автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Разработка технологий производства винопродукции в чрезвычайных ситуациях

УКРАИНСКАЯ АКАДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК ИНСТИТУТ ВИНОГРАДА И ВИНА "МАГАРАЧ"

РГБ ОД 2 О ноя ?ппп

МАКАРОВ Александр Семенович

УДК 663.252.004.12:612.014.482

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА ВИНОПРОДУКЦИИ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

05.18.07 - Технология продуктов брожения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Ялта 2000

Диссертация является рукописью.

Работа выполнена с 1976 по 1999 гг. в Институте винограда и вина "Магарач" УААН (г.Ялта).

Научный консультант: - доктор технических наук, профессор

Загоруйко Виктор Афанасьевич, Институт винограда и вина "Магарач" УААН (г.Ялта), заведующий отделом технологии виноделия;

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор, член-

корреспондент УААН Луканнн Александр Сергеевич, Украинская академия аграрных наук (г.Киев), заместитель начальника отдела растениеводства и переработки сельхозпродукции;

- доктор технических наук, профессор Маринченко Виктор Афанасьевич, Украинский государственный университет пищевых технологий Минобразования Украины (г.Киев), профессор кафедры биотехнологии продуктов брожения, экстрактов и напитков;

- доктор технических наук, старший научный сотрудник Сачаво Михаил Сергеевич, Институт винограда и вина "Магарач" УААН (г.Ялта), заведующий коньячной лабораторией.

Ведущая организация: Украинский научно-исследовательский институт спирта и биотехнологии продовольственных продуктов Министерства аграрной политики Украины (г.Киев).

Защита состоится " б " 2000 г. в /3 ~ часов на

заседании специализированного совета Д53.365.02 в Институте винограда и вина "Магарач" УААН по адресу: 98600, Украина, Автономная Республика Крым, г.Ялта, ул. Кирова,31.

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

Автореферат диссертации разослан 2000 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор сельскохозяйственных наук, старший

научный сотрудник ^ 7 _ H.A. Якушина

Л О ч U /rs

"f-Sé é ' û\ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Стихийные бедствия (землетрясения, наводнения, пылевые бури, ураганы, штормы, селевые потоки и др.), а также аварии и катастрофы на различных объектах, приводящие к загрязнению окружающей среды вредными (химическими, радиоактивными и др.) веществами, наносят большой ущерб сельскому хозяйству и промышленности. Не являются исключением и отраслевые хозяйства по виноградарству и виноделию. Кроме того, на винодельческих предприятиях имеются опасные сильнодействующие кислоты и щелочи, диоксид серы, спирты, аммиак и др., которые могут усложнять пожаро- и взрывоопасную обстановку и вызывать загрязнение винопродукции. При стихийных бедствиях, авариях из-за разрушений складов с ядохимикатами возникает опасность загрязнения винограда и продуктов его переработки (Тюрин С.Т., 1980). Даже в последнее время шмели место крупные аварии. Например, аварии в Румынии на золотодобывающем предприятии и шахте, приведшие к загрязнению цианидами и свинцом воды в реках Тиса, Дунай, проходящих через территорию стран с развитым виноградарством и виноделием - Румынию, Венгрию, Югославию, Украину (2000 г.). Потенциальную опасность представляют захоронения различных опасных веществ. Так, со времен Великой Отечественной войны в бухтах г.Севастополя до сих пор извлекают химическое оружие (иприт, люизит) (2000 г.).

В мире зафиксированы 152 аварии на атомных электростанциях с утечкой радиоактивности. Такие аварии случались в Италии, Испании, Германии и других странах с развитым виноградарством и виноделием. В результате аварии на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС) произошло радиоактивное загрязнение обширных территорий Украины, Беларуси, Российской Федерации, Польши, Германии, Италии и других государств и поступление радионуклидов в сельскохозяйственные культуры и пищевые продукты (Пристер Б.С. и др., 1991; Алексахин P.M. и др., 1991; Архипов Н.П., 1994; Корзун В.Н., 1995; Барьяхтар В.Г. и др., 1995; Silva S. и др., 1989; Wagner А. и др., 1991).

В Крыму обнаружен очаг возможного распространения сибирской язвы (1999 г.). Вибрионы холеры обнаружены в районе г.Севастополя, винзавода совхоза-завода им. П.Осипенко (1999 г.).

Таким образом, при масштабных природных и техногенных авариях и катастрофах важнейшим направлением исследований является проблема производства доброкачественной продукции из загрязненного сырья. Выполненные нами исследования, отвечающие требованиям Государственных и Национальных программ по ликвидации последствий аварии на

Чернобыльской АЭС и "Положения о единой государственной системе предотвращения и реагирования на чрезвычайные ситуации техногенного и природного характера" (Постановление Кабинета Министров Украины № 1198 от 03.09.1998 г.), являются актуальными.

Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа выполнялась в соответствии с программами, планами, темами научно-исследовательских работ ИвиВ "Магарач" в период с 1976 по 1999 гг. (№ гос. регистрации 77008429,81075247, 81075282, 01816002783); Государственными и Национальными программами по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС (№ гос. регистрации UA 01000198Р, 01000199Р, 0195U029292, 0195U025998); "Положением о единой государственной системе предотвращения и реагирования на чрезвычайные ситуации техногенного и природного характера" (Постановление Кабинета Министров Украины № 1198 от 03.09.1998 г.), "Целевой научно-технической программой по повышению качества важнейших видов продукции на 1986-90 годы и на период до 2000 г.".

Цель работы. Разработать технологии производства винопродукции, соответствующей действующим санитарно-гигиеническим требованиям, из загрязненного радионуклидами, сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ), патогенной микрофлорой сырья в чрезвычайных ситуациях.

Задачи исследований:

1. Провести обобщение и анализ отечественных и зарубежных работ по загрязнению винограда и винопродукции радионуклидами, СДЯВ, патогенной микрофлорой;

2. Изучить и выявить закономерности миграции радионуклидов в системе почва —> виноградное растение —> виноград —> продукты переработки винограда после аварии на ЧАЭС.

3. Изучить динамику содержания радионуклидов в процессе переработки загрязненного винограда, получаемых из него мезги, сусла и вино-материалов и разработать технологии дезактивации винограда и винопродукции.

4. Разработать технологические приемы дегазации винограда и винопродукции от СДЯВ.

5. Разработать технологии обеззараживания винограда и получаемой из него продукции от патогенных микроорганизмов;

6. Разработать мероприятия, обеспечивающие производство винопродукции в чрезвычайных ситуациях.

Научная новизна. Впервые изучены закономерности миграции радионуклидов в системе почва —> виноградное растение —> виноград —» продукты, переработки винограда в зоне отчуждения ЧАЭС, в результате установлено, что содержание цезия-137 в структурных элементах виноградного растения располагается в убывающей последовательности: листья гребни -> лоза —> кожица —> семена —> сок; а содержание стронция-90 - семена -» листья —> гребни —> кожица —> лоза —» сок.

Впервые выявлены закономерности распределения и изменения содержания радионуклидов в процессе переработки винограда, загрязненного радиоактивными частицами с различной степенью их дисперсности (5 и 25 мкм), и радионуклидами (цезий-137, стронций-90), образовавшимися вследствие аварии на ЧАЭС, что позволило разработать параметры и режимы дезактивации винограда, сусла, виноматериалов.

Изучены кинетические закономерности снижения содержания радионуклидов в сусле и виноматериалах с использованием: препарата диоксида кремния "Стабилизатор пищевых напитков" ("СПН", A.c. №1017014; A.c. Болгарии №73057), фосфат-циркониевого адсорбента (ФЦА, A.c. №1187459), сополимера метилвинилсульфида и N-винилпирролидона ("ВП-стабил", A.c. №1157051), поли-1-винил-1,2,4-триазола (ПВТ, A.c. №1386648), комплексных препаратов серии "Магарач" (A.c. № N840101); берлинской лазури (заявка на изобретение № 2000031483 от 15.03.2000 г.). Выявленные закономерности позволили разработать технологии дезактивации сусла и виноматериалов.

Впервые выявлены параметры и режимы для дегазации загрязненного зарином, зоманом, ипритом, V-газами винограда, изюма, бекмеса, сусла, виноматериалов, что позволило разработать технологические приемы дегазации винограда и винопродукции.

Впервые на примере стафилококка и антракоида выявлена в динамике жизнеспособность патогенной микрофлоры в виноматериалах при различных концентрациях диоксида серы, объемных долях спирта, значениях pH, температурах, что позволило разработать технологии обеззараживания винограда и винопродукции.

Практическая значимость полученных результатов. Разработаны, апробированы и рекомендованы технологии дезактивации, дегазации и обеззараживания винограда и винопродукции. Разработана и утверждена нормативно-техническая документация (НТД): Дополнение к Государственному стандарту Союза ССР ГОСТ 24433-85ВД Виноград свежий ручной уборки для промышленной переработки на виноматериалы. Технические условия (вводится в действие по особому указанию); Дополнение к

Государственному стандарту Союза ГОСТ 7208-86 ВД Вина виноградные. Общие технические условия (вводится в действие по особому указанию); Методические указания "Ускоренное получение технического спирта из продуктов переработки винограда в особый период" (РД10.04.05-88); Методические указания "Применение защитной тары на предприятиях вино-градоперерабатывающей отрасли в экстремальных условиях" (РД 10.04.05.3-89); Методические указания "Создание запасов обеззараживающих веществ на винодельческих предприятиях (РД 10.04.05.4-89); "Рекомендации по предотвращению взрывов и пожаров в экстремальных условиях на предприятиях, перерабатывающих сельскохозяйственное сырье" (1990 г.).

Разработаны и апробированы в производственных условиях технологии обработки сусла и виноматериалов, утверждены соответствующие технологические инструкции (1980,1981, 1982, 1987,1989).

Впервые в Украине в 1979 г. организовано промышленное производство препарата высококонцентрированного диоксида кремния Продукт АК ("Стабилизатор пищевых продуктов" - "СПН"). С 1980 г. началось широкое внедрение научно-технических разработок в производство. Технологии обработки сусла и виноматериалов с использованием "СПН" внедрены на винодельческих предприятиях Украины, Российской Федерации, Молдовы, Грузии, Азербайджана, Узбекистана.

По данным Госстатотчетности экономический эффект от внедрения указанных технологий составил 1724895 руб. (в ценах 1986г.). За период 1987-1999гг. Калушским и Джанкойско-Сивашским опытно-экспериментальными заводами Института химии поверхности HAH Украины выработано и поставлено на винодельческие предприятия 74,883 т. "СПН".

Значимость внедрения в промышленность технологий обработки сусла и виноматериалов с применением препарата на основе диоксида кремния определена постановлениями Совета Министров УССР № 192 от 15.04.1981 г. "О мерах по разработке и созданию новых материалов и препаратов с использованием высокодисперсных кремнеземов" и № 383 от 18.09.1984 г. "О дополнительных мерах по разработке и внедрению в производство прогрессивных технологий в пищевых отраслях промышленности". Материалы исследований включены в требования к технологии применения коллоидного раствора диоксида кремния в виноделии, принятые Международной организацией винограда и вина (МОВВ) (Париж, 1979).

Разработаны мероприятия, обеспечивающие производство винопродукции в чрезвычайных ситуациях.

Конкретное личное участие автора заключается в подборе, теоретическом анализе литературы, выборе направления исследований, постановке цели и задач исследований, планировании, выполнении и обобщении результатов экспериментальных работ, участии в подготовке и проведении производственных испытаний, внедрении, разработке НТД, составлении выводов и рекомендаций производству.

Апробация результатов исследований. Основные научные положения, рекомендации производству доложены на заседаниях Ученого Совета ИВиВ "Магарач" (1976-2000 гг., Ялта); Генеральной Ассамблее советского отделения международного союза радиоэкологов (Киев, 1991); международной конференции "Чернобыль-94" (Зеленый мыс, 1994); всесоюзных и республиканских научно-технических конференциях (Иркутск, 1980, 1987, 1991; Тбилиси, 1980, 1981, 1982; Кишинев, 1980) и семинарах работников винодельческой промышленности (Симферополь, 1980-1982, 1987; Москва, 1986; Киев, 1990-1999).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 52 научные работы, в т.ч. 4 отдельных издания, 6 работ без соавторов, 7 авторских свидетельств на изобретения.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 255 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 5 глав, выводов, содержит 82 таблицы, 35 рисунков, 23 приложения. Список использованных источников включает 282 наименования.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены на винограде, загрязненном антропогенными радионуклидами (цезием-137, стронцием-90), образовавшимися вследствие аварии на ЧАЭС, а также на модельных опытах при загрязнении винограда и получаемых из него продуктов мелкодисперсными радиоактивными частицами до уровня 3700 Бк/кг (Бк/л).

В качестве объектов исследований использованы грозди винограда и их структурные элементы, а также мезга, сусло, виноматериалы из сортов винограда Изабелла, Лидия, Альфа, Буйтур и др., произрастающих в зоне отчуждения ЧАЭС, с различной степенью загрязнения радионуклидами. *

В основных виноградарских регионах Украины - Крыму, Одесской,

Теоретически последствие облучения человека может наступить от любой дозы, даже от распада одного атомного ядра (Рекомендации МКгЗ. Радиационная защита. Публ.26. М., Атомиздат, 1978).

Херсонской, Николаевской, Запорожской областях с различными почвен-но-климатическими условиями - проведено обследование виноградных растений и урожая на сортах Ркацители, Алиготе, Рислинг рейнский, Ка-берне-Совиньон, Иршаи Оливер, Фетяска, Совиньон, Сильванер, Саперави, Бастардо магарачский, Рубиновый Магарача и др. для выявления степени загрязнения радионуклидами.

Для отбора загрязненных радионуклидами проб разных сортов винограда нами разработан и применен полисекционный герметичный контейнер. Для отбора загрязненных СДЯВ жидких продуктов (сусло, виномате-риал) применено устройство, предложенное Тюриным С.Т. и др. (2000). Для отбора проб газообразных фракций использован респирометр 822 (Тюрин С.Т. и др., 1974).

В работе использованы комплексные препараты серии "Магарач", ПВТ, "ВП-стабил", "СПН", ФЦА, ферментные препараты (ФП), инертные газы (азот, фреон, диоксид углерода), диоксид серы, герметик "Виноль", герметик нового поколения, а также общепринятые в виноделии вспомогательные вещества.

Разработку препаратов осуществляли:

- "СПН" и ФЦА - совместно с Институтом химии поверхности HAH Украины;

- "ВП-стабил" и ПВТ - совместно с Иркутским институтом химии СО

РАН.

В модельных опытах использовали радиоактивные мелкодисперсные частицы диаметром 5 и 25 мкм, приближенные по поверхностным свойствам, плотности, форме и дисперсности к реальной пыли ядерного взрыва. Первая фракция (25 мкм) имитировала полуглобальное загрязнение местности тропосферными выпадениями, вторая (5 мкм) - дальний след радиоактивного облака. Эксперименты, связанные с радиоактивными модельными фракциями, проводили в НПО "Масложирпром" (Санкт-Петербург) в соответствии с "Рекомендациями по организации и проведению лабораторного контроля зараженности радиоактивными, отравляющими веществами и бактериальными средствами пищевого сырья, пищевых продуктов, продовольственных товаров и воды объектовыми лабораториями министерств и ведомств СССР" (1984).

Опыты по СДЯВ (зарин, зоман, иприт, V-газы) проводили в Груз-НИИПП (Тбилиси) в соответствии с "Инструкцией по количественному определению V-газов, зомана и зарина в продовольствии и воде" (1975) и "Инструкцией по количественному определению сернистого иприта в воде и продовольствии" (1980).

Опыты по патогенной микрофлоре осуществляли в Харьковском филиале ВНИИПБП (Харьков) согласно "Инструкции о противоэпидемическом режиме работы с материалом, зараженным или подозрительным на зараженность возбудителями инфекционных заболеваний I-II групп" (1979) и "Инструкцией по лабораторному контролю продовольствия на зараженность возбудителями опасных инфекционных заболеваний и токсинами" (1983).

С учетом особенностей физико-химического состава винограда и ви-нопродукции и их загрязнений (радионуклидами, СДЯВ, патогенной микрофлорой) разработаны схемы технологических обработок по дезактивации, дегазации, обеззараживанию с широким диапазоном концентраций диоксида серы, объемной доли спирта, температур, величин pH и применением различных веществ (новых созданных препаратов и применяемых вспомогательных веществ и материалов).

Определение содержания радионуклидов проводили в соответствии с "Методическими рекомендациями по санитарному контролю за содержанием радиоактивных веществ в объектах внешней среды" (1990) методом полупроводниковой гаммаспектрометрии на основе германий-литиевого полупроводникового детектора и многоканального анализатора. Энергетический диапазон от 50 до 2000 Кэв. Радиохимическое определение содержания стронция-90 проводили по дочернему иттршо-90. Счет выделенного препарата оксида иттрия осуществляли на радиометрической установке с проточным газовым счетчиком.

Исследование кинетических закономерностей взаимодействия различных препаратов с радионуклидами, медью, кальцием, высокомолекулярными веществами сусла и виноматериалов проводили по методике Кердиваренко М.А. (1975).

Физико-химические показатели сусла и виноматериалов определяли по принятым в энохимии методам.

Достоверность экспериментальных данных обеспечивалась проведением опытов в 3-6 повторностях, методами математической статистики, корреляционного и регресионного анализа с использованием компьютерной техники (Тюрин Ю.Н.; Макаров A.A. Анализ данных на компьютере, 1995).

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. ИЗУЧЕНИЕ И ВЫЯВЛЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ МИГРАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ В СИСТЕМЕ ПОЧВА -> ВИНОГРАДНОЕ РАСТЕНИЕ -> ВИНОГРАД -> ПРОДУКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ ВИНОГРАДА ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС

Исследования показали, что содержание естественных радионуклидов (EPH) в почвах (в пересчете на воздушно-сухую почву) составило: ка-лий-40 - от 177,3 до 869,5 Бк/кг; торий-232 - от 10,4 до 70,4 Бк/кг. В то же время из EPH в почвах Полесья (зона отчуждения ЧАЭС) удалось определить лишь калий-40, содержание которого изменялось от 110,0 до 330,0 Бк/кг. По антропогенным радионуклидам (АРН) установлены значительные различия между участками (табл. 1). Наибольшее содержание АРН обнаружено на дерново-подзолистых почвах Полесья: цезий-137 - от 970,0 до 14600 Бк/кг, стронций-90 - от 1100 до 74000 Бк/кг.

Таблица 1 - Содержание радионуклидов в почвах виноградников Украины после аварии на Чернобыльской АЭС (Бк/кг воздушно-сухой почвы, 1989-1995 гг.)

Тип почв Естественные Антропогенные

радионуклиды радионуклиды

торий-232 калий-40 цезий-137 стронций-90

Чернозем X 39,7 544,1 90,9 7,9

М 1,1 25,8 15,9 1,8

У% 7 13 63 70

Каштановые X 41,9 550,7 10,3 5,0

М 2,1 38,2 1,2 0,7

У/о 11 19 31 43

Коричневые X 61,4 696,0 37,4 3,9

М 3,6 46,8 6,9 0,8

У/о 17 19 33 55

Дерново-подзолистые X НДА 190,0 3890 2730

М 20,0 670 410

У% 34 77 62

Песчаные X 11,8 211,4 6,2 2,3

М 1,4 34,1 1,2 1,2

У% 17 23 27 72

Условные обозначения: X - среднее арифметическое значение; М - ошибка средней; У% - коэффициент вариации; НДА - ниже детектируемой активности.

Таким образом, показано повышение содержания АРН в различных почвах виноградников Украины после аварии на ЧАЭС. Например, в почвах Крыма содержание цезия-137 увеличилось в 4,5 раза. Увеличение загрязнения почвы цезием-137 в 4,0 раза отмечено также в ФРГ (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние чернобыльской аварии на содержание радионуклидов в почвах виноградников (Бк/кг воздушно-сухой почвы, 1990-1995 гг.)

Радионуклиды ФРГ' Крым

до аварии после аварии до аварии после аварии

Калий-40 486,5 545,0 - 593,7

Стронций-90 1,4 1,3 6,2 6,6

Цезий-134 - 5,1 - 7,2

Цезий-137 4,4 17,9 8,5 38,5

* - по Вагнеру (1991), - по Мониной (1970).

Исследования содержания радионуклидов в структурных элементах виноградного растения и ягоды показали (табл. 3), что по степени загрязнения стронцием-90 их можно расположить в следующей убывающей последовательности: семена —» листья —» гребни -> кожица —> лоза —> сок; а по цезию-137 - листья —> гребни —» лоза —кожица -» семена —> сок.

Таблица 3 - Влияние загрязнения почвы на содержание радионуклидов в структурных элементах виноградного растения и ягоды (Бк/кг сырой массы, 1989-1995 гг.)

Объект Цезий-137 Стронций-90

Полесье Крым ФРГ' Полесье Крым ФРГ

Почва 3811,0 12,30 11,40 2498,0 4,40 1,39

Лист 131,0 0,58 0,34 129,0 1,36 0,52

Лоза 23,0 0,42 - 49,0 0,62 -

Гребни 37,0 0,61 0,20 88,0 1,07 0,35

Ягода 10,7 0,30 0,05 34,6 0,12 0,04

Кожица 13,8 0,34 - 60,9 0,18 -

Семена 8,8 0,61 - 178,3 0,28 -

Сок 7,6 0,24 - 3,8 0,05 -

* - по Вагнеру (1991).

Полученные данные послужили основанием детального изучения содержания радионуклидов на сортах Лидия и Изабелла. Установлено наибольшее накопление радионуклидов в твердых структурных элементах виноградной грозди: семенах, гребнях, кожице (рис. 1). В связи с технологи-

ческими приемами, предусматривающими контакт жидкой и твердой фаз мезги при различных температурах и времени, представляло научный и практический интерес выявление режимов приготовления сухих и крепленых виноматериалов из загрязненного радионуклидами винограда сортов Лидия и Изабелла.

Б к/кг

Лидия

□ цезий - 137 Ш стронций - 90

БкЛт Изабелла

Рис. 1 - Содержание радионуклидов в структурных элементах виноградной грозди

1 - почва; 2 - ягода; 3 - гребни; 4 - кожица; 5 - семена; 6 - сок (сусло).

Выявлено (рис. 2) наименьшее остаточное содержание радионуклидов при приготовлении по-белому способу сухих виноматериалов (цезий-137 - 6,0-12,0 Бк/л; стронций-90 - 2,7-3,5 Бк/л). При осветлении сусла методом седиментации происходит снижение радионуклидов (цезий-137 - на 21,2-21,3%; стронций-90 - 17,1-19,1%). Уменьшение времени контакта жидкой и твердой фаз мезги приводит к снижению содержания радионуклидов в виноматериалах.

Лидия □ цезий - 137

Е1 стронций - 90

Рис. 2 - Содержание радионуклидов в внноматерналах при различных способах приготовления

1 - неосветленное сусло; 2 - осветленное сусло (самоосветление, 12 ч); внноматериалы: 3 - сухой (по-белому); 4 - сухой (настаивание мезги, 4 ч); 5 - сухой (настаивание мезги, 24 ч); 6 - сухой (нагревание мезги до 50°С); 7 - сухой (по-кахетински); 8 - крепленый (настаивание мезги, 24 ч); 9 - крепленый (нагревание мезги до 50°С); 10-крепленый (нагревание мезги до 80°С).

Например, при контакте в течение 24 ч определено содержание радионуклидов в сухом виноматериале: цезий-137 - 10,1-18,2 Бк/л; стронций-90 - 5,3-9,1 Бк/л, а при контакте 4 ч: цезий-137 - 8,9-16,8 Бк/л; стронций-90 - 3,8-6,4 Бк/л. Снижение температуры нагревания мезги с 80 до 50°С приводит к заметному снижению содержания радионуклидов, например, стронция-90 на 48,2-54,3%. При длительном контакте сусла с твердыми элементами мезги и гребнями (при приготовлении виномате-риалов по-кахетинскому способу) установлена корреляция увеличения содержания радионуклидов, особенно стронция-90.

Результаты, полученные при переработке других сортов винограда, произрастающих в зоне отчуждения ЧАЭС, аналогичны данным по сортам Лидия и Изабелла.

Таким образом, при приготовлении виноматериалов из загрязненного радионуклидами винограда следует учитывать выявленные корреляции и параметры, касающиеся снижения продолжительности контакта сусла с твердыми элементами виноградной грозди, исключив технологический прием термообработки мезги.

Наши исследования по изучению накопления кальция, для которого стронций-90 является аналогом, в винограде и продуктах его переработки показали, что кальций, как и стронций-90, накапливается в большей степени в твердых структурных элементах виноградной ягоды. В большей степени накопление кальция в сусле и виноматериалах происходит при увеличении контакта жидкой и твердой фаз мезги, т.е. технологические приемы приготовления виноматериалов оказывают существенное влияние и на уровень содержания кальция в них.

Аналогичность поведения в процессе метаболизма и миграции по субстратам цезия-137 и стронция-90 с их неизотопными аналогами калием и кальцием выявлена на других культурах основателем сельскохозяйственной радиоэкологии в СССР В.М.Клечковским (1956) и подтверждена рядом исследователей (Р.Рассел, 1971; И.В.Гулякин и др., 1975; П.Ф.Бондарь, 1993). Количественно эта зависимость определяется коэффициентами дискриминации и наблюдаемого отношения.

Выявленные закономерности миграции радионуклидов в системе почва —> виноградное растение —> виноград —> продукты переработки винограда, а также при получении по-белому способу сухих виноматериалов при различных уровнях загрязнения радионуклидами винограда положены в основу выполнения дальнейших исследований по дезактивации винограда и винопродукции.

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ДЕЗАКТИВАЦИИ ВИНОГРАДА И ВИНОПРОДУКЦИИ

Исследования проводились по технологической схеме: мойка загрязненного радиоактивными частицами винограда —» переработка винограда по-белому способу -» осветление сусла —> обработка и фильтрация вино-материала хранение виноматериала.

Виноград равномерно запыляли радиоактивными частицами диаметром 5 и 25 мкм, затем промывали разным количеством воды. Установлено (рис. 3), что эффективность дезактивации винограда при душевании водой резко повышается с увеличением размера частиц. Максимальное удаление, в зависимости от размера частиц, составило 63 и 96%. При мойке винограда рекомендуется расход воды от 1,0 до 2,0 л/кг.

Определяли переход радионуклидов в сусло при дроблении и прессовании винограда, загрязненного радиоактивными частицами, до и после ду-шевания водой. Данные табл. 4 показывают, что уменьшение размера частиц способствует переходу их в сусло при дроблении и прессовании, что объясняется низкой

фильтрующей способностью выжимки по отношению к мелкодисперсной фракции радиоактивных частиц.

Таблица 4 - Переход радионуклидов в сусло при дроблении н прессовании винограда, загрязненного радиоактивными частицами

Объект Содержание радионуклидов, Бк/кг

в загрязненном | после мойки

при диаметре частиц, мкм

5 25 5 25

Виноград 3700 3700 1369 148

Сусло 2812 1887 575 31

Выжимка 888 1813 794 117

В процессе осветления сусла после внесения радиоактивных частиц и осветляющих веществ (бентонит, полиакриламид - ПАА) сусло направляли на отстаивание. Пробы отбирали и анализировали через 3, 6, 24 ч с начата отстаивания. Из табл.5 следует, что одновременно с осветлением сусла происходит удаление радиоактивных частиц. Дезактивация сусла от частиц размером 5 мкм происходит практически в течение 3-6 ч отстаивания. При загрязнении сусла частицами дисперсностью 25 мкм обработка бентонитом в 3-5 раз повышает степень дезактивации. При отстаивании сусла в течение 24 ч достигается практически полное удаление радиоактивных частиц (97,90 - 99,98%).

Учитывая, что при осветлении сусла происходит снижение содержания радионуклидов, и тот факт, что возможно растворение (до 4% от исходного) радиоактивных дисперсных частиц в сусле, разработана ускоренная технология осветления сусла.

Б к/кг 3700 2960 -2220 1480 -740 -0

-1 - частицы дисперсностью 5 мкм - 2 - частицы дисперсностью 25 мкм

0123456789 10

Рис. 3 - Дезактивация винограда мойкой.

л/кг

Таблица 5 - Динамика содержания радионуклидов в процессе осветления сусла

Продолжительность осветления, ч Содержание радионуклидов, Бк/л

при диаметре частиц, мкм

5 25

без обработки (самоосветление) с обработкой бентонитом (2,5 г/дм3) с обработкой бентонитом (2,5 г/дм3) + ПАА (5 мг/дм3) без обработки (самоосветление) с обработкой бентонитом (2,5г/дм3)

0 3700 3700 3700 3700 3700

3 85,1 70,3 111 96,2 18,5

6 77,6 66,5 70,3 40,7 11,1

24 59,2 62,9 51,8 1,8 0,7

Нами совместно с Зинченко В.И., Загоруйко В.А., Вапуйко Г.Г. и др. разработан на основе аэросилов марок А-300 и А-380 препарат высококонцентрированного диоксида кремния в виде геля с отрицательным зарядом -"Продукт АК" ("СПН"), применение которого позволяет сократить время осветления сусла в 4-6 раз и осуществлять процесс в поточных условиях. Минздравом разрешено использование нового препарата для обработки сусла и виноматериалов. Исследования по осветлению сусла качественных и прессовых фракций с повышенным содержанием радионуклидов с использованием "СПН" и желатина показали (рис. 4), что происходит снижение содержания цезия-137 (47,8%), стронция-90 (44,9%) в сусле качественных фракций. При обработке сусла прессовых фракций Пектофоетидином П20Х, "СПН" и желатином удается снизить содержание цезия-137 - на 28,5%, стронция-90 - на 57,9%.

Таким образом, показано, что при обработке виноградного сусла, полученного из винограда, произрастающего в зоне отчуждения ЧАЭС, с применением "СПН" происходит, наряду с его осветлением, снижение содержания радионуклидов: цезия-137 (18,0-62,7%), стронция-90 (17,8-57,9%).

Изучены кинетические закономерности взаимодействия радионуклидов с "СПН" и желатином при обработке сусла. Установлено, что взаимодействие радионуклидов с "СПН" завершается в течение 60 с, желатином -60 с, а весь процесс - в течение 120 с. Полученные кинетические закономерности положены в основу разработки поточных технологий осветления сусла качественных и прессовых фракций с применением "СПН".

Технологии осветления сусла с применением "СПН" прошли приемочные межведомственные испытания с положительным результатом на винзаводах совхоза-завода "Изумрудный" (Украина, Крым, 1979) и вин-

совхоза "Старотитаровский" (Российская Федерация, Краснодарский Край, 1987). Разработаны и утверждены технологические инструкции.

Бк/л ^ Чйзнй -137

Рис.4 - Снижение содержания радионуклидов в сусле при обработке с применением "СПН"

Сусло качественных фракций: 1 - без обработки (контроль); 2 -самосоветление в течение 12 ч; 3 - бентонит, 1 г/дм3; 4 - бентонит, 5 г/дм3; 5 - "СПН", 100 мг/дм3 -» желатин, 50 мг/дм3; 6 -"СПН", 200 мг/дм3 -> желатин, 100 мг/дм3; 7 - "СПН", 200 мг/дм3 -> желатин, 100 г/дм3 —» бентонит, 2 г/дм3;

Сусло прессовых фракций: 8 - без обработки (контроль); 9 - нагревание до 45°С —> Пектофоетидин П20Х —> желатин, 500 мг/дм3 "СПН", 1000 мг/дм3.

Был также испытан ПВТ для снижения содержания радионуклидов в сусле при его осветлении в поточных условиях. Результаты исследований приведены на рис. 5. Выявлено, что при обработке сусла ПВТ, одновременно со снижением содержания радионуклидов, происходит осветление сусла, а также снижение содержания меди и устранение окислительного покоричневения соков.

Разработаны режимы по удалению радионуклидов, а также меди из сусла и сокоматериалов, осветлению и устранению окислительного покоричневения сока - полуфабриката холодного и асептического хранения и соков.

Технология обработки сусла и сокоматериалов ПВТ прошла производственные испытания с положительным результатом на винзаводах Ста-ротитаровского и Фанагорийского винсовхозов (Российская Федерация, Краснодарский Край) в 1987-1988 гг.

После осветления сусло подвергали сбраживанию. В качестве контроля брали неосветленное сусло. В обоих случаях эксперимент проводили

без обработки и с обработкой сусла бентонитом. В сусло вносили мелкодисперсные радиоактивные частицы (5 и 25 мкм), разводку чистой культуры дрожжей и бентонит в дозе 2,5 г/дм3. Выявлено, что при сбраживании дезактивация осветленного сусла происходит быстрее, чем неосветленного (табл. 6).

Бк/л □ цезий-13 7

Рис. 5 - Снижение содержания радионуклидов в сусле при обработке ПВТ

Сусло качественных фракций: 1 - без обработки (контроль); 2 -ПВТ, 50 мг/дм3; 3 - ПВТ, 100 мг/дм3; 4 - ПВТ, 200 мг/дм3; 5 -ПВТ, 300 мг/дм3; 6 - "СПН", 200 мг/дм3 ПВТ, 100 мг/дм3. Сусло прессовых фракций: 7 - без обработки (контроль); 8 - ПВТ, 500 мг/дм3; 9 - ПВТ, 200 мг/дм3 "СПН", 200 мг/дм3.

Таблица 6 - Динамика содержания радионуклидов при сбраживашш сусла

Про- Содержание радионуклидов, Бк/л

дол- при диаметре частиц, мкм

жи- 5 25

тель- неосветленное осветленное неосветленное осветленное

ность сбражива- без обработки обработка бен- без обработки обработка бен- без обработки обработка бен- без обработки обработка бен-

ния, тони- тони- тони- тони-

сут том том том том

0 3700 3700 3700 3700 3700 3700 3700 3700

1 1088 770 189 144 148 104 52 340

2 1073 625 181 56 44,5 96 25,9 167

3 492 485 93 56 40,7 18,5 18,5 59

4 - - - - 14,8 7,4 11,2 59

6 14,8 14,8 18,5 11,1 - - - -

7 11,0 11,3 11,0 7,4 7,6 7,6 7,5 7,4

После сбраживания виноматериал осветляли с применением бентонита и ПАА. Предварительно в виноматериал вносили радиоактивные частицы (5 и 25 мкм), осветляющие вещества, затем направляли на отстаивание в течение 7 сут. Пробы отбирали ежесуточно в течение всего периода осветления. Из табл. 7 следует, что одновременно с осветлением виномате-риала происходит выведение радиоактивных частиц. Практически дезактивация виноматериала осуществляется в течение 2-3 сут. отстаивания (на 99,7-99,8%).

Таблица 7 - Динамика содержания радионуклидов в процессе

осветления виноматериала

Продолжительность осветления, сут. Содержание радионуклидов, Бк/л

при диаметре частиц, мкм

5 5 25

с обработкой бентонитом (2,5г/дм3) с обработкой бентонитом (2,5г/дм3) + ПАА (5 мг/дм3) с обработкой бентонитом (2,5 г/дм3)

0 3700 3700 3700

1 22,0 11,2 26,0

2 11,2 11,0 11,2

3 11,1 11,1 7,6

4 11,0 7,6 7,5

7 11,0 7,4 7,3

С целью сокращения технологического цикла проведены исследования по обработке виноматериалов с применением "СПН" совместно с желатином, поливинилпирролидоном (ПВП), бентонитом, ПВТ. Из представленных на рис. 6 данных следует, что при обработке виноматериалов с применением "СПН" и желатина происходит снижение содержания радионуклидов: цезия-137 - на 36,7-39,8%; стронция-90 - 33,5-34,2%. Во всех вариантах с применением "СПН" происходит снижение содержания радионуклидов. Выявлено, что при обработке виноматериалов "СПН" совместно с желатином или ПВП происходит осветление и стабилизация виноматериалов против обратимых коллоидных помутнений.

Разработаны технологические режимы обработки виноматериалов различных типов "СПН" в периодических и поточных условиях с целью снижения содержания радионуклидов, осветления и стабилизации против обратимых коллоидных помутнений. В результате разработана и утверждена "Технологическая инструкция по обработке виноматериалов коллоидным раствором диоксида кремния", утв. Главплодвинпромом УССР 23.09.1981г.; Госкомвинпромом РСФСР 05.11.1981г.; Молдвинпромом 11.10.1982г.; Госкомвинпромом АзССР 10.10.1982г.; Минплодоовощхозом УзССР 25.10.1982г.

□ цезий -137 В стронций - 90

Рис. 6 - Снижение содержания радионуклидов при обработке виноматериалов с применением "СПН"

Столовое белое: 1 - без обработки (контроль); 2 - "СПН" 200 мг/ дм3 —► желатин, 200 мг/ дм3; 3 - "СПН", 200 мг/ дм3 желатин, 100 мг/ дм3 -» бентонит, 1 г/ дм3; 4 - "СПН", 200 мг/ дм3 -> ПВП, 100 мг/дм3; 5-ПВТ, 150 мг/ дм3 -» "СПН", 100 мг/дм3; Столовое красное: 6 - без обработки (контроль); 7 - желатин, 120 мг/ дм3 -» "СПН", 150 мг/ дм3; 8 - желатин, 120 мг/ дм3 "СПН", 150 мг/ дм3 бентонит, 1 г/ дм3; 9 - ПВП, 120 мг/ дм3 -> "СПН", 150 мг/ дм3; 10- ПВТ, 200 мг/ дм3 -> "СПН", 150 мг/ дм3.

Из новых высокоэффективных препаратов испытан на виноматериа-лах ПВТ (рис.7).

Выявлено, что при обработке виноматериалов ПВТ происходит, наряду с их осветлением, снижение содержания радионуклидов, меди, а также стабилизация против обратимых коллоидных помутнений и медного Рис. 7 - Снижение содержания радионуклидов касса. Время актив- в виноматериалах при обработке ПВТ.

ного контактирования ПВТ с радионуклидами, медью, коллоидными веществами составляет 10-20 с, что позволяет проводить обработку виноматериалов ПВТ в поточных условиях.

100

200

300 400

500 , з мг/дм

В результате исследований разработаны 8 комплексных препаратов серии "Магарач" ("Магарач-1А", "Магарач-1Б", "Магарач-2А", "Магарач-2Б", "Магарач-ЗА", "Магарач-ЗБ", "Магарач-4А", "Магарач-4Б").

Проведено изучение влияния обработки комплексными препаратами серии "Магарач" на снижение содержания радионуклидов в столовых ви-номатериалах. Из табл. 8 видно, что при обработке комплексными препаратами серии "Магарач" в виноматериалах происходит снижение содержания радионуклидов: цезия-137 - на 24,0-28,3%, стронция-90 -10,4-12,2%.

Таблица 8 - Влияние обработки комплексными препаратами серии «Магарач» на снижение содержания радионуклидов в столовых виноматериалах

Комплексный препарат Цезий-137 Стронций-90

Бк/л | % удаления Бк/л | % удаления

столовое белое

Без обработки (контроль) 30,1 - 24,8 -

«Магарач-ЗА» 24,0 20,1 22,2 10,4

столовое красное

Без обработки (контроль) 36,8 - 29,6 -

«Магарач-4А» | 28,3 23,0 26,0 12,2

Выявлено, что наряду со снижением содержания радионуклидов, комплексные препараты серии "Магарач" обеспечивают стабилизацию ординарных столовых (сухих, полусухих, полусладких) вин против биологических помутнений, железного касса, а также предупреждение топов пере-окисленности белых столовых вин на срок свыше 1 года.

На винзаводе совхоза-завода "Изумрудный" в 1979-1980 гг. были проведены производственные испытания комплексных препаратов серии "Магарач", которые подтвердили эффективность применения препаратов.

Для снижения

содержания стронция-90 испытан синтезированный препарат "ВП-стабил" при обработке виноматериалов в поточ-тгых условиях.

Установлено (рис.8), что при обработке вино-материалов "ВП-стаби-лом" содержание стронция-90 снижается на рис 8 _ Снижение содержания стронция-90 67,1% - для красного в виноматериалах при обработке "ВП-стабилом".

— 1- столовое красное

2- крепкое белое

— 3 столовое белое

—*— 4 крепкое красное

100 200 300 400 500

Доза, мг/дм3

0

столового виноматериала; 62,0% - крепкого белого; 57,1% - столового белого; 77,6% - крепкого красного. Таким образом, "ВП-стабил" является эффективным препаратом для снижения содержания стронция-90. Наряду со стронцием-90 из виноматериалов частично удаляются дестабилизирующие вещества - кальций, фенольные соединения, белок, что обеспечивает стабильность вин против обратимых коллоидных и кристаллических (кальциевых) помутнений.

Испытан также ФЦА для удаления стронция-90 (рис.9). Выявлено, что при обработке ФЦА содержание стронция-90 снижается на 60,9-65,7%.

Из других веществ испытана берлинская лазурь (БЛ), которая является отходом в винодельческом производстве. Из рис. 10 следует, что обработка виноматериалов БЛ в дозе от 20 до 120 мг/дм3 обеспечивает снижение содержания цезия-137 на 55,2-73,0%. Следовательно, БЛ являются эффективным средством для дезактивации виноматериалов, загрязненных цезием-137. - _137

Ьк/Л |—1

О стронций - 90

1-1 —1

ЗГ

?

V»

ч с

?г ч

Рис. 9 - Снижение содержания радионуклидов в пиломатериалах при обработке ФЦА

Столовое белое: 1 - без обработки (контроль); 2 - ФЦА, 3 г/дм3; 3 - ПВТ, 200 г/дм3 -> ФЦА, 3 г/дм3; 4 - ФП, 100 мг/дм3 ФЦА, 3 г/дм3.

Столовое красное: 5 - без обработки (контроль); 6 - ФЦА, 3 г/дм3; 7 - ПВТ, 200 мг/дм3 ФЦА, 3 г/дм3; 8 - ФП, 100 мг/дм3 ФЦА, 3 г/дм3.

— 1- столовое красное

—*— 2- крепкое белое

-—3 - столовое белое

-—4 - крепкое красное

. 1 - 2

- 3

- 4

Доза,

60 80 100 120

мг/дм

Рис. 10 - Снижение содержания цезия -137 в виноматериалах при обработке берлинской лазурью.

Определение эффективности удаления мелкодисперсных радиоактивных частиц из виноматериала проводили с использованием различных фильтрующих средств, применяемых в виноделии. Данные табл. 9 показывают, что ткань бельтинг без дополнительного фильтрующего слоя (диатомит) не пригодна для удаления радиоактивных частиц, в то время как фильтркартоны марок "Т", "КТФ", "КОФ" практически полностью обеспечивают выведение радиоактивных частиц из виноматериала (на 99,91%).

Таблица 9 - Удаление радионуклидов из виноматериала при фильтровании

Фильтрование через Содержание радионуклидов, Б к/л

при диаметре частиц, мкм

5 25

Ткань бельтинг 3700 3700

Ткань бельтинг с диатомитом 59,2 3,7

Фильтркартон «Т» 5,2 1,4

Фильтркартон "КОФ" 5,2 0,7

Фильтркартон "КТФ" 3,3 0,1

Таблица 10 - Вспомогательные вещества для снижения содержания радионуклидов, осветления и стабилизации виноматериалов

Снижение содержания радионуклидов Стабилизация против помутнений*

Вспомогатель- цезия-137 стронция-90 био- обрати- желез- медного касса кристал-

ные вещества % уда- % удале- ло- мых но- лических

ления ния гичес-ких коллоидных го касса (кальциевых)

«Магарач-ЗА» «Магарач-4А» (A.c. № 840101) 20,123,0 10,4-12,2 + - + - -

«СПН» (A.C. № 1017014; A.c. № 73057, Болгария) 18,039,8 17,8-44,9 - + - - -

"ВП-стабил" (A.c. № 1157051) 3,9-8,0 31,6-58,4 - + - - +

ПВТ (A.c. № 1386648) 17,148,1 2,0-13,3 - + - + -

ФЦА (A.c. № 1187459) 8,8-39,7 60,9-85,4 - - - - +

- «+» - стабилизирует; «-» - не стабилизирует;

- степень удаления: до 10% - низкая; 10-30% - средняя; >30% - высокая.

Предохранение виноматериалов от загрязнений радиоактивными веществами и др., а также микробиальной порчи, окисления и потерь на испарение следует проводить в герметических резервуарах, оборудованных специальными компенсаторами, при избыточном давлении в атмосфере инертных газов и под герметизирующими составами (A.c. № 825619; заявка на изобретение № 99126623 от 06.12.1999 г.).

По существующей классификации (1996) все вспомогательные вещества и материалы по степени выведения радионуклидов подразделяются: до 10% - низкая степень; 10-30% - средняя; >30% - высокая.

Согласно этой классификации все разработанные и испытанные вспомогательные вещества распределены по следующим группам (табл.10). Перечисленные вспомогательные вещества позволяют проводить дезактивацию сырья и готовой продукции, загрязненных в различной степени радионуклидами (табл. 11).

Таблица 11 - Оптимальное сочетание технологических обработок

сусла н виноматериалов для удаления радионуклидов

Способ обработки Степень удаления

цезия-137 | стронция-90

сусло качественных фракций

Бентонит высокая высокая

"СПН" -> желатин высокая высокая

"СПН" желатин —> бентонит высокая высокая

ПВТ средняя от средней до высокой

"СПН" -» ПВТ высокая высокая

сусло прессовых с фракций

Нагревание до 45°С —» ферментный препарат Пектофоетидин П20Х -» снятие с осадка -> желатин -> "СПН" средняя высокая

ПВТ высокая высокая

ПВТ -> "СПН" высокая высокая

виноматериалы

"СПН" желатин высокая высокая

"СПН" -> ПВП высокая высокая

"СПН" ПВТ высокая высокая

ПВТ высокая средняя

"Магарач-ЗА", "Магарач-4А" средняя средняя

"ВП-стабил" низкая высокая

ФЦА низкая высокая

ПВТ -> ФЦА высокая высокая

ФП ФЦА низкая высокая

Берлинская лазурь высокая низкая

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ДЕГАЗАЦИИ ВИНОГРАДА И ВИНОПРОДУКЦИИ ОТ СДЯВ

В качестве объектов исследований были взяты: виноград, изюм, сусло, бекмес, виноматериалы. Виноград и продукцию из него загрязняли: зарином, зоманом, ипритом, У-газами. Для дегазации использовали: проветривание, вентиляцию, искусственную сушку, термообработку, раствор ЫаОН (табл.12). Установлено, что виноград, изюм при загрязнении зарином и зоманом следует подвергать проветриванию, вентиляции или искусственной сушке. При загрязнении винограда, изюма ипритом дегазацию проводят путем проветривания в течение 3 сут. В случае загрязнения изюма У-газами, проветривание до 8 мес. не дает эффекта. Поэтому, в связи с высокой стойкостью У-газов, дегазацию рекомендуется проводить острым паром (100°С) в течение 4 ч, с последующей сушкой в течение 4 ч при 65-70°С.

Таблица 12 - Технологические приемы дегазации винограда и вннопродукцин от СДЯВ

Объект Способ Дегазирующие Норма Для

дегазации дегазации средства расхода, режим дегазации

Виноград, проветрива- воздух до 45 сут зарина,

изюм ние зомана

Виноград, вентиляция воздух до 10 сут зарина,

изюм зомана

Виноград, искусственная воздух 50-60°С, зарина,

изюм сушка 2 сут зомана

Виноград, проветрива- воздух 3 сут иприта

изюм ние

Изюм проветривание воздух 8-10 мес. У-газов

Виноград, изюм термообработка острый пар, горячий воздух 100°С, 4 ч, 65-70°С, 4 ч У-газов

Сусло, бек- обработка водный рас- 10дм7100 зарина,

мес, вино- щелочью, твор №ОН с дал, 12 ч зомана,

материал сбраживание и перегонка на технический спирт массовой концентрацией 5 г/100см3 У-газов

Сусло, вино- проветрива- воздух 24 ч иприта

материал ние

Установлено, что при переработке загрязненного зарином, зоманом, У-газами винограда происходит снижение их концентраций в сусле и ви-номатериале. В случае, если в сусле, бекмесе, виноматериале (крепленом) не удается достичь снижения концентрации зарина, зомана, У-газов ниже ПДК, то следует провести обработку раствором ЫаОН, сбраживание и перегонку на технический спирт.

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВИНОГРАДА И ПОЛУЧАЕМОЙ ИЗ НЕГО ПРОДУКЦИИ ОТ ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ

В качестве объектов исследований были взяты: виноград и продукты его переработки (сусло, бекмес, виноматериалы), а также изюм, вспомогательные материалы и вещества (фильтрткани, фильтркартон, бентонит, диатомит, укупорочные средства).

Виноград, винопродукция, а также вспомогательные материалы и вещества заражались разными видами патогенной микрофлоры - вегетативной (стафилококком) и споровой - (антракоидом, вызывающим сибирскую язву). В качестве обеззараживающих средств, доступных винодельческим предприятиям, были взяты: диоксид серы, термообработка до 80°С в течение различных сроков. Установлена возможность гибели стафилококка в белом столовом вине при температуре 20°С за 8 сут, а в смеси вина с водой (1:1) - за 11 сут. Эффект обеззараживания от стафилококка в вине достигается при 50°С через 40 мин, а с смеси вина с водой в соотношении 1:1 за 50 мин. В случае обсеменения продукта спорами антракоида нагревание при 50°С не дает положительного результата и через 20 сут. При воздействии температуры 55°С на споры антракоида гибель их в вине происходит за 10 сут, а в смеси вина с водой (1:1) - через 16 сут.

Выявлено, что в различных типах вин со значением рН от 2,75 до 3,60 и объемной долей спирта от 9,0 до 18,0% не наблюдалось роста стафилококка в течение 7 сут. Диоксид серы в применяемых в виноделии концентрациях (до 200 мг/дм3) и спирт (объемная доля 9-18%) не оказывают обеззараживающего действия на споровые формы антракоида, что побудило нас искать другие пути обеззараживания. Результаты исследований представлены в табл. 13.

Выявлена высокая эффективность термообработки при обеззараживании от патогенной микрофлоры. Например, вегетативная микрофлора (на примере стафилококка) погибает в виноматериалах при 60-70°С в течение 10-30 мин, а споровая (на примере антракоида) при нагревании до 80°С по 1ч ежедневно в течение 5 сут.

Таблица 13 - Технологии обеззараживания винограда и винопродук-ции от вегетативных и споровых форм патогенных микроорганизмов

Объект обеззараживания Форма микроорганизмов Обеззараживающие средства, вещества Норма расхода, режим

Виноград, изюм вегетативная диоксид серы, водный раствор с массовой концентрацией 1 г/ЮОсм3 погружение на 5-10 мин, 200 дм3 /1т, с последующей промывкой водой

Сусло, виноматериал о диоксид серы 100-150 г/дм3, 30-60 мин

Сусло, бекмес п термообработка 70°С, 20 мин

Виноматериал (1 м 60-70"С, 10-30 мин

Изюм, фильтрующие материалы, вспомогательные вещества (бентонит, диатомит), укупорочные средства II 1» 80°С, 60 мин

Сусло, виноматериал споровая II 80°С, в течение 5 сут по 1 ч ежедневно, с последующей выдержкой при 30°С

5. МЕРОПРИЯТИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ПРОИЗВОДСТВО ВИНОПРОДУКЦИИ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

Выполненные исследования по дезактивации, дегазации и обеззараживанию винограда и продуктов его переработки позволили разработать и рекомендовать предприятиям виноградо-винодельческой отрасли параметры и режимы ускоренных технологий по получению винопродукции, соответствующей действующим санитарно-гигиеническим требованиям в чрезвычайных ситуациях.

Разработана и утверждена НТД для обеспечения выпуска винопродукции в чрезвычайных ситуациях:

- Дополнение к Государственному стандарту Союза ССР ГОСТ 24433-85 Виноград свежий ручной уборки для промышленной переработки на внноматериалы. Технические условия (вводится в действие по особому

указанию);

- Дополнение к Государственному стандарту Союза ССР ГОСТ 7208-86Д Вина виноградные. Общие технические условия (вводится в действие по особому указанию);

- Методические указания "Создание запасов обеззараживающих веществ на винодельческих предприятиях". РД 10.04.05.4-89;

- Методические указания "Применение защитной тары на предприятиях виноградоперерабатывающей отрасли". РД 10.04.05.3-89;

- Методические указания "Ускоренное получение технического спирта из продуктов переработки винограда в особый период". РД 10.04.05-88;

- Рекомендации по предотвращению взрывов и пожаров в экстремальных условиях на предприятиях, перерабатывающих сельскохозяйственное сырье" (1990);

- "Технологическая инструкция по применению коллоидного раствора диоксида кремния для осветления виноградного сусла качественных фракций (1980);

- "Технологическая инструкция по обработке виноматериалов коллоидным раствором диоксида кремния" (1981, 1982);

- "Технологическая инструкция по обработке и осветлению виноградного сусла прессовых фракций для его использования при производстве соков, сиропов и концентратов" (1987);

- "Технологическая инструкция по производству коньячных виноматериалов, полученных обработкой и осветлением виноградного сусла прессовых фракций" (1989).

По результатам исследований для ускоренных технологий организован промышленный выпуск высокоэффективного препарата диоксида кремния "СПН" и к 1999 г. его поставлено винодельческим предприятиям Украины и стран СНГ 466,483 т.

ВЫВОДЫ

1. На основании анализа обобщенных отечественных и зарубежных материалов исследований выявлено отсутствие комплексных разработок по получению винопродукции, соответствующей действующим санитарно-гигиеническим требованиям, из загрязненного радионуклидами, сильнодействующими ядовитыми веществами, патогенной микрофлорой виноградного сырья. В результате многолетних исследований по проблеме выявлены закономерности по обеззараживанию винограда, сусла, виноматериалов, а также разработаны мероприятия по производству винопродукции в чрезвычайных ситуациях.

2. Впервые выявлены закономерности миграции радионуклидов в системе почва —> виноградное растение —> виноград —> продукты переработки винограда в зоне отчуждения ЧАЭС. Установлено, что содержание

цезия-137 в структурных элементах виноградного растения располагается в убывающей последовательности: листья -» гребни —► лоза -» кожица -> семена -> сок; а содержание стронция-90 - семена —> листья —» гребни -» кожица —> лоза -» сок.

3. В виноградной грозди радионуклиды распределены следующим образом: цезий-137 в гребнях -37,0 Бк/кг, кожице - 13,8 Бк/кг, семенах -8,8 Бк/кг, соке - 7,6 Бк/кг; стронций-90 - в гребнях - 88,0 Бк/кг, семенах -178,3 Бк/кг, кожице - 60,9 Бк/кг, соке - 3,8 Бк/кг, т.е. наибольшее содержание радионуклидов обнаружено в твердых структурных элементах виноградной грозди.

4. Выявлены параметры и режимы приготовления сухих и крепленых виноматериалов из загрязненного радионуклидами винограда. Наименьшее остаточное содержание радионуклидов определено при приготовлении по-белому способу сухих виноматериалов (цезий-137 - 6,0-12,0 Бк/л; стронций-90 - 2,7-3,5 Бк/л). Сокращение времени контакта жидкой и твердой фаз мезги приводит к снижению содержания радионуклидов в виноматериагтах.

Выявлена зависимость уменьшения концентрации радионуклидов (стронция-90 - на 48,2-54,3%) при снижении температуры технологического приема нагревания мезги с 80 до 50°С.

Установлена корреляция снижения содержания радионуклидов при сокращении времени контакта сусла с твердыми структурными элементами виноградной грозди. На основании исследований предложена технология производства из загрязненного радионуклидами винограда только сухих виноматериалов по-белому способу.

5. При изучении различных технологических приемов по дезактивации винограда выявлена необходимость мойки винограда водой при модуле (1,0-2,0):1.

При дроблении и прессовании загрязненного мелкодисперсными радиоактивными частицами винограда выявлено снижение содержания радиоактивных частиц в сусле, по сравнению с исходным виноградом.

6. Выявлена зависимость снижения загрязнения радиоактивными частицами сусла при его отстаивании от степени дисперсности частиц и продолжительности осветления. В течение 24 ч достигается практически полная дезактивация (до 97,90-99,98%). Обработка бентонитом и полиак-риламидом ускоряет дезактивацию сусла в 3-5 раз.

Применение для осветления сусла новых высокоэффективных препаратов "СПН", ПВТ (совместно с желатином и другими веществами) способствует снижению содержания радионуклидов цезия-137 - от 20,2 до 51,5%; стронция-90 - от 11,2 до 57,9% и ускорению осветления сусла в 4-6 раз.

При сбраживании дезактивация осветленного сусла в первые 3 сут происходит быстрее (в 2-5 раз), по сравнению с неосветленным.

7. При обработке виноматериалов, загрязненных радиоактивными мелкодисперсными частицами, дезактивация достигается практически в

течение 2-3 сут (на 97,9 - 99,8%).

Применение для обработки виноматериалов с повышенным содержанием антропогенных радионуклидов (цезий-137, стронций-90) новых высокоэффективных препаратов (серии "Магарач", "ВП-стабил", ФЦА, "СПН", ПВТ), а также берлинской лазури позволило выявить разную степень их эффективности по снижению содержания радионуклидов. Так, ФЦА удаляет стронций-90 на 60,9-65,7%; ПВТ - цезий-137 - 41,1-53,9%, стронций-90 - 12,3-25,0%; берлинская лазурь - цезий-137 - 55,2-73%.

Кроме снижения содержания цезия-137 и стронция-90 обработка препаратами обеспечивает стабильность вин к различным видам помутнений. Так, обработка ПВТ - снижает концентрацию тяжелых металлов (меди) и обеспечивает стабильность против обратимых коллоидных помутнений и медного касса. Применение "ВП-стабила", кроме снижения концентрации кальция, повышает сроки стабильности вин против обратимых коллоидных помутнений.

8. При фильтрации виноматериалов через ткань бельтинг не обеспечивается выведение радиоактивных частиц, тогда как фильтркартоиы ("Т", "КТФ", "КОФ") являются высокоэффективными материалами (снижение содержания радиоактивных частиц происходит на 99,91%).

9. Хранение под слоем инертных газов и герметиков в емкостях, оборудованных компенсаторами, обеспечивает защиту виноматериалов от различных видов загрязнений и микробиальной порчи.

10. Выявлена в динамике жизнеспособность вегетативных и споровых форм патогенной микрофлоры на примере стафилококка и антракоида в сухих и крепленых виноматериалах при различных концентрациях диоксида серы, объемных долях спирта (9,0-18,0%), значениях рН (2,75-3,60), температурах (до 80°С), что послужило основанием для разработки технологий обеззараживания винограда и винопродукции с применением диоксида серы (100-200 мг/кг (мг/дм3) и термообработки (60-80°С) в течение от 20 мин до 5 сут.

11. Выявлены параметры и режимы для дегазации загрязненного зарином, зоманом, ипритом, У-газами винограда, изюма, бекмеса, сусла, виноматериалов и разработаны технологические приемы, обеспечивающие получение продукции, отвечающей санитарно-гигиеническим требованиям. Так, для дегазации винограда и изюма от зарина и зомана при естественном проветривании требуется затрата времени до 45 сут, а при искусственной сушке (50-60°С) - до 2 сут.

12. Выявленные зависимости по дезактивации, дегазации, обеззараживанию винограда и получаемой из него продукции явились основанием для разработки ускоренных поточных технологий обработки сусла и виноматериалов с применением высокоэффективных препаратов, которые успешно прошли производственные и приемочные (межведомственные) испытания с положительными результатами. Ускоренные технологии обра-

ботки сусла и пиломатериалов с применением "СПН" внедрены на винодельческих предприятиях Украины, Российской Федерации, Молдовы, Грузии, Азербайджана, Узбекистана. По данным Госстатотчетности экономический эффект от внедрения указанных технологий составил 1724895 руб (в ценах 1986). За период 1987-1999 гг. Калушским и Джанкойско-Сивашским опытно-экспериментальными заводами Института химии поверхности HAH Украины выработано и поставлено винодельческим предприятиям 74,883 т "СПН".

13. Разработанные технологии и утвержденная нормативно-техническая документация (ГОСТы,ТИ, Методические указания, Рекомендации) могут применяться при чрезвычайных ситуациях (стихийных бедствиях, авариях, катастрофах и др.).

Список опубликованных работ

Отдельные издания

1. Обработка и осветление сусла прессовых фракций при производстве соков, сиропов и концентратов/ Валуйко Г Г., Зинченко В.И., Макаров A.C., Виноградов В.А., Беляков B.C. -Ялта: ВНИИВиПП «Магарач», 1988.-32с.

2. Ускоренное получение технического спирта из продуктов переработки винограда в особый период: Методические указания РД 10.04.05-88 / С.Т.Тюрин, В С.Разуваев, Г.Т.Агеева, А.С.Макаров. -Ялта, 1989,- 22с.

3. Тюрин С.Т., Макаров A.C., Танащук Т.Н. Создание запасов обеззараживающих веществ на винодельческих предприятиях: Методические указания РД 10.04.05.4-89,-Ялта, 1989.-22с.

4. Тюрин С.Т., Благонравова JI.H., Макаров A.C. Применение защитной тары на предприятиях виноградоперерабатывающей отрасли в экстремальных условиях: Методические указания РД 10.04.05.-03-89.-Ялта,1989.-32с.

Статьи

5. Валуйко Г.Г., Зинченко В.И., Макаров A.C., Фаркаш Я. Применение препарата винстабил для стабилизации ординарных столовых вин // Виноделие и виноградарство СССР,- 1979.-№6.-С.26-28.

6. Загоруйко В.А., Макаров A.C., Беляков B.C., Сушко Р.В. Использование коллоидного раствора двуокиси кремния для обработки сусла и виноматериалаов. // Материалы республиканской научной конф. ГрузНИИПП.-Тбилиси.-1980.-С.105-107.

7. Загоруйко В.А., Макаров A.C., Беляков B.C., Сушко Р.В. Обработка виномате-риалов коллоидным раствором двуокиси кремния // Материалы респуб. научной конф,-4.2 (агротехника, виноделие).-Кишинев. 1980,- С.200-201.

8. Зинченко В.И., Загоруйко В.А., Косюра В.Т., Макаров A.C., Чуйко A.A., Павлов В В., Хома М.И. Двуокись кремния и ее использование для стабилизации вин // Материалы III Всесоюзной конф. Иркугск.-1980.-С.139-140.

9. Зинченко В.И., Валуйко Г.Г., Макаров A.C., Миндадзе Т.А. Комплексные препараты - перспективное направление для стабилизации вин // Винодельческая промышленность,- М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1981 .-№ 1 ,-С. 1 -4.

10. Зинченко В.И., Валуйко Г.Г., Макаров A.C. Комплексные препараты для стабилизации ординарных столовых вин // Виноделие и виноградарство СССР,- 1981- № б.-С.бЗ.

И Зинченко В.И., Загоруйко В.А., Косюра В.Т., Макаров A.C., Ривкин B.JI., На-биев A.C., Любченко И. И., Андреев В.А. Новая технология осветления сусла // Вино-

делие и виноградарство СССР,- ! 981.-№7.-С.20-21.

12. Зинченко В.И., Макаров A.C. Комплексные препараты для стабилизации вин// Виноделие и виноградарство СССР,- 1982,- №2.-С. 19-22.

13. Основные источники поступления кальция в виноматериалы и его роль в образовании кристаллических помутнений /Зинченко В.И., Таран Н.Г., Макаров A.C., За-горуйко В.А.; ВНИИВиВ «Магарач»,- Ялта, 1984.-30С,- Рус.-Деп. в ЦНИИТЭИПище-пром. 22.06.1984, №921пщ.-М.,1984.-№10.-С.115.

14. Способы стабилизации вин против кристаллических помутнений, вызываемых солями кальция / Зинченко В.И., Таран H Г., Загоруйко В.А., Макаров A.C.; ВНИИВиВ «Магарач».-Ялта, 1984,-22с.-Рус.-Деп. в ЦНИИТЭИПищепром. 22.06.1984, №921пщ,-М., 1984.-№10.-С.115.

15. Таран Н.Г., Макаров A.C. Изучение некоторых причин повышенного накопления кальция на стадии винограда // Доклады конф. молодых ученых.-4.2.-Ялта: ВНИИВиПП «Магарач».-1985.-С. 13-14.

16. Зинченко В.И., Таран Н.Г., Загоруйко В. А., Макаров A.C. Влияние технологических приемов на содержание кальция в виноматериалах // Виноделие и виноградарство СССР.-1985.-№3.-С.28-30.

17. Зинченко В.И., Таран Н.Г., Макаров A.C., Дацько В.А., Скрипкина А.И.. Факторы, влияющие на накопление кальция в винограде и виноматериалах // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии.-1985.-№7.-С.51-53.

18. Зинченко В.И., Макаров A.C., Шевчук В.И., Морозова JI.B., Амосова JI.B. Комплексный препарат для обработки виноматериалов // Доклады Всесоюзн. конф. «Водорастворимые полимеры и их применение».-Иркутск: Иркутский институт органической химии СО АН СССР.- 1987.-С.183.

19. Зинченко В.И., Таран Н.Г., Макаров A.C., Дацько В.А., Скрипкина А.И. К вопросу о массовой концентрации кальция в продуктах переработки винограда // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии.- 1988.-№5,- С.43-44.

20. Зинченко В.И., Макаров A.C., Колосовский Ж.А., Таран Н.Г. Источники, приводящие к обогащению вин кальцием // Садоводство и виноградарство Молдавии,-1989.-№7.-С. 33-34.

21. Дженеев С.Ю., Колосовский Ж.А., Макаров A.C. Виноград в зоне Чернобыля // Доклады Генеральной Ассаммблеи СО международн. союза радиоэкологов,- К.:1 семинар СО MCP.-1991,27.04-4.05.-С.90.

22. Зинченко В.И., Макаров A.C., Таран Н.Г., Амосова C.B. Перспективный препарат для стабилизации вин // Доклады IV Всесоюзн. конф. «Водорастворимые полимеры и их применение". - Иркутск: Иркутский институт органической химии СО АН СССР.-1991.-С.208.

23. Перепелятникова JI.B., Колосовский Ж.А., Иванова Т.Н., Макаров A.C. Изучение распределения радионуклидов в процессе переработки плодово-ягодного сырья // Тезисы докладов конф. «Чернобыль-94»,- Зеленый мыс.-1994.-С.208.

24. Дженеев С.Ю., Щербаков С.А., Колосовский Ж.А., Макаров A.C. Радиоэкологический мониторинг почв виноградных насаждений Крыма // Виноделие и виноградарство.-1995.-№2.-С. 5-10.

25. Зинченко В.И., Макаров A.C., Беляков B.C. Новая поточная технология осветления сусла прессовых фракций. Информационный листок. - Симферополь. КРЦНТЭИ.-1997.-Зс.

26. Зинченко В.И., Макаров A.C., Беляков B.C. Технология производства коньячных виноматериалов из сусла прессовых фракций // Магарач. Виноградарство и вино-делие.-1997.-№1.-С.21-23.

27. Зинченко В.И., Макаров A.C., Беляков B.C. О молекулярной массе полисахаридов виноградного сусла // Магарач. Виноградарство и виноделие.-1997.-№3.-С.28-29.

28. Зинченко В.И., Макаров A.C., Беляков B.C. Производство коньячного спирта из осветленного сусла прессовых фракций //Виноград и вино России -1997.-№3 .-С.21 -23.

29. Дженеев С.Ю., Щербаков С.А., Макаров A.C., Антипов В.П., Колосовский Ж. А. Загрязненность виноградников Украины радионуклидами // Виноградарство и виноделие. Сборник научных трудов.-Ялта.-1999.-С.11-15.

30. Зинченко В.И., Макаров A.C., Таран Н.Г. Влияние агроэкологических условий выращивания винограда на поступление кальция в сусло и виноматериалы // Виноградарство и виноделие. Сборник научных трудов ИВиВ "Магарач".-Ялта.-1999.-С.88-95.

31. Макаров A.C. Снижение загрязненности винограда и сусла мелкодисперсными твердыми фракциями // Виноград и вино России.-1999.-№5.-С.18-19.

32. Зинченко В.И., Макаров A.C., Лопырев В.А., Ермакова Т.Г., Татарова Л.А. Новый флокулянт для обработки виноматериалов // Пиво и напитки.-1999.-№5.-С.58-59.

33. Тюрин С.Т., Макаров A.C., Покровский A.B. О снижении потерь виноматериалов при хранении под герметнком // Сад, виноград i вино Украши.-1999.-№10-12,-С.32-33.

34. Дженеев С.Ю., Щербаков С.А., Антипов В.П., Макаров A.C., Колосовский Ж. А. Радиологический скрининг виноградников юга Украины // Труды научного центра виноградарства и виноделия.-Ялта.-1999.-С.41-44.

35. Макаров A.C. Исследование радионуклидов при переработке винограда, произрастающего в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС // Труды научного центра виноградарства и виноделия. -Ялта.-1999.-С.83-86.

36. Макаров A.C. Удаление мелкодисперсных твердых фракций при обработке сусла и виноматериалов вспомогательными материалами // Виноград и вино России,-2000.-№1.-С.25.

37. Макаров О.С. Виготовлення сою в та вин на територшх, забруднених радюнук-лшами //Виноград. Вино.-2000. -№1.-С.20.

38. Зинченко В.И., Макаров A.C., Трофимов Б.А., Амосова C.B., Морозова Л.В. Новый комплексный препарат для обработки виноматериалов // Хранение и переработка сельхозсырья.-2000,- №1.-С.23-24.

39. Зинченко В.И., Макаров A.C., Беляков B.C. Производство ординарных крепленых вин из осветленного сусла прессовых фракций // Виноградарство и виноделие. Сборник научных трудов ИВиВ "Магарач".-Ялта.-2000.-С.31-34.

40. Макаров A.C. Влияние способа обработки виноградного сусла на снижение содержания радионуклидов // Виноградарство и виноделие. Сборник научных трудов ИВиВ «Магарач».-Ялта.-2000.-С.59-60.

41. Макаров A.C., Тюрин С.Т., Гвелесиани И.Б., Базанова А.И. Меры борьбы с сильнодействующими ядовитыми веществами в виноделии//Магарач. Виноградарство и виноделие.-2000.-№1.-С.36-37.

42. Макаров A.C., Тюрин С.Т., Моргун К.Д., Базанова А.И. Меры борьбы с патогенной микрофлорой в виноделии. //Виноград и вино России.-2000,- №2.-С.24-25.

43. Зинченко В.И., Макаров A.C., Лопырев В.А., Ермакова Т.Г., Татарова Л.А. Флокулянт для снижения содержания меди в соках и виноматериалах // Хранение и переработка сельхозсырья.-2000,- №3.-С.29-31.

44. Макаров A.C., Жилякова Т.А., Колосовский Ж.А., Щербаков С.А., Антипов В.П. Содержание естественных и искусственных радионуклидов в почве, винограде и вине Крыма//Магарач. Виноградарство и виноделие.-2000.-№2.-С.2б-28.

45. Макаров A.C. Дезактивация виноматериалов берлинской лазурью // Магарач. Виноградарство и виноделие.-2000.-№3.-С.30-31.

Авторские свидетельства на изобретения

46. A.c. 825619 СССР, МКИ C12G1/00. Установка для хранения алкогольных напитков в атмосфере инертных газов / С.Т.Тюрин, А.С.Макаров, О.О.Садлаев, Н.А.Мехузла, М.А.Цимбал, С.Э.Бабаев (СССР).-№ 2813979/13; Заявка 06.07.79; О публ.30.04.81, Бюлл.№16.-3с.

47. A.c. 840101 СССР, МКИ С12 H 1/02. Состав для обработки белых столовых вин, предотвращающий биологические помутнения и окисление вин и образование металлического касса / В.И.Зинченко, Г.Г.Валуйко, А.С.Макаров (СССР).- №2821283/2813; Заявка 17.09.79; Опубл.23.06.81, Бюлл.№23.-3с.

48. A.c. 1017014 (не подлежит опубликованию в открытой печати) СССР, МКИ С12 H 1/02 Адсорбент для стабилизации напитков / В.И.Зинченко, В.А.Загоруйко, Г.Г.Валуйко, А.С.Макаров, М.И.Хома, Р.В.Сушко, А.А.Чуйко, В.В.Павлов, О.П.Стась (СССР).-2990645/28-13; Заявка 04.08.80.-9с.

49. A.c. 1157051 СССР. МКИ С12 H 1/02; С08 F 26/06. Водорастворимые сополимеры метилвинилсульфида и N-винилпирролидона в качестве осветлителей и стабилизаторов напитков / Б.А.Трофимов, С.В.Амосова, Л.В.Морозова, В.И.Зинченко,

A.С.Макаров, Г.Г.Валуйко, П.М.Яшнова, Л.С.Салманова, Э.В.Терешина (СССР).-3493725/28-13; Заявка 24.09.82; Опубл. 23.05.85, Бюлл. №19.-4с.

50. A.c. 1187459 ( не подлежит опубликованию в открытой печати) СССР. МКИ С12 H 1/02. Способ стабилизации виноматериалов против кристаллических помутнений / В.И.Зинченко, А.А.Чуйко, Г.Г.Валуйко, В.А.Загоруйко, Н.Г.Таран, А.С.Макаров, О.П.Стась, Р.В.Сушко, М.И.Хома (СССР).-3738201/28-13; Заявка 08.05.84.-8с.

51. A.c. 1386648 СССР. МКИ С12 H 1/02. Способ осветления и стабилизации продуктов переработки винограда / В.И.Зинченко, В.А.Лопырев, А.С.Макаров, Л.А.Татарова, Г.Г.Валуйко, Т.Г.Ермакова, Э.И.Крестьянинова, А.В.Огай, В.Н.Салауров,

B.Н.Курочкин (СССР).-4129325/31-13; Заявка 08.10.86; Опубл. 07.04.88, Бюлл. №13.-6с.

52. A.c. 73057 Народная Республика Болгария, МКИ С12 H 1/02, 1/04. Адсорбент для стабилизации напитков / В.И.Зинченко, В.А.Загоруйко, Г.Г.Валуйко, А.С.Макаров, М.И.Хома, Р.В.Сушко, А.А.Чуйко, В.В.Павлов, О.П.Стась (СССР).-9с.

- Заявка про видачу патенту Украши №99126623/17(1961), МПК С12Н 1/20, A23G3/34. Склад для убер1гання виноматер!ал1в вщ втрат на випаровування i Mkpoóia-льного псування / О С Макаров, A.B. Покровський, Н.О. Литовченко Заявка 06.12.1999. -4 с.

- Заявка про видачу патенту Украши № 2000031483, МПК A 23L2/30. Cnoci6 ви-ведення цез1Ю-137 из cokíb, виноматер1ал1в, вин / О.С.Макаров, В.О.Загоруйко, О.П.Мацько. Заявка 15.03.2000. -6с.

Диссертационные работы на соискание ученой степени кандидата технических наук, выполненные под научным руководством соискателя:

Таран Н.Г. Разработка технологии стабилизации вин против кристаллических (кальциевых) помутнений (при соруководстве с В.И.Зинченко).

Аннотация

Макаров A.C. Разработка технологий производства винопродукции в чрезвычайных ситуациях. Диссертация (рукопись) на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.18.07 - Технология продуктов брожения. Институт винограда и вина "Магарач" УААН, Ялта, 2000.

Диссертация посвящена разработке технологий производства винопродукции, соответствующей действующим санитарно-гигиеническим требованиям, из загрязненного радионуклидами, сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ), патоген-

ной микрофлорой сырья в чрезвычайных ситуациях.

Проведено обобщение и анализ отечественных и зарубежных работ по загрязнению винограда и винопродукции радионуклидами, СДЯВ, патогенной микрофлорой.

Выявлены закономерности миграции радионуклидов в системе почва -> виноградное растение -» виноград —> продукты переработки винограда в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС (ЧАЭС). Установлено наибольшее накопление радионуклидов (цезий-137, стронций-90) в твердых структурных элементах виноградной грозди: семенах, гребнях, кожице. Выявлены закономерности распределения и изменения содержания радионуклидов в процессе переработки винограда, загрязненного радиоактивными частицами при различной степени их дисперстности (5 и 25 мкм) и радионуклидами (цезий-137, стронций-90), образовавшимися вследствие аварии на ЧАЭС. Установлены параметры и режимы приготовления сухих и крепленых виноматериалов из загрязненного радионуклидами винограда. Установлена корреляция снижения содержания радионуклидов при сокращении времени контакта сусла с твердыми структурными элементами виноградной грозди. На основании результатов исследований предложена технология производства из загрязненного радионуклидами винограда только сухих виноматериалов по-белому способу.

Изучены кинетические закономерности снижения содержания радионуклидов в сусле и виноматериалах с использованием: "Стабилизатора пищевых напитков" ("СПН"), фосфат-циркониевого адсорбента (ФЦА), сополимера метилвинилсульфида и N-винилпирролидона ("ВП-стабил"), поли-1-винил-1,2,4-триазола (ПВТ), комплексных препаратов серии "Магарач", берлинской лазури.

Выявлены параметры и режимы для дегазации загрязненного зарином, зоманом, ипритом, V-газами винограда, изюма, бекмеса, сусла, виноматериалов. На примере стафилококка и антракоида выявлена в динамике жизнеспособность патогенной микрофлоры в виноматериалах при различных концентрациях диоксида серы, объемных долях спирта, значениях pH, температурах. у

Выявленные закономерности по дезактивации, дегазации, обеззаражива.-'ю винограда и получаемой из него продукции явились основанием для разработки ускоренных технологий обработ"и сусла и виноматериалов с применением высокоэффективных препаратов, которые успешно прошли производственные и приемочные межведомственные испытания с положительными результатами. Ускоренные технологии обработки сусла и виноматериалов с применением "СПН" внедрены на винодельческих предприятиях Украины, Российской Федерации, Молдовы, Грузии, Азербайджана, Узбекистана.

По данным Госстатотчетности экономический эффект от внедрения указанных технологий составил 1724895 руб (в ценах 1986 г.). За период 1987-1999 гт. Калушским и Джанкойско-Сивашским опытно-экспериментальными заводами Института химии поверхности HAH Украины выработано и поставлено винодельческим предприятиям 74,883т "СПН".

Разработана и утверждена нормативно-техническая документация (ГОСТы, ТИ, Метогогческие указания, Рекомендации). По результатам исследований разработаны мероприятия, обеспечивающие производство винопродукции, соответствующей санитарно-гигиеническим требованиям, в чрезвычайных ситуациях (стихийных бедствиях, авариях, катастрофах и др.).

Ключевые слова: чрезвычайная ситуация, радионуклид, сильнодействующие ядовитые вещества, патогенная микрофлора, виноград, сусло, виноматериал, дезактивация, дегазация, обеззараживание.

Анотащя

Макаров О.С. Розробка технолопй виробництва винопродукци у надзвичайних ситуащях. Дисертащя (рукопис) на здобуття вченого ступеня доктора техшчнпх наук за спсшальшстю 05.18.07 - Технолопя продукт!в бродшня. 1нститут винограду i вина "Магарач" УААН, Ялта, 2000.

Дисертащя присвячена розробш технолопй виробництва винопродукци, яка в1д-повщае дшчим саштарно-ппешчним вимогам, ¡з забруднено! радюнуювдами, сильно-диочими отруйними речовинами, патогенною мжрофлорою снровини у надзвичайних ситуащях.

Проведено узагальнення та аналЬ вггчизняних i заруб1жних робгг щодо забруд-нення винограду й винопродукцп радюнуклщами, сильнод1ючими отруйними речовинами, патогенною мжрофлорою; вивчеш i виявлеш законом!рно(гп Mirpauiï радтнукль дт у систем! грунт -» виноградна рослина —> виноград -> продукта переробки винограду теля аварп на Чорнобильсьмй АЕС.

Розроблено технолопчш параметри i режими, яю забезпечують дезактивацпо, дегазащю й знезараження винограду, ¡зюму, сусла, виноматер1ал]в та ¡нш. винопроду-кцп, забруднено'1 радюнуклщами, сильнодпочими отруйними речовинами i патогенною мжрофлорою у надзвичайних ситуащях (стихшие лихо, asapiï, катастрофи тощо).

За результатами дослщжень розроблено заходи, яи забезпечують ьиробництво винопродукцп у надзвичайшгх ситуащях, що вщповщас саштарно-ппешчним вимогам.

Ключовi слова: надзвичайна ситуащя, радюнуклщ, сильноддач! отруйш речови-ни, патогенна мжрофлора, виноград, сусло, внноматер1ал, дезактивацш, дегазац1я, знезараження.

Annotation

Makarov A. S. Development of Processes to Produce Vintage Products at Extreme Conditions. Thesis (manuscript) to Obtain a Degree of Doctor of Technical Sciences in Speciality 05.18.07 - Technology of Fermentation Products. Institute for Vine and Wine "Maga-rach" Ukrainian Academy of Agrarian Sciences, Yalta, 2000.

The thesis is devoted to the development of winemaking technologies aimed at obtaining products which correspond to the present sanitary and hygienic requirements while they are produced under extreme circumstances from raw materials contaminated with radionuclides, strong poisonous substances and pathogcnic microflora.

Results of national and foreign investigations pertaining to contamination of grapes and vintage products with radionuclides, highly toxic substances and pathogenic microflora have been generalized and studied. Regularities concerning migration of radionuclides in the system soil —> vine -> grapes —» vintage products after the Chernobyl accident have been revealed and investigated. Technological parameters and modes have been developed providing deactivation, degassing and detoxication of grapes, raisins, musts, wine materials and other vintage products which may be contaminated with radionuclides, highly toxic substances and pathogenic microflora at extreme conditions (natural disasters, accidents, catastrophes, etc.). The results obtained have made it possible to develop measures enabling production of vintage products meeting sanitary-hygienic requirements at extreme conditions.

Key words: extreme conditions, radionuclides, highly toxic substances, pathogenic microflora, grapes, musts, wine materials, deactivation, degassing, detoxication.

Подписано к печати 10.05.2000. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная Усл. печ. листов 1,5; учет. изд. листов 2,5; тираж 100; заказ № ¡50. Институт винограда и вина «Магарач», 98600, г.Ялта, ул. Кирова, 31. Печатная группа.