Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агробиологическая и технологическая оценка красных технических сортов и клонов винограда в условиях Анапо-Таманской зоны Краснодарского края

ВАК РФ 06.01.08, Виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Агробиологическая и технологическая оценка красных технических сортов и клонов винограда в условиях Анапо-Таманской зоны Краснодарского края"

На правах рукописи 005060209 С^^

Максимов Роман Александрович

_2_

АГРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КРАСНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СОРТОВ И КЛОНОВ ВИНОГРАДА В УСЛОВИЯХ АНАПО-ТАМАНСКОЙ ЗОНЫ КРАСНОДАРСКОГО

КРАЯ

206.01.08,- плодоводство, виноградарство 05.18.01 -технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 3 МАЙ 2013

Москва 2013

005060209

Работа выполнена на кафедре виноградарства и виноделия ФГБОУ ВПО Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К.А.

Тимирязева

Научный руководитель: Раджабов Агамагомед Курбанович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Панкин Михаил Иванович,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Официальные оппоненты: Малых Григорий Павлович,

доктор сельскохозяйственных наук, зав. отдела питомниководства ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия им. Я.И. Потапенко»; Мехузла Николай Николаевич, кандидат технических наук, старший преподаватель ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств»

Ведущая организация: ГНУ «Всероссийский НИИ пивоваренной,

безалкогольной и винодельческой

промышленности».

Защита состоится «16» мая 2013 г. в 14 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 220.043.01 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева. Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская 49. Ученый совет РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (тел/факс 976-16-16).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

Автореферат разослан «/¿» 2013 г. размещен на сайте

университета www.timacad.ru и направлен на сайт Министерства образования и науки РФ по адресу référât vak@mon.gov.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета, ¿г

канд. с.-х. наук Константинович A.B.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Соответствие экологических факторов местности биологическим особенностям сортов и • клонов винограда способствует благоприятному их приспособлению к новым природно-климатическим условиям. В настоящее время возросла потребность в пополнении сортимента винограда адаптивными, ценными по агробиологическим и технологическим свойствам, конкурентоспособными сортами и клонами, внедрение в производство которых обеспечит повышение рентабельности виноградовинодельческой отрасли (Трошин Л.П., Носульчак В.А., Смурыгин A.C., 2007, Якименко E.H., Гугучкина Т.И., Прах A.B., Чигрик Б.В., Грюнер М.А., 2008, Петров B.C., Ларькина М.Д., 2009, Оганесянц Л.А., 2011).

Немаловажным условием внедрения технических сортов винограда в производство является технологические испытания и подбор оптимальных условий и режимов их переработки, позволяющих выявить потенциал и качество (Агеева Н.М., 2001).

Качество красных вин зависит от сорта и клона винограда. Вместе с тем, условия и технология выращивания, технология переработки существенно влияют на вкусовые свойства, интенсивность и стабильность окраски, аромат вин. В последние годы в различных районах виноградарства и виноделия, наравне с классической схемой переработки винограда, предусматривающей сбраживание на мезге, применяются усовершенствованные технологии производства вин, за счет внедрения различных технологических приемов, в частности, применение ферментных препаратов для увеличения экстракции, выхода сусла, повышения интенсивности окраски и улучшения качества вина (Лычева Л.А., Раджабов А.К., Гержикова В.Г., 2004, 2005, Мехузла H.H., Щербаков С.С., 2009). В этой связи, существует необходимость изучения новых сортов и клонов винограда в условиях Анапо-Таманской зоны и установление оптимальных условий и режимов их переработки.

Цель работы. На основе агробиологических и технологических исследований отобрать наиболее перспективные красные технические сорта и клоны винограда для выращивания их в условиях Анапо-Таманской зоны Краснодарского края, а также выделить наиболее эффективные ферментные препараты для производства высококачественных вин из них.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

1. Выявить фенологические особенности сортов и клонов винограда в условиях Анапо-Таманской зоны Краснодарского края;

2. Провести сравнительную оценку показателей продуктивности и качества урожая изучаемых сортов и клонов винограда;

3. Исследовать биохимический состав сусла и виноматериалов, произведенных из изучаемых сортов и клонов винограда;

4. Выявить влияние обработки ферментными препаратами на органолептические и физико-химические показатели столовых сухих красных виноматериалов из исследуемой группы сортов и клонов винограда;

з

5. Сравнить предлагаемую усовершенствованную технологическую схему производства высококачественных столовых сухих красных виноматериалов из сорта винограда Каберне АЗОС с классической схемой переработки;

6. Оценить экономическую эффективность от внедрения изучаемых сортов и клонов винограда, применения ферментных препаратов и технологии производства Каберне АЗОС.

Научная новизна работы:

Впервые в условиях Анапо-Таманской зоны Краснодарского края было проведено сравнительное изучение основных агробиологических и хозяйственно-технологических показателей группы европейских интродуцированных клонов винограда, а также одного сорта внутривидовой селекции и одного сорта народной селекции. Установлены особенности биохимического состава сусла и виноматериалов этой группы сортов и клонов винограда.

Впервые выявлены особенности влияния ферментных препаратов различного действия на физико-химические и органолептические свойства сусла и виноматериалов, произведенных из исследуемых сортов и клонов винограда.

Практическая значимость. Показано, что изученные клоны и сорта винограда проявляют высокие хозяйственно-технологические характеристики в условиях Анапо-Таманской зоны Краснодарского края. Доказано, что возделывание данных клонов и сортов винограда с целью получения из них высококачественных столовых сухих красных вин является экономически выгодным. Для сорта Каберне АЗОС предложена усовершенствованная технологическая схема производства, в основу, которой, была положена разработанная технологическая инструкция по получению столовых виноматериалов по красному способу, на основе применения ферментного препарата Лафазим.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы ежегодно докладывались на научных конференциях РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (Москва 2010-2012 гг.); на IV Международной дистанционной научно-практической конференции молодых ученых: «Параметры адаптивности многолетних культур в современных условиях развития садоводства и виноградарства» (Краснодар, 2012, СКЗНИИСиВ); на Международной дистанционной научно-практической конференции: «Повышение конкурентоспособности продукции виноградарства и виноделия на основе создания новых сортов и технологий», посвященной 125-летию со дня рождения Н.И. Вавилова (Новочеркасск, 2012, ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ (в том числе 3 публикации в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК РФ).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, результатов исследований, оценки экономической

4

эффективности, выводов, рекомендаций производству, списка литературы и приложения. Работа изложена на 193 страницах машинописного текста, содержит 21 таблицу, 26 рисунков. Список литературы включает 229 наименований, в том числе 80 на иностранных языках.

Место, условия, объекты, предмет и методика проведения исследований

Полевые опыты проводились в 2010-2012 гг. на территории элитного маточника ГНУ Анапской зональной опытной станции виноградарства и виноделия. В качестве объектов исследований служили клоны: Каберне Совиньон 338, Каберне Фран 327, Мерло 349, а также сорта Каберне АЗОС и Левокумский в сравнении с контролем - классическим техническим сортом Каберне Совиньон. Изучаемые клоны и сорта винограда были посажены в 2006 году, подвой - Рихтер 110. Схема посадки 3x1,5м, культура не укрывная, неорошаемая. Почва карбонатный чернозем. Формировка -двуплечий кордон Казенава. Учеты проводились на тридцати кустах по каждому сорту или клону: три повторности по 10 кустов в каждой.

Предметом исследований так же были мезга, сусло, виноматериалы из вышеперечисленных сортов и клонов винограда.

Технологические и физико-химические исследования сусла и виноматериалов изучаемых сортов и клонов винограда проводили в цехе микровиноделия и аккредитованной испытательной лаборатории переработки винограда Научного центра виноделия СКЗНИИСиВ.

Для решения задачи по выявлению влияния обработки ферментными препаратами на органолептические и физико-химические показатели столовых сухих красных виноматериалов из исследуемой группы сортов и клонов винограда мезгу винограда подвергали обработке ферментными препаратами, затем через 24 ч в обработанную мезгу задавали активные сухие дрожжи и сбраживали классическим способом с «плавающей шапкой». Сусло винограда до обработки и после обработки ферментными препаратами, а также виноматериалы подвергали физико-химическому анализу. Переработка контрольных образцов по каждому сорту, клону проводилась по классической схеме.

В работе использовались ферментные препараты: Лафазим пресс (Lafazym Press) (производитель Лаффорт, Бордо, Франция), с дозировкой -0,6 г/дм3; Фильтрозим (Filtrozym) (производитель Лаффорт, Бордо, Франция), с дозировкой - 0,6 г/дм3; Экстразим (Extrazym) (производитель «Энолоджи», Эперне, Франция), с дозировкой - 0,3 г/дм3; Инозим (Inozym) (производитель «Энолоджи», Эперне, Франция), с дозировкой - 0,2 г/дм3.

Применение ферментных препаратов осуществлялось согласно методическим рекомендациям фирм-производителей, в концентрациях, рекомендованных фирмами-производителями.

Использовались активные сухие дрожжи ИОЦ «Престиж» (ЮС) (производитель «Энолоджи», Эперне, Франция) - высококачественные дрожжи, предназначенные для производства сортовых красных сухих вин. Дозировка - 2 г/дал.

Для сравнительной оценки классической схемы переработки с предложенной для сорта Каберне АЗОС усовершенствованной технологической схемой проводили испытания в цехе микровиноделия ГНУ Анапская ЗОСВиВ в 2012 г., объем внедрения составил 1,0 тыс. дал. Полученные виноматериалы подвергались физико-химическому и органолептическому анализу.

Все учеты и анализы проводили в 3-х повторностях.

Для решения поставленных задач использовали полевые и лабораторные общепринятые в виноградарстве и виноделии методы исследований:

• фенологические наблюдения и агробиологические учеты - по методике М.А. Лазаревского (1963);

• увологическая оценка урожая проводилась согласно «Методическим указаниям по селекции винограда» и по методике H.H. Простосердова «Изучение винограда для определения его использования (Увология)», (1963).

• продуктивность побегов определялась по методике А. М. Амирджанова и Д. С. Сулейманова (1986);

• оценка метеорологических условий годичного цикла развития винограда проводилась по данным метеостанции, расположенной на территории Анапской станции.

• динамика сахаронакопления определялась по ГОСТу 27198-87;

• статистическая обработка результатов исследований проводилась методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985).

• расчет экономической эффективности выполнен по методике Д.Ю. Муромцева (2007).

• при исследовании физико-химических показателей виноматериалов применяли методики 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 51655 - 2000 (массовая концентрация общего диоксида серы); ГОСТ Р 51620 - 2000 (массовая концентрация приведенного экстракта).

• массовую концентрацию органических кислот, катионов и анионов металлов, аминокислот, витаминов и витаминоподобных веществ определяли методом капиллярного электрофореза;

• массовую концентрацию легколетучих ароматических компонентов -газохроматографическим методом;

• исследование количественного состава фенольных соединений проводили методом инфракрасной спектрометрии.

• органолептическая оценка качества вина методом дегустации.

Описание метеорологических условий местности в период

проведения исследований

В процессе исследований было установлено то, что все сорта и клоны достаточно устойчивы к неблагоприятным биотическим и абиотическим факторам в данных условиях. В 2010 году погодные условия складывались не самым благоприятным образом. После критических температур в конце января (-22°С) с сильным ветром, весной имела место благоприятная погода, без заморозков. Лето характеризовалось дождливой погодой июня и засушливым, при максимальных температурах +28°+35°С, июлем - августом.

В 2011 году наблюдались относительно более холодные температуры в зимние месяцы, а весна характеризовалась обильными осадками в апреле, что повлияло на сроки наступления фазы цветения. Лето было жарким и очень засушливым - всего 6 мм осадков.

Зима 2012 г. характеризовалась достаточно низкими отрицательными температурами. Наблюдалось значительное варьирование температуры воздуха в динамике, сопровождающееся сильными ветрами. Следствием явились повреждения глазков, однолетней и многолетней древесины у неустойчивых сортов и клонов винограда. Весна характеризовалась холодным мартом и относительно теплым апрелем и маем. Лето было жарким и засушливым, осень — очень засушливым.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Фенологические наблюдения перспективных красных технических сортов и клонов винограда за годы исследовании

В 2010 году распускание почек у сортов и клонов винограда проходило во второй половине апреля (18-28 апреля), несколько раньше средних многолетних сроков, что было связано с более теплыми температурными условиями середины апреля.

Фаза цветения у большинства сортов и клонов винограда наступила в обычные сроки (3-9 июня). Цветение проходило в оптимальных условиях, температура была на уровне +25 °С, что привело к хорошему завязыванию ягод в грозди. Большое количество осадков в конце июня привело к стимулированию роста ягод и некоторой задержке начала созревания у изучаемых сортов и клонов винограда. Сорт Левокумский созрел за 135 дней, Мерло 349 - за 137 дней, клоны Каберне Совиньон 338 и Каберне Фран 327, а также контроль - примерно в один и тот же срок, за 143-144 дня. Наибольшее количество дней от распускания почек до съемной зрелости потребовалось для сорта Каберне АЗОС -150 дней.

В 2011 году, в связи с более низкими температурами весенних месяцев, а также обилием осадков в этот период, фаза распускания почек задержалась примерно на две недели. Цветение проходило в первой декаде июня при благоприятных погодных условиях. Температурные условия, количество выпавших осадков летних месяцев соответствовали средним многолетним данным, фаза созревания у большинства сортов и клонов наступила 4-28 августа, созревание ягод наступило в среднемноголетние сроки. Наименьшее количество дней от распускания почек до съемной зрелости потребовалось для

Левокумского - 130 дней и Мерло 349 - 134 дня, наибольшее для Каберне АЗОС - 146 дней. Каберне Фран 327 и Каберне Совиньон 338 созрели за 141 день.

В 2012 году распускание почек у сортов и клонов винограда проходило во второй половине апреля (16-22 апреля), что несколько раньше среднемноголетних сроков.

Теплая погода в апреле и мае способствовала более раннему началу фазы цветения, которая проходила в третьей декаде мая, условия этой фазы были оптимальные. Благоприятная погода летних месяцев способствовала ускоренному началу фазы созревания ягод.

Проведенные фенологические наблюдения за годы исследований позволяют распределить изучаемые клоны винограда в условиях данной зоны по срокам созревания. Так, для клона Мерло 349 характерен средний срок созревания, а для клонов Каберне Совиньон 338 и Каберне Фран 327 -среднепоздний.

2. Продуктивность и качество урожая изучаемых сортов и клонов винограда

Несмотря на сложившиеся сложные условия перезимовки в период проведения исследований у технических сортов и клонов винограда в годы проведения исследований наблюдался высокий уровень распускания почек.

У всех изучаемых сортов и клонов винограда в среднем за три года исследований процент распускания глазков составил 87-95 %, что существенно выше, чем у контрольного сорта Каберне Совиньон (табл. 1).

Агробиологические учеты технических сортов и клонов винограда в годы проведения исследований показали довольно высокий потенциальный урожай, о чем свидетельствуют величины коэффициентов плодоношения и плодоносности. Коэффициент плодоношения у различных сортов и клонов винограда варьировал от 0,9 (Каберне АЗОС) до 1,5 (Каберне Совиньон 338, Мерло 349). Наиболее высокие коэффициенты плодоносности отмечены у Каберне Совиньон 338 и Мерло 349 (1,8).

Самый высокий урожай с куста показали Каберне АЗОС (8,3 кг) при сахаристости ягод 18,0 г/100 см3 и кислотности 6,2 г/дм3 и Мерло 349 (8,6 кг) при сахаристости ягод 22,8 г/100 см3 и кислотности 5,1 г/дм3, они же имели самую высокую урожайность в пересчете на 1 га - 184 ц/га и 191 ц/га соответственно (табл.2).

По продуктивности побега отличился Мерло 349 (330 г). Следует отметить, что клоны Каберне Фран 327 при сахаристости ягод 20,1 г/100 см3 и кислотности 5,9 г/дм3 и Каберне Совиньон 338 при сахаристости 19,3 г/100 см и кислотности 6,8 г/дм также показали высокую потенциальную урожайность (>100 ц/га). Самый низкий урожай с куста (3,0 кг), и соответственно самую низкую урожайность в пересчете на 1 га (67 ц/га) показал контрольный сорт.

Сорта и клоны винограда, в годы проведения исследований, характеризовались высоким уровнем сахаронакопления. Сбор урожая

8

проводили в третьей декаде сентября с сахаристостью ягод 18,0-22,8 г/100 см3 и кислотностью 5,1-6,8 г/дм3.

Таблица 1 - Агробиологическая характеристика красных технических сортов и клонов винограда (среднее за 2010-2012 гг.)_

Показатели Сорт, клон

Каберне Совиньон (контроль) Каберне АЗОС Каберне Фран 327 Каберне Совиньон 338 Мерло 349 Левоку мский НСР 05

Количество глазков на куст, шт. 19 34 27 27 29 40 2,7

Количество побегов, шт. 11 32 24 23 26 38 2,7

% распускания глазков 57 93 89 87 88 95 6,4

Количество плодоносных побегов, шт. 10 20 18 20 22 32 3,5

Количество соцветий, шт. 16 29 28 35 40 48 2,1

Коэффициент плодоношения 1,4 0,9 1,2 1,5 1,5 1,3 0,2

Коэффициент плодоносности 1,6 1,4 1,6 1,8 1,8 1,5 0,2

Таблица 2 - Продуктивность и качественные показатели изучаемых сортов и клонов винограда (2010-2012 гг.)___

Сорт, клон Продуктив ность побегов, г Урожай с куста, кг Урожай ность, ц/га Массовая концентрация

Сахаров, г/100 см3 кислот, г/дм3

Каберне Совиньон (контроль) 259 3,0 67 18,8 7

Каберне АЗОС 256 8,3 184 18,0 6,2

Каберне Фран 327 223 5,2 115 20,1 5,9

Каберне Совиньон 338 254 5,9 132 19,3 6,8

Мерло 349 332 8,6 191 22,8 5,1

Левокумский 191 7,1 158 23,4 4,7

НСР 05 4,6 0,4 3,5 0,3 0,2

Для технологической характеристики изучаемых сортов и клонов винограда проводилось увологическое изучение, в частности, механический анализ гроздей в сравнении с контрольным сортом.

9

По результатам механического анализа наиболее крупные ягоды отмечены у сорта Каберне АЗОС (1,9 г). Самые мелкие ягоды были у Каберне Совиньон 338 и Каберне Совиньон (контроль), средняя масса ягод которых составила 1,4 г.

Существенные различия наблюдались по показателю средняя масса грозди. Самая крупная гроздь установлена у сорта Каберне АЗОС (средняя масса 284 г). Самые мелкие грозди средней массой 147 г были отмечены у сорта Левокумский.

Доля семян в грозди в среднем варьировала от 3,8 % (Каберне АЗОС) до 5,8% (Каберне Фран 327). Процент гребней в общей массе грозди у изучаемых сортов и клонов колебался на уровне 2,9-6,5 %, у контрольного сорта Каберне Совиньон этот показатель составлял 7,8 %. Наиболее высокий выход сока был получен у сорта Левокумский (84,7 %.), а самый низкий -показал контрольный сорт Каберне Совиньон (68,6 %). Сорт Левокумский имел самый низкий процент кожицы с мякотью - 7,2 %.

3. Биохимический состав сусла и вииоматериалов исследуемых сортов и клонов винограда

Результаты испытаний физико-химических показателей виноградного сусла до обработки ферментными препаратами всех представленных сортов и клонов винограда свидетельствуют о технологической и физиологической зрелости собранного винограда (рис. 1).

- 1600

і моо

1 1200

0?

1000

1 800

щ

гг 600

о

ж ДОО

к

І 200

0

і

Левокумский каберне Мерло 349 Каберне Фран «¿берн» АЗОС Ссшиньон 338 327

■ Суммафенольмых. оещссго. .'.ч/д\-3 □ Ангоциэны. ш^дмЗ Я Сйхор. 1/100см5 £} Титруемая кислотность. (/дмЗ

§ г £ «

20 за Ї

15 И 10 5 О

Рисунок 1 - Физико-химические показатели сусла исследуемых сортов и клонов винограда (среднее за 2010-2012 гг.)

Среди изучаемых сортов наиболее высоким содержанием фенольных веществ характеризовался Мерло 349 (1375,9 мг/дм3).

Суммарное содержание аминокислот в винах зависит от многих факторов: почвенно-климатических условий произрастания винограда,

ю

применения азотсодержащих удобрений, агротехнических приемов, способов и сроков сбора урожая, технологических особенностей переработки (настаивание на мезге, термическая или углекислотная мацерация винограда или жирной мезги, ферментации мезги с применением ферментных препаратов, выдержка на дрожжевом осадке). Наибольшим значением суммы аминокислот обладал клон Мерло 349 (1030 мг/дм3). Наибольшую концентрацию антоцианов имел сорт Каберне АЗОС (93,1 мг/дм3).

В результате проведения спиртового брожения были получены сухие красные виноматериалы, согласно методике. Все образцы соответствовали требованиям, предъявляемым к столовым виноматериалам по ГОСТ Р 525232006.

Применение ферментных препаратов оказало влияние на биохимический состав полученных виноматериалов.

Появление витаминов и фенолкарбоновых кислот по сравнению с их наличием или отсутствием в виноградной ягоде объясняется обогащением ими в ходе брожения и автолиза винных дрожжей (табл. 3).

Следует отметить наличие мальвидиндигликозида в опытных виноматериалах из сорта Левокумский в интервалах варьирования (8,5-15,5 мг/дм3).

В исследуемых образцах идентифицирован ресвератрол — стильбен фенольного характера, принадлежащий к фитоалексинам, основным компонентам растительных экстрактов. Это мощный растительный антиоксидант. Интервал варьирования ресвератрола в опытных образцах составил 0,2-5,8 мг/дм3.

В образцах сорта Левокумский содержание ресвератрола находилось на уровне контроля 0,2-0,4 мг/дм3. В образцах виноматериалов из клона Мерло 349 - максимальные концентрации ресвератрола идентифицированы в вариантах с применением ферментных препаратов - Лафазим, Фильтрозим и Экстразим.

Максимальные значения ресвератрола в серии опытных образцов виноматериалов из клона винограда Каберне Фран 327 обнаружено в варианте с применением ферментного препарата Фильтрозим.

В опытных виноматериалах из сортов винограда Каберне Совиньон 338 и Каберне АЗОС содержание ресвератрола находилось на одном уровне с контролем.

Хлорогеновая и кофейная кислоты, также относящиеся к фенолкарбоновым кислотам, являются предшественниками образующихся в процессе хранения и выдержки ароматобразующих веществ.

Наибольшие концентрации хлорогеновой кислоты идентифицированы в контрольном образце клона Каберне Фран 327, и в образце с применением Инозима из сорта Каберне АЗОС.

Значительные концентрации кофейной кислоты были обнаружены в опытных образцах из сорта Левокумский с применением Экстразима (23,6 мг/дм3), из клона Мерло 349 - в контроле (21,8 мг/дм3), из клона Каберне Фран 327 с применением Лафазима, Фильтрозима и контрольном образце, из

11

клона Каберне Совиньон 338 с применением Лафазима и Фильтрозима, из сорта Каберне АЗОС с применением ферментов Лафазим и Экстразим.

Таблица 3 - Содержание фенолкарбоновых кислот в опытных

Название препарата Массовая концентрация, мг/дм'1

ресверагрол мальвидиндигли козид хлорогеновая никотиновая оротовая кофейная галловая протокатеховая

Левокумский

Лафазим 0,3 11,6 3,5 1,6 1,9 10,8 6,1 1,5

Фильтрозим 0,4 15,5 1,9 6,1 0,09 14,6 7,4 1,4

Экстразим 0,3 15,1 6,9 7,8 8,5 23,6 28,8 2,7

Инозим 0,3 12,4 2,7 3,3 3,3 11,9 8,6 2,5

Контроль 0,2 8,5 2,5 6,3 7,3 11,4 7,9 1,0

Мерло 349

Лафазим 4,9 - 1,2 3,0 10,4 23,4 4,9 4,8

Фильтрозим 5,0 - 4,3 7,8 11,7 21,4 6,7 1,7

Экстразим 3,4 - 0,1 7,4 17,3 27,9 6,4 1,8

Инозим 1,6 - 2,4 17,7 9,6 13,2 5,4 1,2

Контроль 1,7 - 0,8 4,2 20,4 21,8 4,8 5,2

Каберне Фран 327

Лафазим 2,4 - 2,2 5.7 14.8 33.5 1,0 0,2

Фильтрозим 5,8 - 8,1 14,7 7,6 37,5 43 11,3

Экстразим 2,4 - 4,2 7,1 13,6 15,9 0,4 15,1

Инозим 2,6 - 0,5 1,7 15 19 0,4 14,2

Контроль 3,2 - 10,9 5,5 2,5 31,6 9.0 0,3

Каберне Совиньон 338

Лафазим 1,2 - 5,8 14,6 10,5 27,4 3,7 0,1

Фильтрозим 0,04 - 4,1 2.6 30,6 25,9 5,0 2,6

Экстразим 1,0 - 3,6 14,4 9.7 13,2 4,8 0

Инозим 0,7 - 2,9 10,3 13,7 5,8 6,6 1,6

Контроль 0,7 - 4,6 11,8 8,3 4,5 5,4 0

Каберне АЗОС

Лафазим 0,8 - 5,3 30,3 20,2 24,9 0,3 0,2

Фильтрозим 0,9 - 4,4 24,5 12,4 6,0 0,1 0,1

Экстразим 1,1 - 2,0 11,1 11,6 22,0 0,5 0.1

Инозим 1,1 - 15,6 25,1 22,4 13 1,8 0,2

Контроль 1,1 - 4,7 11,9 10,5 9,2 1,7 0,5

НСР05 А (фермент) 0,2 - 0,4 0,4 0,5 0,6 0,8 0,2

НСРо5 В (сорт) 0,2 - 0,4 0,4 0,5 0,6 0,8 0,2

НСР05 АВ 0,4 - 0,9 0,8 1 1,3 1,7 0,4

Наиболее высокие значения никотиновой кислоты были идентифицированы в вариантах с применением Лафазима, Фильтрозима и Инозима сорта винограда Каберне АЗОС.

Наиболее высокие значения оротовой кислоты были обнаружены в контрольном образце клона Мерло 349, в опытном образце с применением Фильтрозима из клона Каберне Совиньон 338, а также в образцах с применением препаратов Лафазим и Экстразим из сорта Каберне АЗОС.

Наибольшая концентрация галловой кислоты обнаружена в образце с ферментным препаратом Экстразим сорта Левокумский и в образце с препаратом Фильтрозим клона Каберне Фран 327.

Изучение влияния обработок ферментными препаратами необходимо в первую очередь связывать с органолептической оценкой. Полученные столовые сухие вина подвергали органолептическому и физико-химическому анализу.

Опытные образцы являлись высокоспиртуозными, содержали достаточно высокие концентрации спирта (10,8-14,4 % об.), низкие концентрации остаточного сахара (1,8-3,1 г/дм3) и летучих кислот (0,5 г/дм3). Во всех исследуемых виноматериалах показатель рН находился в пределах значений 3,1-3,6.

Установлено, что применение ферментных препаратов увеличивает концентрацию титруемых кислот на 0,3-0,6 г/дм3, приведенного экстракта на 1-4 г/дм .

Из данных рисунка 2 следует, что при обработке мезги клона Мерло 349 за три года исследований выделился фермент Фильтрозим (в среднем 7,8 балла), концентрация фенольных веществ в среднем составляла 2296,8 мг/дм3. Остальные образцы этой группы имели средний балл - 7,7.

Сумма фенольных веществ I I Антоциэны Дегустационная оценка

зооо

2500 2000 1500 1000 500 О

/ / / /

7,85

7.8

7,75

7.7

7,65

7,6

7,55

7,5

Рисунок 2 - Содержание фенольных веществ и результаты дегустационной оценки виноматериалов из винограда клона Мерло 349 (2010-2012 гг.)

При переработке винограда сорта Левокумский за годы исследований выделился образец с применением ферментного препарата Экстразим (средний балл - 7,7). Этот опытный образец имел значение массовой концентрации фенольных веществ - в среднем 1733 мг/дм3 (рис. 3).

^В Сумма фенольных веществ і і Антоцианы —Дегустационная оценка

Рисунок 3 - Содержание фенольных веществ и результаты дегустационной оценки виноматериалов из винограда сорта Левокумский (2010-2012 гг.)

При дегустации опытных виноматериалов из винограда Каберне фран 327 выделился образец, полученный с применением фермента Экстразим, получивший высокую дегустационную оценку (средний балл за три года -7,8). Этот же образец имел наибольшую концентрацию фенольных веществ (в среднем 1951,2 мг/дм3) (рис. 4).

гничи Сумма фенольных веществ г і Антоцианы

—«—Дегустационная оценка

Рисунок 4 - Содержание фенольных веществ и результаты дегустационной оценки виноматериалов из винограда клона Каберне фран 327 (2010-2012 гг.).

Рисунок 5 - Содержание фенольных веществ и результаты дегустационной оценки виноматериалов из винограда клона Каберне Совиньон 338 (2010-2012 гг.)

Аналогичная картина наблюдалась при дегустации опытных виноматериалов из винограда Каберне Совиньон 338 (рис. 5). Наивысшую дегустационную оценку получил виноматериал, обработанный препаратом Экстразим (средний балл за три года - 7,9), благодаря сложному многогранному аромату и мягкому бархатистому вкусу. Этот же образец имел самое большое количество фенольных веществ (в среднем 2107,3 мг/дм3).

Ш Сумма фенольных веществ і і Антоцианы —♦—Дегустационная оценка

Рисунок 6 - Содержание фенольных веществ и результаты дегустационной оценки виноматериалов из винограда сорта Каберне АЗОС (2010-2012 гг.)

При переработке винограда сорта Каберне АЗОС за три года исследований выделился образец с применением ферментного препарата

Лафазим (в среднем 7,8 балла). Этот опытный образец имел значение массовой концентрации фенольных веществ - в среднем 2255,1 мг/дм3 (рис 6).

4. Сравнительная оценка усовершенствованной

технологической схемы производства высококачественных столовых сухих красных виноматериалов из сорта винограда Каберне АЗОС с классической схемой переработки

Классическая схема переработки винограда красных сортов предусматривает брожение сусла на мезге в течение длительного промежутка времени. Современные технологии производства столовых красных вин предполагают сокращение времени сбраживания виноградного сусла и получение стабильных, высококачественных вин, с богатым ароматом и интенсивной окраской. Это достигается путем применения различных вспомогательных материалов, в том числе ферментных препаратов различного действия.

За годы исследований экспериментальные данные по применению ферментных препаратов на изучаемых сортах и клонах винограда позволили предложить усовершенствованную технологию переработки сорта Каберне АЗОС для производства высококачественных красных столовых сухих вин, на основе применения выделившегося за годы исследований ферментного препарата Лафазим.

Таблица 4 - Технологические схемы приготовления виноматериалов из __Сорта Каберне АЗОС, 2012 г._

Варианты Технологические схемы

Усовершенст вованная схема Сульфитация мезги (70 мг/дм3)-» ферментация (Лафазим, 0,6 г/л, 24 ч) —» прессование —* брожение сусла до массовой концентрации Сахаров 3 г/ЮОсм3 (АСД ИОЦ «Престиж», 2 г/дал) —» дображивание виноматериала—»осветление виноматериала (бентонит, 2 г/дал, желатин 1,2 г/дал )-»покой.

Классическая схема Сульфитация мезги (70 мг/дм3)-»АСД (ИОЦ «Престиж», 2 г/дал)—» брожение мезги до массовой концентрации Сахаров 3 г/100 см —»прессование—» дображивание виноматериала—»осветление виноматериала (бентонит, 2 г/дал, желатин 1,2 г/дал)—»покой

В 2012 году, параллельно опытам по изучению влияния ферментных препаратов на качество вин из исследуемой группы сортов и клонов винограда, производство вина из сорта Каберне АЗОС проводили по принятой усовершенствованной технологической схеме, в основу которой была положена разработанная технологическая инструкция по получению столовых виноматериалов по красному способу в сравнении с классической схемой переработки (табл. 4).

Таблица 5 - Сравнение физико-химических показателей опытного виноматериала и контрольного образца из сорта Каберне АЗОС

Показатель Столовый сухой виноматериал из сорта Каберне АЗОС

По предлагаемой схеме По классической схеме

Объемная доля этилового спирта, % 11,0 11,2

Сахаров, г/дмЗ 2,0 2,0

Титруемых кислот, г/дмЗ 6,1 6,2

Летучих кислот, г/дмЗ 0,5 0,5

Общего диоксида серы, мг/дмЗ 61 64

Приведенного экстракта, г/дмЗ 25 23

РН 3,5 3,5

Альдегидов, мг/дмЗ 41,0 58,0

Сложных эфиров, мг/дмЗ 30,3 30,5

в- <5 я Высших спиртов, мг/дмЗ 239,9 264,8

Фенольных веществ сусла до обработки ферментом 1064 1064

X со о о Фенольных веществ сусла после обработки ферментом, мг/дмЗ 1378,4 1133,2

•• сз 2 Фенольных веществ виноматериалов, мг/дмЗ 2226,4 2286,3

Антоцианов сусла до обработки ферментом, мг/дмЗ 91,5 91,5

Антоцианов сусла после обработки ферментом, мг/дмЗ 128,6 97,3

Антоцианы виноматериалов, мг/дмЗ 372,8 401,8

Физико-химический анализ полученных виноматериалов показал, что полученные образцы практически не различаются между собой по основным химическим показателям состава (табл.5). Некоторые различия наблюдаются по альдегидам. Наибольшая их концентрация была в виноматериале, произведенном по классической схеме, в основном за счет высоких концентраций ацетоина и диацетила, что отрицательно сказывается на формировании аромата в процессе хранения и выдержки. Следует отметить, что в сравниваемых виноматериалах идентифицированы очень низкие концентрации сложных эфиров и высших спиртов, это сказывается на интенсивности их аромата, что, по-видимому, является особенностью сорта.

Как видно из таблицы 5 уровень фенольных веществ в сусле после обработки ферментным препаратом по истечении суток превышал уровень этого показателя в контрольном образце. Использование пектолитического

ферментного препарата высокой очистки Лафазим пресс интенсифицирует процесс экстракции фенольных веществ, ароматических компонентов при производстве вин. В опытном виноматериале содержание фенольных веществ было несколько ниже контрольного варианта, однако оно было на уровне высококачественных красных столовых вин.

Несмотря на короткий промежуток времени контакта мезги и сусла, уровень красящих веществ в опытном варианте был высоким.

Полученные виноматериалы подвергались органолептическому анализу, в результате опытный образец виноматериала, полученный по усовершенствованной технологической схеме, получил 7,9 балла, так как имел рубиновую окраску, сложный сортовой аромат, с фруктово-ягодными и пряными оттенками, полный, бархатистый вкус.

Контрольный образец виноматериала, полученный по классической схеме, получил 7,7 балла, так как имел рубиновую окраску, сложный аромат с оттенками красных ягод, с легкими цветочными нотками, танинный, несколько свежий вкус.

Разработанная технологическая схема включает следующие технологические приемы (рис. 8).

Виноград после приемки по количеству и качеству поступает в бункер ленточного транспортера 1, который подает целые грозди через верхний люк в резервуар. Грозди винограда подают на валковую дробилку-гребнеотделитель 2 (отделение гребней и раздавливание ягод при 1=16-17 °С), в мезгосборник 3. Полученную мезгу насосом 4 отправляют в резервуар для обработки мезги диоксидом серы и ферментным препаратом 5. Мезгу сульфитируют кадифитом до массовой концентрации диоксида серы 100 мг/дм. Затем в мезгу вносят ферментный препарат, предварительно растворенный в небольшом количестве холодной воды (Лафазим, 0,6 г/дм3, 24 ч). По истечении суток обработанную мезгу насосом 4 перекачивают в пневматический пресс. Полученное сусло насосом 4 направляют в резервуары для брожения сусла 7. Брожение сусла осуществляется при добавлении активных сухих дрожжей (ИОЦ «Престиж», 2 г/дал, 14 дней при 1=16-18 °С) в виде дрожжевой разводки, приготовленной в резервуаре для приготовления дрожжевой разводки 8. После окончания брожения (при остаточном сахаре 5 %) виноматериал снимают с дрожжевого осадка и оставляют на дображивание в резервуарах для дображивания и ЯМБ 9. Этот процесс протекает 2 недели при 1=16-18 °С). Насосом 4, виноматериал направляют в эгализатор, для обработки красных столовых виноматериалов оклеивающими веществами 10, где проводится эгализация однородных партий виноматериала и технологические обработки с целью обеспечения розливостойкости (бентонит, 2 г/дал; желатин 1,2 г/дал). После осветления виноматериал отправляют на покой в резервуары для хранения обработанных виноматериалов 11, откуда подается на фильтрацию и розлив.

Рисунок 8 - Аппаратурно-техиологическая схема производства красных столовых вин с

применением ферментных препаратов 1 - бункер-питатель; 2 - дробилка-гребнеотделитель; 3 - мезгосборник; 4 - насосы; 5 - резервуар для обработки мезги диоксидом серы и ферментным препаратом; 6 - пневматический пресс; 7 -резервуары для брожения сусла; 8 - резервуар для приготовления дрожжевой разводки; 9 -

резервуары для дображивание и ЯМБ; 10 - эгали-затор, для обработки красных столовых виноматериалов оклеивающими веществами; 11 -резервуары для хранение обработанных виноматериалов;

Разработанная усовершенствованная технологическая схема производства высококачественных красных столовых сухих виноматериалов для сорта Каберне АЗОС прошла производственную апробацию на базе цеха микровиноделия ГНУ Анапской АЗОСВиВ в 2012 г. с объемом внедрения 1,0 тыс. дал виноматериалов, и дала более высокий экономический эффект по сравнению с классической схемой, который составил 20,48 руб. на 1 дал, что составляет 20480 руб./ЮОО дал.

ВЫВОДЫ

1. Анализ фенологических, агробиологических и хозяйственно-технологических параметров изучаемых сортов и клонов винограда указывают на возможность их эффективного выращивания в условиях Анапо-Таманской зоны виноградарства и виноделия Краснодарского края.

2. Продолжительность вегетационного периода зависела от года исследований и генотипа. Изучаемые сорта и клоны винограда имели средний (Левокумский, Мерло 349) и среднепоздний (Каберне Совиньон 338, Каберне Фран 327, Каберне АЗОС) срок созревания ягод.

3. Все изучаемые сорта и клоны показали высокую потенциальную продуктивность. Самый высокий уровень продуктивности побега показал клон Мерло 349 (330 г); по средней массе ягоды и грозди выделился сорт

19

Каберне АЗОС (1,9 г и 284 г соответственно), самый высокий выход сока был отмечен у сорта Левокумский (84,7 %).

4. В результате исследования биохимического состава изучаемых сортов и клонов винограда, в условиях Анапо-Таманской зоны виноградарства установлено, что для исследуемых сортов и клонов винограда характерно содержание Сахаров на уровне 18,0-23,4 г/100 см3. Клон Мерло 349 отличался наиболее высоким содержанием фенольных веществ (1375,9 мг/дм3) и аминокислот (1030 мг/дм3). Сорт Каберне АЗОС отличался высоким содержанием антоцианов (93,1 мг/дм3).

5. Опытные образцы виноматериалов являлись высокоспиртуозными, содержали достаточно высокие концентрации спирта (10,8-14,4 % об.), низкие концентрации остаточного сахара (1,8-3,1 г/ди3) и летучих кислот (0,5 г/дм3). Во всех исследуемых виноматериалах показатель рН находился в пределах значений 3,1-3,6. Установлено, что применение ферментных препаратов увеличивает концентрацию титруемых кислот на 0,3-0,6 г/дм3, приведенного экстракта на 1-4 г/д .

6. На основе исследований физико-химического состава и органолептических показателей опытных образцов виноматериалов была предложена усовершенствованная технологическая схема, в основу которой была положена разработанная технологическая инструкция по получению столовых виноматериалов по красному способу из сорта Каберне АЗОС.

7. По комплексу хозяйственно ценных признаков экономически выгодным является производство всех изучаемых сортов и клонов винограда.

Применение ферментного препарата Экстразим оказалось наиболее экономически эффективным на сорте Левокумский, и на клонах Каберне Совиньон 338 и Каберне Фран 327. На сорте Каберне АЗОС наибольший экономический эффект показал препарат Лафазим, у которого рентабельность была на уровне 47,4 %, что на 8,6 % выше контроля. На клоне Мерло 349 являлось наиболее экономически эффективным было применение ферментного препарата Фильтрозим, с рентабельностью составлял 44,9 %, что на 3,5 % выше контрольного сорта.

Разработанная усовершенствованная технологическая схема производства высококачественных красных столовых сухих виноматериалов для сорта Каберне АЗОС прошла производственную апробацию, и дала экономический эффект по сравнению с классической схемой, который составил 20,48 руб. на 1 дал.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для промышленного возделывания с целью производства высококачественных красных столовых сухих вин в Анапо-Таманской зоне Краснодарского края рекомендуются все изученные сорта и клоны винограда, особенно выделенные по совокупности хозяйственно-ценных признаков: Каберне АЗОС, Мерло 349.

2. Для повышения эффективности производства и качества столовых вин из клонов Каберне Фран 327, Каберне Совиньон 338 и сорта Левокумский рекомендуется применение ферментного препарата Экстразим, из сорта Каберне АЗОС - Лафазим, из клона Мерло 349 - Фильтрозим, согласно методическим указаниям фирм-производителей, в концентрациях, рекомендованных фирмами-производителями.

3. Высококачественные красные столовые сухие виноматериалы из сорта Каберне АЗОС рекомендуется производить согласно усовершенствованной технологической схеме: сульфитация мезги (70 мг/дм )—► ферментация (Лафазим, 0,6 г/дм3, 24 ч) —> прессование —► брожение сусла до массовой концентрации Сахаров 3 г/100см3 (АСД ИОЦ «Престиж», 2 г/дал) —» дображивание виноматериала—»осветление виноматериала (бентонит 2 г/дал; желатин 1,2 г/дал)—»покой.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кушнерева Е.В. Влияние обработки мезги красных сортов винограда ферментами на кислотность вин / Е.В. Кушнерева, Т.И Гугучкина, P.A. Максимов, М.И. Панкин // Виноделие и Виноградарство. - 2012. - №3. - С. 2426.

2. Максимов P.A. Влияние ферментных препаратов на фенольно-пигментный комплекс красных столовых виноматериалов в условиях Анапо-Таманской зоны Краснодарского края / Е.В. Кушнерева, М.В. Антоненко, A.B. Прах, Е.А. Белякова // Виноделие и виноградарство. - 2012. - №6. - С. 21-23.

3. Максимов P.A. Изучение эффективности применения ферментных препаратов на красных сортах и клонах винограда // Параметры адаптивности многолетних культур в современных условиях развития садоводства и виноградарства. Сборник материалов международной дистанционной научно-практической конференции молодых ученых 2012. -Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ, 2012. - С. 149-155.

4. Максимов P.A., Раджабов А.К., Панкин М.И. Оценка перспективных красных технических сортов и клонов винограда в условиях Анапо-Таманской зоны Краснодарского края // Повышение конкурентоспособности продукции виноградарства и виноделия на основе создания новых сортов и технологий: материалы Междунар. науч. - практ. конф./ ГНУ Всерос. НИИ виноградарства и виноделия им. Я. И. Потапенко Россельхозакадемии. -Новочеркасск: Изд-во ГНУ ВНИИВиВ им. Я. И. Потапенко, 2012. - С. 39-43.

5. Максимов P.A. Влияние ферментных препаратов и танинсодержащих веществ на накопление фенольных веществ в вине из винограда красных технических сортов, выращенных в Анапо-Таманской зоне Краснодарского края / А.К. Раджабов, М.И. Панкин, Е.А. Белякова, A.B. Прах, Е.В. Кушнерева, М.В. Антоненко // Сборник статей. В 2-х томах. Том I. М.: Издательство РГАУ-МСХА, 2012.-С. 228-231.

6. Панкин М.И., Раджабов А.К., Максимов Р.А., Волкова Е.В. Изучение красных технических сортов и клонов винограда в Анапо-Таманской зоне Краснодарского края // Доклады ТСХА: Сборник статей. Вып. 283. Часть I. М.: Изд-во РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011. - С. 640-644.

7. Раджабов А.К., Максимов Р.А., Панкин М.И. Результаты сравнительного изучения новых сортов и клонов винограда в условиях Анапо-Таманской зоны // Доклады ТСХА: Сборник статей. Вып. 284.Часть I. М.: Изд-во РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева, 2012. - С. 537-539.

8. Maksimov R.A. Studies of technical red grape varieties and clones in Anapa-Taman area of Krasnodar region / R.A. Maksimov, A.K. Radjabov, M.I. Pankin, E.V. Kushnereva, A.V. Prakh // Izvestiya TSKhA, special issue. -Moscow, 2012.-C. 137-143.

Отпечатано с готового оригинал-макета

Формат 60х84'/1б. Усл.печ.л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ 139

Издательство РГАУ-МСХА 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44 Тел.: (499) 977-00-12,977-26-90, 977-40-64

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Максимов, Роман Александрович, Москва

ФГОУ ВПО РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - МСХА ИМЕНИ К.А.ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

Максимов Роман Александрович

04201356070

АГРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КРАСНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СОРТОВ И КЛОНОВ ВИНОГРАДА В УСЛОВИЯХ АНАПО-ТАМАНСКОЙ ЗОНЫ КРАСНОДАРСКОГО

КРАЯ

06.01.08 - плодоводство, виноградарство 05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Раджабов А. К. Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Панкин М.И.

Москва - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................5

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................................12

1.1 Виноградарство и виноделие Российской Федерации................................12

1.1.1 Анализ отрасли виноградарства в Краснодарском крае...........................15

1.2 Современные проблемы и успехи селекции и интродукции винограда.... 16

1.3 Изучение сортов и клонов винограда в разных зонах Краснодарского края ..................................................................................................................................22

1.4 Фенольные соединения винограда и вина....................................................24

1.4.1 Ароматические кислоты..............................................................................26

1.4.2 Катехины.......................................................................................................28

1.4.3 Антоцианы.....................................................................................................30

1.4.4 Лейкоантоцианы...........................................................................................32

1.4.5 Дубильные и красящие вещества................................................................35

1.5 Влияние технологии производства красных вин на концентрацию фенольных соединений.........................................................................................39

1.5.1 Научные основы современных технологий производства красных столовых вин..........................................................................................................39

1.5.2 Влияние ферментации мезги красных сортов винограда на концентрацию фенольных веществ в виноматериалах.....................................54

1.5.3 Совершенствование технологии производства красных вин..................55

2. МЕСТО, ОБЪЕКТЫ, ПРЕДМЕТ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ.....................................................................................58

2.1 Почвенно-климатическая характеристика опытного участка....................58

2.2 Объекты и предмет исследований.................................................................61

2.2.1 Объекты исследований................................................................................61

2.2.2 Предмет исследований.................................................................................67

2.3 Методика исследований..................................................................................68

2.4 Описание метеорологических условий местности в период проведения

исследований..........................................................................................................71

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.................................................................75

3.1 Фенологические наблюдения перспективных красных технических сортов и клонов винограда за годы исследовани...........................................................75

3.2 Агробиологическая характеристика изучаемых сортов и клонов винограда ..................................................................................................................................78

3.3 Сила роста и степень вызревания однолетних побегов красных технических сортов и клонов винограда.............................................................79

3.4 Урожайность изучаемых сортов и клонов винограда..................................81

3.5 Сахаронакопительная способность и динамика кислотопонижения исследуемых сортов и клонов винограда............................................................82

3.6 Увологическая оценка красных технических сортов и клонов винограда86

3.7 Технологические показатели качества виноматериалов.............................88

3.7.1 Физико-химические показатели сусла и виноматериалов исследуемых сортов и клонов винограда...................................................................................89

3.7.2 Содержание органических кислот в сусле и виноматериалах исследуемых сортов и клонов винограда............................................................97

3.7.3 Содержание витаминов и фенолкарбоновых кислот в опытных виноматериалах....................................................................................................104

3.7.4 Содержание фенольных веществ в образцах виноматериалов из винограда исследуемых сортов и клонов..........................................................108

3.7.5 Содержание катионов и анионов металлов в сусле и виноматериалах исследуемых сортов и клонов винограда..........................................................111

3.7.6 Содержание аминокислот в сусле и виноматериалах исследуемых сортов и клонов винограда.................................................................................127

3.7.7 Содержание легколетучих компонентов аромата в виноматериалах исследуемых сортов и клонов винограда..........................................................136

3.7.8 Органолептическая оценка опытных виноматериалов...........................147

3.7.9 Влияние обработки ферментными препаратами на органолептические и

физико-химические показатели столовых сухих красных виноматериалов 153 3.7.10 Сравнительная оценка усовершенствованной технологической схемы производства высококачественных столовых сухих красных виноматериалов из сорта винограда Каберне АЗОС с классической схемой переработки.....158

4. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

...............................................................................................................................164

4.1. Расчет экономической эффективности производства изучаемых сортов и клонов винограда.................................................................................................164

4.2 Расчет экономической эффективности использования изучаемых ферментных препаратов......................................................................................165

4.3 Экономическое обоснование усовершенствованной технологической

схемы переработки винограда сорта Каберне АЗОС.......................................167

ВЫВОДЫ.............................................................................................................170

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.............................................................172

5.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..............................................173

ВВЕДЕНИЕ

Анализ тенденций развития виноградовинодельческой отрасли во всем мире показал изменение состава и структуры ассортимента выпускаемых вин. Реальный спрос на вина определяется наряду с экономическими и социальными факторами их пищевой ценностью и лечебно-профилактическими свойствами. В связи с этим особого внимания заслуживают натуральные красные вина, богатые биологически активными веществами, процианидинами различных групп, витаминами, минеральными и прочими компонентами [16, 32].

В свете современных взглядов роль полифенолов в жизнедеятельности живых организмов была переосмыслена. Появилось утвердившееся мнение о том, что полифенолы - флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты, алколоиды, процианидины - являются активными метаболитами, участвующими в клеточном обмене. Была установлена прочная связь между световым режимом выращивания винограда и биосинтезом фенольных соединений. В последние годы изучались биохимические аспекты взаимодействия различных фенольных соединений с белками, ферментами, минеральными компонентами. Фенольные соединения обладают высокой биологической активностью, участвуют в различных процессах жизнедеятельности клетки.

На равне с витаминами, фенольные вещества играют главенствующую роль в обмене веществ виноградного растения, также определяют органолептические и биотехнологические характеристики винограда. Исследования по содержанию фенольных веществ в ягодах винограда позволило расширить представление о составе и свойствах этой группы соединений. Количественный и качественный состав фенольных соединений зависит от сорта или клона винограда, места его произрастания, климатических условий года. Однако до конца остается неизученным, какие факторы среды выращивания винограда в большей степени оказывают влияние на содержание различных групп фенольных соединений в винограде.

Спектр участия фенольных соединений в жизнедеятельности растений очень

широк, от различных обменных процессов до дыхания и фотосинтеза, создание элементов клеток и тканей, участие в защитных механизмах растения. Роль фенольных соединений как «организатора» вкусовых и диетических достоинств бесспорна, поэтому требуются дальнейшие исследования по изучению роли каждого компонента фенольных соединений в отдельности, установление различных корреляций и взаимосвязей между ними.

Неоспорима роль фенольных соединений в составлении органолептических характеристик различных продуктов питания. Взаимодействие фенольных веществ (преимущественно процианидинов) и гликопротеинов придает горькие и вяжущие свойства вкусу фруктов и фруктовых соков. Антоцианы отвечают за окраску многих фруктов и овощей. Установлено, что тетрамерные полифенолы обладают более вяжущим вкусом в сравнении с другими формами полифенолов. Основными веществами, воздействующими на цвет вин, соков и продуктов, приготовленных из плодов и овощей, являются фенольные соединения. Реакции полимеризации, окисления и конденсации полифенолов обуславливают желтый и коричневый цвет фруктовых соков. За счет большого многообразия полифенолов и их свойств, в том числе при производстве виноградных вин, существует необходимость пристального наблюдения за этой группой химических соединений вин. Их проявление и влияние важно для процессов хранения, созревания и выдержки вин.

Существует вероятность проявления некоторых нежелательных эффектов, вызванных, присутствующими во фруктах, соках и винах, полифенолами, в процессе хранения. Например, полифенолбелковые и полифенолуглеводные взаимодействия чаще всего вызывают помутнения. Полифенолы, содержащиеся в очищенных пищевых жидкостях, за счет медленного окисления в процессе хранения придают им стабильность во вкусе и цвете.

В красных сортах винограда и красном вине преобладают мономерные формы полифенолов. Благодаря таким показателям вина, как концентрация ионов водорода; высокая буферная емкость; относительно низкое

осмотическое давление, эти вещества легко усвояются организмом человека. В подтверждение этому доказано, что по качественному и количественному составу незаменимых аминокислот красное вино приближается к человеческой крови.

Наличие биологически ценных веществ, таких как катехины, флавоны, флавонолы, их олигомерные и полимерные формы (процианидины) обуславливает органолептические свойства и пищевую ценность красных вин. Благодаря значительному содержанию этих веществ в различных растениях, особенно в красных сортах винограда, гранатах и т. д., а также за счет высокой реакционной способности, эти вещества представляют большой научный интерес. Проведенные немногочисленные исследования касались по большей части флавонолов винограда и вина, в частности, мономерных форм.

Недостаточно изучены фенольные вещества различных сортов винограда, в том числе селекции последних 10-15 лет, особенно во взаимосвязи с районом произрастания, условиями выращивания, применяемыми удобрениями и средствами защиты.

В связи с тем, что фенольные соединения винограда сосредоточены в основном в кожице и других твердых структурных элементах грозди, существует необходимость усиления экстракции красящих веществ из них. Для этой цели применяют различные технологические приемы, способствующие увеличению их доступности. Такие приемы разрабатываются как в технологии переработки винограда (термовинификация, мацерация, физико-химические воздействия и т. п.), так и в агротехнике выращивания винограда (использование стимуляторов роста, подбор удобрений, обеспечивающих накопление фенольного комплекса и снижающих упругость кожицы винограда, и т. п.).

Вместе с тем, вопросы, связанные с установлением закономерностей накопления фенольных соединений в винограде в зависимости от условий агротехники, метеофакторов, зоны произрастания, остаются нерешенными. Требуют дальнейших исследований и обоснований вопросы медико-биологического действия отдельных

компонентов полифенолов, в частности, дигликозидов и сшльбенов, на организм человека. В связи с этим представляется интересным и важным установление влияния условий произрастания винограда на накопление этих соединений, чтобы по возможности или избежать высоких количеств, или, напротив, обогатить ягоды винограда указанными веществами.

Не менее важным фактором регулирования количества полифенолов является технология переработки винограда. В последние годы на смену старому устаревшему морально и физически оборудованию и технологиям приходят новые, более прогрессивные прессы и линии по переработке винограда, дрожжи и ферментные препараты, сорбенты и флокулянты, способствующие интенсификации процессов экстрагирования различных форм фенольных соединений, достижению их максимальной экстракции и стабилизации окраски.

Развивается и селекция. Кроме сортов Каберне Совиньон, Саперави и Мерло, появились новые перспективные красные сорта винограда, способные накапливать высокие концентрации фенольных веществ и Сахаров.

Отбором кустов (клонов) винограда, отличающихся самыми высокими хозяйственно ценными признаками (урожайность и качество, сроки созревания, устойчивость к болезням, вредителям и неблагоприятным условиям среды и др.), с целью размножения их и на этой основе увеличения урожайности и качества продукции занимается клоновая селекция. В ее задачу входит устранение тех недостатков, которые снижают общую оценку сорта (низкая урожайность, мелкие грозди, горошение ягод, и др.), а также повышение урожайности и улучшение качества «базовых сортов». Основой для проведения клоновой селекции служат спонтанные и индуцированные мутационные изменения генотипа.

В природе спонтанные мутации составляют основу для естественного отбора, при котором данные изменения генотипа индивида позволяют ему выжить и дать потомство в конкретных условиях среды. Таким образом, происходит процесс эволюции, направленный на все большее приспособление

к среде ее обитателей. В естественных условиях это выражается в основном в появлении устойчивости индивида к различным абиотическим и биотическим стрессорам.

В культуре, у растений, отобранных и выведенных на основании их урожайности и качества продукции, их приспособление к условиям среды выражается в увеличении этих показателей.

Клоновая селекция в отличие от генеративной, имеет ряд преимуществ.

Можно улучшать хозяйственно-биологические признаки определенного сорта, и сохранять привлекательные свойства клона в вегетативном потомстве. На выделение клона требуется гораздо меньше времени и средств, чем на создание нового сорта. Причем сроки выделения клонов можно уменьшать за счет совершенствования методов селекции. Однако, несмотря на эти преимущества в настоящее время отечественная клоновая селекция находится на достаточно низком уровне.

Актуальность работы

Соответствие экологических факторов местности биологическим особенностям сортов и клонов винограда способствует благоприятному их приспособлению к новым природно-климатическим условиям. В настоящее время возросла потребность в пополнении сортимента винограда адаптивными, ценными по агробиологическим и технологическим свойствам, конкурентоспособными сортами и клонами, внедрение в производство которых обеспечит повышение рентабельности виноградовинодельческой отрасли (Трошин Л.П., Носульчак В.А., Смурыгин A.C., 2007, Якименко E.H., Гугучкина Т.И., Прах A.B., Чигрик Б.В., Грюнер М.А., 2008, Петров B.C., Ларькина М.Д., 2009, Оганесянц Л.А., 2011).

Немаловажным условием внедрения технических сортов винограда в производство является технологические испытания и подбор оптимальных условий и режимов их переработки, позволяющих выявить потенциал и качество (Агеева Н.М., 2001).

Качество красных вин зависит от сорта и клона винограда. Вместе с тем, условия и технология выращивания, технология переработки существенно влияют на вкусовые свойства, интенсивность и стабильность окраски, аромат вин. В последние годы в различных районах виноградарства и виноделия, наравне с классической схемой переработки винограда, предусматривающей сбраживание на мезге, применяются усовершенствованные технологии производства вин, за счет внедрения различных технологических приемов, в частности, применение ферментных препаратов для увеличения экстракции, выхода сусла, повышения, интенсивности окраски и улучшения качества вина (Лычева Л.А., Раджабов А.К., Гержикова В.Г., 2004, 2005, Мехузла H.H., Щербаков С.С., 2009). В этой связи, существует необходимость изучения новых сортов и клонов винограда в условиях Анапо-Таманской зоны и установление оптимальных условий и режимов их переработки.

Цель работы. На основе агробиологических и технологических исследований отобрать наиболее перспективные красные технические сорта и клоны винограда для выращива�