УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

НАЦІОНАЛЬНИЙ ІНСТИТУТ ВИНОГРАДУ І ВИНА “МАГАРАЧ”

КОЛОСОВ Станіслав Анатолійович

УДК 663.223.1.004.12: 532.694.1 (043.3)

РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА ІГРИСТИХ

ВИН З ПІДВИЩЕНИМИ ПІНИСТИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ

05.18.07 - Технологія продуктів бродіння.

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового

ступеня кандидата технічних наук

Ялта - 2005

Дисертація є рукописом.

Робота виконана в Національному інституті винограду і вина “Магарач” УААН (м. Ялта)

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор,

Макаров Олександр Семенович,

завідуючий лабораторією ігристих вин,

Національний інститут винограду і вина“

Магарач” УААН (м. Ялта)

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор,

Кишковська Світлана Альбертівна,

головний науковий співробітник

відділу мікробіології,

Національний інститут винограду і вина“

Магарач” УААН (м. Ялта)

кандидат технічних наук,

Мацко Олександр Петрович,

генеральний директор ЗАТ “Київський завод

шампанських вин “Столичний” (м. Київ)

Провідна організація: Національний університет харчових технологій,

Міністерство освіти і науки України (м. Київ)

Захист відбудеться “17” січня 2006 р. о 10 годині 00 хв. на засіданні спеціалізованої ради Д 53.365.02 у Національному інституті винограду і вина “Магарач” УААН, за адресою: 98600, Автономна Республіка Крим, м. Ялта, вул. Кірова, 31.

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

Автореферат дисертації розісланий “15” грудня 2005 р.

Вчений секретар спеціалізованої ради,

доктор сільськогосподарських наук,

професор Н.А. Якушина

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Розробкою та удосконалюванням технології виробництва різних типів ігристих вин займалося багато вчених (Фролов-Багрєєв А.М., Попов К.С., Агабал’янц Г.Г., Мержаніан А.А., Сарішвили Н.Г., Родопуло О.К., Авакянц С.П., Валуйко Г.Г., Шольц-Куліков Е.П., Бур'ян Н.І., Зінченко В.І., Косюра В.Т., Кишковська С.А., Гержикова В.Г., Загоруйко В.О. та ін.). Однак проблемою вдосконалення технології виробництва ігристих вин з метою підвищення їх пінистих властивостей почали займатися порівняно недавно, причому помітну активність у цьому напрямку проявляють закордонні вчені (Maujean A., Andres-Lacueva C., Martines-Rodrigues A., Troost G. та ін.)

Пінисті властивості є одними із специфічних показників вин, насичених двооксидом вуглецю. Піна, завдяки своїй значній питомій поверхні, створює сприятливі умови для більш яскравого виявлення найтонших відтінків букету та смакових особливостей вина. Всі кращі сторони вина особливо рельєфно проявляються при спінюванні. Однак, наразі все частіше відзначаються низькі пінисті властивості ігристих вин.

Тому удосконалення технології виробництва ігристих вин на основі використання раціональних технологічних прийомів, що дозволяють підвищити пінисті властивості готової продукції, є актуальною проблемою.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася відповідно до тематичного плану НДР ІВіВ “Магарач” УААН (№ держ. реєстрації - 0101U006753).

Мета й задачі дослідження. Метою досліджень є розробка технології ігристих вин з підвищеними пінистими властивостями.

Для реалізації поставленої мети необхідно було вирішити наступні задачі: удосконалити метод визначення пінистих властивостей сусла, виноматеріалів та ігристих вин; уточнити вплив високомолекулярних речовин з різною молекулярною масою, а також об'ємної частки етилового спирту й масової концентрації органічних кислот на пінисті властивості виноматеріалів; провести класифікацію сортів винограду за пінистими властивостями сусла та/або виноматеріалів і встановити граничні значення показників пінистих властивостей виноматеріалів (купажів), що забезпечують типовість ігристих вин; вивчити вплив технологічних прийомів (переробка винограду, настоювання й підброджування мезги, способи освітління сусла, теплова обробка купажу, вторинне бродіння (концентрація дріжджових клітин), післятиражна витримка) на пінисті властивості виноматеріалів і вин; удосконалити технологію виробництва ігристих вин на основі використання раціональних технологічних прийомів, що дозволяють підвищити пінисті властивості готової продукції.

Об'єкт досліджень - метод визначення пінистих властивостей сусла, виноматеріалів та ігристих вин і технологія виробництва ігристих вин з підвищеними пінистими властивостями.

Предмет досліджень - сусло, виноматеріали, купажі, кюве та ігристі вина з винограду різних сортів урожаю 1997–2003 рр., вирощеного в господарствах АР Крим і ОПГ ім. Суворова (Одеська обл., Болградский р-н), а також ігристі вина, вироблені на різних заводах ігристих вин країн СНД. Усього проаналізовано 407 зразків сусла, виноматеріалів, кюве та ігристих вин.

Методи досліджень. У дослідженнях були використані загальноприйняті та нові методи аналізу, а також розроблена нами методика визначення пінистих властивостей виноматеріалів. Досліди проводили не менш трьох раз. Отримані експериментальні дані піддавали математичній обробці методами аналізу математичної статистики, кореляційного й регресивного аналізів з використанням пакету програм Microsoft Excel.

Наукова новизна. Встановлено закономірності змін пінистих властивостей у системі сусло > виноматеріал > купаж > кюве > ігристе вино. Уперше встановлена залежність між пінистими властивостями виноматеріалів і молекулярною масою білків і полісахаридів. Уперше класифіковані сорти винограду за пінистими властивостями виноматеріалів і встановлені діапазони значень показників пінистих властивостей виноматеріалів, а також ігристих вин, що забезпечують їх типовість (мус). Виявлено оптимальні терміни післятиражної витримки білих і червоних ігристих вин, які забезпечують найбільш високі пінисті властивості готової продукції. Новизна досліджень підтверджена патентом України № 3424.

Практична значимість. Вдосконалена, атестована, апробована у виробничих умовах (Севастопольський винзавод, ЗАТ “КЗШВ “Столичний”) і рекомендована для впровадження на виноробних підприємствах України методика визначення пінистих властивостей сусла, виноматеріалів та ігристих вин, яка викладена в Методичних вказівках “Методика виконання вимірів (МВВ) пінистих властивостей виноматеріалів”, затв. УААН 05.06.2002 р. (РД 00334830.025-2001). Економічний ефект від впровадження методу складає 6,43 грн на 1 зразок.

Рекомендовано сорти винограду Цитроний Магарача та Рислінг Магарача для їх використання у виробництві якісних білих ігристих вин з підвищеними пінистими властивостями.

Розроблено технологію виробництва ігристих вин з підвищеними пінистими властивостями, яка передбачає: переробку винограду цілими гронами; настоювання й підброджування мезги для червоних виноматеріалів протягом не менш 72 годин; підбір складу купажу білих виноматеріалів з урахуванням одержання купажу з високими пінистими властивостями; теплову обробку купажів виноматеріалів; введення в купаж лимонної кислоти; приготування тиражної суміші з концентрацією дріжджових клітин 2 млн/см3; скорочення тривалості післятиражної витримки кюве; введення в ігристе вино гуміарабіку.

Результати досліджень дозволяють прогнозувати пінисті властивості ігристих вин у процесі їх виробництва класичним способом залежно від пінистих властивостей виноматеріалів (купажів).

Результати досліджень використані при розробці “Технологічної інструкції на виробництво вина ігристого напівсухого, напівсолодкого білого, червоного “Роза ветров” (ТІ ТОВ 32744-639-2002) для ТОВ “Черкаський лікеро-горілчаний завод”, затв. 21.10.2002 р. Державним департаментом продовольства Міністерства аграрної політики України; при розробці двох нових способів виробництва ігристих вин: “Спосіб виробництва ігристого вина” (заявка на патент № 20040503379 від 06.05.2004 р.) і “Спосіб виробництва ігристого вина пляшковим методом” (заявка на патент № від 13.07.2004 р.) та включені в “Рекомендації з поліпшення якості ігристих вин”, затверджені УААН.

Особистий внесок здобувача складається в аналізі літератури, обґрунтуванні завдань досліджень, постановці й проведенні експериментів і виробничих випробувань; участі в методичних розробках, атестації методу визначення пінистих властивостей виноматеріалів і вин, узагальненні, математичній обробці, інтерпретації й публікації результатів досліджень.

Апробація результатів досліджень. Основні положення і результати досліджень повідомлено на засіданнях секції Вченої Ради ІВіВ “Магарач” з виноробства (2000-2005 рр.); IХ Міжнародної конференції молодих вчених і фахівців “Досягнення сучасної науки у виноградарстві та виноробстві”, присвяченої 175-річчю ІВіВ “Магарач” (Ялта, 2003 р.); Міжнародної науково-практичної конференції “Удосконалювання технологій і обладнання виробництва алкогольної, слабоалкогольної й безалкогольної продукції й методів аналізу їх якості” (Мінськ, 2004 р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 11 робіт, у тому числі 8 - у фахових виданнях.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 137 сторінках машинописного тексту, складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків. Список використаних джерел має 136 найменувань. Робота містить 33 таблиці й 22 малюнка, має 12 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Літературний огляд присвячений розгляду існуючих методів визначення пінистих властивостей сусла, виноматеріалів та ігристих вин, вивченню впливу різних речовин, сорту винограду й технологічних прийомів на пінисті властивості виноматеріалів та ігристих вин. Зазначено недоліки існуючих методів визначення пінистих властивостей, відзначені виявлені протиріччя. На підставі літературного огляду визначені мета й завдання досліджень.

Методика досліджень. Розробку Методичних вказівок МВВ пінистих властивостей виноматеріалів і метрологічну атестацію МВВ проводили відповідно ГОСТ 8.010 - 99, ГОСТ 8.207 - 76 та “Типової програми - методики ..., 1985 р.”.

При виконанні досліджень використовували однорідні партії різних сортів винограду, виноградного сусла та виноматеріалу, вироблених в господарствах АР Крим і Одеської області, а також ігристі вина, яки були приготовлені в ІВіВ “Магарач” і на різних заводах шампанських вин країн СНД. При цьому переробку винограду, одержання виноматеріалів та ігристих вин робили відповідно до загальноприйнятих технологічних інструкцій і вимог ГОСТ 28685-90 “Вина ігристі”.

При вивченні впливу різних речовин на пінисті властивості виноматеріалів та ігристих вин як добавки були використані: винна та лимонна кислоти, спирт етиловий ректифікований, карбонат кальцію, яєчний та бичачий сироватковий альбуміни, пепсін (3,4,4,1 пептидогідролаза), моно- і дисахариди, декстрини з різною молекулярною масою, солі карбоксіметілцелюлози, гуміарабік, гліцерин, галова кислота і танін харчовий (галотанін).

При визначенні фізико-хімічних показників були використані загальноприйняті та нові методи аналізу, а також розроблена нами МВВ пінистих властивостей виноматеріалів. Отримані експериментальні дані обробляли методами математичної статистики, кореляційного та регресійного аналізів з використанням пакетів програми Microsoft Excel. Рівень надійної ймовірності - 0,95.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Удосконалення методу визначення пінистих властивостей сусла, виноматеріалів та ігристих вин. При розробці універсального методу визначення пінистих властивостей сусла, виноматеріалів та ігристих вин, який передбачає визначення як піноутворюючої здатності, так і стійкості піни, враховувалися переваги та недоліки існуючих методів. За аналог було взято метод “Mosalux”. Схема приладу представлена на мал. 1.

При виборі типу газу, разом з двооксидом вуглецю нами обрано атмосферне повітря, завдяки чому знизилися витрати на комплектацію й експлуатацію установки та з'явилася можливість проведення досліджень у місцях, де відсутня примусова вентиляція. З табл.1 видно, що барботування вина двооксидом вуглецю сприяє утворенню більшого об'єму піни й за менший час, ніж при барботуванні повітрям.

Однак ці розходження не перевищують: 20% - для максимального об'єму піни та 10% - для швидкості його утворення. На швидкість руйнування піни двооксид вуглецю та повітря впливають однаково.

Таблиця 1

Вплив типу газу на пінисті властивості виноматеріалів.

Виноматеріал | Середні значення | Середньоквадратичне відхилення | Різниця між середніми значеннями

Повітря | CO2 | Повітря | CO2

Максимальний об'єм піни (Vмах), см3

Сапераві | 1241 | 1265 | 3,6 | 3,8 | 24

Каберне-Совіньон | 542 | 609 | 7,0 | 8,4 | 67

Рислінг рейнський 1 | 471 | 511 | 8,3 | 14,6 | 40

Рислінг рейнський 2 | 785 | 818 | 16,0 | 30,6 | 33

Швидкість утворення піни (Wу), см3/с

Сапераві | 14,5 | 15,1 | 0,7 | 0,64 | 0,6

Каберне-Совіньон | 8,1 | 7,7 | 0,43 | 0,36 | 0,4

Рислінг рейнський 1 | 9,6 | 10,1 | 0,3 | 0,45 | 0,5

Рислінг рейнський 2 | 8,7 | 9,3 | 0,27 | 0,45 | 0,6

Швидкість руйнування піни (Wр), см3/с

Сапераві | 5,9 | 6,4 | 0,24 | 0,24 | 0,5

Каберне-Совиньон | 19,7 | 20,8 | 0,52 | 0,64 | 1,1

Рислінг рейнський 1 | 21,9 | 22,1 | 0,69 | 0,93 | 0,2

Рислінг рейнський 2 | 18,7 | 18,0 | 0,29 | 0,46 | 0,7

При оптимізації режимів і умов проведення виміру пінистих властивостей виноматеріалів були встановлені наступні параметри: обсяг проби – 200 см3; місткість циліндру – 1000 см3; швидкість подачі повітря - 15,55 см3/с (56 дм3/год); температура виноматеріалу - 20±1оС; температура навколишнього повітря - 20±3оС; мутність виноматеріалу - нижче 0,9 ф.о.

Виявлено, що з погляду економії часу та досягнення найбільшої збіжності й вірогідності виміру, доцільно визначати стійкість піни в момент її максимального об'єму, розраховуючи швидкість руйнування піни з моменту припинення подачі повітря до залишкового об'єму піни 50 см3 над рівнем виноматеріалу.

В результаті проведених експериментів з вибору оптимальних умов для визначення пінистих властивостей виноматеріалів була розроблена МВВ пінистих властивостей виноматеріалів, яка включає вимір максимального обсягу піни, швидкості утворення й швидкості руйнування піни. Методика у встановленому порядку пройшла метрологічну атестацію в ІВіВ “Магарач” і виробничі випробування на Севастопольському винзаводу й у ЗАТ “КЗШВ “Столичний”. Методика затверджена й рекомендована для впровадження у виноробній промисловості. Економічний ефект від впровадження методу становить 6,43 грн на 1 зразок. На спосіб визначення пінистих властивостей виноматеріалів і вин отриманий патент України №3424.

При дослідженні пінистих властивостей виробничих партій ігристих вин було виявлено (табл. ), що, незважаючи на досить широке варіювання значень пінистих властивостей в ігристих винах, простежуються дві тенденції:

- ігристі вина, приготовлені акратофорним способом, мають більш високу піноутворюючу здатність і стійкість піни, у порівнянні з ігристими винами, виготовленими пляшковим способом;

- червоні ігристі вина мають значно більш високі пінисті властивості, у порівнянні з білими ігристими винами.

Таблиця 2

Пінисті властивості ігристих вин, представлених на Міжнародні конкурси вин“

Ялта. Золотий грифон” 2002 і 2003 рр.

Тип ігристого вина | Максимальний об'єм піни, см3 | Швидкість руйнування піни, см3/с

діапазон

варіювання | середнє

значення | діапазон

варіювання | середнє

значення

Біле (акратофорне) | 245 - 480 | 390 ± 29,8 | 19,0 – 24,7 | 21,1 ± 1,11

Біле (пляшкове (класичне) | 210 - 310 | 250 ± 16,8 | 22,6 – 27,1 | 24,8 ± 0,89

Мускатне біле (акратофорне) | 350 - 360 | 352 ± 4,9 | 21,4 – 23,1 | 22,4 ± 0,81

Мускатне рожеве (акратофорне) | 280 - 380 | 318 ± 61,0 | 21,9 – 25,8 | 23,8 ± 2,21

Червоне (акратофорне) | 490 - 790 | 578 ± 93,1 | 19,0 – 22,5 | 20,5 ± 1,17

Червоне (пляшкове) | 240 - 740 | 445 ± 163 | 20,0 – 21,5 | 21,0 ± 0,52

За допомогою математичного аналізу даних часу руйнування піни ігристого вина в келиху з моменту її максимальної висоти до появи “дзеркальної” поверхні, органолептичної оцінки, у т.ч. мусу ігристого вина, отриманих на робочих дегустаціях, і показників пінистих властивостей відповідних дегазованих ігристих вин нами виявлені граничні значення показників пінистих властивостей ігристого вина, при яких досягається “позитивна” характеристика мусу ігристого вина (табл. 3), тобто високе (або інтенсивне) спінювання при наливі в келих і малу швидкість руйнування піни.

Таблиця 3

Граничні значення максимального обсягу піни й швидкості руйнування піни ігристого вина

Характеристика мусу ігристого вина | Час руйнування піни ігристого вина в келиху, не менш, с | Максимальний об'єм піни, не менш, см3 | Швидкість руйнування піни, не більш, см3/с

Висока, досить стійка піна | 15 | 310 | 22,6

Сильне, стійке спінювання | 25 | 390 | 21,2

Встановлено взаємозв'язок між піноутворюючою здатністю та ігристими властивостями вина, що підтверджується високим коефіцієнтом кореляції (0,63) між значеннями питомого опору вина виділенню CO2 і максимальним об'ємом піни виноматеріалів та ігристих вин, тобто при підвищені піноутворюючої здатності ігристих вин підвищуються їх ігристі властивості.

Дослідження ролі величини молекулярної маси високомолекулярних сполук на пінисті властивості виноматеріалів. Дослідження впливу добавок білків з різною молекулярною масою на пінисті властивості виноматеріалів показало (табл. 4), що бичачий сироватковий альбумін (БСА), який має молекулярну масу 67 тис. Да, при додаванні його у виноматеріал підвищує пінисті влас-тивості виноматеріалу інтенсивніше, ніж яєчний альбумін (ЯА) з молекулярною масою 43 тис. Да.

Таблиця 4

Вплив додавання білків на пінисті властивості виноматеріалів |

Виноматеріал | Контроль | ЯА, мг/дм3 | БСА, мг/дм3

5 | 10 | 30 | 50 | 5 | 10 | 30 | 50

Vмах, см3 | Сухолиманський

білий | 560 | 555 | 565 | 605 | 615 | 565 | 560 | 590 | 680

Аліготе | 410 | - | 450 | 460 | 520 | 380 | 400 | 450 | 520

Рислінг рейнський | 560 | 650 | 600 | 660 | 660 | 540 | 530 | 630 | 800

Wр, см3/с | Сухолиманський

білий | 20,4 | 20,4 | 20,8 | 20,8 | 22,0 | 21,0 | 21,2 | 21,6 | 16,6

Аліготе | 23,2 | - | 22,2 | 21,6 | 20,9 | 20,6 | 22,4 | 22,4 | 22,2

Рислінг рейнський | 21,2 | 22,2 | 22,9 | 24,0 | 23,0 | 22,3 | 19,2 | 16,6 | 11,4

Виявлено, що пінисті властивості виноматеріалу, у який був доданий білок після гідролізу, виявлялися нижче, ніж у виноматеріалів з нативним білком (що не піддалися гідролізу); зі збільшенням часу гідролізу додавання гідролізату у виноматеріал усе в меншій мірі впливає на пінисті властивості виноматеріалів у порівнянні з контролем.

Нами було також вивчено вплив вуглеводів і фенольних речовин з різною молекулярною масою на пінисті властивості виноматеріалів. З табл. 5 видно, що найбільш сильно збільшує піноутворення додавання гуміарабіку або декстрину “blue”, що мають молекулярну масу більше 1 млн. Да. Декстрини з молекулярними масами 20 і 110 тис Да, амілодекстрин і натрієва сіль карбоксіметілцелюлози зі ступенем полімеризації 450, яки відповідають за молекулярною масою полісахаридам у складі білого та червоного столового вина, мають більш слабкий вплив на пінисті властивості виноматеріалів. Але примітно те, що ці полісахариди значно знижують стійкість піни.

Таблиця 5

Вплив додавання вуглеводів і фенольних речовин

з різною молекулярною масою на пінисті властивості виноматеріалів

Речовина, що додана | Молекулярна маса, тис. Да | Дозування, г/дм3 | Vмах | Wр

см3 | зміна, %, середня | см3/с | зміна, %, середня

Сухолиманський білий | Рислінг рейнський | Сухолиманський білий | Рислінг рейнський

Контроль | 360 | 390 | 20,6 | 21,4

Ксилоза | 0,15 | 0,1 | 380 | 365 | -1 | 20,0 | 21,7 | -1

Глюкоза | 0,18 | 0,1 | 330 | 370 | -6 | 20,0 | 22,1 | 0

Сахароза | 0,342 | 0,1 | 360 | 380 | -1 | 20,0 | 22,5 | +1

Мальтоза | 0,342 | 0,1 | 330 | 380 | -5 | 20,0 | 22,5 | +1

Декстрин | 20 | 0,1 | 400 | 410 | +8 | 27,3 | 22,5 | +19

Декстрин | 110 | 0,1 | 400 | 370 | +3 | 27,3 | 22,9 | +20

Декстрин “blue” | 2000 | 0,1 | 470 | 470 | +25 | 23,1 | 22,6 | +9

Амілодекстрин | 150 | 0,1 | 420 | 420 | +13 | 22,4 | 21,6 | +5

Na-КМЦ 450 | 100 | 0,1 | 430 | 420 | +13 | 21,7 | 21,3 | +2

Na-КМЦ 1200 | 265 | 0,1 | 390 | 350 | -1 | 21,2 | 21,6 | +2

Гуміарабік | 1000 | 0,1 | 450 | 460 | +22 | 21,6 | 21,0 | +1

Галова кислота | 0,17 | 0,1 | 350 | 390 | 0 | 20,5 | 20,0 | -4

Галотанін | до 3 | 0,1 | 330 | 380 | -4 | 19,9 | 20,6 | -3

Моно- і дисахариди не змінюють пінисті властивості виноматеріалу навіть при їх додаванні в кількості 1 г/дм3.

Підвищення на 100 мг/дм3 масової концентрації галової кислоти або таніну у виноматеріалі не привело до збільшення його піноутворюючої здатності, але незначно знизило швидкість руйнування піни, що погоджується з даними Maujean (1990) та ін.

З вивчених поверхнево-активних речовин найбільший інтерес (з погляду впливу на пінисті властивості виноматеріалів та ігристих вин) викликає гуміарабік, який дозволений до застосування в харчовій промисловості в якості згущувача, стабілізатора та емульгатора (табл. 6).

Таблиця 6

Вплив додавання гуміарабіку (доза – 300 мг/дм3) в ігристе вино

на його пінисті та ігристі властивості

Найменування зразка | Vмах, см3 | Wр, см3/с | Мус | Дегустаційна оцінка, бал

Купаж №2, контроль | 350 | 22,2 | Слабке піноутворення, швидко опадаюча піна (від 3 до 13 с), “гра” слабка | 8,88

Купаж №2, дослід | 480 | 21,9 | Піноутворення більш інтенсивне й тривале (від 16 до 40 с), інтенсивна “гра” | 8,94

Купаж №5, контроль | 320 | 22,6 | Швидко минаюча піна (від 3 до 12 с), “гра” слабка | 8,87

Купаж №5, дослід | 370 | 21,1 | Більше стійке піноутворення (від 15 до 45 с), “гра” середня | 8,89

З табл. 6 видно, що дослідні зразки ігристих вин, у які було додано по 300 мг/дм3 гуміарабіку на стадії дегоржаж-закупорювання, відрізняються кращими пінистими та ігристими властивостями, а також перевершують контролі за загальною злагодженістю в букеті та у смаку.

При вивченні впливу дози гуміарабіку на зміну піноутворюючої здатності ігристого вина було виявлено (мал. 2), що для її підвищення доцільно використати гуміарабік у дозах 80-500 мг/дм3. Підвищення дози гуміарабіку вище 500 мг/дм3 недоцільно. Установлено, що при додаванні 500 мг/дм3 гуміарабіку в ігристе вино піноутворююча здатність збільшується у середньому на 40%. На стійкість піни вина підвищення дозування гуміарабіку не впливає.

Мал. 2 Вплив дози гуміарабіку на зміну піноутворюючої здатності ігристого вина.

Вивчення впливу об'ємної частки етилового спирту та масової концентрації органічних кислот на пінисті властивості виноматеріалів. Виявлено, що найбільш сприятливі умови для піноутворення виноматеріалу створюються при об'ємній частці етилового спирту у виноматеріалі в межах 10%. Це вказує на необхідність збирати та переробляти виноград, що направляють на виготвлення шампанських виноматеріалів, при масовій концентрації цукрів 16,6-17,5 г/100 см3. Встановлено, що масова концентрація органічних (титрованих) кислот впливає на піноутворюючу здатність виноматеріалу, а технологічний прийом підвищення в низькокислотних виноматеріалах (купажах) масової концентрації титрованих кислот (за рахунок додавання лимонної кислоти) не тільки поліпшує смак вина, але й підвищує пінисті властивості купажу й, надалі, ігристого вина.

Вивчення впливу сортової особливості винограду на пінисті властивості сусла й виноматеріалів. Виявлено, що виноматеріали, приготовлені “по-білому” способу в межах одного сорту винограду різних років урожаю та місця виростання винограду, зберігають певний рівень піноутворюючої здатності, що дозволило класифікувати сорти винограду за трьома рівнями піноутворюючої здатності:

- високе піноутворення (діапазон Vмах = 800-1270 см3): Шардоне, Піно фран, Аліготе, Кульджинський, Рислінг Магарача, Цитроний Магарача, Перлинка;

- середнє піноутворення (Vмах = 500-799 см3): Рислінг рейнський, Каберне-Совіньон, Ркацителі, Сухолиманський білий, Первенець Магарача, Аврора Магарача, Рислінг мускатний;

- низьке піноутворення (Vмах - до 500 см3): Мускат пейчський.

Класифікація сортів винограду за швидкістю руйнування піни сортових виноматеріалів ускладнена через більший розкид наявних даних. Проте по цьому показнику виділяються такі сорти винограду, як Піно фран, Шардоне, Цитроний Магарача, Кульджинський і Рислінг Магарача, виноматеріали з яких у середньому мають гарну стійкість піни (швидкість руйнування піни нижче 20 см3/с). Інші сорти винограду характеризуються слабкою стійкістю піни (Wр > 20 см3/с).

Таким чином, для одержання ігристого вина з підвищеними пінистими властивостями, купажі необхідно складати так, щоб показники їх пінистих властивостей перебували в діапазонах оцінок “висока піноутворююча здатність” і “гарна стійкість піни” (Vмах – не менш 800 см3; Wр – не більше 20 см3/с). Розрахунок складу купажу пропонуємо вести з розрахунку дійсних значень максимального об'єму та швидкості руйнування піни наявних виноматеріалів або заздалегідь із розрахунку середньостатистичних значень пінистих властивостей виноматеріалу того чи іншого сорту винограду.

У середньому пінисті властивості отриманого купажу виявлялися на 3,1% вище розрахункових значень (мал. 3), що вказує на ідентичність пінистих властивостей купажу й виноматеріалів окремо.

Мал. 3 Пінисті властивості виноматеріалів і купажів: 1 - виноматеріал сорту Аліготе; 2 - виноматеріал сорту Ркацітели; 3 - виноматеріал сорту Рислінг рейнський; 4 - виноматеріал сорту Шардоне; 5 - виноматеріал сорту Піно фран; Т - “теоретичний” купаж; П - “практичний” купаж.

Крім більш високих пінистих властивостей, виноматеріали та ігристі вина, приготовлені із сортів винограду Цитроний Магарача та Рислінг Магарача, мали високі дегустаційні оцінки, що дозволило рекомендувати ці сорти винограду для використання у виробництві якісних білих ігристих вин з підвищеними пінистими властивостями.

Вивчення впливу способу переробки винограду на пінисті властивості виноматеріалів та ігристих вин. Встановлено, що для одержання найбільш типових за органолептичною оцінкою в цілому й фізико-хімічних показниках виноматеріалів та ігристих вин найкращим способом переробки винограду є пресування цілими гронами. Виноматеріали та кюве, отримані шляхом пресування винограду цілими гронами в середньому мають більше високі значення максимального об'єму піни (на 4 і 3%, відповідно), чим виноматеріали та кюве отримані по найпоширенішій на вітчизняних винзаводах схемі (дроблення > гребневідділення > відділення сусла).

Вивчення впливу режимів настоювання та підброджування мезги на пінисті властивості виноматеріалів і червоних ігристих вин. Показано, що зі збільшенням тривалості настоювання та підброджування мезги в вині накопичуються екстрактивні речовини (у т.ч. всі форми фенольних речовин, аміній азот, полісахариди та білки), підвищується дегустаційна оцінка вина (максимальна величина якої була зафіксована у виноматеріалі та ігристому вині, при готуванні якого настоювання й підброджування мезги здійснювалося протягом 72 год.) і відбувається підвищення пінистих властивостей червоного ігристого вина. У зв'язку із цим, для виробництва червоних ігристих вин з підвищеними пінистими властивостями, нами рекомендується проводити настоювання та підброджування мезги для червоних виноматеріалів протягом не менш 72 год. (при ступені зброджування цукрів не менш 50%).

Вивчення впливу теплової обробки купажу білих виноматеріалів на його пінисті властивості. Показано (табл. 7), що масова концентрація амінного азоту після обробки купажу теплом змінюється незначним чином. Підвищення пінистих властивостей купажу може бути пов'язане з окислюванням мономерних форм фенольних речовин до олігомерів і полімерів, про що свідчить зростання показника G і масової концентрації полімерних форм фенольних речовин і зниження масової концентрації ванілінреагуючих фенольних речовин. Олігомери та полімери, що утворилися, взаємодіють із білками і утворюють комплекси біополімерів, які впливають на пінисті властивості.

Таблиця 7

Вплив теплової обробки на фізико-хімічні показники купажу білих виноматеріалів

Найменування

показника | Контроль (без обробки теплом) | Після обробки теплом при температурі 50оС

з доступом повітря протягом, доба | без доступу повітря протягом, доба

1 | 3 | 5 | 1 | 3 | 5

Максимальний об'єм піни, см3 | 300 | 420 | 495 | 525 | 325 | 345 | 380

Швидкість руйнування піни, см3/с | 23,3 | 18,2 | 18,2 | 18,2 | 21,2 | 19,8 | 18,5

Показник жовтизни (G) | 12,4 | 16,9 | 18,9 | 24,7 | 14,3 | 15,8 | 15,9

Оптична щільність, D 280 | 5,15 | 5,5 | 5,7 | 5,8 | 5,2 | 5,2 | 5,55

Масова концентрація, мг/дм3 | амінного азоту | 105 | 94,5 | 105 | 105 | 112 | 119 | 119

мономерних форм фенольних речовин | 192 | 180 | 168 | 162 | 192 | 190 | 186

полімерних форм фенольних речовин | 38 | 50 | 62 | 68 | 38 | 40 | 44

ванілінреагуючих фенольних речовин | 44 | 36 | 32 | 24 | 41 | 41 | 40

полісахаридів | 231 | 218 | 233 | 230 | 200 | 205 | 207

пектину | 107 | 104 | 104 | 100 | 108 | 106 | 106

Підвищення пінистих властивостей купажу після його теплової обробки можливо пов'язане також з утворенням меланоідінів, що володіють захисними властивостями, про що свідчить підвищення оптичної щільності купажу при довжині хвилі 280 нм.

Вивчення впливу концентрації дріжджових клітин у тиражній суміші на пінисті властивості і якість ігристих вин. Виявлено, що зі збільшенням концентрації дріжджових клітин у тиражній суміші на 1 млн/см3 у ігристому вині відбувається збільшення максимального об'єму піни та швидкості її утворення (у середньому на 9,9 і 6,7 % відповідно) і зниження швидкості руйнування піни (на 3,2%), у порівнянні з контрольними варіантами (табл. 8). При наливі в келих дослідного ігристого вина піна трималася до появи “дзеркальної” поверхні більш тривалий час (на 57,5%), спостерігалася більш інтенсивна та тривала “гра”. Крім поліпшення мусу в дослідних ігристих винах спостерігалося поліпшення їх букету та смаку. Букет ігристих вин став більш тонким, розвиненим, а смак – більш гармонійним. У зв'язку з цим, для одержання ігристих вин з підвищеними пінистими властивостями нами рекомендується готовити тиражну суміш для шампанізації в пляшках з концентрацією дріжджових клітин 2 млн/см3.

Таблиця 8

Вплив концентрації дріжджових клітин у тиражній суміші на пінисті властивості ігристого вина

Зразок ігристого вина | Концентрація

дріжджових клітин, млн/див3 | Пінисті властивості | Мус | Час руйнування піни, с | Дегустаційна

оцінка, бал

Vмах, см3 | Wо, см3/с | Wр, см3/с

Аліготе №3 | 1 | 560 | 8,0 | 21,3 | Висока, дрібнодисперсна, швидкоопадаюча піна; “гра” середня | 7 | 8,90

2 | 640 | 8,5 | 21,1 | Висока, дрібнодисперсна, середньоопадаюча піна, яка переходить у стійкий вінчик; “гра” більше інтенсивна | 18 | 8,92

Аліготе №2 | 1 | 690 | 9,2 | 20,0 | Висока, дрібнодисперсна, середньоопадаюча піна, що переходить у стійкий тонкий вінчик; “гра” середня | 18 | 8,82

2 | 730 | 10,4 | 19,2 | Висока, дрібнодисперсна, досить стійка піна, яка переходить у щільний вінчик і острівці піни; тривала “гра” | 25 | 8,93

Піно фран | 2 | 470 | 8,5 | 19,8 | Висока, грубозерниста, швидкоопадаюча повністю піна | 12 | 8,86

3 | 590 | 9,1 | 19,6 | Висока, грубозерниста, швидкоопадаюча повністю піна | 13 | 8,98

Вивчення впливу вторинного бродіння та післятиражної витримки в пляшках на пінисті властивості ігристих вин. Установлено, що:

- для досягнення найбільш високої піноутворюючої здатності та стійкості піни в білих ігристих винах пляшкової шампанізації оптимальний строк післятиражної витримки повинен бути в межах від 9 до 18 міс., а в червоних ігристих винах - не більше 9 міс. (мал. 4);

- при вторинному зброджуванні та післятиражної витрим протягом трьох років піноутворююча здатність білих виноматеріалів знижується в середньому на 67%, а швидкість руйнування піни підвищується в середньому на 14%. Піноутворююча здатність червоних виноматеріалів після вторинного зброджування та післятиражної витримки протягом 18 міс. знижується в середньому на 18%, а швидкість руйнування піни збільшується в середньому на 10%.

Мал. 4 Зміна піноутворюючої здатності та стійкості піни вина в процесі вторинного бродіння та післятиражної витримки.

Таким чином, для досягнення типовості ігристого вина за пінистими властивостями (табл. 3), купаж виноматеріалів, який іде на готування класичних (витриманих) ігристих вин, повинен відповідати наступним вимогам (табл. 9).

Таблиця 9

Значення пінистих властивостей виноматеріалів, які рекомендуються

для випуску витриманих ігристих вин з типовими пінистими властивостями

Показники пінистих властивостей | Купаж білий | Купаж червоний

Максимальний об'єм піни, см3, не менш | 940 | 380

Швидкість руйнування піни, см3/с, не більш | 19,8 | 20,5

З іншого боку, за допомогою отриманих значень зміни пінистих властивостей протягом вторинного зброджування та післятиражної витримки є можливість прогнозувати, знаючи величини пінистих властивостей купажу (Vk, Wk), значення пінистих властивостей кюве після вторинного зброджування (V(3); W(3)), кюве з післятиражної витримкою протягом 9 міс. (V(9); W(9)), кюве з післятиражної витримкою протягом 18 міс. (V(18); W(18)) і кюве з післятиражної витримкою протягом 36 міс. (V(36); W(36)) за наступними рівняннями:

Білі ігристі вина (кюве) | Червоні ігристі вина (кюве)

V(3) = Vк · 0,50 W(3) = Wк · 1,2 | V(3) = Vк · 0,87 W(3) = Wк · 0,94

V(9) = Vк · 0,54 W(9) = Wк · 1,14 | V(9) = Vк · 1,15 W(9) = Wк · 0,89

V(18) = Vк · 0,40 W(18) = Wк · 1,06 | V(18) = Vк · 0,82 W(18) = Wк · 1,1

V(36) = Vк · 0,33 W(36) = Wк · 1,14

де V(3), V(9), V(18), V(36) – значення максимального об'єму піни кюве з післятиражної витримкою протягом відповідно 3, 9, 18, 36 міс.;

W(3), W(9), W(18), W(36) – значення швидкості руйнування піни кюве з післятиражною витримкою протягом відповідно 3, 9, 18, 36 міс.

Таким чином, на підставі результатів досліджень сформульовані основні технологічні прийоми підвищення пінистих властивостей ігристих вин. Технологія виробництва ігристих вин з підвищеними пінистими властивостями повинна передбачати (поряд з дотриманням інших вимог нормативної і технологічної документацій): переробку винограду цілими гронами; настоювання та підброджування мезги для червоних виноматеріалів протягом не менш 72 годин (при ступені зброджування цукрів не менш 50%); підбір складу купажу білих виноматеріалів з урахуванням одержання купажу з високими пінистими властивостями: Vмах - не менш 800 см3 , Wр – не більш 20,0 см3/с (для резервуарного способу шампанізації); Vмах - не менш 940 см3 , Wр – не більш 19,8 см3/с (для пляшкового способу); теплову обробку купажів виноматеріалів при температурі 50-60 оС протягом 1-3 доби; введення в купаж лимонної кислоти (при необхідності підвищення масової концентрації титрованих кислот); готування тиражної суміші з концентрацією дріжджових клітин 2 млн/см3; тривалість післятиражної витримки кюве протягом 18 міс. (для білих ігристих вин) і 9 міс. (для червоних ігристих вин); введення в ігристе вино гуміарабіку в кількості 80-500 мг/дм3.

Основні підсумки дисертаційної роботи надані в табл. 10.

Таблиця 10

Основні підсумки досліджень

Об'єкт досліджень | Основні дані теоретичного характеру, що отримані в ході дослідження | Прикладні розробки, у яких реалізовані отримані теоретичні відомості | Рівень захищеності розробок і готовність до впровадження

1 | 2 | 3 | 4

Метод визначення пінистих властивостей сусла, виноматеріалів та ігристих вин | Залежність показників пінистих властивостей виноматеріалів від умов їх визначення.

Залежність стійкості піни виноматеріалу від фази піноутворення.

Залежність пінистих властивостей сусла від способу його посвітління | Методичні вказівки “Методика виконання вимірів пінистих властивостей виноматеріалів”, затв. УААН 05.06.2002 р. (РД 00334830.025 - 2001)

Таблиця оцінювання показників пінистих властивостей виноматеріалів.

Граничні значення показників пінистих властивостей ігристого вина, що забезпечують їх типовість (мус). | Патент України № 3424 “Спосіб визначення пінистих властивостей виноматеріалів і вин”.

Впроваджений на Севастопольському винзаводу та у ЗАТ “КЗШВ “Столичний”.

Економічний ефект - 6,43 грн на 1 зразок.

Включені в “Рекомендації з поліпшення якості ігристих вин”, затв. УААН

Продовження табл. 11

1 | 2 | 3 | 4

Технологія виробництва ігристих вин з підвищеними пінистими властивостями | Залежність показників пінистих властивостей виноматеріалів від:

- молекулярної маси високомолекулярних сполук;

- об'ємної частки етилового спирту;

- масової концентрації органічних кислот.

Залежність пінистих властивостей сусла та виноматеріалів від сортової особливості винограду.

Залежність пінистих властивостей виноматеріалів та ігристих вин від:

- способу переробки винограду;

- режимів настоювання мезги;

- способів висвітлення сусла.

Вплив складу купажу на його пінисті властивості.

Залежність пінистих властивостей купажу білих виноматеріалів від теплової обробки.

Залежність пінистих властивостей ігристих вин від:

- концентрації дріжджових клітин у тиражній суміші;

- тривалості післятиражної витримки кюве.

- дози гуміарабіку. | “Спосіб виробництва ігристого вина”

“Спосіб виробництва ігристого вина пляшковим методом”

Класифікація сортів винограду за пінистими властивостями виноматеріалів.

Технологія підбору купажу за пінистими властивостями виноматеріалів.

Рекомендація з використання сортів винограду Цитроний Магарача та Рислінг Магарача у виробництві якісних білих ігристих вин.

Рекомендація з використання значень пінистих властивостей купажу для випуску витриманих ігристих вин з підвищеними пінистими властивостями.

Технологічні прийоми підвищення пінистих властивостей ігристих вин | заявка на патент

№ 20040503379

від 06.05.2004 р.

заявка на патент

№ 20040706160

від 13.07.2004 р.

“Технологічна інструкція на виробництво вина ігристого напівсухого, напівсолодкого білого, червоного “Роза ветров” (ТІ ТОВ 32744-639-2002) для ТОВ “Черкаський лікеро-горілчаний завод”, затв. 21.10.2002 р. Державним департаментом продовольства Міністерства аграрної політики України.

Включені в “Рекомендації з поліпшення якості ігристих вин”, затв. УААН.

ВИСНОВКИ

1. На підставі аналізу вітчизняної та закордонної літератури виявлено, що в цей час актуальна проблема розробки технології виробництва ігристих вин з підвищеними пінистими властивостями.

2. Методично досягнення поставленої мети здійснювалося шляхом удосконалення методу визначення пінистих властивостей сусла, виноматеріалів та ігристих вин, уточнення речовин, що впливають на пінисті властивості виноматеріалів та ігристих вин, проведення класифікації сортів за пінистими властивостями, вивчення впливу різноманітних технологічних прийомів при виробництві ігристих вин на їх пінисті властивості.

3. Вдосконалена, атестована,