Введение к работе
Актуальность темы
Одной из важнейших задач винодельческой промышленности является выпуск высококачественной стабильной продукции, а также возможность расширения ассортимента выпускаемых вин с минимальными затратами.
В связи со снижением площадей виноградников и резким снижением доли отечественного сырья для производства виноградных вин к приоритетным направлениям винодельческой отрасли следует отнести развитие плодового виноделия, к преимуществам которого относится практически неисчерпаемая сырьевая база.
Однако, коренное улучшение качества плодовых вин, повышение их конкурентоспособности возможно лишь на основе глубокого изучения биохимических, микробиологических процессов, основополагающая роль в которых принадлежит дрожжам.
До последнего времени сбраживание плодовых соков проводилось с использованием жидких разводок чистых культур дрожжей Saccaromyces cerevisiae, использование которых позволяет обеспечить полноту выбраживания и микробиологическую чистоту процесса брожения. Вместе с тем, их применение связано с низкими сроками хранения жидких разводок, высокой трудоемкостью процесса воспроизводства дрожжей, недостаточной стабильностью качественных показателей готового продукта. В последние годы в винодельческой промышленности используют препараты активных сухих дрожжей (АСД), производимые за рубежом. Их использование имеет ряд существенных преимуществ, связанных со значительным увеличением сроков хранения, упрощением и ускорением процесса приготовления дрожжевой разводки, обеспечением стандартных органолептических показателей вин.
Однако, несмотря на значительный опыт по выделению и селекции активных штаммов дрожжей для виноделия, накопленный Российскими учеными и специалистами, промышленные препараты сухих дрожжей в нашей стране не производятся. Вследствие этого применение АСД в промышленных
масштабах ограниченно из-за относительной дороговизны зарубежных препаратов, а также в связи с недостаточной изученностью их влияния на технологические процессы при производстве винопродукции.
Таким образом, особую значимость приобретает разработка технологии получения препаратов сухих дрожжей для плодового виноделия на основе отечественных селекционированных активных штаммов, а также изучение влияния промышленных препаратов АСД на процесс брожения и качество вин.
Цель и задачи исследования
Целью работы являлась разработка комплексной технологии производства АСД для плодового виноделия на основе изучения закономерностей процессов культивирования и высушивания селекционированных штаммов дрожжей. Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи: исследовать принципиальную возможность и целесообразность применения сухих дрожжей при сбраживании сусла и производственных субстратов на основе концентрированных плодовых соков; провести анализ технологических свойств промышленных препаратов активных сухих дрожжей с целью их использования при производстве высококачественных плодовых виноматериалов; осуществить подбор чистых культур дрожжей Saccharomyces cerevisiae, предназначенных для промышленного получения препаратов АСД; установить закономерности процесса воспроизводства дрожжей, оптимизировать состав питательных субстратов и технологические режимы культивирования с целью достижения максимального накопления дрожжевой биомассы;
' разработать щадящие режимы распылительной сушки дрожжей с подбором протекторов, позволяющих сохранить высокую жизнеспособность и ферментативную активность культуры;
разработать комплексную технологию производства промышленных препаратов активных сухих дрожжей с целью их применения в плодовом виноделии;
провести анализ полученных препаратов активных сухих дрожжей, изучить их влияние на органолептические и физико-химические показатели виноматериалов.
Научная новизна
Научно обоснованы и экспериментально установлены закономерности процессов культивирования и сушки дрожжей.
Показана принципиальная возможность применения чистых культур дрожжей Saccharomyces cerevisiae, рас «Москва 30» и «К-17» для получения препаратов АСД.
Выявлены общие тенденции процесса размножения дрожжей и параметры, лимитирующие рост культуры. Определены технологические режимы, обеспечивающие существенное повышение концентрации клеток дрожжей при минимальном потреблении компонентов питательных сред. Показана возможность интенсификации технологических процессов при использовании сбалансированных субстратов на основе яблочного сока и мелассы.
Впервые изучен и оптимизирован процесс распылительной сушки жидкой разводки дрожжей S. cerevisiae, расы «Москва 30». Подобрана защитная среда, позволяющая сохранить необходимую бродильную активность высушиваемой культуры. Установлена оптимальная температура теплоносителя, способствующая получению высококачественных препаратов активных сухих дрожжей.
Практическая ценность
Установлена целесообразность применения промышленных препаратов АСД для сбраживания плодовых соков и производственных субстратов на основе концентрированных яблочных соков. Показано, что использование препаратов АСД способствует равномерному и полному сбраживанию сахара и повышению экстрактивности виноматериалов, при этом качество вина в значительной степени определяется подобранной культурой дрожжей.
Изучены и рекомендованы для отечественного виноделия промышленные препараты активных сухих дрожжей «Siha Aktiv», «Siha Varioferm» при производстве виноградных виноматериалов и «Constantiavin NT 50», «Aroma plus» при производстве яблочных виноматериалов.
Разработана рациональная комплексная технология производства активных сухих дрожжей, предназначенных для использования в плодовом виноделии, и предложено ее аппаратурное оформление.
Разработаны и утверждены Минсельхозом России следующие технологические инструкции: ТИ 10-15295-2000 «Технологическая инструкция по применению активных сухих дрожжей в виноделии»; ТИ 10-17828-2001 «Технологическая инструкция по производству вина плодового по специальной технологии "Лучезарное"»; ТИ 10-23279-03 «Технологическая инструкция по производству вина плодового по специальной технологии "Дуэт"».
Проведены опытно-промышленные испытания предлагаемой технологии производства активных сухих дрожжей.
Апробация работы и публикации
Основные результаты исследований по теме диссертации доложены и
обсуждены на научно-практических конференциях: «Пищевая
промышленность на рубеже третьего тысячелетия» (г. Москва, 2000 г.), «Вино, пиво и безалкогольные напитки» (г. Москва, 2000 г.), «Инновационные технологии в пищевой промышленности третьего тысячелетия» (г. Москва, 2001 г.), «Актуальные проблемы развития пищевой промышленности и стандартизации пищевых продуктов» (г. Москва, 2002 г.), «Стратегия развития пищевой промышленности» (г. Москва, 2003 г.).
