Введение к работе
Актуальность темы. Необходимым условием конкурентоспособности вин является постоянное совершенствование технологии винопродукции, направленное на повышение её качества и расширение ассортимента в соответствии с изменяющимися потребительскими предпочтениями, которые, в случае красных столовых вин, варьируют в широкой гамме оттенков аромата, танинности и полноты вкуса.
В работах Валуйко Г.Г., Косюры В.Т., Шольца-Куликова Е.П., Кудриц-кой Т.Г., Ribereau-Gayon P., Dubordier D., Glories Y., Perez-Magarino S. основная роль в формировании качества красных столовых вин отводится процессам экстрагирования фенольных и ароматобразующих веществ винограда и их окивли-тельно-восстановительной (ОВ) трансформации при ферментации и брожении мезги. Направленность и интенсивность этих процессов предопределяется активностью ферментной системы винограда и его углеводно-кислотной, феноль-ной и ароматической зрелостью, периоды достижения которых, в силу ампело-экологических факторов, часто не совпадают. Наиболее эффективным и экономически целесообразным средством воздействия на формирование качества столовых вин является управляемый эндо- и/или экзогенный ферментативный катализ процессов и биоконверсия компонентов сырья дрожжами при мацерации и брожении мезги, что отражено в работах Датунашвили Е.Н., Ежова В.Н., Гержи-ковой В. Г., Остроуховой Е.В., Berger R.G., PretoriusLS., Swiegers J.H.
Анализ литературы выявил недостаточность сведений о взаимосвязи углеводно-кислотной зрелости винограда с особенностями его фенольного и арома-тобразующего комплексов и, как следствие, отсутствие эффективных биотехнологических приемов, учитывающих степень зрелости винограда в производстве вин заданного качества.
В связи с изложенным, исследования, направленные на совершенствование биотехнологических приемов производства красных столовых виноматериалов с учетом особенностей сырья и формирования желаемых органолептических характеристик вин, являются актуальными.
Связь работы с научными программами, планами, темами. Исследования, результаты которых представлены в диссертационной работе, выполнялись в соответствии с тематическим планом НИВиВ «Магарач» в рамках заданий: «Разработать методологию эндогенного и экзогенного катализа при формировании, созревании и стабилизации вин разного типа» (№ 0106V004463, 2006 -2010 гг.); «Изучить закономерности трансформации редокс-систем винограда, сусла и виноматериалов и разработать методологию управления ОВ-процессами биотехнологическими и физико-химическими регуляторами с целью получения винопродукции заданных органолептических характеристик» (№ 011Ш004126, 2011-2015 гг.).
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось совершенствование биотехнологических приемов производства красных столовых сухих виноматериалов в аспекте направленного формирования их качества.
Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:
систематизировать органолептические характеристики красных сухих вин по основным направлениям цвета, вкуса и аромата и выявить компоненты, их обусловливающие;
выявить закономерности формирования химического состава, физико-химических и органолептических свойств красных сухих виноматериалов в зависимости от зрелости винограда;
установить взаимосвязь углеводно-кислотной, фенольной и ароматической зрелости винограда; обосновать параметры и методику комплексной оценки зрелости винограда как сырья для производства красных столовых виноматериалов;
исследовать расы дрожжей рода Saccharomyces (Sacch.) из Национальной коллекции микроорганизмов для виноделия (НКМВ) НИВиВ «Магарач» и изоля-ты винных дрожжей по их способности к образованию летучих компонентов и формированию аромата виноматериалов;
выявить эффективные приемы реализации эндо- и экзогенного ферментативного катализа при производстве красных столовых вин в аспекте формирования их органолептических свойств в заданном направлении с учетом зрелости винограда;
осуществить производственную апробацию и внедрение предложенных методических и биотехнологических решений.
Объекты исследований — формирование качества красных столовых сухих вин в технологическом цикле.
Предмет исследований — совокупность биотехнологических приемов, направленных на формирование фенольного и ароматобразующего комплексов, заданного сенсорного профиля красных столовых сухих виноматериалов, и их оптимизация в зависимости от степени зрелости винограда.
Методы исследований — общепринятые и специальные химические, физико-химические, биохимические, микробиологические, органолептические и математические с использованием современных приборов и компьютерной техники.
Научная новизна полученных результатов. Впервые:
выявлены закономерности формирования сенсорного профиля красных столовых виноматериалов в зависимости от изменений углеводно-кислотного, фенольного и ароматобразующего комплексов винограда при его созревании: зрелый виноград обусловливает накопление окисленных фенольных и антоциан-танинных компонентов, прямо коррелирующих с интенсивностью бархатистого дескриптора вкуса, ягодно-фруктовых и пряных оттенков аромата; незрелый -восстановленных форм фенольных соединений, коррелирующих с проявлением вяжущих и терпких свойств вкуса, растительных и цветочных тонов аромата;
математически описана взаимосвязь углеводно-кислотной, фенольной и ароматической зрелости винограда и установлены наиболее информативные показатели, их отражающие;
- выявлены особенности новых селекционных рас дрожжей вида
Saccharomyces cerevisiae: высокая способность к синтезу высших спиртов, лакто-
нов, сложных эфиров, глицерина; низкая — к синтезу уксусной кислоты;
- обоснованы новые биотехнологические агенты, режимы и параметры
приемов регулирования интенсивности экстракционных и окислительно-
восстановительных процессов производства красных сухих виноматериалов в
зависимости от зрелости винограда, обеспечивающие формирование цвета, аро
мата и вкуса вин в заданном направлении.
Получили дальнейшее развитие: исследования взаимосвязи сенсорного восприятия аромата виноматериалов и качественного и количественного содержания ароматобразующих компонентов; исследования биосинтетической активности рас дрожжей из НКМВ НИВиВ «Магарач», препаратов активных сухих дрожжей (АСД); закономерности формирования химического состава, физико-химических и органолептических свойств вин при ферментации мезги экзогенными системами различной каталитической активности; система управления качеством красных столовых вин, усовершенствованная в части комплексной оценки зрелости винограда, средств управления и алгоритмов их использования.
Практическая значимость полученных результатов заключается в усовершенствовании технологии красных столовых виноматериалов на основе использования эндо- и экзогенного катализа, рас дрожжей с различной биосинтетической активностью, направленных на минимизацию отклонений показателей зрелости винограда от оптимальных значений и получение виноматериалов с заданными органолептическими характеристиками:
разработан новый подход к комплексной оценке зрелости винограда, включаю-щий установленные диапазоны оптимальных и допустимых значений показателей, являющиеся основанием для выбора способа и режимов ферментации и брожения мезги;
отобраны расы дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae и ферментные препараты, усиливающие цветочные, растительные, ягодно-фруктовые или пряные оттенки аромата и терпкие или бархатистые дескрипторы вкуса красных столовых вин. Селекционные расы дрожжей включены в НКМВ НИВиВ «Магарач» в соответствии с оформленными паспортами: 1-651 и 1-652;
разработана совокупность биотехнологических приемов и схемы их реализации в производстве красных сухих виноматериалов с устойчивым рубиновым цветом, бархатистым вкусом и ароматом трех сенсорных направлений (цветочно-ягодный, ягодно-фруктовый и пряно-ягодный) с учетом параметров зрелости винограда, предусматривающие: применение комплекса экзогенных пекти-наз, препаратов конденсированного танина, варьирование доз диоксида серы, брожение мезги до 1/3 остаточных Сахаров с использованием рас дрожжей с разной биосинтетической активностью.
Новизна разработанных технических решений подтверждена Патентом Украины № 78577 «Способ обработки мезги при производстве виноградных виноматериалов». Методические и технологические разработки отражены в МУ «Методические рекомендации по использованию ферментативного катализа при производстве виноматериалов разных типов» (РД 00334830:069), утвержденных НААН.
Реализация работы. Разработанный подход к комплексной оценке зрелости винограда, совокупность биотехнологических приемов производства вино-материалов заданного сенсорного направления в зависимости от зрелости винограда испытаны и внедрены с общим объемом 24 тыс. дал в СПК «Лиманский» (Николаевская обл., Украина, 2011 и 2012 гг.).
Социальный и экономический эффект разработки заключается в повышении качества и конкурентоспособности красных столовых сухих вин, в расширении их ассортимента, в т.ч. за счет использования винограда автохтонных сортов, без дополнительных энергозатрат и переоборудования производства; в применении селекционных рас дрожжей вместо импортных препаратов АСД; в увеличении коэффициента использования сырья на 10- 15 %.
Экономический эффект от внедрения разработок в производство вин с пряно-ягодным ароматом составляет 9252,6 грн/тыс. дал, вин с цветочно-ягодным ароматом — 9825,5 грн/тыс. дал.
Личный вклад соискателя состоит в анализе сведений об эндогенных и экзогенных факторах формирования качества красных столовых вин; обосновании цели и задач исследования; разработке методики экспериментальных исследований и их реализации, математической обработке и обобщении полученных результатов; разработке методической документации; участии в производственных испытаниях и внедрении результатов исследований. В публикациях автору принадлежат: обоснование актуальности исследований, анализ результатов и формулирование выводов. Личный вклад соискателя подтверждается представленными документами.
Апробация результатов диссертационной работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены на заседаниях секции Ученого совета НИВиВ «Магарач» по виноделию (2009-2011 гг.); Международной конференции «Realizari inovative in domeniul viti vinicol» (Кишинев, 2008 г.), Х-ой Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Современные достижения в виноградарстве и виноделии» (Ялта, 2011 г.), Международном форуме виноделов и энологов «Научные аспекты формирования национальной аутентичности украинских винодельческих регионов» (Одесса, 2012 г.); во II туре конкурса на присуждение премии Президиума Национальной академии аграрных наук Украины «За кращу наукову доповідь молодого ученого НААН з фундаментальних та прикладних досліджень» (Киев, 2012 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ, из них в специализированных научных изданиях Украины и России - 14 статей (1 - без соавторов), материалов конференций - 1 (Молдова), патентов Украины — 1.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 155 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 4 разделов, включая обзор литературы, выводов; содержит 29 таблиц, 54 рисунка, 4 приложения. Список использованных источников включает 257 наименований, из них 140 - иностранных.
Похожие диссертации на Совершенствование биотехнологических приемов производства красных столовых виноматериалов
