Введение к работе
Актуальность темы. Важной составляющей качества готовой винодельческой продукции остается ее стабильность к помутнениям коллоидной природы. Актуальность данной проблемы подтверждается значительным количеством теоретических и практических исследований отечественных и зарубежных ученых: Г.Г. Ва-луйко, Е.Н. Датунашвили, В.И. Зинченко, Н.А. Мехузлы, Н.М. Агеевой, В.А Заго-руйко, О.А. Чурсиной, J. Ribereau-Gayon, Е J. Waters, Т.С. Somers, К. Wiicherpfennig и др. Работы учёных были направлены на изучение механизмов процессов дестабилизации вин и факторов, влияющих на эти процессы, обоснование применения тех или иных вспомогательных материалов и их взаимодействия с компонентами вина при различных обработках.
Сложность решения данной проблемы заключается не только в многообразии состава вина и процессов, обусловливающих его дестабилизацию, но и в специфичности свойств используемых вспомогательных материалов, производимых в стране и поставляемых из стран ближнего и дальнего зарубежья.
Производство собственных эффективных вспомогательных препаратов для виноделия сдерживается в первую очередь, отсутствием инновационных технологий и научно обоснованных технологических требований к этим материалам. Широко применяемые в виноделии белковые препараты животного происхождения обусловливают потерю виноматериалами аутентичности, как объектов растительного происхождения.
В связи с этим возникает потребность в разработке перспективных вспомогательных материалов из растительного сырья, обладающих высокими технологическими качествами. Такими препаратами могут быть белки растительного происхождения.
Недостаточное обеспечение виноделия оклеивающими веществами отечественного производства, а также отсутствие широкого их ассортимента, делают перспективным создание отечественных препаратов растительного белка и актуальной разработку технологии обработки сусла и виноматериалов препаратами растительного белка.
Связь работы с научными программами, планами, темами. Исследования, результаты которых представлены в диссертационной работе, выполнялись в соответствии с научно-техническими программами НААН и тематическими планами НИВиВ «Магарач» (2006-2010 гг., 2011-2015 гг.) в рамках заданий: «Разработать новые энергосберегающие технологии производства тихих вин с комплексным использованием новых материалов, препаратов микроорганизмов, технологического оборудования и системы ТХМК» (0106U004459), «Исследовать основные закономерности процессов стабилизации виноматериалов к коллоидным помутнениям на основе использования новых вспомогательных материалов» (0111U004124).
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось создание препарата растительного белка (ПРБ) для виноделия и разработка технологии обработки сусла и виноматериалов с целью осветления сусла и стабилизации вин против коллоидных помутнений.
Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
обосновать выбор сырья и разработать режимы и параметры получения препарата растительного белка для виноделия;
изучить состав и физико-химические показатели полученных препаратов белка, оценить их технологические свойства;
разработать методические указания по оценке качества ПРБ и технологическую инструкцию получения ПРБ;
исследовать изменение физико-химических свойств сусла и виноматериалов при обработке ПРБ;
разработать режимы и параметры технологии обработки сусла и виноматериалов ПРБ;
провести производственную апробацию технологии обработки сусла и виноматериалов препаратом растительного белка.
Объект исследования — коллоидные помутнения вин.
Предмет исследования — технология обработки сусла и виноматериалов препаратами растительного белка для виноделия против коллоидных помутнений.
Методы исследования — стандартизированные и специальные биохимические, физико-химические, микробиологические, органолептические, аналитические и математические методы анализа.
Научная новизна полученных результатов:
Впервые:
определены физико-химические характеристики ПРБ: аминокислотный состав (соотношение диаминомонокарбоновых и моноаминодикарбоновых кислот); величина поверхностного заряда (0,08-0,14 мг-экв/г); фракционный состав белков (молекулярная масса свыше 67 кДа), которые обусловливают эффективность их применения в виноделии;
установлены закономерности взаимодействия компонентов сусла и виноматериалов с ПРБ, которые определяются физико-химическими свойствами препаратов: особенности аминокислотного состава обусловливающего высокую величину поверхностного заряда, позволяющего эффективно реагировать с фенольными веществами и их полимерными формами; высокомолекулярные белки, обеспечивающие формирование плотного осадка.
Получили дальнейшее развитие:
- исследование режимов и параметров получения препаратов из различного
растительного сырья;
- изучение способов осветления сусла и стабилизации виноматериалов.
Практическая значимость полученных результатов.
Разработаны режимы и параметры получения ПРБ для виноделия экстракцией растительного протеина 7%-ным раствором хлорида натрия, в течение 30 минут и соотношение гидромодуля (растворитель:твердая фракция) 8:1.
Разработана «Технологическая инструкция на производство препарата растительного белка для виноделия на опытной установке производительностью 300 кг/сутки» (ТИ У (00334830)-001:2013), утвержденная Украинским научно-исследовательским институтом масел и жиров НААН.
Разработаны требования к препаратам растительного белка для виноделия и методические указания «Методика технологической оценки препаратов растительного белка для виноделия (КД 00334830.100 - 2013), утвержденные НААН.
Разработана «Технологическая инструкция по обработке сусла и виномате-риалов препаратом растительного белка», утвержденная НИВиВ «Магарач», проведена ее производственная апробация в ООО «Агрофирма «Золотая балка», 2012 г. Общий объем внедрения составил 101,9 тыс. дал сусла и виноматериалов. Ожидаемый экономический эффект от внедрения технологии обработки сусла и виноматериалов составит 6,72 грн. и 11,2 грн. на 1000 дал соответственно. Ожидаемый экономический эффект от производства ПРБ на основе гороха составит - 4,6 грн. и на основе подсолнечника- 5,5 грн. на 1 кг препарата растительного белка.
Личный вклад соискателя в разработку научных результатов, вынесенных на защиту, состоит в анализе специальной литературы, постановке задач исследования, планировании и постановке экспериментов, анализе и обработке полученных результатов, подготовке к печати научных трудов, разработке нормативной документации, организации и проведении производственных испытаний, разработанной технологии.
Апробация результатов диссертации. Основные научные положения и результаты исследований доложены на заседаниях секций Ученого совета НИВиВ «Магарач» по виноделию (2008-2013 гг.); на конференции молодых ученых «Научные достижения молодежи — решению проблем питания человечества в XXI веке, (Киев, 2008 г.), международной научно-технической конференции «Химия и технология жиров», (Харьков-Алушта, 2008), международном форуме виноделов и эноло-гов «Вино и экология, традиции, инновации» (Киев, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе, 5 статей в специализированных изданиях.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 109 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, четырех разделов, выводов, списка литературы (162 источника, в том числе 29 зарубежных авторов). Основной текст диссертации содержит 28 таблиц, 34 рисунка, 11 приложений.
