УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ ВИНОГРАДУ І ВИНА “МАГАРАЧ”

ЯЛАНЕЦЬКИЙ Анатолій Якович

УДК .243.1.001.76

УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ІГРИСТИХ ВИН

05.18.07 – Технологія продуктів бродіння

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Ялта – 2003

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті винограду і вина “Магарач” УААН, м. Ялта.

Науковий керівник: | доктор технічних наук, с.н.с. Косюра Володимир Терентійович, Інститут винограду і вина “Магарач” УААН, провідний науковий співробітник, м. Ялта

Офіційні опоненти: | доктор технічних наук, професор Шольц-Куліков Євгеній Павлович, Кримський державний агротехнологічний університет Мінагрополітики України, завідуючий кафедрою виноробства

кандидат технічних наук Кошур Микола Хрисантович, Одеська національна академія харчових технологій Міністерства освіти та науки України, доцент кафедри виноробства

Провідна організація: | Національний університет харчових технологій

Міністерства освіти та науки України, м. Київ

Захист відбудеться “  ” грудня 2003 року о 1400 годині на засіданні спеціалізованої ради Д .365.02 в Інституті винограду і вина “Магарач” УААН за адресою: вул. Кірова, , м. Ялта, Автономна Республіка Крим, Україна, 98600.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту винограду і вина “Магарач”.

Автореферат розіслано “  ” листопада 2003 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради, доктор економічних наук,

старший науковий співробітник |

Бузні А.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Фундаментальні дослідження А.М.Фролова-Багрєєва, Г.Г.Агабальянца, О.М.Опаріна, О.К.Родопуло, К.С.Попова, М.С.Охременко, А.А.Мержаніана, Н.Г.Сарішвілі та багатьох інших учених і фахівців, дозволили ігристим винам зайняти гідне місце на винному ринку.

Високі споживчі властивості ігристих вин сприяли тому, що їхнє виробництво в Україні донедавна складало одну пляшку на одну людину в рік. Однак ріст цін на товари першої необхід-ності в порівнянні з доходами населення привів до збільшення товарних запасів і зниження купівельної спроможності. Відсутність належного контролю за витратою ресурсів, сучасних методів підвищення якості й удосконалювання технологічних процесів привели до виготовлення виноматеріалів і готової продукції часто дорогих і незадовільні якості. Це стало причиною втрати конкурентноздатності вин, що підтверджує актуальність проблеми. Вона є комплексною й вимагає системного підходу.

З технологічних аспектів створення конкурентноздатних ігристих вин найбільшу значимість представляє підвищення якості готової продукції шляхом удосконалювання технології у взаємодії, єдності та цілісності її ключових етапів від вирощування винограду до реалізації готової продукції.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася відповідно до тематичного плану НДР ІВіВ “Магарач” (номер держреєстрації 0196U010345; 0101U006753) і Програмою ДКНТ України (Проект 03.13.00/005-93, І-93).

Мета досліджень. Основною метою цієї роботи є наукове обґрунтування та створення конкурентноздатних ігристих вин на основі вивчення закономірностей формування якості на ключових етапах виробництва.

Задачі досліджень. Для досягнення зазначеної мети необхідно було вирішити наступні за-дачі: виявити умови створення та функціонування сировинних зон заводів ігристих вин; вивчити динаміку органічних і амінокислот у ході спиртового бродіння, витримки виноматеріалів на дріжджовому осаді й установити момент поділу рідкої та твердої фази; обґрунтувати необхідність підвищення стійкості виноматеріалів і ігристих вин до помутнінь; уточнити параметри, режими та створити систему ідентифікації білкових і кристалічних помутнінь виноматеріалів; розробити й провести виробничу перевірку нової технологічної схеми обробки купажів виноматеріалів і дати оцінку її адекватності; вивчити вплив деяких технологічних факторів на стійкість тиражованих кюве та готової продукції до помутнінь; розробити технології створення конкурентноспроможних ігристих вин.

Об'єкт дослідження. Технологія конкурентноздатних ігристих вин.

Предмет дослідження. Сорти винограду ігристого напрямку, сусло й виноматеріали для ігристих вин, тиражовані кюве, ігристі вина.

Методи дослідження. У дослідженнях були застосовані: теоретичні методи з використанням теорії ймовірності, методів хімії, біохімії, фізико-хімії та колоїдної хімії; експериментальні методи з використанням моделювання та методи математичної статистики.

Наукова новизна. Уперше запропоновані науково-методичні підходи до створення сировинних зон заводів ігристих вин на основі врахування ступеня координованості рівня вмісту винної та яблучної кислот у виноматеріалах із місцем і часом вирощування винограду й взаємозв'язку з вихідним умістом цукрів, винної та яблучної кислот у вихідному суслі; обґрунтовано й експериментально підтверджено детермінований зв'язок між процесами, що проходять одночасно, автолізу дріжджів, зниження вмісту деяких амінокислот, біологічного розкладання яблучної кислоти в стаціонарній і фазі відмирання дріжджових кліток в умовах низького ОВ_потенціалу, які обумовлюють утворення сірководневого тону в ході спиртового бродіння сусла, витримки виноматеріалів на дріжджовому осаді, вторинного бродіння та післятиражної витримки кюве. Показано необхідність урахування цього зв'язку для визначення моменту багаторазового зняття виноматеріалів із дріжджового осаду та при складанні купажів ігристих виноматеріалів, що виключає утворення сторонніх тонів; на основі аналізу діючих методик випробувань виноматеріалів і вин на схильність до білкових і кристалічних помутнінь уточнені параметри й режими та створено систему ідентифікації цих помутнінь, яка адекватно реагує на зміну складу та властивостей виноматеріалів і вин; установлені закономірності зміни складу і властивостей виноматеріалів у процесі оклеювання “на холоді”, що дозволили обґрунтувати режими обробки, які забезпечують їхню тривалу стійкість одночасно до білкових і кристалічних помутнінь; отримано нові уявлення про зв'язок між термі-нами стабільності оброблених купажів виноматеріалів і готової продукції, які виготовлені з цих купажів; науково обґрунтована удосконалена технологія створення конкурентноздатних ігристих вин.

Практична значимість роботи. Сформульовані та запропоновані принципи створення й умови функціонування постійних сировинних зон; розроблені та реалізовані рекомендації з установлення моменту зняття виноматеріалів із дріжджового осаду, по складанню купажів виноматеріалів і принципово нова технологічна схема їхнього оброблення, що забезпечують підвищену фізико-хімічну й біологічну стійкість виноматеріалів, тиражованих кюве та готової продукції до по-мутнінь і виключають утворення в них сторонніх тонів; дана оцінка зв'язку між термінами ста-більності оброблених виноматеріалів і готової продукції; запропонована й впроваджена удоскона-лена технологія створення конкурентноздатних ігристих вин. Основна сутність розробок викла-дена в наступних документах: “Основные мероприятия по повышению качества шампанского, поставляемого на экспорт заводом “Новый Свет” объединения “Крымсовхозвинпром”; Дополнительные требования к технологи-ческим инструкциям по выработке шампанских виноматериалов и их обработке при производстве Советского шампанского (Советского игристого) на экспорт; Требования к обработанным шампанским купажированным виноматериалам для производства и поставки шампанского на экспорт; Технологічні інструкції з виробництва шампанського (ігристих вин) заводу “Новий Світ” різних найменувань; Спосіб виробництва вин із вмістом діоксиду вуглецю (патент № ).

Особистий внесок здобувача полягає в аналізі вітчизняної та зарубіжної літератури, постановці мети й задач досліджень, плануванні та здійсненні експериментів, аналізі математичної обробки отриманих результатів, формулюванні основних висновків, підготовці до друку наукових робіт, організації та проведенні лабораторних і промислових випробувань і авторського нагляду за впровадженням нової технології.

Апробація роботи. Основні положення та результати досліджень повідомлені на секціях ученої ради ІВіВ “Магарач” і на технічних радах комбінату “Кримрадгоспвинпром” (1988_ рр.).

Публікації. По темі дисертації опубліковано 6 робіт, у тому числі один патент України.

Структура й обсяг роботи. Дисертація складається із введення, чотирьох розділів, висновків і рекомендацій виробництву та додатків. Вона викладена на 139 сторінках, містить 11 рисунків, 15 таблиць і 16 додатків.

Список літератури включає 186 найменувань, у тому числі 33 іноземних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Сучасний стан виробництва ігристих вин в Україні. Підсумки проведеного огляду численних робіт вітчизняних, закордонних учених і фахівців показують багатогранний спектр проблем і інтересів в сфері досліджень і їхньої реалізації у виробництві ігристих вин. Вони спрямовані на розроблення теоретичних основ і більш досконалих технологій. І необхідно відзначити, що за-вдяки цим дослідженням, виноробство ігристих вин досягло значних успіхів.

Однак деякі соціально-економічні умови при реалізації виноробної продукції висувають підвищені вимоги до якості готової продукції, у першу чергу, збільшенню гарантійного терміну зберігання. Удосконалювання технології ігристих вин на основі формування якості на ключових етапах виробництва стало підставою для проведення досліджень.

Умови створення та функціонування сировинних зон. Технологічні аспекти створення сировинних зон заводів ігристих вин дотепер не мають науково-методичних підходів, які повинні базуватися, насамперед, на енохімічних показниках винограду та продуктів його переробки, що формують якість продукції.

Відома важлива роль органічних кислот у формуванні неокислених ігристих вин із властивою ним свіжістю в смаку. У зв'язку з цим в ув'язуванні зі змінами вмісту цукрів, титруємих кислот і етилового спирту в суслі й виноматеріалах вивчали динаміку винної та яблучної кислот у залежності від року врожаю й місця вирощування винограду. Поставлену задачу вирішували в ЗАТ ім. С.Перовськой, р-з “Качинський”, “Виноградний”, “Жемчужний” і АФ “Золоте поле”.

Математична обробка показала, що на вміст винної кислоти у виноматеріалах сильніше за все впливало накопичення цукрів у ягодах, тобто фактично кліматичні умови року, місце виробництва, сорт винограду, а тільки потім – уміст винної кислоти у вихідному суслі. Зі збільшенням індексу продуктивності сорту вміст винної кислоти у виноматеріалах знижується. Вищевикладене дає можливість прогнозувати поводження сортів за їхньою здатністю накопичувати винну кислоту та ще до проведення бродіння можна буде, з врахуванням інших енохімічних показників сусла, завбачати напрямок використання виноматеріалів.

На концентрацію яблучної кислоти у виноматеріалі найбільший вплив робить рівень вмісту цукрів у винограді, причому, чим більше цукрів накопичив виноград, тим менше яблучної кислоти утримується у виноматеріалі, та, отже, тим менше він буде мати потребу в проведенні кислотозниження. На співвідношення винної та яблучної кислот у виноматеріалах значний вплив зробили чотири фактори: місце виробництва винограду й виноматеріалів; сорт винограду, вміст цукрів у вихідному суслі, вміст яблучної кислоти у вихідному суслі.

Динаміка винної та яблучної кислот у залежності від досліджуваних факторів представлена на рис. .

Рис. . Винна і яблучна кислоти сусел і виноматеріалів господарств сировинної зони заводу “Новий Світ”

Таким чином, з огляду на отримані результати, рекомендується використовувати дані сто-совно вмісту винної та яблучної кислот, як додаткові оціночні показники відповідності екологічних умов сировинної зони для виноробства ігристих вин. При цьому співвідношення винної та яблучної кислот повинне бути на користь винної кислоти або рівним одиниці.

Вивчення динаміки органічних і амінокислот у ході спиртового бродіння сусла. Мета досліджень – обґрунтування наявності детермінованого зв'язку між сірководневим тоном, що виникає в суслі, яке бродить, і молодому виноматеріалі, якісним складом і кількісним умістом гіпотетичних попередників стороннього тону деяких амінокислот і органічних кислот.

Дослідження проводили з використанням основних сортів винограду ігристого напрямку – Аліготе та Піно Фран (р-з “Виноградний”), Шардоне та Рислінг рейнський (р-з “Качинський”) у реальних виробничих умовах.

Енохімічні показники визначали у вихідному суслі, що бродить, і виноматеріалах після зняття з дріжджового осаду (табл. ), а органолептично – наявність сторонніх тонів. При цьому в контролі визначення здійснювали в ході бродіння та після зняття виноматеріалів із дріжджового осаду, а в досліді – після кожного зняття виноматеріалів із дріжджового осаду.

Відзначено помітне зниження як у контролі, так і в досліді загальної кількості амінокислот: вони асимілювалися дріжджами та бактеріями для свого розвитку, причому особливо різке зниження відбувалося в перші дні активного бродіння, коли витрачалося приблизно 50цукрів. Відзначені результати досліджень не суперечать даним, отриманим іншими авторами Г.Г.Валуйко (1961); В.І.Нілов (1967); Н.І.Бур'ян (2002).

Таблиця 1.

Динаміка органічних і амінокислот у ході спиртового бродіння сусла

та витримки виноматеріалів на дріжджовому осаді

Показники | р-з “Виноградний” | р-з “Качинський”

Піно-Фран | Рислінг

Цукри у суслі, г/100см3 | Виноматеріал після зняття | Цукри у суслі, г/100см3 | Виноматеріал після зняття

Вихідний

19,4 | 4,1 / 4,4 | 0,17/0,18 | Вихідний

18,6 | 3,9/4,3 | 0,2/0,18

Органічні кислоти, мг/дм3

Титруємі кислоти, г/дм3 | 8,8 | 8,5 / 8,4 | 8,3 / 8,3 | 8,2 / 8,2 | 9,9 | 9,4 / 9,5 | 9,3 / 9,4 | 8,9 / 9,1

Винна кислота (вк), г/дм3 | 5,3 | 5,2 / 5,3 | 5,2 / 5,3 | 5,0 / 5,1 | 7,4 | 6,3 / 6,2 | 6,2 / 6,3 | 6,1 / 6,0

Яблучна кислота (як), г/дм3 | 2,3 | 2,0 / 2,2 | 1,6 / 2,2 | 0,8 / 2,1 | 1,5 | 1,4 / 1,5 | 1,4 / 1,4 | 1,3 / 1,3

Співвідношення, ВК/ЯК | 2,3 | 2,6 / 2,4 | 3,3 / 2,4 | 6,3 / 2,4 | 4,9 | 4,5 / 4,1 | 4,4 / 4,5 | 4,7 / 4,6

Амінокислоти, мг / дм3

Аланін | 47,5 | 15,7 | 10,8 | 8,4 | 53,4 | 14,9 | 10,9 | 8,6

15,1 | 16,4 | 19,2 | 13,1 | 13,8 | 15,6

Аргінін | 98,4 | 33,1 | 44,2 | 54,1 | 118,1 | 39,2 | 42,3 | 51,2

39,3 | 41,4 | 49,4 | 32,4 | 33,2 | 37,1

Гістидін | 23,4 | 5,5 | 4,7 | 2,3 | 31,2 | 5,1 | 3,6 | 2,4

4,8 | 5,2 | 7,4 | 4,6 | 5,3 | 7,4

Метіонін | 6,8 | 2,0 | 4,3 | 5,8 | 14,9 | 2,6 | 7,6 | 9,9

2,0 | 2,4 | 3,9 | 2,8 | 3,4 | 5,6

Пролін | 332,2 | 275,9 | 293,9 | 341,4 | 398,4 | 247,9 | 289,1 | 321,1

269,4 | 270,1 | 279,4 | 230,4 | 231,0 | 274,1

Серін | 29,4 | 12,0 | 8,1 | 6,8 | 35,1 | 9,1 | 7,6 | 6,7

10,6 | 10,8 | 13,4 | 9,3 | 9,8 | 11,3

Цистін | сліди | 1,8 | 1,4 | 0,8– | 1,8 | 1,3 | 1,0

1,3 | 1,3 | 2,1 | 2,5 | 2,6 | 4,1

Загальна сума амінокислот | 802,3 | 421,1 | 452,6 | 514,0 | 947,1 | 420,5 | 473,2 | 527,9

414,3 | 425,6 | 473,4 | 381,6 | 393,2 | 471,7

чисельник – “контроль”, знаменник – “дослід”

Однак у контролі вміст аланіну, аспарагінової кислоти, гістидіну, глютамінової кислоти, ізолейцину, лейцину, орнітину, серіну, треоніну й цистіну знижувалося протягом усього процесу бродіння сусла та витримки виноматеріалів на дріжджовому осаді. У той же час кількість інших амінокислот уже після збродження приблизно 50цукрів від вихідного вмісту постійно зростало. Якісний склад амінокислот “аномальної” поведінки майже цілком збігався з переліком так званих активаторів утворення сірководню. Згідно з даними Н.І.Бур'ян, до нього входять цистеін, аспарагінова кислота, глютамінова кислота, гістидін, орнітин, серін, треонін. Зменшення вмісту активаторів супроводжувалося появою сторонніх тонів, нерідко вже в період бродіння сусла, що переходять у легкі сірководневі тони. Витримка виноматеріалів на дріжджовому осаді з метою їхнього освітлення підсилювала сірководневий тон.

Одночасні спостереження за динамікою титруємих кислот показали, що кількість винної кислоти знизилася не на багато, мабуть, за рахунок випадання її солей в осад. Зниження вмісту яб-лучної кислоти відбулося за рахунок бактеріального розкладання, що підтверджувалося характерними плямами молочної кислоти на хроматографічному папері.

Таким чином, підтверджено припущення про наявність детермінованого зв'язку між процесами, які проходять одночасно, автолізу дріжджів, зменшування вмісту частини амінокислот як джерел азотного харчування й сірки для росту та розвитку бактерій, що знижують кислотність, і біологічного розкладання яблучної кислоти під дією цих бактерій. Процеси проходять в умовах низького ОВ_потенціалу, що і є причиною відновлення сірки, яка утворилася, до сірководню та появи сірководневого тону різної інтенсивності. Однією з найважливіших умов виникнення та проходження ЯМБ (яблучно-молочне бродіння) з утворенням сірководневого тону є нестача кисню й харчування (залишкові цукри знаходяться в межах 3_ г/100 см3) для нормального росту та розвитку дріжджових клітин у стаціонарній і, особливо, у фазі відмирання.

Аналіз динаміки вмісту амінокислот у суслі, що бродить, дослідних партій, які було тричі знято з дріжджового осаду, показав, що до першого зняття виноматеріалів із дріжджового осаду зміна амінокислот практично не відрізнялося від динаміки вмісту амінокислот у контрольних партіях. Однак уже після проведення першої операції зниження “аномальних” амінокислот, як це спостерігалося в контролі, припинялося. Більш того, їхня кількість, як і інших амінокислот, залишалася постійною або не на багато зростала при витримці виноматеріалів на дріжджовому осаді, що було спричинено автолізом дріжджів. Відкриті переливання забезпечували надходження кисню повітря до збідненого цукрами середовища, яке бродить, створюючи сприятливі умови для підтримки необхідної бродильної активності дріжджових клітин і виключали умови утворення сірководневого тону.

Масова концентрація залишкових цукрів у суслі, що бродить, у межах 3_ г/100 см3, перші ознаки зниження яблучної кислоти та поява сторонніх тонів в ароматі повинні бути сигналом до негайного зняття виноматеріалів із дріжджового осаду шляхом відкритого переливання. Момент II-го зняття повинний визначатися закінченням процесу бродіння при масовій концентрації залишкових цукрів не більше 0,2 г/100 см3. Момент III_го, заключного, зняття виноматеріалів із дріжджового осаду повинний визначатися повним їхнім освітленням, що, як звичайно, настає через 1__ тижні після закінчення процесу бродіння або II-го зняття з дріжджового осаду. Якщо в діапазоні залишкових цукрів 3_ г/100 см3 вміст яблучної кислоти не міняється та немає сторонніх тонів в ароматі, то I_е зняття повинне здійснюватися після повного зброджування цукрів, а II_е – після повного освітлення.

Розробка нової технологічної схеми обробки купажів виноматеріалів. Тестування необ-роблених і помутнілих оброблених виноматеріалів та готових ігристих вин у переважній кількості випадків показує їхню нестійкість до білкових і кристалічних помутнінь. За даними Н.М.Агєєвої (2001) і ін. авторів утворяться, головним чином, білково-фенольні, білково-полісахаридні й ін. комплекси та солі винної кислоти, що викликають опалесценцію або утворення осаду. Результати цих досліджень свідчать про головну дестабілізуючу роль білків і іонів калію й кальцію. Але у встановленні ступеня ймовірності появи білкових і кристалічних помутнінь завжди існували труднощі, обумовлені недосконалістю тестів. Це є причиною досить великого фактичного браку в оцінці стійкості виноматеріалів і вин стосовно цих видів помутнінь.

Експериментальна перевірка діючого тесту на білкові помутніння показала, що спиртовий розчин таніну масовою концентрацією 1 г/100 см3 до використання в якості індикатор схильності до білкових помутнінь не придатний. Похибка методики велика з використанням і енотаніну, і галотаніну, і при будь-якому значенні білків (чутливість 8_

Доведення масової концентрації спиртового розчину енотаніну та галотаніну до 33 г/100 см3 різко підвищує чутливість методики та наближає показники позитивної реакції до 95_При цьому показники галотаніну трохи поступаються показникам енотаніну.

Дослідження температурних і часових режимів діючого тесту на кристалічні помутніння виноматеріалів (мінус _ °C протягом 1_ діб) показали їхню неефективність. Зі зниженням температури й тривалості їхнього впливу виділення кристалів продовжувалося, але кількість осаду, що утворюється, постійно зменшувалося. І тільки при температурі, близькій до точки замерзання (приблизно, мінус ,5 °C), і тривалості витримки не менш 10 діб утворення осаду припинялося (рис. ).

Рис.     Залежність відсотка позитивної реакції на виникнення помутнінь від тривалості витримки виноматеріалів на холоді при розходженнях фіксованих температур.

При обробці результатів досліджень методом статистичного аналізу були отримані рівняння, що описують зв'язок відсотка позитивної реакції з фактором тривалості витримки (доби) при різних температурах:

y0єC= 20,31 – 1,41х – 0,09х2

y– 4,5єC = 78,50 + 17,11х – 3,62х2 – 0,08х3 – 0,01х4,

де   – відсоток позитивної реакції;

x – тривалість, діб.

Численні перевірки показали, що запропоновані уточнені параметри та режими дозволяють із високим ступенем імовірності ідентифікувати білкові й кристалічні помутніння та у такий спосіб гарантувати стабільність виноматеріалів і вин протягом не менше 6 міс.

Установлено, що в зразках, які містять більшу кількість білків при тих самих режимах випробувань, спостерігалося менше випадків виділення кристалічного осаду й з меншою кількістю останнього. Також відзначалося, що чим менше містилося білків, тим частіше були випадки, коли набагато швидше й у більшій кількості виділялися кристали винного каменю. Отримані результати показали, що кількісні зміни білків, їхніх комплексів і солей винної кислоти, знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку. Це стало основою для вибору способу обробки, що забезпечує стійкість виноматеріалів одночасно до білкових і кристалічних помутнінь. Таким технологічним рішенням було запропоноване оклеювання “на холоді”.

У лабораторних умовах було випробувано кілька дослідних і контрольних схем обробки зразків купажів (табл. ).

Таблиця 2.

Схеми обробки зразків купажів

Дослід | Контроль

1 схема: риб'ячий клей > бентоніт > холод | 7 схема: риб'ячий клей > бентоніт;

2 схема: бентоніт > риб'ячий клей > холод | 8 схема: бентоніт > риб'ячий клей

3 схема: холод > риб'ячий клей > бентоніт;

4 схема: холод > бентоніт > риб'ячий клей;

5 схема: риб'ячий клей > холод > бентоніт;

6 схема: бентоніт > холод > риб'ячий клей

Аналіз результатів свідчить про безумовний позитивний вплив оклеювання “на холоді” на видалення білків і стійкість виноматеріалів до білкових помутнінь. Одержав підтвердження значний вплив бентоніту на видалення білків і при негативних температурах, масова концентрація яких після обробки складала близько 3,5 мг/дм3. Збільшення дозувань риб'ячого клею при тих же дозуваннях бентоніту практично мало впливало на залишкову кількість білків. Помітне розходження в отриманих результатах у залежності від послідовності операцій, проведених у випробуваних схемах обробки (табл. ).

Таблиця 3.

Оцінка результатів оклеювання “на холоді” купажів виноматеріалів

за даними тривалих візуальних спостережень

Купаж | Схема | Доза риб'ячого клею, мг/дм3

1,0 | 5,0

Доза бентоніту, г/дм3

0,5 | 2,0 | 2,0

Тривалість обробки, діб

10 | 15 | 10 | 15 | 10 | 15

К-1

27,8

мг /дм3 | 1 дос. | 1,5 | 2,0 | 5,0 | 5,5 | 2,5 | 2,5

9,1 | 8,6 | 5,6 | 5,2 | 7,6 | 7,4

3 дос. | 2,0 | 2,5 | 5,5 | 6,5 | 3,0 | 3,5

8,8 | 7,2 | 5,0 | 4,4 | 5,7 | 5,0

5 дос. | 2,5 | 3,0 | 7,5 | 8,0 | 3,5 | 4,0

8,2 | 6,7 | 3,3 | 2,4 | 6,2 | 5,6

7 кл. | - | - | 1,5 | 2,0 | 1,0 | 1,5

- | - | 8,8 | 9,3 | 10,2 | 8,2

К-2

11,7

мг/дм3 |

1 дос. | 2,0 | 2,5 | 7,0 | 7,5 | 4,5 | 4,5

8,5 | 7,7 | 3,7 | 3,4 | 5,6 | 5,5

3 дос. | 3,0 | 2,5 | 8,0 | 8,5 | 4,5 | 4,5

7,0 | 6,5 | 3,1 | 2,8 | 5,8 | 5,5

5 дос. | 3,5 | 4,5 | 9,0 | 9,0 | 4,5 | 5,0

6,2 | 5,8 | 2,2 | 2,4 | 5,7 | 5,2

7 кл. | - | - | 3,0 | 2,5 | 2,0 | 3,0

- | - | 6,5 | 6,2 | 8,4 | 6,5

Умовні позначки: дос. – дослід; кл. – контроль; чисельник – терміни стабільності, міс.;

знаменник – масова концентрація залишкових білків, мг/дм3.

Кращі результати за ступенем освітлення й стійкості до помутнінь отримані за схемою , у якій у зразок купажу спочатку вводили риб'ячий клей, охолоджували, а потім обробляли бентонітом. Виявлена закономірність пояснюється, імовірно, первісним утворенням позитивно зарядженого білково-фенольного та, можливо, інших комплексів, які при наступному введенні в охолод-жену суміш бентоніту, що має в розчині негативний заряд з'єднуються з ним, на думку А.А.Мер-жаніана, на основі електростатичного механізму. Було відзначено, що чим більше видалялося білків, тим інтенсивніше виділявся винний камінь, і на більш тривалий термін забезпечувалася стійкість до кристалічних помутнінь. Очевидно, видаленням білків і їхніх комплексів, що виступають у ролі захисних колоїдів, створюються сприятливі умови для відносно вільного утворення й росту кристалів із зародків, не обтяжених адсорбованими колоїдними частками. Укрупнені кристали, досягаючи певної маси, осаджуються або паралельно з комплексом, що утворився, або (й) у складі аморфно-кристалічного агрегату. У клейових осадах виявлялися, як окремі кристали, так і кристалики, які являлися немеханічною частиною осаду.

З урахуванням результатів лабораторних досліджень для виробничої апробації в умовах заводу “Новий Світ” була розроблена апаратурно-технологічна схема обробки купажів (рис. ).

Рис. .    Апаратурно-технологічна схема обробки купажів виноматеріалів ігристого напрямку.

1 – резервуар для зберігання асамбляжів; 2 – купажний резервуар;

3 – насос; 4 – ультраохолоджувач; 5, 7 – термоізольовані резервуари;

6, 8 – фільтри; 9 – резервуари для оброблених купажів.

Після обробки купажів за запропонованою схемою усі вони залишилися такими ж рівними за якісним складом і властивостями, як і до обробки. Разом із тим, практично не змінився тільки вміст етилового спирту та залишкових цукрів. Інші ж показники зазнали змін, але в різній мірі. Значення титруємих кислот зменшилося до 70_У даному випадку істотно важливим є те, що в результаті обробки масова концентрація титруємих кислот не знизилася нижче допустимої межі (6 г/дм3) для виноматеріалів ігристого напрямку. Більш значному зниженню піддався вміст винної кислоти (до 60Оскільки винна кислота відноситься до кислот хімічно реакційно-стійких, її зменшення можна пояснити спільним впливом низьких температур і оклеючих речовин.

Обробка купажів у вміст яблучної кислоти помітних змін не вніс. Він залишився практично на колишньому рівні. Отже, процес ЯМБ ні в асамбляжах, ні в купажах не проходив. Масова концентрація яблучної кислоти знаходилася в тих же межах, що і концентрація винної кислоти після обробки (2_ г/дм3). У результаті їхнє співвідношення наблизилося до одиниці, що позитивно позначилося на смаку купажів.

Спільний вплив холоду й оклеючих речовин призвело до значного зменшення вмісту азоту (до 60і особливо білків (до 95З погляду забезпечення стабільності встановлений нами факт можна вважати позитивним. У той же час видалення азотистих речовин може негативно позначатися на ігристих і пінистих властивостях. Але, як вважають К.С.Попов (1970) і А.А.Мержаніан (1979), це та ціна, що платиться за забезпечення стабільності. Наші дані свідчать про 20_ні утрати піноутворюючої здатності дослідних купажів.

Як контроль використовувалася технологічна схема, обумовлена діючою технологічною інструкцією. При цьому кілька контрольних купажів за складом і властивостям були аналогічні дослідним, а кілька купажів складалися з асамбляжів з ЯМБ, що частково або цілком пройшло.

Відмінні риси схем обробки дослідних і контрольних купажів значним чином відбилися на зміні показників, що визначають білково-кристалічну стабільність. У порівнянні з дослідними в контрольних купажах менше змінилася масова концентрація титруємых кислот: у дослідних залишилося 6,4_,0 г/дм3, у контрольних з ЯМБ, що частково пройшло, – 7,5_,9 мг/дм3. У дослідних купажах значно знизилася масова концентрація винної кислоти – до 2,7_,1 г/дм3, у той час як у контрольних – тільки до 4,2_4,7 г/дм3. Якщо в контрольних купажах залишилося від 8,6 до 10,7 мг/дм3 білків, то в дослідних – усього від 1,8 до 3,5 мг/дм3. Отже, з точки зору бажаного максимального видалення речовин, що визначають схильність виноматеріалів до білкових і криста-лічних помутнінь, режими запропонованої нами технологічної схеми обробки є більш прийнят-ними. Усі купажі були стійкі до всіх видів помутнінь.

Порівняльний аналіз кількісних характеристик дослідних і контрольних зброджених зразків тиражованого кюве не виявив між ними принципових розходжень. Їхня зміна в ході вторинного бродіння підпорядковувалася загальним закономірностям, відомим у спеціальній літературі з цього питання. Однак у контрольних тиражах, до складу яких входили купажі з ЯМБ, що частково пройшло, зниження яблучної кислоти продовжувалося й після вторинного бродіння (рис. ). Воно відбулося за рахунок біологічного розкладання яблучної кислоти, що визначалося наявністю плям молочної кислоти на хроматографічному папері.

Одночасно зі зменшенням вмісту яблучної кислоти, букет уже на першому році витримки трансформувався в подобу сірководневого тону. Пояснення явищу, що відбувається, нами дані під час обговорення результатів спиртового бродіння сусла та встановленні моменту зняття виноматеріалів із дріжджового осаду. Дані дослідження свідчать про неприпустимість купажування виноматеріалів з ЯМБ, що не пройшло, й виноматеріалів, у яких цей процес пройшов частково або вже було звершено. Це дозволить уникнути появи в ході вторинного бродіння або (та) післятиражної витримки сторонніх тонів, які неможливо усунути.

Рис. 4   Динаміка винної і яблучної кислот тиражованого кюве в ході вторинного бродіння та післятиражної витримки на дріжджовому осаді

Спостереженнями встановлено, що дослідні зразки ігристих вин були стабільні на протязі більше одного року, а контрольні – 3_ міс. (варіанти, в яких купажі були з ЯМБ, що частково пройшло) і 6_ міс. (інші варіанти).

Тривала стабільність готової продукції при високих органолептичних показниках стала основним оціночним критерієм придатності запропонованої нами технологічної схеми обробки купажів виноматеріалів як ефективного засобу боротьби проти білково-крісталічних помутнінь. Вона свідчить про наявність зв'язку між стійкістю купажів і готової продукції проти помутнінь. Однак прямої залежності нам установити не вдалося: стабільність дослідних купажів забезпечувалася до 12,5 міс., а готової продукції більше 12,5 міс. Таким чином, результати багаторічних досліджень дозволяють вибудувати їх в орієнтовану на виробництво конкурентноздатних ігристих вин технологічну схему – від вирощування винограду до реалізації готової продукції (рис. ). Ці результати були використані при розробці затверджених технологічних інструкцій з виробництва ігристих вин заводу “Новий Світ” різних найменувань.

Рис.    Технологічна схема виробництва конкурентноздатних ігристих вин

ВИСНОВКИ

1 Підтверджено обґрунтованість і вірогідність результатів досліджень у сфері вироб-ництва ігристих вин на основі систематизації наявних досягнень і правильного вибору напрямку досліджень, підходу з новими критеріями до ідеології й організації наукового пошуку та результатів обробки великого числа експериментальних даних сучасними методами математичної статистики з використанням ПК. Показано, що технологічні аспекти виготовлення конкурентноздатних ігристих вин конкретного виробництва знаходяться в прямій залежності від наявності власної сировинної бази, а реалізація потенціалу сорту винограду регулюється агроекологічними факторами й оптимальними технологічними рішеннями на основі вивчення закономірностей і механізму формування якості на ключових етапах виробництва – від вирощування винограду до реалізації готової продукції.

2 Досліджено можливість і показана доцільність контролю й використання отриманих даних із вмісту винної та яблучної кислот у якості додаткових оціночних показників відповідності агроекологічних умов конкретної місцевості вирощування винограду – сировинної зони – для виробництва високоякісного врожаю, стабільного складу й властивостей виноматеріалів і конкурентноздатних ігристих вин.

3 Підтверджено гіпотезу про наявність детермінованого зв'язку між процесами в ході спиртового бродіння, що проходять одночасно: автолізом дріжджових кліток, витрачанням час-тини амінокислот, у тому числі сірковмісних, на ріст і розвиток бактерій, які знижують кислотність, біологічним розкладанням яблучної кислоти й утворенням сторонніх тонів в умовах низького ОВ_потенціала. Установлено, що для поповнення дефіциту кисню в стаціонарній фазі росту й у фазі відмирання дріжджових кліток і попередження можливого утворення сторонніх тонів необхідно багаторазове зняття виноматеріалів із дріжджового осаду: момент поділу рідкої та твердої фази й середовища, що бродить, визначається за одночасно оцінюваними вмістом залишкових цукрів, наявності яблучної кислоти й органолептичній оцінці.

4 Уточнені та реалізовані параметри й режими ідентифікації білкових і кристалічних помутнінь і виявлений системний зв'язок їхньої природи, умов утворення та механізму дестабілізуючої дії білків і солей винної кислоти. Розроблена й апробована нова технологічна схема підготовки виноматеріалів до шампанізації, що дозволяє збільшити стійкість купажів виноматеріалів одночасно до білкових і кристалічних помутнінь до 12,5 міс. з високими органолептичними показниками.

5 Уперше встановлена залежність сторонніх тонів, що з'являються у тиражах, купажі яких складені з асамбляжів, де ЯМБ уже частково пройшло. Виявлено істотну відмінність у зміні амінокислот і органічних кислот у тиражах, купажі яких складені з асамбляжів із різним ступенем проходження ЯМБ; установлена аналогія зі спиртовим бродінням сусла. Підприємствам рекомендовано обробляти та тиражувати купажі, які складені окремо тільки з асамбляжів, де ЯМБ ще не проходило, та окремо з асамбляжів із закінченим ЯМБ.

6 Установлено, що вітчизняна технологія ігристих вин дає можливість виготовляти готову продукцію високої якості, але при недостатньому гарантованому терміні зберігання, що не перевищує 0,5 року. Показано позитивний вплив розливостійкості купажів виноматеріалів, що було досягнуто застосуванням нової апаратурно-технологічної схеми обробки, на забезпечення тривалих термінів зберігання готової продукції. При цьому наявність прямої залежності термінів стабіль-ності ігристих вин від термінів стабільності оброблених купажів виноматеріалів не встановлено: стійкість купажів виноматеріалів, оброблених по новій апаратурно-технологічній схемі, забезпечувалася до 12,5 міс., а ігристих вин, приготовлених із цих купажів – більш 12,5 міс.

7 Підтверджено технологічні аспекти забезпечення конкурентноздатності ігристих вин упровадженням результатів досліджень у виробництво, що дозволили заводові “Новий Світ” відновити в 1988 р. їх експорт з економічним ефектом 71 руб. на 1 тис. пляшок готової продукції. Експорт продовжується дотепер. За даний період продано в країни Західної Європи більш 2,7 млн. пляшок ігристого вина. Зразки ігристих вин заводу “Новий Світ”, які експортуються за кордон і реалізовуються на внутрішньому ринку, неодноразово нагороджувалися на міжнародних конкурсах і виставках золотими й срібними медалями, призами Гран-прі та Супер Гран-прі. Використовуючи результати спільних робіт, заводом “Новий Світ” розроблені й затверджені технологічні інструкції з вироб-ництва шампанського (ігристого) вина для реалізації на експорт і внутрішній ринок. За розробку технології стабілізації ігристих вин заводу “Новий Світ” колективові вчених Інституту “Магарач”, фахівцям заводу “Новий Світ” і комбінату “Кримрадгоспвинпром” у 1999 р. була присуджена Премія АР Крим в області науки та науково-технічної діяльності. Одним із лауреатів цієї премії став і автор цієї роботи.

8 За результатами багаторічних досліджень запропонована орієнтована на виробництво конкурентноздатних ігристих вин технологічна схема, що включає ключові етапи виробництва ігристого вина – від вирощування винограду до реалізації готової продукції.

СПИСОК РОБІТ,

опублікованих за матеріалами дисертації

1.

Особистий внесок: брав участь в організаційно-технічних заходах і наукових дослідженнях, обробці результатів і впровадженні їх у виробництво.

2.

Особистий внесок: брав участь у плануванні та виконанні досліджень, аналізі, обробці результатів і підготовці статті.

3.

Особистий внесок: брав участь у проведенні маркетингових досліджень і узагальненні їхніх результатів.

4.

Особистий внесок: брав участь у вивченні сировинних зон заводів ігристих вин і обґрунтуванні науково-методичних підходів до їхнього створення.

5.

Особистий внесок: брав участь у розробці рекомендацій із регулювання вмісту білкових речовин у виробництві ігристих виноматеріалів.

6.

Патент № 34765 А. Спосіб виробництва вин із вмістом діоксиду вуглецю / Яланецький А.Я., Куций А.Л., Сущєв С.А., Агафонов М.Ф., Половинець А.І., Фуркевич В.А., Загоруйко В.О., Турек А.І.

Особистий внесок: брав участь у проведенні патентного пошуку, узагальненні отриманих даних, формулюванні предмета винаходу, підготовці матеріалів і подачі заявки на винахід.

АННОТАЦИЯ

Яланецкий А.Я.   Совершенствование технологии игристых вин. – рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.07 – Технология продуктов брожения. – Институт винограда и вина “Магарач” УААН, Ялта, 2003.

Диссертация посвящена вопросам совершенствования технологии и повышения конкурентоспособности игристых вин.

Подтверждена обоснованность и достоверность результатов исследований в сфере произ-водства игристых вин на основе систематизации имеющихся достижений и правильного выбора направления исследований, подхода с новыми критериями к идеологии и организации научного поиска и результатов обработки большого числа экспериментальных данных современными методами математической статистики с использованием ПК. Показано, что технологические аспекты изготовления конкурентоспособных игристых вин конкретного производства находятся в прямой зависимости от наличия собственной сырьевой базы, а реализация потенциала сорта винограда регулируется агроэкологическими факторами и оптимальными технологическими реше-ниями на основе изучения закономерностей и механизма формирования качества на ключевых этапах производства – от возделывания винограда до реализации готовой продукции.

Исследована возможность и показана целесообразность контроля и использования полученных данных по содержанию винной и яблочной кислот в качестве дополнительных оценочных показа-телей соответствия агроэкологических условий конкретной местности возделывания вино-града – сырьевой зоны – для производства высококачественного урожая, стабильного состава и свойств виноматериалов и конкурентоспособных игристых вин.

Подтверждена гипотеза о наличии детерминированной связи между одновременно проходящими процессами автолиза дрожжей, уменьшения содержания части аминокислот, как источника азотного питания и серы для роста и развития бактерий-кислотопонижателей и биологического разложения яблочной кислоты под действием этих бактерий. Прохождение процессов в условиях низкого ОВ-потенциала является причиной восстановления образовавшейся серы до сероводорода и появления сероводородного тона разной интенсивности. Одним