УМАНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАРИЧКОВСЬКИЙ ВОЛОДИМИР ДМИТРОВИЧ

УДК 663.2:663.13

ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНА ОЦІНКА ПЛОДІВ ЧОРНОЇ СМОРОДИНИ І ЙОШТИ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЇ НЕКРІПЛЕНИХ ВИНОМАТЕРІАЛІВ З НИХ

05.18.03 – первинна обробка і зберігання продуктів рослинництва

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Умань – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Уманському державному аграрному університеті Міністерства аграрної політики України.

Науковий керівник: кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Токар Анастасія Юхимівна,

Уманський державний аграрний університет, доцент
кафедри технології зберігання і переробки продукції рослинництва

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Литовченко Олександр Михайлович,

Інститут садівництва УААН, завідувач лабораторії переробки

кандидат біологічних наук, доцент

Рибак Галина Михайлівна,

Полтавський університет споживчої кооперації,

доцент кафедри технології та організації

харчових виробництв

Провідна установа: Київський національний торгівельно-економічний університет МОН України, кафедра товарознавства та експертизи продовольчих товарів, м. Київ

Захист відбудеться „ 22 ” лютого 2005 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 74.844.01 в Уманському державному аграрному університеті за адресою: аудиторія 142, навчальний корпус № 2, вул. Давиденка, 1, м. Умань, Черкаська обл., 20305.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Уманського державного аграрного університету за адресою: вул. Давиденка, 3, м. Умань,

Черкаська обл.

Автореферат розісланий „ 20 ” січня 2006 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради В.В.Манзій

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. За роки антиалкогольної компанії виробництво плодово-ягідних вин в Україні було повністю знищено, хоч його значення з економічної точки зору важко переоцінити, як однієї з безвідходних технологій садівництва. У відповідності з Постановою № 220 Кабінету Міністрів України від 4 квітня 1994 року „Про державну підтримку садівництва, виноградарства, розсадництва та виноробної промисловості на період до 2005 року” та концепцією розвитку плодово-ягідного виноробства в Україні до 2010 року передбачається значне збільшення випуску плодово-ягідних вин та вихід галузі на світовий рівень в т.ч. за рахунок нових технологій конкурентноспроможної продукції. Відомо, що некріплені вина відрізняються високою натуральністю та якістю, однак в Україні їх практично не виробляють. Недостатньо використовуються у виробництві вин цінні плоди чорної смородини, а плоди йошти зовсім не вивчені як сировина і не внесені до переліку плодів, які використовуються при виробництві плодово-ягідних вин. Тому обрана тема є своєчасною і актуальною.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційної роботи (державний реєстраційний номер 0101U006561) є результатом виконаних автором наукових досліджень у відповідності з тематичним планом науково-дослідної роботи Уманського державного аграрного університету, розділ „Розробка сучасних конкурентноспроможних технологій виробництва харчових продуктів рослинного походження (державний реєстраційний номер 0101U004498), підрозділ „Технологія виготовлення некріплених плодових виноматеріалів і вин”.

Мета і задачі дослідження. Мета дослідження – визначити придатність плодів чорної смородини і йошти для виготовлення некріплених виноматеріалів і вин та дати оцінку фізико-хімічним й органолептичним показникам їх якості, а також встановити залежність між сортовими та видовими особливостями плодів та якістю виноматеріалів. Для реалізації цієї мети передбачалось виконання таких завдань:

– вивчити хімічний склад плодів чорної смородини сортів Минай Шмирьов і Надія та плодів йошти як сировини для виноробства в залежності від погодних умов вирощування;

– виявити вплив компонентів хімічного складу плодів на якість некріплених виноматеріалів і вин;

– встановити оптимальні способи обробки плодів та приготування з них сусел і виноматеріалів, оптимізувати процес бродіння сусел з високим початковим вмістом цукрів;

– визначити компоненти хімічного складу, продукти метаболізму дріжджів, органолептичні показники якості некріплених виноматеріалів і вин;

– розробити технологічні інструкції для виробництва некріплених вин з плодів чорної смородини і йошти;

– дати економічну оцінку застосування різних способів первинної обробки плодів чорної смородини і йошти при виробництві некріплених виноматеріалів та вин з них.

Об’єкти дослідження – накопичення та перетворення компонентів хімічного складу плодів чорної смородини і йошти в процесі технологічної переробки на некріплені виноматеріали.

Предмет досліджень – закономірності, способи та умови формування високої якості некріплених виноматеріалів з плодів чорної смородини та йошти.

Методи досліджень: лабораторно-аналітичні, математико-статистичні, економіко-розрахункові.

Наукова новизна одержаних результатів. Експериментально встановлені залежності накопичення біологічно активних речовин у плодах чорної смородини сортів Минай Шмирьов, Надія і йошти, вирощених в умовах Правобережного Лісостепу України, від гідротермічного коефіцієнта, що характеризує вплив погодних умов вегетаційного періоду та встановлені відповідні рівняння регресії.

Запропоновані нові елементи технології виготовлення некріплених вин підвищеної харчової цінності за рахунок оптимізації способів первинної обробки плодів чорної смородини та йошти, а також оптимізації процесу бродіння.

Встановлені закономірності інтенсивності спиртонакопичення у некріплених виноматеріалах з плодів чорної смородини і йошти на різних етапах бродіння, що дає можливість контролювати їх.

Визначені основні компоненти хімічного складу некріплених виноматеріалів з плодів чорної смородини і йошти та їх харчова і дієтична цінність. Вперше в Україні розраховані коефіцієнти кореляції між органолептичними показниками якості виноматеріалів та вмістом у них деяких компонентів хімічного складу.

Розроблена структура собівартості некріплених вин з плодів чорної смородини і йошти та визначені показники економічної ефективності їх виробництва.

Практичне значення одержаних результатів. Рекомендовано плоди йошти внести до переліку плодів, які використовуються при виробництві плодово-ягідних вин. Розроблено технічні умови на виробництво некріплених вин „Чорносмородинове солодке” та „Солодке з йошти”.

Розраховано технологічні карти виробництва плодово-ягідних вин з чорної смородини та йошти за різних способів їх первинної обробки (приготування сусла) відображають структуру виробничих витрат, що забезпечує оперативний контроль за проходженням етапів виробництва виноматеріалів і вин.

Результати досліджень впроваджені на Уманському лікеро-горілчаному заводі (Черкаська область) та у ТзОВ „Лучезар” (м. Київ).

Виробництво некріплених вин з використанням плодів чорної смородини і йошти поповнює асортимент доступних за ціною, конкурентноспроможних харчосмакових напоїв.

Особистий внесок здобувача полягає у визначенні мети та задач досліджень, узагальненні даних спеціальної літератури, статистичній обробці результатів, формулюванні висновків та підготовці матеріалів до публікацій.

Апробація результатів дисертації. Основні результати та положення дисертації доповідались і обговорювались на засіданні кафедри технології зберігання і переробки продукції рослинництва Уманського ДАУ в 2002-2004 рр.; на „67-й науковій конференції студентів, аспірантів і молодих вчених Українського державного університету харчових технологій” (Київ, 2001); на Міжнародній науковій конференції „Біологічні науки і проблеми рослинництва” (Умань, 2003); на науковій конференції молодих вчених в Уманському державному аграрному університеті (Умань, 2004); на 70–й науковій конференції молодих вчених, аспірантів і студентів Національного університету харчових технологій (Київ, 2004); на науково-практичній конференції Інституту плодівництва НАН Білорусі „Ягодоводство на современном этапе” (Самохваловичі, 2004).

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи висвітлені у шести опублікованих статтях, з яких – 5 надруковано у виданнях, що затверджені ВАК України як фахові, та 3 тезах доповідей (загальний обсяг 2,31 д.а.).

Структура і обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, п’яти розділів, висновків та пропозицій виробництву, списку використаних джерел, який включає 285 найменувань, з них 23 –латиницею і 26 додатків. Загальний обсяг дисертації 128 сторінок комп’ютерного набору, 37 рисунків і 23 таблиці.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ОСОБЛИВОСТІ ВИРОБНИЦТВА ВИН З ПЛОДІВ ЧОРНОЇ СМОРОДИНИ І ЙОШТИ (огляд літератури)

Плоди чорної смородини і йошти накопичують недостатню кількість цукрів і надлишок органічних кислот. Вони характеризуються низькою соковіддачею, що зумовлює складність виготовлення з них виноматеріалів і вин. З плодів чорної смородини виробляють в Україні кріплені вина, асортимент та обсяги виробництва яких незначні. Некріплених вин в Україні не виробляють зовсім. Для розроблення технології таких вин, з плодів чорної смородини та йошти, необхідно провести їх хіміко-технологічну оцінку з метою визначення кращого способу обробки плодів та виготовлення сусла з врегульованою кислотністю. Необхідно підібрати раси дріжджів та оптимізувати процес бродіння, визначити якість виноматеріалів та вин і підготувати необхідні рекомендації виробництву.

УМОВИ, ОБ’ЄКТИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Умови та місце проведення досліджень. Дослідження виконані протягом 2001–2003 рр. на кафедрі технології зберігання та переробки продукції рослинництва Уманського державного аграрного університету. Продукти метаболізму дріжджів визначали в Інституті винограду і вина ім. В.Є. Таїрова (Одеса), вітаміни – у лабораторії ВАТ „Вітаміни” (Умань), зольні елементи – в Інституті монокристалів НАН України (Харків).

Об’єкти досліджень. Для досліджень використані плоди чорної смородини сортів Минай Шмирьов і Надія та культури йошти, які вирощені у фермерському господарстві „Золота нива” Уманського району Черкаської області.

Для бродіння чорносмородинових і йоштових сусел використовували чисту культуру дріжджів (ЧКД) рас Чорносмородинова 19, Москва 30, Вишнева 33, Яблучна 7, Сидрова 101, одержаних з Інституту винограду і вина ім. В.Є. Таїрова (Одеса).

Методика досліджень. У першому досліді вивчали вплив погодних умов вирощування різних видів і сортів ягідних культур на накопичення в урожаї основних компонентів хімічного складу. Дослід двохфакторний: перший фактор – культура (сорт), другий фактор – погодні умови вегетаційного періоду.

У другому досліді вивчали вплив трьох факторів на якість виноматеріалів: перший фактор – вид і сорт сировини; другий фактор – спосіб обробки сировини та приготування сусла; третій фактор – раса дріжджів. Всі дослідження проводились у трьох повторностях.

Для контролю готували кріплені виноматеріали з концентрацією етилового спирту 16% об. та десертні вина з них (І варіант).

При виготовленні некріплених виноматеріалів і вин початкову цукристість сусел доводили до 27,5 г/см3, що мало забезпечити концентрацію етилового спирту після бродіння на рівні 16 % об. Для зниження небажаної мікрофлори застосовували пастеризацію сусла при температурі 80–85оС протягом 2–3 хвилин. Після охолодження сусел вносили розводку ЧКД в кількості 5%, а для підживлення дріжджів застосовували фосфорнокислий амоній (2 г/дм3).

З метою регулювання кислотності сусла розводили водою:

– у співвідношенні маси води до маси сусла як 1:1. Після завершення бродіння надлишкову кислотність виноматеріалу знижували шляхом додавання крейди (ІІ варіант);

– у співвідношенні, яке забезпечувало концентрацію титрованих кислот у виноматеріалі на рівні 8,5 г/дм3 із обробкою м’язги пектиназою (0,03%) протягом 5–6 годин з метою збільшення виходу соку (ІІІ варіант);

– у такому ж співвідношенні, що й у ІІІ варіанті, з подальшою пастеризацією і зброджуванням до накопичення 10% об. етилового спирту, після чого проводили пресування і подальше бродіння (ІV варіант).

Програмою досліджень передбачалось визначення середньої маси плоду, маси соку та виноматеріалів – методом зважування на терезах ВЛТК-500; вмісту у сировині та виноматеріалах сухих розчинних речовин – рефрактометричним методом (ГОСТ 28562); титрованих кислот – в перерахунку на яблучну (ГОСТ 14252); летких кислот – методом ступеневої відгонки (ГОСТ 13193); аскорбінової кислоти – йодометричним методом (ГОСТ 24556); масової частки золи – методом озолення в муфельній печі (ГОСТ 26929); мікро- та макроелементного складу золи – методом атомно-емісійної спектрометрії з індуктивною плазмою; цукрів – методом прямого титрування (ГОСТ 13192); вітамінів групи В та РР – за допомогою флуориметра; густину – ареометричним методом; етилового спирту – скляним спиртометром (ГОСТ 13191); приведеного екстракту (ГОСТ 14251); фенольних і барвних речовин, ацеталей, альдегідів, вищих спиртів, гліцерину, бутиленгліколю, фурфуролу (Н.А.Мехузла, 1993, В.Г.Гержикова, 2002); окислювально-відновного (ОВ) потенціалу виноматеріалів – із застосуванням платинового електроду. Органолептичну оцінку якості вин проводили за десятибальною системою (Т.Ю.Дуборасова, 2001).

Гідротермічні коефіцієнти (ГТК) вегетаційного періоду розраховували за методикою Г.Т.Селянинова.

Статистичну обробку даних проводили за програмою Microsoft® Excel 2002 та SPSS.

ЯКІСТЬ НЕКРІПЛЕНИХ ВИНОМАТЕРІАЛІВ З ПЛОДІВ ЧОРНОЇ СМОРОДИНИ І ЙОШТИ ЗАЛЕЖНО ВІД УМОВ ФОРМУВАННЯ ВРОЖАЮ, СПОСОБІВ ПРИГОТУВАННЯ ТА ІНТЕНСИВНОСТІ ЗБРОДЖУВАННЯ СУСЛА

Вплив умов вирощування на показники якості та вміст деяких компонентів хімічного складу у плодах чорної смородини і йошти. Середня маса плодів чорної смородини і йошти перебувала у прямій залежності від гідротермічного коефіцієнту вегетаційного періоду, а умови вегетаційного періоду проявляли значний вплив на накопичення окремих компонентів хімічного складу плодів (табл. 1, рис.1).

Кореляційний аналіз залежності накопичення сухих розчинних речовин (СРР) і цукрів у плодах чорної смородини та йошти від ГТК вегетаційного періоду підтверджує сильний обернений зв’язок (r = –0,915 ± 0,28; –0,969 ± 0,17) (рис.1, А, Б). При найвищому значенні ГТК (1,91) вегетаційного періоду 2001 року спостерігався найнижчий вміст сухих розчинних речовин у плодах чорної смородини (11,6 –12,0%).

Накопичення титрованих кислот у плодах обох культур знижувалося із зниженням ГТК (рис.1, В).

Таблиця 1

Вміст деяких компонентів хімічного складу плодів чорної смородини і йошти

Культура

(сорт) | Рік дослід-жень | Масова частка, % | сухих розчин-них речовин | цукрів | титро-ваних кислот | пекти-нових речовин | всього | глю-кози | фрук-този | саха-рози | Ч.сморо-дина,сорт

Минай Шмирьов | 2001 | 11,6 | 6,18 | 2,76 | 3,12 | 0,30 | 2,67 | 1,60 | 2002 | 12,2 | 8,15 | 4,16 | 3,74 | 0,25 | 2,54 | 0,90 | 2003 | 14,1 | 9,07 | 4,68 | 4,10 | 0,29 | 1,86 | 1,40 | Середнє | 12,6 | 7,80 | 3,87 | 3,65 | 0,28 | 2,36 | 1,30 | Ч.сморо-дина, сорт

Надія | 2001 | 12,0 | 5,98 | 3,41 | 2,38 | 0,19 | 2,62 | 1,70 | 2002 | 12,7 | 8,30 | 4,22 | 4,08 | 0,00 | 2,61 | 0,80 | 2003 | 13,8 | 9,46 | 4,38 | 4,81 | 0,27 | 2,23 | 1,40 | Середнє | 12,8 | 7,91 | 4,00 | 3,76 | 0,15 | 2,49 | 1,30 | Йошта | 2001 | 9,8 | 5,22 | 2,40 | 2,62 | 0,18 | 1,80 | 1,80 | 2002 | 10,1 | 5,62 | 2,67 | 2,71 | 0,24 | 1,85 | 1,50 | 2003 | 13,5 | 7,80 | 4,33 | 3,18 | 0,29 | 1,67 | 1,50 | Середнє | 11,1 | 6,21 | 3,13 | 2,84 | 0,24 | 1,77 | 1,60 | НІР051,41 | 1,21 | 1,03 | 1,20 | 0,18 | 0,40 | 0,41 | Рис. 1. Залежність вмісту сухих розчинних речовин, А; цукрів, Б; титрованих кислот, В; пектинових речовин, Г (у) у плодах чорної смородини та йошти від гідротермічного коефіцієнту (х) за період вегетації (для чорної смородини – пунктирна крива, для йошти – суцільна).

Вміст пектинових речовин у плодах йошти був дещо вищим (1,6 %), ніж у плодах чорної смородини, в яких за середніми даними їх було 1,3 % (рис.1, Г). За умов 2001 року, коли температура повітря в період дозрівання була найнижчою серед років досліджень, вміст пектинових речовин у плодах чорної смородини підвищувався до 1,6–1,7%.

Серед інших цінних компонентів у плодах йошти вміст вітаміну С був у межах 97,5–149,6 мг/100г, а плоди чорної смородини містили його у 1,8–1,9 рази більше (табл. 2).

Таблиця 2

Вміст вітамінів у плодах на час збирання, мг/100г

(середнє за 2001–2003 рр.)

Культура (сорт) | Вітамін | С | В1В2РР | Чорна смородина:

Минай Шмирьов | 226,3 | 0,035 | 0,046 | 1,074 | Надія | 238,1 | 0,045 | 0,048 | 1,111 | Йошта | 124,0 | 0,048 | 0,039 | 0,560 | НІР0519,8 | 0,010 | 0,010 | 0,190 | Вплив фактору „культура (сорт)” на вміст вітамінів, % | 91 | 45 | 12 | 94 |

За умов найбільшої кількості опадів протягом вегетаційного періоду і при найвищих значеннях ГТК вміст вітаміну С у плодах був найвищим . Однак, встановлено, що на вміст вітамінів С і РР найбільше впливали фактори „культура (сорт)”, тоді, як на вміст вітамінів В1 і, особливо, В2 – фактор „погодні умови вегетаційного періоду”.

Вміст золи у плодах чорної смородини становив 0,77–0,83%, у плодах йошти – 0,58%. Кальцію і магнію у плодах обох культур було майже однаково (10–11 і 8–9 мг/100 г, відповідно); дещо більше кальцію (на 8%) у плодах йошти, магнію – у плодах чорної смородини сорту Минай Шмирьов.

Із мікроелементів плоди чорної смородини найбільше мали алюмінію, заліза та цинку, а плоди йошти – бору, марганцю, цинку та хрому (табл.3).

Таблиця 3

Вміст мікроелементів у плодах на час збирання, мкг/100 г (2003 р.)

Культура (сорт) | Fe | Cu | Co | Al | Mn | Mn | B | Cr | Ni | Ti | Чорна смороди-на: Минай

Шмирьов | 990 | 92 | 1,1 | 1633 | 140 | 288 | 91 | 25 | 27 | 23 | Надія | 1880 | 40 | 1,2 | 3000 | 85 | 157 | 71 | 21 | 20 | 45 | Йошта | 114071 | 1,0 | 1858 | 112 | 173 | 116 | 24 | 24 | 21 | НІР05110 | 22 | 0,1 | 153 | 13 | 42 | 19 | 5 | 2 | 9 |

Вплив способів приготування сусла на вихід соку з плодів і процес бродіння. Вихід соку з плодів, за середніми даними, у першому варіанті складав 60,3 дал/т (сорт Минай Шмирьов), 51,1 (сорт Надія) і 60,3 дал/т (йошта). Збільшення виходу соку спостерігалося у Ш варіанті, відповідно, на 15,0 дал/т; 23,0 і 14,7 дал/т, у ІV варіанті – на 11,9, 12,1, 16,5 дал/т. Вплив способу приготування сусла на вихід соку переважав над іншими факторами і складав 62%. Дисперсійний аналіз впливу способів підготовки сусла на накопичення етанолу показав, що частка цього впливу складала, всього 16%.

Вплив рас дріжджів на інтенсивність бродіння і накопичення етанолу. Найкращі результати наброду етанолу, за різних способів обробки сировини та приготування сусла з плодів чорної смородини сортів Минай Шмирьов і Надія, забезпечили раси: Сидрова 101 (15,9–16,0 % об. – за ІV способу при тривалості бродіння 47 діб) та Чорносмородинова 19 (15,4–15,9 % об. – за ІІ способу при тривалості бродіння 41 доба); сусел з йошти – Сидрова 101 за ІV способу і Вишнева 33 – за ІІІ способу (15,9 % об. при тривалості бродіння 51 доба).

Вплив способів приготування сусла на якість виноматеріалів. Вміст залишкового екстракту, що позитивно впливає на виповненість смаку і букет готового продукту (табл. 4), був вищим у чорносмородинових виноматеріалах (14,25 – 18,8 г/дм3), ніж у йоштових (12,25– 16,25 г/дм3) з найвищими значеннями його за ІІ способу. Вплив досліджуваних факторів на показники якості виноматеріалів відображено на рисунку 2.

Рівень залишкового цукру у виноматеріалах знаходився в середньому на рівні від 0 до 0,65 г/100 см3 і відзначався тісним оберненим зв’язком з наявним вмістом етанолу. Вміст титрованих кислот у всіх варіантах був на оптимальному рівні і змінювався у відповідності з втратами при бродінні.

Таблиця 4

Показники якості виноматеріалів з плодів чорної смородини і йошти в

залежності від способів приготування сусла (середнє за 3 роки)

Спосіб приготу-вання сусла | Вміст у виноматеріалах

залиш-кового екстрак-ту, г/дм3 | етило-вого спирту, % об. | залиш-кового цукру, г/100см3 | титро-ваних кислот, г/дм3 | летких кислот, г/дм3 | аскор-бінової кисло-ти, мг/100г

І | 14,25

12,50 | 16,00

16,00 | 0,00

0,10 | 8,50

8,50 | 0,55

0,48 | 15,10

4,80

ІІ | 18,80

16,25 | 15,50

15,20 | 0,65

0,35 | 8,50

8,50 | 0,84

0,77 | 4,50

0,90

ІІІ | 14,00

12,25 | 15,50

15,90 | 0,50

0,11 | 8,10

8,20 | 0,84

0,84 | 36,50

10,30

ІV | 16,20

13,85 | 15,60

15,50 | 0,62

0,22 | 8,30

8,10 | 0,87

0,88 | 31,30

7,80

НІР05 | 2,34 | 0,21 | 0,02 | 0,11 | 0,07 | 0,62

Примітка: над рискою значення для плодів чорної смородини, під рискою – йошти

На основі проведених досліджень встановлена залежність між вмістом титрованих кислот у виноматеріалах і кількістю крейди, необхідної для зниження рівня титрованої кислотності з одночасним збереженням біологічно цінних компонентів, яка виражається формулою:

у = – 0,006х3 + 0,130х2 – 1,22х + 7,71 (для чорносмородинових виноматеріалів);

у = – 0,005х3 + 0,115х2 – 1,13х + 7,76 (для виноматеріалів з йошти),

де: у – кількість крейди, необхідної для нейтралізації виноматеріалу, г/дм3;

х – вміст титрованих кислот, г/дм3.

Вміст летких кислот у виноматеріалах за різних способів приготування сусла не перевищував допустимого рівня, хоч за І способу їх вміст був все таки нижчим що, очевидно, пов’язано з нетривалим процесом бродіння та незначним накопиченням етанолу.

Дані про деякі фізико-хімічні показники якості виноматеріалів та вміст у них продуктів метаболізму дріжджів наведені у таблиці 5, з яких видно, що концентрація продуктів метаболізму дріжджів – ацеталей, альдегідів, вищих спиртів, гліцерину та бутиленгліколю не перевищувала допустимі норми.

Таблиця 5

Показники якості виноматеріалів, виготовлених з плодів

чорної смородини та йошти

Показник | Виноматеріал з чорної смородини | Виноматеріал з йошти | Спосіб обробки | I | II | III | IV | I | II | III | IV | Активна кислотність, рН | 2,88 | 2,87 | 2,87 | 2,87 | 3,25 | 3,12 | 3,1 | 3,02 | Масова частка сухих розчинних речовин, % | 6,2 | 11,6 | 7,5 | 9,5 | 5,5 | 7,3 | 7,5 | 6,9 | Концентрація ацеталей, мг/дм3 | 20,3 | 21,1 | 21,5 | 16,7 | 9,7 | 17,6 | 21,1 | 16,2 | Концентрація альдегідів, мг/дм3 | 68,4 | 60,2 | 67,2 | 82,5 | 73,2 | 70,8 | 68,4 | 71,6 | Концентрація вищих спиртів, мг /100 см3 безводного спирту | 1,09 | 1,09 | 1,14 | 1,22 | 1,03 | 1,13 | 1,21 | 1,11 | Концентрація гліцерину, г/дм3 | 4,0 | 4,02 | 4,85 | 4,86 | 3,8 | 4,2 | 3,8 | 3,8 | Концентрація бутиленгліколю, г/дм3 | 1,07 | 1,12 | 1,15 | 1,15 | 1,06 | 1,06 | 1,06 | 1,06 |

Пастеризація сусел і застосування ЧКД забезпечувало зниження рівня ОВ-потенціалу у виноматеріалах до 128–193 мV, що підвищувало їх стійкість при зберіганні.

Способи підготовки сусел впливали на збереження вмісту вітамінів та зольних елементів у готових виноматеріалах. Вміст вітамінів В1 і РР у виноматеріалах, виготовлених з плодів чорної смородини і йошти, був найвищим за другого способу приготування сусла (табл. 6), тоді як вміст вітаміну С за цього варіанту був найнижчим через використання крейди для нейтралізації надмірної титрованої кислотності сусла.

Таблиця 6

Вміст фенольних і барвних речовин, вітамінів та зольних елементів у виноматеріалах (середнє за варіантами, 2003 р.)

ІнгредієнтВиноматеріал з плодів чорної смородини сортуВиноматеріал з плодів йоштиМинай ШмирьовНадіякріп-ленийнекрі-пленийкріп-ленийнекрі-пленийкріп-ленийнекрі-

пленийФенольні

речовини, мг/дм3910910728897468587Барвні речовини,

мг/дм3 | 37 | 89 | 32 | 123 | 11 | 13 | Вітамін С 14,124,116,123,64,8 | 6,3Вітамін В10,0110,0220,0100,026 | 0,0350,038Вітамін РР | 0,070,190,050,140,170,23Кальцій5,15,75,25,65,75,5Магній4,35,22,14,64,86,2Залізо383439570492383606Мідь1288101012Цинк1671521561503587Марганець354417443873Кобальт00000< 0,0005Титан552,5443Бор27113217Алюміній417411206374250422Хром303321243532Нікель2,22815202521Стронцій425411413258

Вміст зольних елементів у всіх виноматеріалах від їх вмісту у плодах становив: 48,6–52,6 %, магнію 47,5–68,2 %, заліза 17,8–48,4 %, алюмінію 11,1–25,3 %. У чорносмородинових виноматеріалах було цинку в межах 150–167 мкг/100г, а у виноматеріалах з плодів йошти – в межах 35–87 мкг/100г, але в останньому було більше марганцю.

Органолептичні показники якості виноматеріалів з чорної смородини та йошти, найважливішими з яких є „букет” та „смак”, істотно залежали від факторів „спосіб приготування сусла та „культура”. Найвищу дегустаційну оцінку здобули виноматеріали, виготовлені за четвертим способом (з нагріванням м'язги) з плодів йошти та чорної смородини сорту Минай Шмирьов (табл. 7), а проведений кореляційний аналіз вказав на

Таблиця 7

Органолептичні показники якості вин (2003 р.), бали

Культура (сорт) | Спосіб

приготу-вання суслаПрозо-рістьЗабарв-ленняАро-матСмакТипо-вістьСу-маЧорна смородина сорту Минай ШмирьовІ0,4150,4102,673,800,8258,1ІІ0,4100,3952,713,790,8458,2ІІІ0,4200,4082,483,830,8258,0IV0,4220,4282,834,46 | 0,8659,0Чорна смородина сорту НадіяІ0,4150,4202,744,210,818,6ІІ0,4250,4032,263,970,7857,8ІІІ0,4050,4082,384,130,8258,1IV0,3700,3902,514,170,8208,3ЙоштаІ0,4150,3982,513,740,7657,8ІІ0,4100,4002,574,170,8158,4ІІІ0,4200,4252,343,910,8558,0IV0,4150,4252,794,530,8359,0

тісні зв’язки між фізико-хімічними і органолептичними показниками якості та компонентами хімічного складу виноматеріалів. На забарвленні вина з чорної смородини істотно позначався рівень активної кислотності (r = 0,649±0,33); на смак – концентрація вищих спиртів (r = 0,711±0,3); на типовість вина – активна кислотність (r = 0,760±0,28), концентрація вищих спиртів (r = 0,668±0,32), ОВ-потенціал (r = 0,701±0,31).

Виявлені тісні кореляційні зв’язки між прозорістю вина з йошти та концентрацією барвних речовин (r = –0,861±0,22), гліцерину (r = –0,816± ±0,25), ОВ-потенціалом (r = 0,971±0,10). На забарвлення вина істотно впливає рівень рН, загальна кількість фенольних речовин, концентрація ацеталей, альдегідів, вищих спиртів, гліцерину бутиленгліколю; на букет вина – концентрація альдегідів та ОВ-потенціал; на смак – рН, загальна кількість фенольних речовин, бутиленгліколю, ОВ-потенціал; на типовість вина – рН, загальна кількість фенольних речовин, концентрація ацеталей, вищих спиртів, сухих розчинних речовин, аскорбінової кислоти та ін.

ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИРОБНИЦТВА НЕКРІПЛЕНИХ ВИНОМАТЕРІАЛІВ З ПЛОДІВ ЧОРНОЇ СМОРОДИНИ І ЙОШТИ

Проведені розрахунки показали, що з економічного боку найефективнішим було виробництво некріплених вин з чорної смородини і йошти за ІV способу приготування сусла, яке забезпечувало найнижчу собівартість продукції (рис. 3) і найвищий рівень рентабельності – 152,3 %.

Вина, виготовлені з плодів чорної смородини, є більш прибутковими, ніж з йошти, рівень рентабельності яких склав 137,5 %. Високий рівень собівартості виробництва плодово-ягідного вина за першим способом зумовлений використанням спирту-ректифікату, який до своєї вартості ще додає акцизний збір. Економічна ефективність виготовлення вина за другим способом (при розведенні сусла водою у співвідношенні 1:1) досить висока, але зважаючи на низьку біологічну цінність отриманих вин, цей спосіб не являє інтересу для виробництва. Вина, виготовлені за третім та четвертим способами (при зброджуванні сусла з м’язгою), мають високу економічну ефективність виробництва та високі споживчі якості.

Собівартість вин, виготовлених з плодів йошти, дещо вища порівняно з чорносмородиновими і разом з цим вони мають високий споживчий інтерес як новий якісний продукт на ринку плодово-ягідних вин.

ВИСНОВКИ

У дисертації подаються теоретичні узагальнення та розкриваються результати вивчення впливу погодних умов вирощування на якість плодів чорної смородини і йошти як сировини для виробництва некріплених виноматеріалів, оптимізації технології приготування сусла і хіміко-технологічної оцінки виноматеріалів.

За результатами досліджень можна сформулювати такі висновки:

1. Плоди чорної смородини, вирощені в умовах Правобережного Лісостепу України, містять 11,6–14,1% сухих розчинних речовин, 6,18–9,46 цукрів, 1,86–2,67 титрованих кислот, 0,8–1,6% пектинових речовин, 218,3–257,6 мг/100 г аскорбінової кислоти, 0,03–0,05 вітаміну В1, 0,036–0,061 вітаміну В2, 1,003–1,146 мг/100 г вітаміну РР, а плоди йошти накопичують 9,8–13,5% сухих розчинних речовин, 5,22–7,80 цукрів, 1,67–1,8 титрованих кислот, 1,5–1,8% пектинових речовин, 97,5–149,6 мг/100 г аскорбінової кислоти, 0,041–0,060 вітаміну В1, 0,029–0,057 вітаміну В2, 0,45–0,64 мг/100г вітаміну РР. Із мікроелементів (Fe, Cu, Co, Al, Mn, Zn, B, Cr, Ni, Ti) у плодах чорної смородини найбільше алюмінію, заліза та цинку, а плоди йошти – багатші на бор, марганець, цинк та хром.

2. Встановлені залежності накопичення біологічно активних речовин у плодах чорної смородини і йошти від гідротермічного коефіцієнту описані квадратичними параболами і відповідними рівняннями регресії. Залежно від ГТК вміст вітаміну С у плодах йошти був у межах 97,5–149,6 мг/100г, а в плодах чорної смородини цей показник був у 1,8–1,9 рази вищим.

3. Вихід соку з плодів чорної смородини різних сортів і йошти був майже однаковим і в різні роки коливався від 60,3 до 75,3 дал/т. Найістотніший вплив на вихід соку (62%) мав спосіб приготування сусла, а частка впливу культури (сорту) склала всього 8%.

4. Процес бродіння сусел з чорної смородини та йошти при виготовленні некріплених виноматеріалів з початковим вмістом цукру 27,5 мг/100см3 триває відповідно 45–51 і 41–52 доби. Розброджування сусел відбувається за 2–4 доби, а найбільш інтенсивне бродіння відмічається з 3-ї до 6-ї доби і характеризується досить високим рівнем спиртоутворення (0,98–1,77 % об. за добу). Цей період триває 10–14 днів. Період тихого бродіння починається після зниження інтенсивності бродіння до рівня 0,3% об. етанолу за добу і нижче та триває 27–39 діб. В період доброджування сусла інтенсивність утворення етилового спирту поступово спадає від 0,05 до 0,01% об. за добу.

5. На інтенсивність бродіння та концентрацію етилового спирту при виготовленні некріплених виноматеріалів спосіб приготування сусла істотно не впливав. Кращі результати зброджування сусел при виготовленні некріплених виноматеріалів з плодів чорної смородини забезпечували раси дріжджів Сидрова 101 і Чорносмородинова 19; з йошти – Вишнева 33 і Сидрова 101.

6. Вид та сорт сировини, способи приготування сусла і продукти метаболізму дріжджів при виготовленні некріплених виноматеріалів з плодів чорної смородини і йошти суттєво впливали на їх фізико-хімічні та органолептичні показники якості, хоч найбільша частка цього впливу (49–98%) на більшість з цих показників припадає на спосіб приготування сусла.

7. Найвищі дегустаційні оцінки у виноматеріалів із плодів чорної смородини і йошти, що виготовлені способом зброджування сусла з м’язгою. Встановлено тісну залежність органолептичних показників некріплених виноматеріалів від фізико-хімічних показників якості та таких продуктів метаболізму дріжджів як гліцерин, бутиленгліколь, ацеталі, альдегіди, вищі спирти.

8. Вміст зольних елементів у виноматеріалах значно нижчий, ніж у плодах чорної смородини та йошти, з яких вони виготовлені, і складав від їх вмісту: кальцію 48,6–52,6 %, магнію 47,5–68,2 %, заліза 17,8–48,4 %, алюмінію 11,1–25,3 %, що викликано розведенням соку водою та втратами при переробці.

9. Найвищу економічну ефективність забезпечує виробництво некріплених вин з чорної смородини і йошти за способом зброджування сусла з м’язгою, а найнижчою собівартістю характеризується вино з плодів чорної смородини сорту Надія (3,30 – 3,78 грн. за пляшку 0,7 л.). Найбільш прибутковими є вина, виготовлені з плодів чорної смородини. Дещо нижчий рівень рентабельності виготовлення вина з плодів йошти зумовлений вищою вартістю сировини.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Виготовлення натуральних некріплених вин за розробленими технологічними схемами і проектами технологічних інструкцій з плодів чорної смородини – „Чорносмородинове солодке” і з плодів йошти – „Солодке з йошти” рекомендується за такими фізико-хімічними показниками: об’ємна частка етилового спирту – 13–14% об; масова концентрація цукрів 14,0–15,0 г/100см3; масова концентрація титрованих кислот у перерахунку на яблучну кислоту – 6,0 – 8,0 г/дм3; масова концентрація залишкового екстракту не менше 12 г/дм3; масова концентрація летких кислот, у перерахунку на оцтову кислоту, не більше 1,4 г/дм3.

З метою забезпечення найкращих органолептичних показників некріплених виноматеріалів з чорної смородини та йошти пастеризоване сусло доцільно зброджувати з м’язгою із застосуванням дріжджів чистої культури раси Сидрова 101.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті у наукових фахових виданнях

1. Токар А.Ю., Шпильова Н.В., Каричковський В.Д. Нова сировина для виноробства: 3б. наук, пр. – Умань: УСГА, 1999. – С. 305-309 (80% – проведення лабораторних аналізів, обробка одержаних даних, формулювання висновків).

2. Токар А.Ю., Каричковський В.Д. Виготовлення чорносмородинових виноматеріалів: 3б. наук, пр. – Умань: УСГА, 2000. – С. 398–402 (80% – проведення лабораторних аналізів, обробка одержаних даних, формулювання висновків).

3. Каричковський В.Д. Вплив способів первинної обробки сировини і раси винних дріжджів на накопичення етилового спирту у суслах з ягід чорної смородини, агрусу і йошти: 3б. наук. пр. „Біологічні науки і проблеми рослинництва”. – Умань: УДАУ, 2003. – С. 929–932.

4. Каричковський В.Д. Якість плодово-ягідної сировини для виноробства залежно від погодних умов при вирощуванні чорної смородини і йошти: 3б. наук. пр. – Умань: УДАУ, 2003.– №57.– С.230–236.

5. Каричковський В.Д. Вплив деяких компонентів хімічного складу на органолептичні показники якості виноматеріалів з плодів чорної смородини та йошти: 3б. наук. пр. – Умань: УДАУ, 2005. – №59. – С. 271–277.

Стаття

6. Каричковський В.Д., Каричковський В.Д., Токар А.Ю. Ефективність виробництва плодово-ягідних вин з чорної смородини і йошти за різних способів первинної обробки сировини // Сад, виноград і вино України.–2004.– №10–12.– С. 28-30 (80% – статистична обробка і узагальнення даних, формулювання висновків).

Тези доповідей

7. Каричковский В.Д. Минеральные элементы в плодах смородины черной и йошты/ Ягодоводство на современном этапе: Материалы международной научно–практической конференции, посвященной 100–летию со дня рождения А.Г.Волузнева (13–15.07.2004). – Самохваловичи: Институт плодоводства НАН Беларуси, 2004. – Т. 15. – С.298–300.

8. Каричковський В.Д. Залежність органолептичної оцінки вин з плодів смородини і йошти від деяких показників хімічного складу/ Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті: Матеріали наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів (20–21.04.2004).– Київ: НУХТ, 2004. – Ч. ІІ. – С. 16.

9. Каричковський В.Д. Вплив деяких компонентів хімічного складу виноматеріалів з плодів чорної смородини та йошти на їх органолептичні показники якості// Матеріали конференції молодих вчених до 160–річчя Уманського державного аграрного університету. –Умань, 2004. – С. 114–115.

АНОТАЦІЇ

Каричковський В.Д. Хіміко-технологічна оцінка плодів чорної смородини і йошти та оптимізація технології некріплених виноматеріалів з них. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 05.18.03 – первинна обробка та зберігання продуктів рослинництва. – Уманський державний аграрний університет, Умань, 2005. Робота присвячена вивченню придатності плодів чорної смородини і йошти для виробництва плодово-ягідних некріплених вин та розробці технології їх виробництва. На основі проведених досліджень визначено параметри залежності виходу та якості вин від основних факторів: сировина, умови вирощування плодів, раса дріжджів, способи приготування сусел. Встановлені залежності накопичення біологічно активних речовин у плодах чорної смородини і йошти від значень гідротермічного коефіцієнту.

Вихід соку із плодів чорної смородини і йошти підвищується при застосуванні ферментного препарату – пектинази на 14,7–23дал/т та при зброджуванні соку з м'язгою – на 11,9–16,5дал/т. Вихід соку залежить від способу первинної обробки плодів на 62%, а від особливостей сорту – на 8%. На фізико-хімічні та органолептичні показники якості виноматеріалів істотно впливає вид та сорт сировини, спосіб підготовки сусла і продукти метаболізму дріжджів при виготовленні некріплених виноматеріалів з плодів чорної смородини і йошти.

Розроблено та затверджено необхідну нормативно-технічну документацію на виробництво некріплених плодово-ягідних вин „Чорносмородинове солодке” та „Солодке з йошти”.

Ключові слова: чорна смородина, йошта, сусло, раса дріжджів, бродіння, плодово-ягідне вино.

Каричковский В.Д. Химико-технологическая оценка плодов черной смородины и йошты и оптимизация технологии некрепленых виноматериалов из них. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 05.18.03 – первичная обработка и хранение продуктов растениеводства. – Уманский государственный аграрный университет, Умань, 2005.

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований получено научное обоснование целесообразности и оптимизации способов производства плодово-ягодных некрепленых вин, определены параметры зависимости выхода сока и качества виноматериалов от основных факторов: сырье, условия выращивания плодов, раса применяемых дрожжей, способы приготовления сусел и др. Найдены зависимости накопления биологически активных веществ плодов черной смородины и йошты от значений ГТК.

Выход сока из плодов черной смородины и йошты в зависимости от способов их первичной обработки при изготовлении некрепленых виноматериалов повышается при использовании ферментного препарата пектиназы – на 14,7–23дал/т и при сбраживании сока с мезгой – на 11,9–16,5дал/т. Выход сока зависит от способа первичной обработки плодов на 62%, а от особенностей сорта – на 8%. Лучшие результаты сбраживания сусел из плодов черной смородины обеспечивают расы культурных дрожжей Сидровая 101, из плодов йошты – Черносмородиновая 19, Москва 30 и Вишневая 33. Процесс сбраживания сусла из черной смородины при изготовлении некрепленых виноматериалов с начальным содержанием сахара 27,0–27,5 мг/100см3 длится 45-51 сутки, из йошты – 41–52 суток. Для сбраживания плодоягодных сусел, за показателем интенсивности брожения и конечного наброда этилового спирта, пригодный каждый из исследуемых способов. На физико-химические и органолептические показатели качества виноматериалов существенным образом влияет вид и сорт сырья, способ подготовки сусла и продукты метаболизма дрожжей. Высшие дегустационные оценки получили виноматериалы из плодов черной смородины и йошты, изготовлены по способу сбраживания сусла с мезгой. Наиболее эффективным есть производство некрепленых вин из черной смородины и йошты по способу сбраживания сусла с мезгой. Вина, изготовленные из плодов черной смородины – более прибыльные, чем с йошты. Разработана и утверждена нормативно-техническая документация на технологию производства некрепленых плодово-ягодных вин „Чорносмородинове солодке” и „Солодке з йошти”.

Ключевые слова: черная смородина, йошта, сусло, раса дрожжей, брожение, плодово-ягодное вино.

V. Karichkovskyy. Chemical and technological evaluation of black currant and croma berries and optimization of dry wine materials technology. – a Manuscript.

The thesis for getting scientific degree of candidate of agricultural sciences on speciality professions 05.18.03 - primary processing and product conservation horticulture. –