26

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Совершенствование технологии специального вина портвейн из перспективных сортов винограда

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

Алексеева Регина Васильевна

Краснодар - 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кубанский государственный

технологический университет»

Научный руководитель: Кандидат технических наук, доцент

Христюк Владимир Тимофеевич

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Агеева Наталья Михайловна

Кандидат технических наук

Аванесьянц Рафик Вартанович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Ставропольский аграрный университет»

Минобразования РФ

Защита диссертации состоится 24 декабря 2009 года в 16.00 на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу 350072, г. Краснодар, ул. Московская 2, КубГТУ, корпус «А», конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета.

Автореферат разослан 24 ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

канд. техн. наук В.В. Гончар

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1 Актуальность работы. В настоящее время основное направление развития винодельческой промышленности связано с увеличением выпуска белых и красных столовых вин и шампанских виноматериалов, для производства которых обычно используют классические сорта винограда. Между тем, 20-25 % возделываемых площадей занято перспективными сортами винограда, обладающими относительной устойчивостью к болезням и низким температурам зимнего периода, применение которых в производстве столовых вин ограничено. Согласно ГОСТ Р 52404-2005 для производства специальных вин могут быть использованы как классические, так и новые сорта винограда, районированные в данном регионе. Однако целесообразность внедрения перспективных сортов в производство специальных вин не доказана ввиду отсутствия научно обоснованных технологий. Развитием технологии специальных вин, ее научным обоснованием и совершенствованием занимались А.С. Голицин, Н.А. Мехузла, Э.М. Соболев, М.А. Герасимов, А.А. Преображенский. Однако реализуемые на отечественном рынке винопродукции портвейны характеризуются невысоким качеством - малой экстрактивностью, недостаточно выразительной окраской и полнотой вкуса. В связи с этим актуальной задачей является совершенствование технологии производства портвейнов с включением в сортимент сырья перспективных сортов винограда, обеспечивающих улучшение органолептических достоинств портвейнов. Для интенсификации процессов экстракции ценных компонентов, в том числе фенольных соединений, применяют различные физико-химические воздействия, в частности, электромагнитные волны различной частоты. Однако их использование в технологии портвейна известно лишь для интенсификации протекания процесса порвейнизации. В связи с этим совершенствование технологии специального вина портвейн, позволяющее использовать достоинства белых и красных перспективных сортов винограда, а также интенсификация процессов экстракции необходимых компонентов при брожении мезги представляется целесообразной и актуальной задачей отрасли.

1.2 Цель исследований - совершенствование технологии специального вина портвейн из перспективных сортов винограда.

1.3 Основные задачи исследований:

- обосновать целесообразность использования перспективных белых и красных сортов винограда, выращиваемых в Краснодарском крае, в технологии специальных вин и виноматериалов;

- исследовать влияние дозировки автолизата дрожжей в смеси с дубовой щепой, обработанного электромагнитным полем сверх-высоко- и крайне-низкочастотных электромагнитных полей (СВЧ и ЭМП КНЧ полей) на качество получаемого портвейна, из перспективных белых и красных сортов винограда;

- установить влияние условий брожения и тепловой обработки на компонентный состав и органолептические свойства вырабатываемых виноматериалов из перспективных белых и красных сортов винограда;

- разработать технологическую инструкцию производства специального вина портвейн из перспективных белых и красных сортов винограда, апробировать в производственных условиях, оценить экономическую эффективность внедрения и провести статистическую обработку результатов исследования.

1.4 Научная новизна.

Теоретически и экспериментально обоснована целесообразность и перспективность создания усовершенствованной технологии специального вина портвейн из перспективных сортов винограда.

На основании изучения динамики изменения основных характеристик вин доказана эффективность введения автолизата дрожжей, обработанного электромагнитным полем СВЧ или ЭМП КНЧ, на стадии осветления виноматериала.

Научно обоснован способ получения экстракта, предусматривающий смешивание дубовой щепы с жидкофазным реагентом (автолизатом дрожжей) с проведением экстрагирования в электромагнитном поле СВЧ.

На основе исследования биохимических особенностей брожения обоснована целесообразность производства специальных вин высокого качества путем внесения автолизата дрожжей, обработанного в поле СВЧ, или дубовой щепы в смеси с автолизатом дрожжей, подвергнутых воздействию ЭМП КНЧ.

Научно обоснована и впервые предложена технология специального вина портвейн из перспективных красных сортов винограда. Новизна технических решений подтверждена тремя патентами РФ на изобретения.

1.5 Практическая значимость. Выявлены перспективные сорта винограда для технологии специального вина портвейн. Разработан проект технологической инструкции на производство белого и красного вина портвейн из перспективных сортов винограда. Технология апробирована на ООО «Долина».

1.6 Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на международной конференции «Аналитические методы измерения и приборы в пищевой промышленности» (г. Москва, 2006 г.), Всероссийской научно-технической конференции (г. Киров, 2007г.), Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (г. Казань, 2007г.), международной научно-практи-ческой конференции «Перспективные нано- и биотехнологии в производстве продуктов функционального назначения» (г. Краснодар, 2007 г.) и научно-практической конференции (г. Ростов, 2007г.).

1.7 Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных статей, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, в которых отражено основное содержание научно-исследовательской работы. Получено 3 патента РФ на изобретения № 2315089, №2332447и №2337950.

1.8 Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературных источников, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложения. Основная часть работы изложена на 130 страницах компьютерного текста, содержит 30 таблиц и 12 рисунков. Список литературы включает 124 источника, в том числе 37 - зарубежных авторов.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований. Сусло и специальные виноматериалы, полученные из перспективных красных (Алешковский, Негро, Подлесный, 40 лет Победы, Достойный, Олимпийский, контроль - Каберне) и белых (Бианка, Первенец Магарача, контроль - Клерет) сортов винограда урожаев 2004-2007гг, полученные методом микровиноделия. Спиртование виноматериала до крепости 18% проводили при остаточном содержания сахаров 60-70г/дм³. В качестве вспомогательных материалов использовали автолизаты дрожжей, подвергнутые СВЧ-обработке, воздействию ЭМП КНЧ, дубовую щепу различного уровня подготовки, фермент тренолин руж (Германия).

2.2 Методы исследования. Основные показатели химического состава специальных виноматериалов определяли по методикам, действующих ГОСТ и ГОСТ Р. Определение концентрации аминокислот в специальных винах и виноматериалах, осуществлялось методом капилярного электрофареза («Капель-103Р»), летучих компонентов методом газожидкостной хроматографии на газовом хроматографе "Кристалл 2000М" с использованием капилярной колонки FFAP.

Статистическую обработку осуществляли методами вариационной статистики, Exel, Curve Expert.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Целесообразность использования перспективных красных и белых сортов винограда в технологии специальных вин и виноматериалов

Как правило, специальное вино портвейн, приготовленное по традиционной технологии, представляет собой купажное вино, которое получают из 3-5 сортов винограда. Один из сортов может быть основным. При составлении купажа учитывают ряд условий, выработанных винодельческой практикой. Применение в данной технологии перспективных сортов винограда требует учета особенностей их фенольного комплекса, подверженного окислительным процессам, накопления летучих компонентов, запаса свободных аминокислот.

Для исследования процесса портвейнизации виноматериалов, полученных из перспективных сортов винограда предварительно проводили купажирование с использованием сортовых сухих виноматериалов, вакуум-сусла и спирта-ректификата. Тепловую обработку осуществляли в течение 60 суток при температуре 50-60°С с дозированием автолизата дрожжей,

Рисунок 1 - Структурная схема исследований

полученного по традиционной технологии. В виноматериалах, прошедших тепловую обработку определяли содержание летучих компонентов, фенольных веществ и проводили рабочие дегустации.

Результаты газохроматографических испытаний показали, что повышение температуры проведения процесса портвейнизации исследованных образцов виноматериалов способствует накоплению типичных летучих компонентов.

Данные по суммарному содержанию фенольных веществ (рисунок 2 а, б) показали, что виноматериалы, полученные из исследуемых сортов обладают достаточным запасом фенольных веществ, однако им присуща нестабильность и склонность к окислению в ходе тепловой обработки. Выявлено значительное уменьшение суммы фенольных веществ в отличие от контроля (сорт Каберне). Внесение автолизата дрожжей в количестве 1 % позволило стабилизировать содержание суммы фенольных веществ (рисунок 2а), однако это не исправило недостатки вкуса и цвета - коричневый неприятный тон и неудовлетворительное послевкусие. Удовлетворительное качество вкуса и цвета получено для виноматериала из сорта Достойный при температуре обработки 50-55°С. Вариации температурных режимов обработки не привели к существенному улучшению качества, а обработка при 60°С привела к деградации и развитию тонов мадеры.

Рисунок 2 - Содержание суммы фенольных веществ в готовых виноматериалах в зависимости от условий портвейнизации, мг/дм³; 1 - Алешковский, 2 - Достойный, 3 - 40 лет Победы, 4 - Каберне, 5 - Подлесный

Содержание свободных аминокислот виноматериалов варьировало (мг/дм³): аргинина - 90-310, лизина - 0,5-8, тирозина - до 8, фенилаланина - 7,4-40, гистидина - 27-95, лейцина - 5-20, метионина - 20-40, валина - 3,8-20, пролина - 1500-2110, треонина - 58-560, триптофана - до 18, серина - до 15, альфа-аланина - 57-200, глицина - 10,5-50 и суммы аминокислот - до 3000, что можно считать достаточным для обеспечения реакции меланоидинообразования. Полученная низкая дегустационная характеристика свидетельствовала о том, что технология нуждается в совершенствовании для обеспечения качества.

Последующие газохроматографические, фотометрические исследова-ния компонентного состава на примере специального виноматериала из сорта Олимпийский показали, что определенное количество экстракта (СВЧ), полученного из смеси автолизата дрожжей и 4-6 % дубовой щепы (мощность СВЧ-поля 240-280 Вт, продолжительностью обработки 8-10 мин) значительно стимулирует процесс портвейнизации. Внесение экстракта (СВЧ) активирует накопление альдегидов, ацеталей, сложных эфиров, сохраняет запас веществ, принимающих участие в сложении цвета, а также аромата и вкуса.

Анализ полученных результатов на примере специального виноматериала из сорта винограда Олимпийский показал, что:

- образцы виноматериала с добавкой 0,4-0,5 % экстракта (СВЧ), полученного из автолизата дрожжей со смесью 4-6 % дубовой щепы (энергия обработки 260-280 Вт продолжительность 8-10 мин) получили максимальные дегустационные оценки, содержали в 1,25 раза больше ацетальдегида, в 1,6-2,0 раза - суммарного содержания эфиров, в 2 раза - суммы аминокислот, и в 1,4-2,0 раза больше ароматического спирта 2-фенилэтанола, в сравнении с контролем (рисунок 3);

- обеспечена высококачественная рубиновая окраска готового продукта;

- дегустационная оценка была выше контроля на 0,3-0,45 балла. Более того, виноматериал из сорта винограда Олимпийский, полученный без внесения экстракта (СВЧ) был не пригоден для получения портвейна, ввиду значительной подверженности к развитию окислительных и деструктивных процессов и потери окраски в интервале 10-16 суток с начала проведения тепловой обработки.

Полученные данные объяснены тем, что, проведение СВЧ-экстракции автолизата дрожжей в присутствии дубовой щепы позволило активировать накопление в нем свободных аминокислот, которые в дальнейшем участвовали в реакции меланоидинообразования. Поступление танидов, дубильных веществ из дубовой щепы и продуктов автолиза дрожжей создали более благоприятные условия процесса портвейнизации, что улучшило качество готового продукта. В результате в готовом продукте была обеспечена максимальная концентрация фенольных веществ, свободных аминокислот и летучих компонентов, что позволило экспериментальным виноматериалам получить более высокую дегустационную оценку.

Рисунок 3 - Показатели химического состава (мг/дм³) специального виноматериала из сорта винограда Олимпийский в зависимости от условий и вида добавки; ФВ-фенольные вещества

Оптимальным было внесение 0,5 % экстракта от объема виномате-риала.

3.2 Исследование влияния автолизата дрожжей в смеси со щепой, обработанного полями СВЧ и КНЧ на качество портвейна из перспективных сортов винограда. В связи с тем, что промышленностью выпускаются препараты дубовой щепы различного уровня термической обработки, в данном эксперименте было исследовано влияние степени обработки дубовой щепы и получаемого экстракта на качественный и количественный состав летучих компонентов, образующихся в процессе портвейнизации. Исходный виноматериал из сорта Олимпийский содержал (мг/дм³): ацетальдегида - 49; суммы сложных эфиров - 24,0; ацеталей - 0,9; 2-фенилэтанола - 25,0; суммы кислот - 660; сивушного масла - 476. Исходное содержание свободных аминокислот виноматериала из сортов Олимпийский/Достойный составило соответственно (мг/дм³): аргинина - 96,0/142,9, лизина - 0,7/0, тирозина - 2,4/3,6, фенилаланина - 7,4/11,3, гистидина - 41/33,2, лейцина - 10,0/13,6, метионина - 20,0/13,6, валина - 3,8/9,8, пролина - 2110/1265, треонина - 132/150,2, триптофана - 18/0, серина - 4,7/7,0, альфа-аланина - 57,0/76,6, глицина - 10,5/19,1 и суммы аминокислот - 2515/1754. Результаты влияния добавки экстракта на содержание летучих компонентов специального виноматериала из сорта Олимпийский показаны в таблице 1.

Таблица 1 - Содержание основных летучих компонентов специального виноматериала из сорта Олимпийский, мг/дм³ при Р=0,95

Контролем служил специальный виноматериал из этого же сорта без добавок. Газохроматографические исследования показали, что в опытных виноматериалах активно происходил процесс новообразования компонентов и к концу наблюдений они содержали (мг/дм³): ацетальдегида 11,3-110,1, диацетила до 6,9, ацетоина 3,9-24,8, фурфурола 67,4-105,6, этилацетата до 104,6, метанола до350, высших спиртов 422,4-522, кислот уксусной до 676 и изовалериановой до 23,8, фенилэтанола 12,1-26.

Внесение в виноматериалы экстрактов щепы light, обработанных полем СВЧ, приводило к существенно меньшему накоплению ацетальдегида, фурфурола, суммы сложных эфиров, в том числе этилацетата и метилкаприната, метанола. В сравнении со щепой medium увеличивалась массовая концентрация 2,3-бутиленгликоля, сумма кислот, в том числе уксусной и изовалериановой и фенилэтанола.

Влияние количества внесенного экстракта смеси автолизата дрожжей и щепы разной степени подготовки, обработанных полем СВЧ, на содержание аминокислот в виноматериалах из сорта Олимпийский показано в таблице 2. При температуре обработки 55°С и увеличении дозировки экстракта (щепа light) содержание (мг/дм³) аргинина возрастало от 370 до 393,7, лизина - от 1,7 до 3,2, фенилаланина - от 17,0 до 23,0, глицина от 26,0 до 33,0; уменьшались массовые концентрации гистидина от 121,0 до 109,0, тирозина от 13,0 до 4,7; не изменялось содержание лейцина, валина, метионина, треонина (таблица 2). Максимальное содержание пролина и суммы аминокислот найдено для варианта с дозированием 0,6 % экстракта (превышало значения других вариантов на 10-14 %). Наиболее типичная органолепти-ческая оценка установлена для дозировки 0,4 % экстракта (СВЧ) - это нарядный темно-гранатовый цвет, полный гармоничный вкус. Для дозировок 0,2 и 0,6 % отмечен красный цвет с луковичными тонами, а при внесении 0,6 % экстракта - негармоничный вкус. При 60°С значительно усиливались тона мадеризации.

портвейн белый красный виноград

Таблица 2 - Влияние количества внесенного экстракта дрожжей со щепой light (СВЧ) на содержание основных аминокислот (мг/дм³) специального виноматериала из сорта Олимпийский, 55єС при Р=0,95

При последовательном увеличении дозировки экстракта (щепа medium, СВЧ) и температуре обработки 50°С возрастали массовые концентрации (мг/дм³) аргинина, лизина, гистидина на 10-30 %; уменьшались тирозина, фенилаланина, глицина на 30-50 % и не подвергались изменениям - лейцин, валин, треонин, триптофан, серин, альфа-аланин. Максимальное содержание пролина и суммы аминокислот найдено для варианта с дозированием 0,4 % экстракта, несколько меньше для 0,6 %, и наименьшее для 0,2 %. Наиболее типичная органолептическая оценка установлена для виноматериала при дозировке 0,6 % экстракта (СВЧ) - цвет темно-бордовый, насыщенный, аромат полный, гармоничный, вкус гармоничный, маслянистый, с хорошо выраженными тонами тепловой обработки.

Проведенные исследования показали, что сумма фенольных соединений виноматериала из сорта Достойный быстро уменьшалась с увеличением температуры тепловой обработки (для контроля и внесенного 1 %об автолизата дрожжей). Внесение 2 % объемных автолизата или 0,6 % объемных экстракта автолизата дрожжей в смеси со щепой light или medium (в поле СВЧ) позволили сохранить максимальное содержание фенольных веществ в процессе тепловой обработки.

Проведенные наблюдения за тепловой обработкой контроля показали, что, виноматериал из сортов винограда Олимпийский без внесения экстракта (в поле СВЧ) или автолизата, а Достойный без внесения экстракта (в поле СВЧ) были низкого качества, не обладали типичностью из-за активного протекания окислительно-восстановительных процессов и потери окраски ввиду нестабильности комплекса фенольных веществ.

Дегустация контроля и варианта с добавкой автолизата дрожжей показала слабо выраженную типичность аромата, наличие простого, с горечью, негармоничного вкуса, за исключением варианта контроля при тепловой обработке 50°С. Все виноматериалы из сорта Достойный с внесением экстракта (в поле СВЧ) характеризовались типичным вкусом и ароматом, для температуры обработки 50-55°С. Виноматериалы, полученные при температуре процесса портвейнизации 60°С, обладали пониженной оценкой качества: в цвете просматривались луковичные оттенки, особенно для сорта Достойный, с развитой горчинкой, а для применения щепы medium развивался нетипичный вкус.

Для интенсификации процесса портвейнизации виноматериалов дополнительно были поставлены эксперименты с применением процесса СВЧ-экстракции и воздействия ЭМП КНЧ. Воздействию электромагнитных полей КНЧ частотой 3-30 Гц, длительностью обработки 15-60 мин, напряженностью поля 600А/м подвергали автолизат дрожжей, дубовую щепу light, medium и их смеси (10:1 и т.д.). Полученные экстракты дозировали в количестве 0,2-0,8 об.% в специальные виноматериалы из сортов 40 лет Победы и Алешковский и проводили тепловую обработку при 50-60°С.

В результате научных исследований, подтвержденных экспериментальными данными, было обнаружено, что 0,3-0,4 % об автолизата дрожжей в смеси со щепой, подвергнутого обработке ЭМП КНЧ, значительно стимулирует процесс портвейнизации виноматериала, активирует накопление альдегидов, ацеталей, сложных эфиров, сохраняет и стабилизирует запас фенольных веществ, принимающих участие в сложении цвета, а также аромата и вкуса.

Анализ полученных результатов показал, что внесение в специальный виноматериал из винограда 40 лет Победы 0,3-0,5 % об автолизата дрожжей в смеси со щепой обработанного ЭМП КНЧ в течение 30-45 мин, частотой 27-30 Гц, позволило достичь в сравнении с контролем увеличения на 25-90 % массовой концентрации уксусного альдегида, 48-100 % - сложных эфиров, 4,6-77 % - 2-фенилэтанола, в 2-5 раза - ацеталя. Обработка способствовала стабилизации суммы фенольных веществ (была выше на 32-41%), дегустационная оценка превышала контроль на 0,35-0,6 балла. Аналогичная обработка специального виноматериала из винограда сорта Алешковский в сравнении с контролем дала увеличение на 28-73 % массовой концентрации уксусного альдегида, в 1,7-2,0 раза - сложных эфиров, в 6-10 раз - ацеталя, суммы фенольных веществ - на 30-39 %, дегустационная оценка была выше на 0,2-0,4 балла. Ряд экспериментов по изучению возможного влияния объемного соотношения количества автолизата дрожжей и дубовой щепы, подвергаемой обработке ЭМП КНЧ с заданной длительностью и напряженностью показал, что соотношение не имеет влияния на активирование автолизата.

Полученные данные объясняются тем, что обработка ЭМП КНЧ автолизата дрожжей в смеси с дубовой щепой позволяет активировать накопление танидов, дубильных веществ из дубовой щепы и продуктов автолиза дрожжей, которые в дальнейшем участвуют в реакции меланоидинообразования, что позволяет достичь улучшения качества готового продукта. При воздействии на автолизат дрожжей с добавкой дубовой щепы ЭМП КНЧ происходит модифицирование и перегруппировка водородных и отчасти ковалентных связей обрабатываемой среды, в жидкой фазе инициируются экстракционные процессы.

Применение дозировки автолизата дрожжей с добавкой дубовой щепы обработанного ЭМП КНЧ в количестве 0,2-0,5 % позволяет улучшить органолептические показатели портвейна за счет повышенного накопления альдегидов, ацеталей, сложных эфиров, фенольных веществ. Это позволило достичь высокой дегустационной оценки и улучшить качество и типичность готового вина из сортов винограда Подлесный, 40 лет Победы, Достойный.

3.3 Влияние условий брожения и тепловой обработки на компонентный состав и органолептические свойства виноматериалов из перспективных красных и белых сортов винограда. Специальные виноматериалы из перспективных красных сортов винограда Негро, Подлесный, 40 лет Победы, Достойный и белых - Бианка и Первенец Магарача урожаев 2004-2007 гг, получали в условиях микровиноделия. Спиртование до крепости 18 % проводили при остаточном сахаре 60-70 г/дм³. Для изучения накопления летучих компонентов, аминокислот, фенольных веществ и оценки процесса портвейнизации виноматериалы получали из сусла-самотека, сусла бродящего с мезгой, сусла ферментированного тренолин руж. Тепловую обработку проводили по общепринятой технологии - в интервале температур 50-60°С, в течение 60 суток.

Опытные виноматериалы до проведения тепловой обработки содержали (мг/дм³): ацетальдегида - 35,0-96,8, диацетила - до 12,5, ацетоина 11,0-123,6, фурфурола 79,4-147,6 (для виноматериалов из сорта Негро 6,0-38,0), этилацетата 8,6-53,8, метилкаприната 0,5-12,3, этилацеталя до 4,0, метанола 40,0-297,0, высших спиртов 164,0-322,2, кислот - уксусной - 118,5-289,8 и изовалериановой 8,0-82,0, фенилэтанола 17,5-65,5, ионона до 5,6.

Дегустация, проведенная перед постановкой образцов на тепловую обработку показала, что виноматериалы из ферментированного сусла, отличались более высоким качеством, имели темно-рубиновый, нарядный цвет, насыщенный, гармоничный вкус и аромат. Минимальные оценки получили специальные виноматериалы для всех вариантов из сорта винограда Подлесный, для которых был характерен рубиновый цвет, простой спиртуозный вкус и аромат. По истечении 60 суток тепловой обработки виноматериалов были проведены повторные газохроматографические измерения и органолептическая оценка. Влияние тепловой обработки при 50°С и условий брожения сусла на содержание аминокислот показано на примере виноматериала сорта Первенец Магарача (рисунок 4). Варьирование массовой концентрации летучих компонентов в зависимости от используемого сорта винограда показано в таблице 3. Контакт сусла с мезгой приводил к существенному увеличению в вине суммарного содержания аминокислот, в основном за счет аргинина, треонина, альфа-аланина, что позволяет говорить об улучшении условий меланоидиновой реакции и вкусовой характеристике.

Результаты таблицы 3 свидетельствуют о значительном накоплении ацетоина и метанола в виноматериалах из сорта Первенец Магарача; фурфурола, уксусной кислоты - 40 лет Победы; этилацетата, этилкаприлата, капринового альдегида, 1-гексанола - Бианка; фенилэтанола - Негро.

Рисунок 4 - Влияние условий брожения на содержание основных аминокислот (мг/дм³) на примере виноматериала из сорта Первенец Магарача (контроль - виноматериал из сорта Клерет); для содержания аргинина, пролина, треонина, альфа-аланина использован коэффициент 0,1

Таблица 3 - Содержание летучих компонентов виноматериалов из перспективных красных и белых сортов винограда после тепловой обработки, мг/дм³

Минимальное содержание летучих компонентов было характерным для виноматериалов из сортов Подлесный и Достойный.

Результаты физико-химических измерений показали, что при 55°С были более активные изменения состава летучих и фенольных компонентов, аминокислот, однако органолептическая оценка была неоднозначной.

Виноматериалы из сорта Негро обладали типичной окраской красных портвейнов, а лучшие органолептические характеристики имел вариант, полученный брожением сусла с мезгой и из ферментированного сусла и портвейнизации при 55єС. Виноматериалы из сортов винограда 40-лет Победы, Достойный и Подлесный потеряли окраску и были низкого качества; удовлетворительную органолептическую характеристику имели варианты, полученные из ферментированного сусла или бродящего с мезгой и температуре процесса портвейнизации 55єС.

Виноматериалы из сорта Бианка обладали типичной окраской, однако, имели неудовлетворительный вкус с резкой горечью и гераниевым тоном в аромате. Последующие наблюдения показали дальнейшее ухудшение качества опытных виноматериалов из сорта Бианка. Несколько лучшей характеристикой обладал вариант, полученный ферментированием сусла или проведением брожения с мезгой, при добавке 0,5 % экстракта (СВЧ), температура последующей тепловой обработки 50єС.

Все виноматериалы из сорта Первенец Магарача были типичного цвета, а лучшими органолептическими характеристиками обладал вариант, полученный брожением ферментированного сусла или с мезгой при температуре последующей обработки 50єС, и практически не уступал контрольному образцу из сорта винограда Клерет. Для получения виноматериалов более высокого качества из сортов 40 лет Победы, Достойный и Подлесный потребовалось внесение автолизата дрожжей, предварительно обработанного электромагнитными полями КНЧ или СВЧ.

На основании проведенных экспериментальных исследований разработана технологическая схема производства специального виноматериала портвейн (рисунок 5), включающая приемку винограда, дробление, направление его в бродильные емкости вместе с мезгой, сульфитацию, введение разводки дрожжей, проведение брожения до содержания остаточного сахара 70-80 г/дм³, отделение сусла от мезги и спиртование. Технологический узел (10) используют для обработки полями СВЧ или КНЧ смеси автолизата дрожжей с дубовой щепой.

Рисунок 5 - Технологическая схема производства специального виноматериала портвейн: 1 - бункер, 2 - насос, 3 - дрожжегенератор, 4 - бродильный чан, 5 - корзиночный пресс, 6 - технологические емкости, 7 - термостатируемая емкость, 8 - узел подготовки автолизата дрожжей, 9 - узел подачи спирта-ректификата, 10 - технологический модуль для обработки ЭМП КНЧ (СВЧ), 11 - технологические емкости, 12 - технологические емкости для охлаждения, 13 - намывной пластинчатый фильтр, 14 - емкость для готовой продукции

Высококачественные виноматериалы из сортов винограда Негро и Первенец Магарача получали из сусла ферментированного тренолин руж, проводя портвейнизацию при 55°С в течение 60 суток, далее выполняли операции по достижению розливостойкости и составляли пробный купаж. На основании проведенных исследований разработанная технология апробирована на ОАО «Долина».

ВЫВОДЫ

1. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования возделываемых в Краснодарском крае перспективных сортов винограда Алешковский, Достойный, 40 лет Победы, Негро, Олимпийский, Подлесный, Первенец Магарача в технологии портвейнов.

2. Экспериментально обоснованы режимы получения экстракта из автолизата дрожжей в смеси с 4-6 % массовых дубовой щепы под воздействием поля СВЧ. Установлены параметры обработки: длительность 8-10 мин, мощность 240-280 Вт.

3. Обосновано применение воздействия ЭМП КНЧ-диапазона на смесь автолизата дрожжей и дубовой щепы, применяемой для получения портвейна из перспективных сортов винограда. Установлены параметры обработки: длительность 30-45 мин, частота 27-30 Гц, энергия 600А/м.

4. Установлена динамика изменения летучих компонентов в результате теплового воздействия: выявлено увеличение концентраций сложных эфиров (15-40 %), альдегидов (20-30 %), ацеталей (50-100 %), аминокислот (15-20 %), фенольных соединений (10-15 %) в специальных виноматериалах портвейн, полученных из красных перспективных сортов винограда, в технологии которых применяли воздействие СВЧ или КНЧ.

5. Применение экстракта, обработанного СВЧ или КНЧ, в количестве 0,2-0,5 % обеспечивает улучшение органолептических показателей портвейна за счет повышенного накопления альдегидов, ацеталей, сложных эфиров, фенольных веществ. Это позволило достичь высокой дегустационной оценки и улучшить качество и типичность готового вина из перспективных сортов винограда.

6. Экономический эффект от внедрения усовершенствованной технологии с учетом сокращения затрат на профилактические мероприятия по защите урожая перспективных красных и белых сортов от вредителей и болезней и разницы в затратах на производство столовых и специальных вин в сравнении с классическими составил 15 руб/дал, для белого - 40 руб/дал в ценах 2007-2008 гг.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Христюк, В.Т. Исследование летучих компонентов крепленых виноматериалов из перспективных сортов винограда [Текст] / В.Т. Христюк, Р.В. Алексеева // Известия вузов. Пищевая технология. - 2006. - № 4. - С. 122-123.

2. Христюк, В.Т., Влияние тепловой обработки и СВЧ-экстрактов на содержание аминокислот в крепленых виноматериалах из перспективных красных сортов винограда [Текст] / В.Т. Христюк, Р.В. Алексеева // Известия вузов. Пищевая технология. - 2006. - № 4. - С. 121-122.

3. Алексеева, Р.В. Влияние тепловой обработки на содержание аминокислот крепленого виноматериала из перспективного сорта Олимпийский [Текст] / Р.В. Алексеева, В.Т. Христюк, Ю.Ф. Якуба, Г.К. Киселева // Матера. межд. конф. «Аналитические методы измерений и приборы в пищевой промышленности». М.: МГУПП, 2006.-С. 23-26.

4. Алексеева, Р.В. Получение и применение дрожжевого экстракта в технологии специальных вин [Текст] / Р.В. Алексеева, В.Т. Христюк, Ю.Ф. Якуба, Л.Н. Узун // Всерос. конф. молодых ученых с межд. участием «Пищевые технологии». - Казань, 2007. - С. 36.

5. Алексеева, Р.В. Влияние СВЧ-экстрактов на содержание свободных аминокислот специальных вин из перспективных красных сортов винограда [Текст] / Р.В. Алексеева, Ю.Ф. Якуба, В.Т. Христюк, Л.Н. Узун // Всерос. науч.-технич. конф. «Наука-производство-технология-экология». - Киров. - т. 3 (БФ), 2007. - С. 177-180.

6. Христюк, В.Т. Особенности технологии вина типа портвейна из новых сортов винограда [Текст] / В.Т. Христюк, Р.В. Алексеева, Л.Н. Узун, Ю.Ф. Якуба // Матер. науч.-практич. конф. «Новые технологии в экспериментальной биологии и медицине». Ростов-на Дону, 2007- С.155-156.

7. Христюк, В.Т. Применение физико-химических воздействий для улучшения качества портвейна [Текст] / В.Т. Христюк, Р.В. Алексеева, Л.Н. Узун, Ю.Ф. Якуба // Матер. межд. науч.-практич. конф. «Перспективные нано- и биотехнологии в производстве продуктов функционального назначения». Краснодар, 2007. - С. 252-254.

8. Христюк, В.Т. Использование процесса СВЧ-экстракции в технологии специальных вин [Текст] / В.Т. Христюк, Р.В. Алексеева, Ю.Ф. Якуба // Виноделие и виноградарство. - 2008. - № 2. - С. 17-19.

9. Патент РФ №2315089 Способ производства специального вина типа портвейна, Якуба Ю.Ф., Христюк В.Т., Алексеева Р.В. / ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии. - заявка № 013149 2006112083, от 11.04.06, опубл. 20.01.2008, Бюл. №2.

10. Патент РФ №2337950 Способ производства вина типа портвейн, Христюк В.Т., Якуба Ю.Ф., Алексеева Р.В., Узун Л.Н. / Патентообладатель ГОУ ВПО КубГТУ, заявка № 2007104500 (004849) от 5.02.07, опубл. 10.11.2008 - Бюл.№31.

11. Патент РФ № 2332447 Способ получения экстракта, Христюк В.Т., Якуба Ю.Ф., Алексеева Р.В., Узун Л.Н., Ткаченко Р.Н. / Патентообладатель ГОУ ВПО КубГТУ / заявка № 2007104457 (004806) заявл. 5.02.07, опубл. 27.08.08, Бюл. 24.

Размещено на Allbest.ru