СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КРАСНЫХ ИГРИСТЫХ ВИН НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ
advertisement
На правах рукописи БЕДАРЕВ Сергей Владимирович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КРАСНЫХ ИГРИСТЫХ ВИН НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ 05.18.01 – Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Краснодар – 2011 Работа выполнена в государственном научном учреждении «СевероКавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства» Россельхозакадемии Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Гугучкина Татьяна Ивановна Официальные оппоненты: доктор технических наук Ильина Ирина Анатольевна кандидат технических наук Неборский Роман Анатольевич Автономная некоммерческая организация Ведущая организация: НПО «Сады Кубани» (г. Краснодар) Защита диссертации состоится 23 июня 2011 года в 15.00 на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, ауд. 251 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета Автореферат разослан 23 мая 2011 г. Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук В.В. Гончар 3 1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 1.1 Актуальность работы. История создания красных игристых вин уходит корнями в далекий XVII век, когда на берегах реки Цимлы для приготовления красных вин стали использовать местные сорта винограда Красностоп золотовский, Плечистик и Цимлянский черный. В последующем к этому типу вин прибавились красные игристые вина, вырабатываемые АФ «Абрау-Дюрсо» из винограда сортов Каберне Совиньон и Мерло. Однако, в связи с временной стагнацией отрасли виноградарства за последнее десятилетие новых марок красных игристых вин на рынке не появилось. Производители игристых вин вынуждены были приобретать виноматериалы во Франции, Италии, Испании, Чили, Аргентине. Возникла острая необходимость в расширении и совершенствовании отечественной сырьевой базы для производства игристых вин. Одним из основных способов обеспечения винодельческой отрасли высококачественными виноматериалами стало создание собственной сырьевой базы. Красные сорта винограда, созданные селекционерами Анапской зональной опытной станцией виноградарства и виноделия (АЗОСВиВ) в наибольшей степени отвечают требованиям, предъявляемым к сырью для создания красных игристых вин. Среди них сорта винограда Каберне АЗОС, Красностоп АЗОС, Гармония, обладающие комплексом хозяйственно-технологических признаков таких как, устойчивость к низким температурам, высокая урожайность и сахаронакопление, умеренная титруемая кислотность и других. Вопросам разработки и совершенствования производства шампанского и игристых вин большое внимание уделяли ученые Агабальянц Г.Г., Мержаниан А.А., Саришвили Н. Г., Валуйко Г.П., Косюра В.Т., Загоруйко В.А., Макаров А.С., Мишин М.В. и другие. Исследованиям в области производства красных игристых вин уделялось недостаточное внимание. В связи с этим разработка технологии производства красных игристых вин с использованием новых сортов винограда является актуальной. Актуальность работы подтверждена ее включением в план научных исследований Россельхозакадемии по теме: «Разработать комплексные высокоэффективные типовые технологии производства и стабилизации виноградных вин с 4 использованием новых перспективных сортов винограда и новейших способов физико-химических воздействий» (№ госрегистрации 1.2.006.07530). 1.2 Цель работы. Целью диссертационной работы явилось совершенствование технологии красных игристых вин на основе использования красных сортов винограда селекции АЗОСВиВ, сокращения времени контакта сусла с мезгой, замораживания мезги, использования винного дистиллята и современных, более эффективных вспомогательных материалов. 1.3 Задачи исследований. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: - обосновать выбор красных сортов винограда селекции АЗОСВиВ для производства красных игристых вин; - исследовать фенольный состав и органолептические показатели красных сухих виноматериалов в зависимости от особенностей сорта винограда и технологии его переработки; - исследовать особенности технологии приготовления виноматериаловнедобродов и их физико-химических свойств; - исследовать возможность использования вспомогательных материалов (Ультросульф С и винный дистиллят) при приготовлении специальных виноматериалов; - обосновать оптимальный состав купажей для красных игристых вин на основе виноматериалов, приготовленных из новых красных сортов винограда селекции АЗОСВиВ; - исследовать влияние фенольного комплекса купажей красных виноматериалов на адаптацию активных сухих дрожжей (АСД) и обосновать выбор новых рас дрожжей для проведения вторичного брожения тиражной смеси в бутылках; - исследовать влияние различных марок бентонитов (Extrabent Super, бентонит-альгинат Adjuvant 92) на скорость осаждения осадка на пробку при ремюаже и выбрать наиболее эффективный бентонит; - исследовать изменение качественного и количественного состава аминокислот, органических кислот, ароматических соединений и биологически ак- 5 тивных веществ в красных игристых винах в результате прохождения вторичного брожения; - исследовать игристые и пенистые свойства готовых красных игристых вин; - усовершенствовать технологию производства красных игристых вин, разработать техническую документацию и внедрить её в производство; - оценить экономическую эффективность применения усовершенствованной технологии приготовления красных игристых вин. 1.4 Научная новизна. Теоретически и экспериментально обоснована и разработана технология производства красных игристых вин с использованием новых сортов винограда селекции АЗОСВиВ. Установлено, что получение красных игристых вин обусловливается ампелографическими особенностями сорта, способами приготовления столовых сухих, специальных виноматериалов и виноматериалов-недобродов. Выявлена необходимость снижения в красных виноматериалах массовой концентрации фенольных веществ путем сокращения времени контакта бродящего сусла и мезги. Впервые обоснована целесообразность применения технологического приема – замораживания мезги для увеличения концентрации экстрактивных веществ, включая и сахара при производстве виноматериалов-недобродов. Получены новые данные о целесообразности использования Ультросульфа С и винного дистиллята при производстве специальных виноматериалов. Выявлено, что при применении бентонита-альгината Adjuvant 92 за счет улучшения структуры осадка сокращается время прохождения ремюажа. Получены новые сведения о влиянии вторичного брожения на изменение содержания органических кислот, аминокислотного комплекса, биологически активных и ароматических веществ в красных игристых винах. Для расчета сложных купажей при производстве красных игристых вин разработана и предложена компьютерная программа, основанная на графическом изображении купажа. Подана заявка на получение патента РФ «Способ производства игристого вина». Заявка № 2010142347/17(060852), приоритет от 15.10.2010 г. 1.5 Практическая значимость. Усовершенствована технология получения красных игристых вин из красных сортов Каберне АЗОС, Красностоп АЗОС, Гармония селекции АЗОСВиВ. Разработана технологическая инструкция по 6 производству красного игристого вина «Черноморское» бутылочным способом из новых красных сортов винограда. Технология апробирована в АЗОСВиВ и на ООО «Крымский винный завод». Установлено, что использование новых красных сортов винограда, сокращение длительности брожения сусла на мезге до 2х суток при производстве красных сухих вин, применение винного дистиллята при производстве специальных вин, приема замораживания мезги в производстве виноматериалов-недобродов, использование бентонита-альгината Adjuvant 92 в тиражной смеси улучшает качество красных игристых вин и расширяет их ассортимент. Экономический эффект от выпуска 10000 бутылок красного игристого вина емкостью по 0,75 литра составил 27200,00 рублей. 1.6 Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на: международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (г. Барнаул, 2008 г.); международной научно-практической конференции «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития» (г. Одесса, 2009 г.); международной научно-практической конференции «Научно-прикладные аспекты развития виноградарства и виноделия на современном этапе» (г. Новочеркасск, 2009 г.); научно-практической конференции «Высокоточные технологии производства, хранения и переработки винограда» (г. Краснодар, 2010 г.). Произведенные по усовершенствованной технологии опытные образцы красных игристых вин экспонировались на международном конкурсе вин «Золотой грифон - 2010» в г. Ялта и на Российской агропромышленной выставке «Золотая осень - 2010» в г. Москве и были удостоены двух серебряных и одной золотой медали. 1.7 Публикации. По результатам исследований опубликовано 10 научных работ, в том числе 2 статьи в рецензируемом журнале «Виноделие и виноградарство», рекомендованном ВАК РФ. Подана заявка на получение патента РФ на изобретение «Способ производства игристого вина». Заявка № 2010142347/17(060852), приоритет от 15.10.2010 г. 1.8 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора научно-технической и патентной литературы, экспериментальной ча- 7 сти, выводов, списка использованной литературы и приложения. Основная часть работы изложена на 162 страницах компьютерного текста, содержит 19 таблиц и 21 рисунок. Список литературы включает 118 источников, в том числе 28 – зарубежных авторов. 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1 Объекты исследований. Объектами исследования были красные технические сорта винограда селекции АЗОСВиВ: Каберне АЗОС, Красностоп АЗОС, Гармония, Каберне Совиньон (контроль), полученное из них сусло, красные столовые, красные специальные виноматериалы и красные виноматериалы-недоброды, приготовленные из этих сортов винограда; купажи для игристых красных вин; красные игристые вина. В качестве вспомогательных препаратов использовали: для сульфитации – Ультросульф С, для осветления – бентонит Extrabent Super, бентонит-альгинат Adjuvant 92, для сбраживания сусла, тиражной смеси – АСД France prestige, Premier Cuve, France Champane Premium и Prise de Musso французского производства. 2.2 Методы исследований. Содержание основных компонентов химического состава сусла и виноматериалов определяли по методикам действующих ГОСТ и ГОСТ Р: ГОСТ Р 51653-2000 – объемная доля этилового спирта; ГОСТ 13192-73 - массовая концентрация сахаров; ГОСТ Р 51621-2000 - массовая концентрация титруемых кислот; ГОСТ Р 51654-2000 – массовая концентрация летучих кислот; ГОСТ Р 51620-2000 – массовая концентрация приведенного экстракта. Определение массовой концентрации органических и аминокислот осуществлялось с помощью капиллярного электрофореза (КЭФ) на приборе «Капель 103Р»; летучих компонентов виноматериалов – на газожидкостном хроматографе «Кристалл 2000 М»; суммы фенольных веществ – колориметрическим методом. Пенистые и игристые свойства готовых игристых вин определяли по методике А.А. Мержаниана и Е.Н. Козенко. Органолептическую оценку виноматериалов и готовых игристых вин просчитывали по 10 балльной шкале. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом регрессионного анализа с использованием программы Statistika 6. Структурная схема исследований представлена на рисунке 1. 8 Систематизация и анализ литературных источников, патентной информации по теме исследований, постановка цели и задач исследований Обоснование выбора объектов и методов исследований Получение виноматериалов (сухих, специальных) из красных сортов винограда Применение приема замораживания мезги при получении виноматериалов-недобродов Определение физико-химических и органолептических характеристик сухих, специальных виноматериалов и виноматериалов-недобродов Разработка компьютерной программы для расчета купажей из 3-х компонентов, расчет купажей для красных игристых вин Приготовление купажей из виноматериалов, полученных из разных красных сортов винограда Определение физико-химических и органолептических характеристик купажей для красных игристых вин Исследование бентонитов, влияющих на скорость осаждения осадка на пробку в бутылке при ремюаже Статистическая обработка полученных результатов Выбор наиболее эффективных препаратов АСД и для проведения вторичного брожения в условиях повышенного содержания фенольных веществ в виноматериале Статистическая результатов обработка полученных Проведение вторичного брожения в бутылке с целью получения игристого вина, ремюаж и дегоржаж Определение физико-химических и органолептических характеристик готового игристого вина Совершенствование технологии красных игристых вин на основе использования новых технологических приемов, разработка технической документации документации Внедрение усовершенствованной технологии красных игристых вин в производство Оценка экономической эффективности использования усовершенствованной технологии Рисунок 1 – Структурная схема исследований 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 3.1 Обоснование выбора сортов винограда селекции АЗОСВиВ для производства красных игристых вин. Благоприятные почвенно- климатические условия, правильный подбор родительских пар и агротехнических мероприятий, применяемых при их выращивании, привели к внедрению 9 новых высокоэффективных красных сортов винограда российской селекции. Среди них Достойный, Кубанец, Гармония, Красностоп АЗОС и Каберне АЗОС. Конвейер созревания этих сортов начинается с 14 сентября и длится по 9 октября, поэтому из них, с учетом требуемых кондиций по сахаристости и по кислотности, возможно производство различных типов вин, включая столовые и специальные, а также виноматериалы-недоброды (таблица 1, рисунок 2). Таблица 1 – Химический состав исследуемых сортов винограда, рекомендуемых для производства красных игристых вин Наименование сорта Каберне Совиньон Красностоп АЗОС Каберне АЗОС Гармония Достойный Кубанец Массовая концентрация сахаров, г/100см3 титруемых кислот, г/дм3 21,9 6,2 25,9 6,6 25,4 5,7 23,3 5,0 20,7 7,8 20,8 7,5 Достойный Кубанец Каберне Совиньон столовые сухие виноматериалы виноматериалынедоброды Красностоп АЗОС Каберне АЗОС специальные виноматериалы Гармония Рисунок 2 – Технологическая направленность использования новых красных сортов винограда 3.2 Исследование фенольного состава и органолептических свойств сухих виноматериалов в зависимости от особенностей сорта винограда и технологии его переработки. Исследования фенольного состава столовых виноматериалов из сортов Каберне АЗОС, Красностоп АЗОС и Гармония, являющихся основными компонентами купажа красных игристых вин, показали, что они обладают большим запасом фенольных веществ, включая антоцианы. Так, массовая концентрация фенольных веществ виноматериала, произведенного из винограда Красностоп АЗОС превышала массовую концентрацию фенольных 10 веществ в виноматериале контрольного варианта, произведенного из сорта Каберне Совиньон на 1696 мг/дм3, антоцианов – на 143 мг/дм3. Таблица 2 – Содержание фенольных веществ и антоцианов в виноматериалах, предназначенных для производства красных игристых вин Массовая концентрация, мг/дм3 фенольных веществ антоцианов 2250 250 3946 393 2922 368 3139 374 1956 190 1750 145 Наименование сорта Каберне Совиньон Красностоп АЗОС Каберне АЗОС Гармония Достойный Кубанец Учитывая, что высокое содержание фенольных веществ может быть причиной остановки вторичного брожения при производстве игристого вина из-за ингибирования винных дрожжей, был применен технологический прием по сокращению времени контакта сусла с мезгой в период прохождения спиртового брожения схема 2 (таблица 3). Таблица 3 – Физико-химические показатели и дегустационная оценка сухих красных виноматериалов, выработанных по классической (схема1) и экспериментальной (схема 2) технологиям Наименование показателей Объемная доля этилового спирта, % Сумма фенольных веществ, мг/дм3 Массовая концентрация антоцианов, мг/дм3 Массовая концентрация приведенного экстракта, г/дм3 Дегустационная оценка, балл Каберне Совиньон (контроль) схема 1 Каберне АЗОС Красностоп АЗОС схема 1 схема 2 схема 1 Гармония схема 2 схема 1 схема 2 12,8 13,5 14,0 13,6 14,3 12,4 13,0 2143 3321 2212 3714 2428 3629 2291 248 316 240 531 376 560 348 21,4 25,3 22,0 24,9 22,4 24,0 22,5 7,85 7,85 7,85 7,85 7,85 7,90 7,90 Сорта винограда Каберне Совиньон, Достойный и Кубанец в виду сравнительно невысокого содержания в них фенольных веществ, перерабатывались по традиционной технологии брожения сусла на мезге в течение 5-6 суток (схема 1). С целью снижения массовой концентрации фенольных веществ виноградное сусло из сортов винограда Красностоп АЗОС, Каберне АЗОС и Гармо- 11 ния сбраживали на мезге в течении 2-х суток, затем отделяли сусло от мезги и дображивали виноматериал без ее участия (схема 2). В дальнейшем технологические обработки были идентичными для всех образцов, при этом было установлено, что сокращение времени контакта бродящего сусла с мезгой до 2х суток позволило снизить общее содержание фенольных веществ и антоцианов в среднем на 20-30% и получить качественные виноматериалы, о чем свидетельствуют полученные ими дегустационные оценки (таблица 3). Виноматериалы, произведенные по сокращенному циклу брожения сусла на мезге (схема 2) не уступали по качеству виноматериалам, выработанным по классической технологии (схема 1). Данные таблицы 3 свидетельствуют о том, что два дня брожения сусла на мезге оказались достаточными для необходимого накопления фенольных, красящих и экстрактивных веществ в экспериментальных образцах. 3.3 Исследование особенностей технологии приготовления виноматериалов-недобродов и их физико-химических свойств. Впервые для производства виноматериала-недоброда нами предложено замораживание подброженного сусла на мезге в специальной установке до образования кристаллов льда во всем объеме мезги. Длительность процесса замораживания составляла 24 часа. Прессование частично замороженной мезги происходило при температуре минус 5 - минус 10 ºС. Полученный виноматериал-недоброд направляли в термосрезервуар для осветления, после чего его снимали с осадка и хранили при температуре минус 5ºС. Для получения виноматериалов-недобродов использовали виноград сортов Каберне АЗОС, Красностоп АЗОС, Гармония и Каберне Совиньон, химический состав которых представлен в таблице 4. Таблица 4 – Химический состав красных виноматериалов-недобродов, полученных с применением замораживания мезги Название виноматериала Объемная доля этилового спирта, % Гармония 4,0 Каберне АЗОС 3,5 Красностоп АЗОС 5,3 Каберне Совиньон 5,0 Массовая концентрация титруемых кислот, г/дм3 7,6 6,1 6,2 7,7 Массовая концентрация сахаров, г/дм3 250 230 188 200 Массовая концентрация приведенного экстракта, г/дм3 35,8 42,6 33,1 29,0 Предложенный способ получения виноматериалов-недобродов позволил 12 увеличить их сахаристость на 50-60 г/дм3 за счет удаления излишней влаги, удаляемой со льдом. Полученные в результате заморозки мезги виноматериалы-недоброды обладали чистым, ярким ароматом с фруктовыми тонами, сливочными и шоколадными оттенками, и имели мягкий, бархатистый, умеренно танинный вкус. 3.4 Исследование особенностей технологии приготовления специальных виноматериалов. Переработка винограда сортов Красностоп АЗОС, Каберне АЗОС, Каберне Совиньон и Гармония для получения специальных (десертных) виноматериалов осуществлялась с предварительной сульфитацией мезги препаратом Ультросульф С из расчета 160 г/1000 кг винограда, что соответствовало дозировке 100 мг/дм3 SО2 и нагреванием мезги до температуры 4550ºС. После самопроизвольного остывания для подброда в мезгу добавляли разводку активных сухих дрожжей (АСД) «France prestige» в стадии бурного брожения в количестве 2 г на 10 кг. После прессования спиртование сусла проводили путем дробного внесения винного дистиллята крепостью 92,0 % об. Полученные специальные виноматериалы имели кондиции по объемной доле этилового спирта 15,5 – 15,7 % об., массовой концентрации сахаров 163,7-217,0 г/дм3 и 24,4 – 30,1 мг/дм3 приведенного экстракта. Применение винного дистиллята положительно сказалось на качестве специальных виноматериалов (таблица 5). Таблица 5 – Химический состав специальных виноматериалов, используемых для приготовления игристых вин Название Объемная Массовая Массовая Массовая Дегустационная виноматериала доля концентрация концентрация концентрация оценка, балл этилового сахаров, титруемых приведенного спирта, г/дм3 кислот, г/дм3 экстракта, %об г/дм3 Каберне Совиньон 15,6 203,5 4,3 24,4 8,0 (контроль) Гармония 15,5 163,7 4,2 25,6 8,5 Каберне АЗОС 15,6 186,6 3,8 27,1 8,6 Красностоп 15,7 217,0 3,5 30,1 8,8 АЗОС 3.5 Обоснование оптимального состава купажей для красных игристых вин на основе виноматериалов, приготовленных из новых красных 13 сортов винограда селекции АЗОСВиВ. Состав купажей красных игристых вин устанавливали экспериментальным путем, при этом учитывали состав компонентов купажей по содержанию сахаров, титруемых кислот и объемной доле этилового спирта. Для упрощения расчета купажа с тремя неизвестными была использована компьютерная программа, основанная на графическом изображении купажа. Графическое изображение опытных купажей показывает возможность их получения с необходимыми кондициями из трех типов виноматериалов: сухих, специальных и виноматериалов-недобродов (рисунок 3). Рисунок 3 – Графическое изображение купажа из трех виноматериалов Дегустация 17 опытных купажей показала, что наиболее высокими органолептическими свойствами отличились купажи под номерами 1, 5, 10, 11, 12 и 15 (таблица 6). Таблица 6 – Состав и органолептическая оценка купажей виноматериалов для приготовления красных игристых вин Номер 1 5 10 11 12 15 Тип виноматериала и название сорта винограда сухой специальный недоброд Гармония Гармония Гармония Каберне АЗОС Гармония Красностоп АЗОС Красностоп АЗОС Каберне АЗОС Каберне АЗОС Красностоп АЗОС Каберне Совиньон Красностоп АЗОС Каберне Совиньон Каберне Совиньон Каберне Совиньон Каберне АЗОС Каберне Совиньон Красностоп АЗОС Дегустационная оценка, балл 8,26 8,10 8,20 8,10 8,00 8,50 Купажи обладали интенсивной темно-рубиновой не просматривающейся окраской, с вишневыми, черносмородиновыми, терновыми и ежевичными оттенками, имели мягкий, бархатистый вкус, что позволило рекомендовать их для 14 дальнейшей шампанизации. Качественные и количественные показатели купажей были обусловлены входящими в их состав виноматериалами, приготовленными из сортов винограда Красностоп АЗОС, Каберне АЗОС, Гармония и Каберне Совиньон. 3.6 Исследование влияния фенольного комплекса купажей красных виноматериалов на адаптацию АСД и обоснование выбора расы дрожжей для прохождения вторичного брожения в бутылках. Стандартная активация французских активных сухих дрожжей, осуществленная по рекомендациям фирм-производителей не принесла положительных результатов. При внесении их в тиражную смесь происходило замирание процесса брожения. Прием, предложенный нами по адаптации АСД проходил в течение четырех суток, при этом дрожжевая разводка сбраживалась в среде, которая постепенно приближалась по составу к тиражной смеси и температуре, при которой в дальнейшем проходил процесс шампанизации (17 - 18ºС). Препаратам АСД были присвоены номера: Premier Cuve - 1, France Champane Premium - 2, Prise de Musso - 3. График изменения давления при вторичном брожении свидетельствует о том, что дрожжи под номером 2 способствовали большему накоплению углекислоты в бутылке (рисунок 4). Рисунок 4 – Изменение давления в бутылке при вторичном брожении в зависимости от расы АСД 3.7 Исследование влияния различных марок бентонитов на скорость осаждения осадка на пробку при ремюаже и выбор наиболее эффективного. Для улучшения формирования осадка в ходе вторичного брожения и ускорения ремюажа изучали поведение активированного бентонита – альгината Adjuvant 92 (вариант 1) и активированного натриевого бентонита Extrabent Super (вари- 15 ант 2) c пониженным содержанием железа. В таблице 7 представлены характеристики осадков, образующихся в ходе вторичного брожения в красных игристых винах и на стадии сведения осадка на пробку. Таблица 7 – Сравнительная характеристика осадков в бутылке при вторичном брожении с участием разных бентонитов Характеристика осадка 1 вариант 2 вариант Занимаемая площадь основного осадка, см2 от 20 до 25 от 23 до 35 Отношение крупной массы к остальному осадку, % 80-85/20-15 65-50/35-50 19-13 20-30 Наличие пылевидной массы, % 1-2 15-20 Подвижность, % 100 100 Поднятие мути при легких колебательных движениях нет частично 25-35 35-50 Наличие зернистой массы, % Сведение в пробку при ремюаже, дней (рабочих) Наблюдения за характером образовавшегося осадка во время ремюажа показали, что предпочтение следует отдать бентониту-альгинату варианта 1, при котором был сформирован осадок менее пылевидный, легко сводимый на пробку, быстро удаляемый из бутылки и требовавший меньшего числа дней для ремюажа. 3.8 Исследование влияния процесса вторичного брожения на изменение физико-химического состава красных игристых вин. 3.8.1 Исследование аминокислотного состава. В исследованных купажах и игристых винах было обнаружено 14 аминокислот, массовая концентрация которых находилась в пределах от 819,8 до 5269,5 мг/дм3 в купажах и в диапазоне от 772,9 до 4394,4 мг/дм3 в готовой продукции (рисунок 5). Высокие значения данного показателя в некоторых вариантах опыта объясняются введением в купаж виноматериалов-недобродов. В процессе вторичного брожения суммарное содержание заменимых аминокислот снижалось на 464,6-1978,8 мг/дм3. Отмечено потребление дрожжами таких аминокислот как пролин и тирозин, их содержание снизилось на 50 и 80% соответственно. В результате этих превращений установлено более высокое содержание высших спиртов и альдегидов, которое улучшило аромат игристых вин. 16 Рисунок 5 – Изменение аминокислотного состава в купажах и красных игристых винах Выявленное снижение суммарной массовой концентрации аминокислот в ходе вторичного брожения свидетельстволвало о том, что после его прохождения основная часть аминокислот использовалась дрожжами для осуществления процесса своей жизнедеятельности. Высокий запас аминокислотного комплекса купажей при вторичном брожении обеспечил потребность дрожжей в источниках азота. 3.8.2 Изменение ароматических компонентов в купажах и красных игристых винах. Ароматический состав купажей и готовых игристых вин из них был представлен альдегидами, высшими спиртами, кислотами жирного ряда и другими ароматическими веществами. Основным веществам или группам веществ была присвоена свойственная им характеристика аромата (таблица 8). Таблица 8 – Характеристика вещества или группы веществ по аромату № 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. вещество или группа веществ ацетальдегид фурфурол каприновый альдегид эфиры фенилэтанол кислоты жирного ряда этилацетат алифатические спирты диацетил, ацетоин аромат, основной тон запаха Запах яблок, зеленой свежести ржаной корочки, горького миндаля цитрусовый, апельсиновой корки фруктовый, ягодный розы, фиалки, шиповника маслянисто-цветочные, подсолнечного масла резкий, пряный, специй резкий, сивушный тон йогуртный, сливочный тон Рисунок 6 и 7 показывают различия в направленности букета купажей по сравнению с готовыми игристыми винами. В игристых винах букет изменялся в 17 сторону фруктово-ягодного аромата, а в купажах для игристых вин превалировали цветочные тона, напоминающие розу и фиалку. Рисунок 6 – Диаграмма аромата купажей, состоящих из красных виноматериалов Рисунок 7 – Диаграмма аромата красных игристых вин Считаем, что при прохождении вторичного брожения букет игристых вин изменялся и обогащался за счет продуктов вторичного брожения и веществ, появляющихся при выдержке игристого вина в бутылке. Немаловажную роль играет и аромат новых сортов винограда, используемых для приготовления игристых вин. 3.8.3 Изменение концентраций органических кислот в купажах и в красных игристых винах. В исследуемых образцах купажей и игристых винах были идентифицированы основные органические кислоты – винная, яблочная, молочная, уксусная, янтарная и лимонная, массовая концентрация которых колебалось в купажах от 4,35 до 5,48 г/дм3, игристых винах - от 4,23 до 5,75 г/дм3 (таблица 9). 18 При прохождении вторичного брожения уменьшалось содержание винной кислоты из-за ее малой растворимости в спиртуозной среде и выпадения в осадок в виде кислого виннокислого калия, снижалась массовая концентрация яблочной кислоты вследствие превращений её по циклу Кребса, повышалась массовая концентрация молочной кислоты в ходе биохимического превращения яблочной кислоты. Таблица 9 – Изменение массовой концентрации органических кислот в купажах и приготовленных из них красных игристых винах Органические кислоты Купаж 1 5 10 Игристое вино 11 12 15 1 5 10 11 12 15 Винная, г/дм3 2,09 2,03 1,75 1,74 1,96 1,40 1,99 1,83 1,73 1,74 1,51 1,40 Яблочная, г/дм3 1,47 1,17 1,36 1,50 0,49 0,75 1,27 1,10 1,12 1,47 0,01 0,69 Янтарная, г/дм3 0,82 0,90 0,73 0,77 0,53 0,64 0,80 0,90 0,66 0,61 0,39 0,64 Лимонная, г/дм3 0,22 0,20 0,21 0,20 0,22 0,12 0,25 0,26 0,25 0,37 0,05 0,15 Уксусная, г/дм3 0,55 0,66 0,38 0,55 0,79 0,67 0,68 0,93 0,52 0,66 0,91 0,81 Молочная, г/дм3 0,33 0,15 0,11 0,12 1,27 0,77 0,59 0,73 0,13 0,24 1,36 0,89 Сумма, г/дм3 4,88 5,26 4,35 5,58 5,75 4,41 5,09 4,23 4,58 5,48 5,11 4,54 Выявленное в ходе исследований снижение массовой концентрации винной, яблочной кислот и увеличение содержания молочной кислоты улучшало органолептические характеристики красных игристых вин, смягчая их вкус и придавая им мягкость и бархатистость. 3.8.4 Изменение содержания биологически активных веществ в купажах и красных игристых винах. В ходе исследований выявлены витамины С и РР, а также фенолкарбоновые кислоты, среди которых хлорогеновая, оротовая, кофейная и галловая кислоты. Изменения массовой концентрации биологически активных веществ в купажах и в готовых игристых винах представлены на рисунке 8. Установлено, что в результате вторичного брожения, обусловленного жизнедеятельностью дрожжей и окислительно-восстановительными реакциями, происходящими в анаэробных условиях, в большинстве случаев расходуется от 6,3мг/дм3 до 129,94мг/дм3 биологически активных веществ. Однако вариант опыта 15 показал увеличение содержания биологически активных веществ после проведения шампанизации на 74,99 мг/дм3, что может 19 быть объяснено оптимальным подбором купажных компонентов и продуктивной работой дрожжевой разводки. Рисунок 8 – Содержание биологически активных веществ в купажах и красных игристых винах 3.9 Исследование игристых и пенистых свойств готовых красных игристых вин. Исследованиями установлено, что чем больше массовая концентрация полимерных форм фенольных веществ и антоцианов в красных игристых винах, тем выше их игристые и пенистые свойства (таблица 10). Таблица 10 – Числовые показатели игристых и пенистых свойств красных игристых вин показатель игристые свойства, m пенистые свойства, n полимерные фенольные вещества, мг/дм3 антоцианы, мг/дм3 дегустационная оценка, балл 1 3,20 5 2,89 игристое вино 10 11 15 2,91 3,00 2,78 0,80 0,78 0,76 0,79 0,46 0,73 1039,80 983,60 729,30 755,80 871,10 631,40 523,10 9,9 299,05 9,9 326,50 9,8 282,10 9,8 255,70 9,7 210,30 9,7 12 (контроль) 2,83 Выявлена положительная корреляционная зависимость между содержанием полимерных форм фенольных веществ, антоцианов и дегустационной оценкой игристых вин. 3.10 Совершенствование технологии производства красных игристых вин и ее внедрение в производство. Усовершенствованная технология приготовления красных игристых вин включает в себя следующие технологические схемы производства (рисунок 8): столовых сухих красных виноматериалов, специальных виноматериалов, виноматериалов-недобродов, красного игристого 20 вина бутылочным способом. 1-бункер питатель, 2-валковая дробилка-гребнеотделитель, 3-мезгонасос, 4-ленточный транспортер, 5-вертикальный винификатор, 6-центробежный насос, 7-реактор для приготовления дрожжевой разводки, 8-пневматический мембранный пресс, 9-емкость для сбраживания и хранения виноматериала, 10-аппарат для частичного сбраживания и замораживания мезги, 11-емкость термос для хранения виноматериала, 12-купажер, 13-фильтрпресс, 14-аппарат розлива, 15-аппарат укупорочный под кроненпроку, 16-транспортер, 17- штабель после тиражной выдержки, 18-пюпитеры для ремюажа, 19-ванна росольная, 20-транспортер с люльками для бутылок, 21-автомат для дегоржажа, 22-автомат укупорочный под корковую пробку, 23-автомат мюзлевочный, 24-автомат бракеражный, 25-штабель для контрольной выдержки, 26-автомат фальговочный, 27-автомат этикеровочный, 28-автомат для обертки бутылок в бумагу, 29-ящики с готовой продукцией. Рисунок 9 – Аппаратно-технологическая схема усовершенствованной технологии производства красных игристых вин Особенностью технологической схемы производства столовых красных сухих виноматериалов является использование нового для виноделия препарата 21 Ультросульф С в дозировке 100 мг/дм3 SО2. Сбраживание сусла на мезге осуществляется с применением активных сухих дрожжей «France prestige» из расчета 2 г сухого препарата на 10 кг мезги. Процесс брожения сусла на мезге с целью получения столовых красных сухих виноматериалов осуществляется в течении 2-х суток при температуре до 28 °С. При производстве специальных виноматериалов процесс спиртования подброженного сусла проводили путем дробного внесения винного дистиллята крепостью 92,0 % об. с постоянным перемешиванием во избежание сильного ожога сусла. В основу технологической схемы производства виноматериаловнедобродов положено замораживание подброженной мезги в специальном аппарате при температурном режиме от – 8 до – 10 °С в течение 24 часов до образования ледяных кристаллов во всей массе мезги. Согласно усовершенствованной схемы получения игристых вин купаж, состоящий из сухого и специального виноматериала, виноматериаланедоброда, обрабатывали желатином и бентонитом, совмещая с обработкой холодом. Снятый с клеевого осадка подсульфитированный купаж проходил отдых в течении 20 суток и направлялся на приготовление тиражной смеси. В состав тиражной смеси входили купажные виноматериалы в смеси с АСД France Champane Premium в концентрации 2,3 г/дал, бентонит–альгинат Adjuvant 92 в виде 20% водной суспензии. Подготовленный тираж разливали в бутылки для проведения вторичного брожения, которое длилось 35-40 суток при t=17-18°С. Ремюаж проводился при температуре 12°С. Дегоржаж, укупоривание корковой пробкой и мюзлевание осуществлялось в обычном технологическом режиме. Контрольная выдержка готовых игристых вин проводилось в течение 10 дней. Разработанная технология производства красных игристых вин апробирована в АЗОСВиВ и на ООО «Крымский винный завод». Произведенные по усовершенствованной технологии опытные образцы красных игристых вин экспонировались на международном конкурсе вин и напитков «Золотой грифон 2010» (г. Ялта) и были удостоены двух серебряных медалей, а на Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (2010 г., г. Москва) – золотой медали. 3.11 Экономическая эффективность предлагаемой усовершенствованной технологии. Усовершенствованная технология производства красных игристых вин, основанная на использовании столовых и специальных виномате- 22 риалов, полученных из новых сортов винограда, виноматериалов-недобродов и современных вспомогательных материалов позволила снизить затраты на производство красных игристых вин за счет снижения себестоимости продукции и сокращения времени ее производства при стабильно высоком качестве готовой продукции. Себестоимость красного игристого вина «Черноморское» составила 77,01 рубля за бутылку емкостью по 0,75 литра, что на 2,72 рубля ниже себестоимости красного игристого вина контрольного варианта. Экономический эффект от выпуска 10000 бутылок красного игристого вина «Черноморское» составил 27200,00 рублей. ВЫВОДЫ 1. Усовершенствована технология производства красных игристых вин из винограда красных сортов селекции АЗОСВиВ с использованием новых технологических приемов – замораживания мезги для виноматериалов-недобродов; сокращения времени контакта сусла с мезгой при получении сухих виноматериалов; использования винного дистиллята в приготовлении специальных виноматериалов; адаптации новых рас дрожжей при вторичном брожении; уменьшения времени для проведения ремюажа за счет использования новых вспомогательных материалов. 2. Для производства высококачественных красных игристых вин выбраны сорта винограда селекции АЗОСВиВ: Каберне АЗОС, Красностоп АЗОС и Гармония. 3. Установлено, что сокращение времени контакта бродящего сусла с мезгой до 2-х суток снизило общее содержание фенольных веществ и антоцианов в среднем на 20-30% и позволило получить качественные сухие виноматериалы с необходимым содержанием фенольных веществ и антоцианов для приготовления купажей и красных игристых вин. 4. Установлено, что замораживание подброженного сусла на мезге в специальной установке до образования кристаллов льда во всем объеме мезги с последующим прессованием обеспечивало повышение массовой концентрации сахаров в подброженном сусле на 50-60г/дм3 и способствовало получению высококачественных виноматериалов-недобродов. 5. При производстве специальных виноматериалов, используемых в купажах красных игристых вин, выявлена целесообразность применения винного 23 дистиллята при спиртовании и нового вспомогательного материала Ультросульф С для сульфитации мезги. 6. С помощью органолептической оценки выявлено качество и оптимальный состав купажей, используемых для производства красных игристых вин. В их состав включены красные столовые и специальные виноматериалы, а также виноматериалы-недоброды, приготовленные из сортов винограда Каберне АЗОС, Красностоп АЗОС и Гармония в различном их сочетании. Расчет купажей проведен с помощью разработанной компьютерной программы. 7. Предложен новый технологический прием активации препарата АСД и его адаптации к условиям используемой тиражной смеси. Выявлено, что применение нового штамма дрожжей France Champane Premium способствует более эффективному прохождению вторичного брожения. 8. Установлено, что применение в производстве красных игристых вин активированного бентонит–альгината нового поколения Adjuvant 92 способствует образованию крупнозернистого плотного осадка, что сокращает время сведения осадка на пробку на 10-15 дней и экономит время на проведение ремюажа. 9. Выявлено, что игристые вина, приготовленные из красных сортов винограда Красностоп АЗОС, Каберне АЗОС и Гармония имеют показатели пенистых и игристых свойств выше или на уровне вина, приготовленного из винограда классического сорта Каберне Совиньон. 10. Установлено, что в ходе вторичного брожения происходит изменение физико-химического состава красных игристых вин по сравнению с их купажами. Выявлено уменьшение содержания в красных игристых винах массовой концентрации азотистых веществ на 17-37%, витаминов – на 33-56%, сложных эфиров – на 13,6 мг/дм3, что улучшает органолептические характеристики красных игристых вин. 11. Усовершенствованная технология производства красных игристых вин апробирована в АЗОСВиВ и на ООО «Крымский винный завод». Опытные образцы красных игристых вин экспонировались на международном конкурсе вин и напитков «Золотой грифон - 2010» (г. Ялта) и были удостоены двух серебряных медалей, а на Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (2010 г., г. Москва) – золотой медали. 12. Экономический эффект от выпуска 10000 бутылок красного игристого вина емкостью 0,75 л составил 27200,00 рублей. 24 Список основных работ, опубликованных по теме диссертации 1. Бедарев С.В. Зависимость ароматического состава красных сухих вин от места происхождения винограда / Г.Ю. Алейникова, Е.Н. Гонтарева, Т.И. Гугучкина, М.В. Захарова, С.В. Бедарев, А.В. Дергунов // Матер. межд. науч.-практич. конф. «Оптимальные технолого-экономические параметры биологических систем». – Краснодар, 2007. – С. 348 – 353. 2. Бедарев С.В. Ароматический состав красных сухих вин различных производителей / Г.Ю. Алейникова, Т.И. Гугучкина, С.В. Бедарев, А.В. Дергунов, М.И. Панкин. // Матер. межд. науч.-практич. конф. «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств». – Барнаул, 2008. – С. 106 – 110. 3. Бедарев С.В. Красные сорта винограда селекции АЗОСВиВ для высококачественного виноделия / С.В. Бедарев // Матер. межд. науч.-практич. конф. «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития». – Одесса, 2009. – Том 3. – С. 12 – 14. 4. Бедарев С.В. Влияние особенностей перспективных технических сортов винограда селекции АЗОСВиВ на качество виноматериалов/С.В. Бедарев, А.В. Дергунов, С.В. Щербаков, Г.Е. Никулушкина, Т.И. Гугучкина, Г.Ю. Алейникова// Матер. межд. науч.практич. конф. «Научно-прикладные аспекты развития виноградарства и виноделия на современном этапе». – Новочеркаск, 2009. – С. 37 – 41. 5. Бедарев С.В. Сравнительная характеристика красных сухих вин из сортов винограда селекции СКЗНИИСИВ, АЗОСВиВ и из интродуцированных сортов винограда/М.И. Панкин, С.В. Бедарев, Т.И. Гугучкина, О.П. Пастарнакова// Матер. межд. науч.практич. конф. «Научно-прикладные аспекты развития виноградарства и виноделия на современном этапе». – Новочеркасск, 2009. – С. 287 – 291. 6. Бедарев С.В. Новации в использовании сортов винограда селекции АЗОСВиВ/ М.И. Панкин, С.В. Бедарев // Матер. межд. науч.-практич. конф. «Высокоточные технологии производства, хранения и переработки винограда». – Краснодар, 2010. – Том 2. – С. 10 – 15. 7. Бедарев, С.В. Биологически активные вещества в виноматериалах из красных сортов винограда селекции АЗОСВиВ/ А.В. Дергунов, Т.И. Гугучкина, О.П. Пастарнакова// Виноделие и виноградарство. – 2010. – №1. – С. 22 – 23. 8. Бедарев, С.В. Особенности фенольного состава виноматериалов из перспективных сортов винограда селекции АЗОСВиВ/ С.В. Бедарев//Виноделие и виноградарство. – 2010. – №2. – С. 10 – 11. 9. Бедарев С.В. Новые сорта винограда для производства высококачественных вин / Г.Е. Никулушкина, А.В. Дергунов, С.В. Щербаков, М.Д. Ларькина, С.В. Бедарев // Матер. межд. науч.-практич. конф. «Обеспечение устойчивого производства виноградовинодельческой отрасли на основе современных достижений науки». – Анапа, 2010. – С 128 – 133. 10. Бедарев С.В. Технологический запас фенольных и красящих веществ в красных сортах винограда / А.В. Дергунов, С.В. Бедарев, Г.Ю. Алейникова // Матер. межд. науч.-практич. конф. «Обеспечение устойчивого производства виноградовинодельческой отрасли на основе современных достижений науки». – Анапа, 2010. – С 274 – 278. 11. Бедарев С.В., Гугучкина Т.И., Панкин М.И., Агеева Н.М. Способ производства игристого вина. Заявка на патент № 2010142347/17(060852) приоритет от 15.10.2010 г.
