автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Совершенствование технологии производства красных столовых вин на основе использования препаратов древесины дуба

На правах рукописи

АСАТУРЯН Жанетта Меружановна

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

Специальность 05.18.01 - технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 Я ДПР

Москва - 2013

005052263

005052263

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Академии наук Абхазии и в Национальном институте винограда и вина «Магарач» Украинской академии аграрных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик РАСХН Айба Лесик Янкович

Официальные оппоненты: Щербаков Сергей Сергеевич

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева», профессор кафедры виноградарства и виноделия

Авилова Светлана Васильевна

кандидат сельскохозяйственных наук, Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленности Российской академии сельскохозяйственных наук, доцент, ведущий научный сотрудник

Ведущая организация: Государственное научное учреждение СевероКавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита диссертации состоится « 16 » апреля в 16:00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.043.05 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49, тел./факс: 8 (499) 976-24-92. Ученый совет РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке им. Н.И.Железнова РГАУ- МСХА имени К.А. Тимирязева.

Автореферат разослан «/3 » марта 2013 года

Ученый секретарь диссертационного совета

сМШ

А.В. Шитикова

Актуальность работы. В условиях стремительно развивающихся рыночных отношений винопроизводители стран СНГ постоянно повышают уровень требований к качеству и ассортименту выпускаемой пищевой продукции. Все большим спросом пользуются у потребителя молодые красные столовые вина, обогащенные биологически активными веществами, с мягким вкусом и облагороженные тонами древесины дуба. Получение столовых вин высокого качества в настоящий момент является основной задачей винодельческой промышленности стран СНГ. С недавнего времени для повышения качества столовых вин стали широко использовать древесину дуба измельченную (ДДИ - чипсы, стружки), применение которой разрешено в странах ЕС (COMMISSION REGULATION (ЕС) № 150/2006 of 11 October 2006). Дубовая древесина привносит в вино множество соединений, которые трансформируются в процессе его созревания и влияют на его фенольный состав и ароматобразующий комплекс (Vivas N.. Glories Y., 1984 г., 1996 г.).

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

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

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

Цель исследований. Совершенствование технологии красных столовых виноматериалов на основе применения препаратов из древесины дуба.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи.

1. Исследовать физико-химические свойства ДДИ и разработать требования к ДДИ применяемой при производстве красных столовых виноматериалов.

2. Разработать требования к красным столовым виноматериалам предназначенных для обработки их ДДИ.

3. Разработать режимы и параметры технологии красных столовых вино-материалов с использованием ДДИ.

4. Исследовать химический состав и физико-химические свойства красных столовых виноматериалов, приготовленных с использованием ДДИ.

5. Разработать технологическую инструкцию на производство столового сухого ординарного красного вина.

6. Оценить экономическую эффективность разработанных технологических решений.

7. Научная новизна исследований.

Впервые:

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

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

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

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

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

Практическая значимость исследований. Разработаны дополнительные требования к препаратам древесины дуба, применяемым при производстве ординарных красных столовых вин. Разработана и утверждена технологическая инструкция по производству вина столового сухого ординарного красного с использованием препаратов древесины дуба измельченной (ТИ 00334830.076-20111.

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

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

Проведены производственные и приемочные испытания обработки красных столовых виноматериалов препаратами древесины дуба в ООО «Вина и воды Абхазии» (Абхазия, г. Сухум, 2011). Общий объем внедрения - 4,0 тыс. дал. Фактический расчетный экономический эф-

фект составил 3430 руб/1000 дал. Разработка рекомендована к широкому внедрению.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научной конференции молодых ученых (Ялта; 2003) научной конференции «Современные проблемы агрономической науки» в Крымском государственном Агротехнологическом университете (Симферополь, 2005)

Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы по данной тематике, описания объектов, методов и условий проведения опытов, экспериментальной части, выводов, предложений производству списка использованной литературы и приложений. Объем диссертационной работы составляет 135 страницы компьютерного текста, содержит 26 таблиц, 31 рисунок, список литературы из 179 наименований (в том числе 71 на иностранном языке).

Объекты и методы исследований

Исследования проводились в 2002-2010 гг в Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Академии наук Абхазии, Национальном институте винограда и вина «Магарач» Украинской академии аграрных наук и фирме ООО «Вина и воды Абхазии».

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

Методы и методики исследований. Для определения основных показателей химического состава объектов применяли стандартные методы ГОСТ и ГОСТ Р, а также методики, изложенные в методических рекомендациях НИ-ВиВ "Магарач". Исследование качественного состава фенольных соединений проводили методом хромато-масс-спектрометрии на приборе Agilent Technologies 1100 с диодно-матричным, флуориметрическим детекторами. Для измерения величины антиоксидантной активности (АОА) в пересчете на TROLOX применяли амперометрический метод анализа на приборе «Цвет-Яуза-01-AA» (ОАО НПО «Химавтоматика», г. Москва). Содержание ароматических альдегидов определяли на хроматографе Agilent Technology 6890 с хро-

мато-масс-спектрометрическим детектором 5973 в режиме изолированного иона.

Статистическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1985) с использованием компьютерных программ Statistica, EXCEL и Coplot (версия 2000 г.). В качества критерия оценки достоверности различий использовали показатель НСР05-наименыпая существенная разность с 95%-ным уровнем вероятности.

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

Таблица 1 - Схемы приготовления виноматериалов с использованием ДЦИ

№ опыта Технологические схемы

Контроль Сульфитация мезги (70 мг/дм3)—»ЧКД (Бордо 35)—» брожение мезги до массовой концентрации Сахаров 3 г/100 см3—» прессование-» дображивание ви-номатериала

Схема I Сульфитация мезги (70 мг/дм3)—>ЧКД (Бордо 35)-» внесение ДЦИ^ брожение мезги до массовой концентрации Сахаров 3 г/100см3 —» прессование—» дображивание виноматериала

Схема II Сульфитация мезги (70 мг/дм3)-» ЧКД (Бордо 35)—> брожение мезги до массовой концентрации Сахаров 3 г/100см3—»прессование—»внесение ДДИ —»дображивание виноматериала

Схема III Сульфитация мезги (70 мг/дм3)^ ЧКД (Бордо 35)—» брожение мезги до массовой концентрации Сахаров 3 г/100см3—> прессование—»дображивание виноматериала—» 1-ая переливка, П-ая переливка—»внесение ДДИ—»выдержка в течение трех недель

Для установки режимов и параметров обработки красных столовых виноматериалов были применены рекомендуемые инструкциями к препаратам ДДИ дозы и время контакта с вино-материалами (Л.А. Оганесяну И.А. Прида) (рисунок 1).

Рисунок 1 - Технологическая схема получения экспериментальных образцов красных столовых виноматериалов, обработанных ДДИ

Каберне-Совиньон «по-белому»

КУПАЖ

3-

Каберне-Совиньон «по-красному»

Исходный виноматериал

* :

Исходный виноматериал

Исходный виноматериал

Контрольный виноматериал

ОПЫТ

Контрольный виноматериал

( опыт

Конгрольный виноматериал

| опыт Р

КУПАЖ

Исходный виноматериал

Контрольный виноматериал

опыт

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

Для разработки требований к древесине дуба измельченной для производства красных столовых виноматериалов были приготовлены водно-спиртовые экстракты исследуемых препаратов (Гержикова В.Г., Аникина Н. С., Гемаев Х.З., 2007).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 1. Изучение физико-химических свойств ДДИ.

Фенольные вещества являются легко извлекаемыми компонентами древесины дуба. Экстракция фенольных соединений из древесины дуба происходит при содержании в водно-спиртовом растворе объемной доли этанола от 1 до 96,6 % (рисунок 3). При этом максимальная их концентрация наблюдалась в экстрактах с объ- ~—слаб»- — ода*--.-с™»« емной долей этанола 40 %. Рисунок 3- Влияние объемной доли этанола на экстракцию фенольных веществ из ДЦИ с различной степенью обжига

М/Ф -массовая концентрация фенольных веществ, мг/дм3 Рисунок 2 - Схема эксперимента по обработке красных столовых виноматериалов древесиной дуба измельченной

30 40 50 объемная доля г

Массовая концентрация фенольных соединений в экстрактах древесины дуба сильной степени обжига была выше на 100 -300 мг/дм3, чем в экстрактах древесины дуба (рисунок 3) средней и слабой степени.

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

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

Наименование показателя Степень обжига

слабая | средняя | сильная

Массовая концентрация, мг/дм"

суммы фенольных веществ 200-250 300-400 450-650

мономерных форм фенольных веществ 100-200 300-450 450-550

пирогалловых гидроксильных групп 28-30 30-75 25-75

эллаговой кислота 4,5-15 20-30 40-500

аминокислот 0,2-0,3 0,4-0,6 0,7-0,8

суммы ароматических альдегидов 3,5-4,5 6,5-9,5 10,5-12,5

антиоксидантов 30-40 90-100 100-110

Приведенные в таблице 2 данные свидетельствуют о том, что содержание массовых концентраций различных форм фенольных веществ, аминокислот, а также ароматических альдегидов и антиоксидантная активность ДДИ зависит от его степени обжига. Данные показатели легли в основу «Дополнительных требований к препаратам древесины дуба, применяемой при производстве ординарных красных столовых виноматериалов», которые утверждены ООО «Вина и воды Абазии».

2. Изучение влияния ДДИ на химический состав и физико-химические характеристики красных столовых виноматериалов.

Исследования показали, что обработка красных столовых виноматериалов препаратами древесины дуба не оказывает влияния на показатели, регламентированные нормативной документацией.

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

В работе Носик О. было показано, что в течение первых шести месяцев выдержки красных столовых виноматериалов в бочке происходят наиболее значительные изменения состава фенольных веществ. В нашем эксперименте обработка красных столовых виноматериалов ДДИ привела к уменьшению

концентрации фенольных веществ на 100 мг/дм3 (таблица 3), что сопровождалось изменением потенциометрических характеристик.

Таблица 3 - Потенциометрические характеристики красных столовых виноматериалов, выработанные из винограда сорта Каберне-Совиньон и обработанные ДДИ

Показатели Контроль +СПК ср НСР05

^фен Массовая концентрация фенольных веществ, мг/дм3 1700 1600 22,18

АЕ Разность потенциалов, мВ 60 120 1,3

Д1 Объем йода, см3 4,2 8,1 0,01

со = ДЕЛЛ Удельный прирост потенциала, мВ/см3 14 15 0,2

ДЕ/ £фе„ Показатель окисляемости, мВ-дм3/мг 0,04 0,1 0,027

а =У/£фс„*103 Удельная окисляемость, дм3/мг 2 5 1,25

Анализ данных, полученных при потенциометрическом титровании, показал, что обработка виноматериалов препаратами древесины дуба интенсифицирует окислительные процессы. Это приводит к увеличению содержания восстановленных форм фенольных веществ, о чем свидетельствует увеличение показателя окисляемости и удельного прироста потенциала в 1,5-2 раза в опыте по сравнению с контрольным образцом.

Исследования показали, что обработка красных столовых виноматериалов ДДИ не влияет на значения хроматических ха-

отические показатели

□Исходный в'м НКонтроль ЭОпыт

Рисунок 4 - Влияние ДДИ на хроматические характеристики красных столовых виноматериалов

рактеристик (рисунок 4), в то время как в контрольном образце они снижаются 1,5-2 раза.

Таким образом, использование препаратов ДДИ (рисунок 4) при производстве красных столовых виноматериалов способствует сохранению их окра-

Кишковский З.Н., Скурихин И.М. показали, что красную окраску красных вин формируют антоцианы. Содержание антоцианов в ходе обработки виноматериалов ДДИ не изменилось (рисунок 5).

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

3. Исследование влияния ДДИ на антиоксидантную активность красных вин.

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

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

ски.

I Hcpo.'i 8.: I

Исходный контроль Опыт

вгшоматериал

Рисунок 5 - Влияние ДДИ на массовую концентрацию общих антоцианов красных столовых виноматериалов

Таблица 4- Влияние обработки ДДИ на массовую концентрацию фенольных веществ __^_и зллаготанина в красных столовых виноматериалах

№ Наименование зллаготанина фенольных веществ НСР05 фенольных веществ

Каберне-Совинюн

Исходный образец 0 600

1 Контроль 0 600 1,3

Опыт 1 18 690

Исходный образец 0 1000

2 Контроль 0 980 6,8

Опыт 2 25 1000

Исходный образец 0 2000

3 Контроль 0 1750 1,3

Опыт 3 35 1800

Исходный образец 0 2500

4 Контроль 0 2100 13,2

Опыт 4 47 2300

Содержание фенольных соединений (таблица 4) в исходных виноматериалах (600, 1000, 2000, 2500 мг/дм3) оказывало влияние как на изменения концентрации суммы фенольных веществ в ходе обработки древесиной дуба, так и на содержание зллаготанина. Таким образом, исходное содержание фенольных веществ в виноматериале определяет протекание процессов, происходящих при обработке древесиной дуба.

зооо т

2500

:ооо

т 2500

2 й м

л оа

3 а

II

I»

I

1500

1000 -

500

Е55ВЗ фенольных веществ I

•зллаготанина -

Опыт

- лншокаиантов

Рисунок б - Влияние обработки ДДИ на массовые концентрации суммы фенольных веществ, зллаготанина и антиоксидантов

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

На рисунке 6 представлена зависимость антиоксидантной актив-

ности виноматериалов, обработанных препаратами древесины дуба, от содержания фенольных веществ, в том числе эллаготанина.

На основании показателей содержания массовой концентрации фенольных веществ и АОА в красных столовых виноматериалах и степенью экстракции эллаготанина из ДДИ разработан экспресс анализ для определения качества вин с высокой биологической активностью. Между изучаемыми показателями установлена корреляционная зависимость R=0,9979.

Z=-390,135+1,134х-20,966у-1,632е-4х2-0,048ху+3, 187у2 е_- оценка качества красных столовых виноматериалов; Z-AOA

X -массовая концентрация фенольных веществ в виноматериалах; Y- массовая концентрация эллаготанина в виноматериалах.

Согласно многочисленным литературным данным (Кишковский З.Н., Ску-рихин И.М., Гержикова В.Г., Билько, Оганесянц Л.А., Рева В.И., Виноградов Б.А., Бакова H.H.) ароматические альдегиды играют значительную роль в формировании аромата вина. К классу ароматических альдегидов относятся ванилин, сиреневый, конифериловый и синаповый альдегиды. Из-за своей двойственной природы - они содержат фенольную и альдегидную группы - они способны вступать в реакцию с другими компонентами вина и участвовать в дальнейшем ароматобразовании. Формированию аромата вин, по данным Марты-ненко Э.Я., Виноградова Б.А. и ряда других авторов, способствует также и присутствие аминокислот, которые способны переходить из древесины дуба в водно-спиртовые растворы.

Влияние аминокислот и ароматических альдегидов на дегустационную оценку красных столовых виноматериалов (рисунок 7) показала, что вино-материал, обработанный древесиной дуба, характеризовался более высоким содержанием аминокислот (в опыте на 30 мг/дм3 больше по сравнению с контрольным образцом и на 50 мг/дм3 - по сравнению с исходным образцом) и ароматических альдегидов 30 мг/дм3, что сопровождалось улучшение органо-лептических характеристик.

исходный вцноматерпал i ароматические альдегиды

контроль

1 ' сумма аминокислот —1— дегустационный оценка, балл

Рисунок 7 - Влияние обработки древесины дуба на изменение массовых концентраций ароматических альдегидов и аминокислот в красных столовых виноматериалах

В таблице 5 представлены результаты хроматографического определения ароматических альдегидов в опытных образцах виноматериалов, полученных с внесением ДНИ на разных этапах технологического процесса.

Таблица 5 - Массовая концентрация ароматических альдегидов в красных столовых

виноматериалах обработанных по различным технологическим схемам

Ароматические альдегиды | Контроль 1-схема Н-схема Ш-схема НСР05

Массовая концентрация, мг/дм3

Лактоны дуба 0,00 0,00 0,00 0,04

(цис- и транс-Р-метил-у-окталактоны)

Ванилин 0,05 0,05 0,05 1,1 0,002

Сиреневый альдегид 0,03 0,03 0,03 4,4 0,023

Конифериловый альдегид 0,00 0,00 0,00 0,7 -

Синаповый альдегид 0,05 0,05 0,05 3,6 0,06

Сумма 0,13 0,13 0,13 9,84 -

В результате обработки ДДИ в виноматериал переходят продукты гидролитического распада лигнина древесины дуба; образуются ароматические альдегиды, содержание которых в опытном образце составило 9,8 мг/дм3 (таблица 5). По данным Оганесянца Л.А. предшественники лактонов дуба экстрагируются из ДДИ в процессе обработки виноматериалов, образуя в дальнейшем в результате окислительно-восстановительных процессов лактоны дуба. Нами в ходе эксперимента идентифицированы лактоны дуба и конифериловый альдегид только в образце, приготовленном по схеме 3, предусматривающей обработку древесиной дуба готового виноматериала. При внесении препаратов древесины дуба в мезгу и на стадии дображивания накопления лактонов дуба и конифери-лового альдегида не наблюдалось. Кроме того, обработка виноматериалов ДДИ по схеме 3, способствовала максимальному накоплению ванилина (1,1 мг/дм3), сиреневого и синапового альдегидов, что положительно сказывается и на орга-нолептических характеристиках вина. Согласно протоколу дегустаций красный столовый виноматериал, обработанный ДДИ, характеризовался ярким букетом с оттенками зрелости и легкими пряно-ванильными оттенками. По сравнению с контролем опытный образец обладал большей полнотой, гармоничностью, мягкостью.

4. Разработка режимов и параметров технологии красных столовых виноматериалов с использованием ДДИ.

Следующим этапом нашей работы стало определение оптимальной дозы препарата древесины дуба измельченной и длительности обработки им виноматериалов.

продолжит бльностъ вьщерихн. недегтя ■ Контроль —*~1пдиЗ .....* 2 г/дмЗ — *--<5г/дш

Рисунок 8 - Динамика массовой концентрации фенольных веществ красных столовых виноматериалов, обработанных ДДИ

Динамика фенольных веществ в процессе обработки ви-номатериала древесиной дуба дозой 1,2 и 6 г/дм3 в течение 24-х недель (рисунок 8) показала снижение массовой концентрации фенольных веществ в контрольном и опытных образцах в течение первых трех недель. При обработке виноматериалов в течение 12 недель и более в контроле наблюдалось дальнейшее снижение концентрации фенольных веществ на 1000 мг/дм3, в то время как в опытных образцах содержание фенольных веществ увеличилось на

500-900 мг/дм3.

Увеличение дозы ДДИ при обработке сопровождалось возрастанием концентрации эллаготанина (рисунок 9) на 10-30 мг/дм3. Длительность обработки виноматериалов древесиной дуба не оказывало значительного влияния на процесс накопления эллаготанина.

Органо-лептическая оценка образцов красных столовых виноматериалов, приготовленных с использование препаратов древесины дуба измель-

г (а

гЛ

N г

3 недели

доза ДДИ, г/дм®

12 недель 24 недели

Рисунок 9 - Массовая концентрация эллаготанина в красных столовых в материалах, обработанных ДДИ

ченной, показала, что доза ДДИ 2 г/дм3 дает положительные результаты в течение трех недель обработки, тогда как применение древесины дуба в дозе 1 и 6 г/дм3 требует увеличения длительности обработки виноматериалов.

Таким образом, были определены оптимальные режимы обработки красных столовых виноматериалов препаратами древесины дуба измельченной, а именно доза препарата - 2 г/дм3 и длительность обработки - 3 недели.

5. Выбор оптимальной схемы обработки красных столовых виноматериалов ДДИ.

Исследования физико-химического состава и органолептических характеристик опытных образцов виноматериалов, обработанных различными препаратами ДДИ на разных этапах технологического процесса позволили рекомендовать массовую концентрацию суммы фенольных веществ значимым показателем для определения оптимальной схемы обработки красных столовых виноматериалов (таблица 6). Были установлены предельные значения данного показателя для каждого варианта обработки красных столовых виноматериалов различными ДДИ.

Таблица 6 - Варианты обработки красных столових виноматериалов различными типами ДДИ

Тип препарата1 Длительность обработки, неделя Доза внесения, г/дм Массовая концентрация фенольных веществ, в виноматериале, мг/дм3

600- 1000 1000-2500 >2500

ДДИ, 3 6 +

12 2 +

24 1 +

ДДИ2 3 2 + +

12 1 +

24 6

дди3 3 1 + +

12 2 +

На основании проведенных исследований была разработана схема обработки красных столовых виноматериалов препаратами ДДИ (рисунок 10).

1 ДДИ, - древесина дуба измельченная слабого обжига, ДДИ2 - древесина дуба измельченная среднего обжига ДДИз - древесина дуба измельченная сильного обжига

Определение типа ДДИ

Органолептическая оценка ДЦИ. Определение размеров и степени обжига

Приготовление водно-спиртового экстракта ДЦИ

Определение физико-химических показателей в экстракте

- массовая концентрация суммы фенольных веществ;

- массовая концентрация полимерных форм фенольных веществ;

- массовая концентрация пирогалловых гид-роксильных групп;

- массовая концентрация аминокислот;

- массовая концентрация эллаговой кислоты;

- массовая концентрация ароматических альдегидов;

- антиоксидантная активность

/Г

Оценка красного столового виноматериала » —

Органолептическая характеристика виноматериала ♦ -

Определение массовой концентрации фенольных веществ в виноматериале

Определение варианта обработки красных столовых виноматериа-лов ДЦИ (табл.6)

Обработка красного столового виноматериала согласно выбранного варианта

На первом этапе проводят предварительную оценку ДЦИ по внешнему виду, цвету и запаху на соответствие действующей нормативной документации, определяют происхождение ДДИ, размеры и степень обжига. Проводят физико-химические испытания исследуемого образца ДЦИ. Для этого готовят водно-спиртовый экстракт ДЦИ. В готовом экстракте проводят определение массовых концентрации фенольных веществ и их полимерных форм, пирогалловых гидроксиль-ных групп, эллаговой кислоты, аминокислот, суммы ароматических альдегидов, антиоксидантов. На основании полученных данных определяют тип Д ДИ.

На следующем этапе определяют общее содержание массовой концентрации суммы фенольных веществ виноматериала. В зависимости от типа ДЦИ и содержания фенольных веществ в виноматериале обработку проводят согласно вариантам, представленным в таблице 6.

Декантакция (снятие с осадка

Фильтрация

Обработка виноматериала с целью стабилизации

Отдых, контрольная фильтрация, розлив готовой продукции

Рисунок 10 - Схема обработки красных столовых виноматериалов ДДИ

1Вы»«

6. Технологическая схема производства красных столовых виномате-риалов на основе использования препаратов древесины дуба ДДИ и её экономическое обоснование.

Разработана технологическая схема производства красных столовых вин с использованием ДДИ (рисунок 11), которая положена в основу технологической инструкции по производству вина столового сухого ординарного красного с использованием препаратов древесины дуба измельченной, утвержденной ООО «Вина и воды Абхазии».

Технология производства ординарных красных столовых ви-номатериалов прошла приемочные испытания на

базе ООО «Вина и воды Абхазии» в течение 2005-2011 гг. В ходе приемочных испытаний было получено 4,0 тыс.дал виноматериалов, обработанных ДДИ. В результате приемочных испытаний было установлено, что обработка ординарных красных столовых виноматериалов препаратами древесины дуба измельченной позволяет получить вина высокого качества.

Обработка красных столовых виноматериалов ДДИ приводит к увеличению их себестоимости, при этом повышается качество виноматериалов, что подтверждается их более высокой ценой.

Нафшрацющгаш

Рисунок 11 - Технологическая схема получения красного столового виноматериала с использованием ДДИ: 1 - бункер транспортера винограда; 2 - мезгосборник; 3 - дробилка-гребнеотделитель; 4 - насос; 5 - резервуар для брожения мезги; 6 - пресс; 7 - резервуары для дображивания и ЯМБ; 8- эгализатор, для обработки красных столовых виноматериалов оклеивающими веществами и препаратами древесины дуба (ДДИ); 9 - емкости для хранения обработанных виноматериалов

Таблица 7 - Исходные данные расчета денежного экономического эффекта

Наименование показателей Единица измерения Значение примечание

до после

Расход древесины дуба измельченной (ДЦИ) кг/дал - 0,020 Данные производственных испытаний. Акт приемочных испытаний

Цена древесины дуба измельченной руб./кг - 57 Данные ООО «Вина и воды Абхазии»

Себестоимость обработанного виноматериала руб./дал 32 33,14 Данные ООО «Вина и воды Абхазии»

Рентабельность % 10 _

Объем производства дал - 4000 Данные ООО «Вина и воды Абхазии»

Расходы на обработку виноматериала дди руб./дал - 1,14 Данные ООО «Вина и воды Абхазии»

Расходы по оплате труда (с начислениями) руб. - 0,60

Амортизация руб. - 0,10

Расходы на электроэнергию руб. - 0,24

Затраты на обработку препаратом ДЦИ

0,020х57+(0,60+0,10+0,24) = 2,28 кг/дал Полная себестоимость обработанного виноматериала ДЦИ

32+2,28=34,28 руб./дал

Экономический эффект

Э=[(34,28*1,1) - 34,28] *4000= 13720 руб.

Фактический экономический эффект разработки составил 3430 руб/1000 дал.

ВЫВОДЫ

1. Выявлено, что показатели качества препаратов древесины дуба и виноматериалов для использования в производстве, предусмотренные действующей нормативной документацией, зачастую не позволяют в полной мере объективно оценить степень их пригодности для приготовления вин с повышенной биологической ценностью.

2. Установлено, что качество препаратов древесины дуба обусловлено физико-химическими показателями (массовая концентрация фенольных веществ водно-спиртового экстракта, массовая концентрация мономерных форм фенольных веществ, массовая концентрация пирогалловых гидроксильных групп, массовая концентрация эллаговой кислоты, массовая концентрация аминокислот, массовая концентрация ароматических альдегидов и антиоксидант-ная активность), характеризующими их пригодность для производства красных столовых вин.

3. Показано, что при обработке красных столовых виноматериалов препаратами древесины дуба происходит трансформация фенольного и ароматического комплекса виноматериалов: увеличивается массовая концентрация танинов, а вместе с тем и антиоксидантная активность на 100-500 мг/дм3 за счет экстракции эллаготанина из ДЦИ; содержание антоцианов остается неизменным в опытных образцах, обработанных ДЦИ; повышается сумма ароматических альдегидов на 9,8 мг/дм3 (сиреневого, кониферилового, синапового альдегидов, лактона дуба и ванилина), что обеспечивает формирование красных столовых вин с сортовым букетом и тонами зрелости во вкусе.

4. Установлена корреляционная зависимость (R=0,9979) между показателями содержания массовой концентрации фенольных веществ и АОА в красных столовых виноматериалах и степенью экстракции эллаготанина из ДЦИ. На основании данных показателей разработан экспресс анализ для определения качества вин с высокой биологической активностью.

5. Разработана технологическая схема производства красных столовых вин с использованием ДЦИ. Представлены варианты обработки красных столовых виноматериалов препаратами ДЦИ.

6. Научно обоснована целесообразность использования препаратов древесины дуба для производства красных столовых виноматериалов, что позволило провести приемочные испытания усовершенствованной технологии производства красных столовых виноматериалов на базе ООО «Вина и воды Абхазии». В ходе приемочных испытаний было получено 4,0 тыс.дал виноматериалов, обработанных ДЦИ. Фактический экономический эффект составил 145 816 руб. на 4000 дал.

Рекомендации производству

Для производства красных столовых вин с повышенной биологической активностью, виноматериалы готовят, согласно схеме обработки виноматериалов древесиной дуба измельченной (рисунок 10) и установленному варианту (доза ДЦИ и длительность обработки, таблица 6) при температуре помещения 14-16 °С и относительной влажности воздуха 85%.

Повторное использование препаратов древесины дуба измельченной с различной степенью обжига и различного происхождения, для производства красных столовых вин с повышенной биологической активностью, не рекомендуется.

Список работ, опубликованных по теме диссертации В изданиях ВАК РФ

1. Авидзба A.M., Асатурян Ж.М., Маркосов В.А. Физико-химические свойства различных типов измельченной древесины дуба / Виноделие и виноградарство, 1,-2010,-С. 24-26

2. Авидзба A.M., Маркосов В.А., Асатурян Ж.М. Обработка красных столовых виноматериалов древесиной дуба измельченной / Виноделие и виноградарство, 3, - 2010 - С.20-21.

В сборниках научных трудов и материалах конференций

3. Асатурян Ж.М., Аникина Н.С. Изучение влияние препаратов из древесины дуба на химический состав красных столовых виноматериалов / Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр. НИВиВ „Магарач". - Ялта, 2003. -Спец. Выпуск. - С. 72-74.

4. Гержикова В.Г., Аникина Н.С., Асатурян Ж.М. Изучение влияния древесины дуба на физико-химические характеристики красных столовых виноматериалов / Науч. тр. Крымского государственного аграрного университета. - Симферополь, 2005. - вып. 91. - С. 85-90.

5. Аникина Н.С., Асатурян Ж.М., Гержикова В.Г. Влияние различных типов препаратов древесины дуба на органолептические характеристики и фенольный состав красных столовых виноматериалов / „Магарач". Виноградарство и виноделие. - 2006 - № 1- 2. - С. 32-34.

6. Асатурян Ж.М., Виноградов Б.А. Исследование состава ароматобразующих веществ, красных столовых виноматериалов обработанных древесиной дуба измельченной / Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр. / Национальный институт винограда и вина <Магарач».-Ялта,2008.Т.38.-С. 107-110.

7. Пат. на корисну модель № 26848 Украшы, МПК С 12 G 1/02. Cnoci6 виробництва червоного столового вина / Гержикова В.Г., Ашкша Н.С., Асатурян Ж.М. - № и 200705570; Заявл. 21.05.2007; Опубл. 10.10.07,Бки.№16.-Зс.

8. Асатурян Ж.М., Зайцев Г.П. Разработка режимов и параметров обработок красных столовых виноматериалов препаратами древесины дуба / „Магарач". Виноградарство и виноделие. - 2008. - № 1. - С. 36-37.

9. Ж.М. Асатурян, JI.M. Соловьева, Г.П. Зайцев, Б.А. Виноградов Исследование влияния древесины дуба измельченной на химический состав, органолептическую характеристику и антиоксидантную активность красных столових вин / Наук, пращ Швден. Фшалу „Кримський агротехнолопчний ушверситет" Нац. аграрного ушверситету - Симферополь,2008. - вил. 113-С. 131-140.

10. Асатурян Ж.М. Исследование массовых концентраций фенольных веществ и хроматических характеристик красных столовых виноматериалов, обработанных древесиной дуба измельченной / „Магарач". Виноделие и виноградарство. - 2008. - № 4. - С. 22-24.

11. Соловьева JI.M., Асатурян Ж.М., Зайцев Г.П., Королесова В.Е., Катрич Л.И. Амперометрический метод измерения антиоксидантной активности биологически активных продуктов винограда / Виноградарство и виноделия: Сб. науч. тр. НИВиВ «Магарач». - Ялта, 2010. - Т. ХХХХ. - С.78-80.

Отпечатано с готового оригинал-макета

Формат 60х84'/1б. Усл. печ. л 1,16. Тираж 100 экз. Заказ 84.

Издательство РГАУ - МСХА 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44 Тел.: (499) 977-00-12, 977-26-90,977-40-64