Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Совершенствование биотехнологических приемов производства красных столовых виноматериалов

ВАК РФ 03.01.06, Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование биотехнологических приемов производства красных столовых виноматериалов"

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК УКРАИНЫ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ВИНОГРАДА И ВИНА «МАГАРАЧ»

ПРОБЕЙГОЛОВА ПОЛИНА АЛЕКСАНДРОВНА

УДК 663.222/.252.3:577.15

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ПРОИЗВОДСТВА КРАСНЫХ СТОЛОВЫХ ВИНОМАТЕРИАЛОВ

03.0^$^- биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ, диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

6 НОЯ 2014

Ялта-2014 005554582

005554582

Диссертацией является рукопись.

Работа выполнена в Национальном институте винограда и вина «Магарач» Национальной академии аграрных наук Украины.

Научный руководитель: доктор технических наук, старший научный

сотрудник

Остроухова Елена Викторовна,

Национальный институт винограда и вина «Магарач», лаборатория тихих вин, заведующий

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Дадашев Мирали Нуралиевич,

ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности», сектор вторичных сырьевых ресурсов, заведующий

кандидат технических наук Черноусова Инна Владимировна, Общество с ограниченной ответственностью «Рессфуд», заместитель директора по производству

Защита состоится 28 ноября 2014 г. в 10-00 ч. на заседании специализированного ученого совета Д 53.365.02 в Национальном институте винограда и вина «Магарач» по адресу: ул. Кирова, 31, г. Ялта, Республика Крым, 298600.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального института винограда и вина «Магарач» по адресу: ул. Кирова, 31, г. Ялта, Республика Крым, 298600.

Автореферат диссертации разослан «•/•Р- » октября 2014 г.

Ученый секретарь

специализированного ученого совета ---- В. А. Бойко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Необходимым условием конкурентоспособности вин является постоянное совершенствование технологии винопродукции, направленное на повышение её качества и расширение ассортимента в соответствии с изменяющимися потребительскими предпочтениями, которые, в случае красных столовых вин, варьируют в широкой гамме оттенков аромата, танинности и полноты вкуса.

В работах Валуйко Г.Г., Косюры В.Т., Шольца-Куликова Е.П., Кудриц-кой Т.Г., Ribèreau-Gayon P., Dubordier D., Glories Y., Perez-Magarino S. основная роль в формировании качества красных столовых вин отводится процессам экстрагирования фенольных и ароматобразующих веществ винограда и их окивли-тельно-восстановительной (OB) трансформации при ферментации и брожении мезги. Направленность и интенсивность этих процессов предопределяется активностью ферментной системы винограда и его углеводно-кислотной, феноль-ной и ароматической зрелостью, периоды достижения которых, в силу ампело-экологических факторов, часто не совпадают. Наиболее эффективным и экономически целесообразным средством воздействия на формирование качества столовых вин является управляемый эндо- и/или экзогенный ферментативный катализ процессов и биоконверсия компонентов сырья дрожжами при мацерации и брожении мезги, что отражено в работах Датунашвили E.H., Ежова В.Н., Гержи-ковой В. Г., Остроуховой Е.В., Berger R.G., PretoriusLS., Swiegers J.H.

Анализ литературы выявил недостаточность сведений о взаимосвязи углеводно-кислотной зрелости винограда с особенностями его фенольного и арома-тобразующего комплексов и, как следствие, отсутствие эффективных биотехнологических приемов, учитывающих степень зрелости винограда в производстве вин заданного качества.

В связи с изложенным, исследования, направленные на совершенствование биотехнологических приемов производства красных столовых виноматериалов с учетом особенностей сырья и формирования желаемых органолептических характеристик вин, являются актуальными.

Связь работы с научными программами, планами, темами. Исследования, результаты которых представлены в диссертационной работе, выполнялись в соответствии с тематическим планом НИВиВ «Магарач» в рамках заданий: «Разработать методологию эндогенного и экзогенного катализа при формировании, созревании и стабилизации вин разного типа» (№ 0106V004463, 2006 -2010 гг.); «Изучить закономерности трансформации редокс-систем винограда, сусла и виноматериалов и разработать методологию управления ОВ-процессами биотехнологическими и физико-химическими регуляторами с целью получения винопродукции заданных органолептических характеристик» (№ 0111U004126, 2011-2015 гг.).

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось совершенствование биотехнологических приемов производства красных столовых сухих виноматериалов в аспекте направленного формирования их качества.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:

- систематизировать органолептические характеристики красных сухих вин по основным направлениям цвета, вкуса и аромата и выявить компоненты, их обусловливающие;

- выявить закономерности формирования химического состава, физико-химических и органолептических свойств красных сухих виноматериалов в зависимости от зрелости винограда;

- установить взаимосвязь углеводно-кислотной, фенольной и ароматической зрелости винограда; обосновать параметры и методику комплексной оценки зрелости винограда как сырья для производства красных столовых виноматериалов;

- исследовать расы дрожжей рода БассЬаготусез (ЯассЬ.) из Национальной коллекции микроорганизмов для виноделия (НКМВ) НИВиВ «Магарач» и изоля-ты винных дрожжей по их способности к образованию летучих компонентов и формированию аромата виноматериалов;

- выявить эффективные приемы реализации эндо- и экзогенного ферментативного катализа при производстве красных столовых вин в аспекте формирования их органолептических свойств в заданном направлении с учетом зрелости винограда;

- осуществить производственную апробацию и внедрение предложенных методических и биотехнологических решений.

Объекты исследований — формирование качества красных столовых сухих вин в технологическом цикле.

Предмет исследований — совокупность биотехнологических приемов, направленных на формирование фенольного и ароматобразующего комплексов, заданного сенсорного профиля красных столовых сухих виноматериалов, и их оптимизация в зависимости от степени зрелости винограда.

Методы исследований — общепринятые и специальные химические, физико-химические, биохимические, микробиологические, органолептические и математические с использованием современных приборов и компьютерной техники.

Научная новизна полученных результатов. Впервые:

- выявлены закономерности формирования сенсорного профиля красных столовых виноматериалов в зависимости от изменений углеводно-кислотного, фенольного и ароматобразующего комплексов винограда при его созревании: зрелый виноград обусловливает накопление окисленных фенольных и антоциан-танинных компонентов, прямо коррелирующих с интенсивностью бархатистого дескриптора вкуса, ягодно-фруктовых и пряных оттенков аромата; незрелый -восстановленных форм фенольных соединений, коррелирующих с проявлением вяжущих и терпких свойств вкуса, растительных и цветочных тонов аромата;

- математически описана взаимосвязь углеводно-кислотной, фенольной и ароматической зрелости винограда и установлены наиболее информативные показатели, их отражающие;

- выявлены особенности новых селекционных рас дрожжей вида ЗассЬагошусез сегеу!з1ае: высокая способность к синтезу высших спиртов, лакго-

нов, сложных эфиров, глицерина; низкая — к синтезу уксусной кислоты;

- обоснованы новые биотехнологические агенты, режимы и параметры приемов регулирования интенсивности экстракционных и окислительно-восстановительных процессов производства красных сухих виноматериалов в зависимости от зрелости винограда, обеспечивающие формирование цвета, аромата и вкуса вин в заданном направлении.

Получили дальнейшее развитие: исследования взаимосвязи сенсорного восприятия аромата виноматериалов и качественного и количественного содержания ароматобразующих компонентов; исследования биосинтетической активности рас дрожжей из НКМВ НИВиВ «Магарач», препаратов активных сухих дрожжей (АСД); закономерности формирования химического состава, физико-химических и органолептических свойств вин при ферментации мезги экзогенными системами различной каталитической активности; система управления качеством красных столовых вин, усовершенствованная в части комплексной оценки зрелости винограда, средств управления и алгоритмов их использования.

Практическая значимость полученных результатов заключается в усовершенствовании технологии красных столовых виноматериалов на основе использования эндо- и экзогенного катализа, рас дрожжей с различной биосинтетической активностью, направленных на минимизацию отклонений показателей зрелости винограда от оптимальных значений и получение виноматериалов с заданными органолептическими характеристиками:

- разработан новый подход к комплексной оценке зрелости винограда, включаю-щий установленные диапазоны оптимальных и допустимых значений показателей, являющиеся основанием для выбора способа и режимов ферментации и брожения мезги;

- отобраны расы дрожжей вида ЗассЬаготусеБ сегеу181ае и ферментные препараты, усиливающие цветочные, растительные, ягодно-фруктовые или пряные оттенки аромата и терпкие или бархатистые дескрипторы вкуса красных столовых вин. Селекционные расы дрожжей включены в НКМВ НИВиВ «Магарач» в соответствии с оформленными паспортами: 1-651 и 1-652;

- разработана совокупность биотехнологических приемов и схемы их реализации в производстве красных сухих виноматериалов с устойчивым рубиновым цветом, бархатистым вкусом и ароматом трех сенсорных направлений (цветочно-ягодный, ягодно-фруктовый и пряно-ягодный) с учетом параметров зрелости винограда, предусматривающие: применение комплекса экзогенных пекти-наз, препаратов конденсированного танина, варьирование доз диоксида серы, брожение мезги до 1/3 остаточных Сахаров с использованием рас дрожжей с разной биосинтетической активностью.

Новизна разработанных технических решений подтверждена Патентом Украины № 78577 «Способ обработки мезги при производстве виноградных виноматериалов». Методические и технологические разработки отражены в МУ «Методические рекомендации по использованию ферментативного катализа при производстве виноматериалов разных типов» (РД 00334830:069), утвержденных НААН.

Реализация работы. Разработанный подход к комплексной оценке зрелости винограда, совокупность биотехнологических приемов производства вино-материалов заданного сенсорного направления в зависимости от зрелости винограда испытаны и внедрены с общим объемом 24 тыс. дал в СПК «Лиманский» (Николаевская обл., Украина, 2011 и 2012 гг.).

Социальный и экономический эффект разработки заключается в повышении качества и конкурентоспособности красных столовых сухих вин, в расширении их ассортимента, в т.ч. за счет использования винограда автохтонных сортов, без дополнительных энергозатрат и переоборудования производства; в применении селекционных рас дрожжей вместо импортных препаратов АСД; в увеличении коэффициента использования сырья на 10- 15 %.

Экономический эффект от внедрения разработок в производство вин с пряно-ягодным ароматом составляет 9252,6 грн/тыс. дал, вин с цветочно-ягодным ароматом — 9825,5 грн/тыс. дал.

Личный вклад соискателя состоит в анализе сведений об эндогенных и экзогенных факторах формирования качества красных столовых вин; обосновании цели и задач исследования; разработке методики экспериментальных исследований и их реализации, математической обработке и обобщении полученных результатов; разработке методической документации; участии в производственных испытаниях и внедрении результатов исследований. В публикациях автору принадлежат: обоснование актуальности исследований, анализ результатов и формулирование выводов. Личный вклад соискателя подтверждается представленными документами.

Апробация результатов диссертационной работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены на заседаниях секции Ученого совета НИВиВ «Магарач» по виноделию (2009-2011 гг.); Международной конференции «Realizan inovative in domeniul viti vinicol» (Кишинев, 2008 г.), Х-ой Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Современные достижения в виноградарстве и виноделии» (Ялта, 2011 г.), Международном форуме виноделов и энологов «Научные аспекты формирования национальной аутентичности украинских винодельческих регионов» (Одесса, 2012 г.); во II туре конкурса на присуждение премии Президиума Национальной академии аграрных наук Украины «За кращу наукову доповщь молодого ученого НААН з фундаментальних та прикладних дослщжень» (Киев, 2012 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ, из них в специализированных научных изданиях Украины и России - 14 статей (1 - без соавторов), материалов конференций - 1 (Молдова), патентов Украины — 1.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 155 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 4 разделов, включая обзор литературы, выводов; содержит 29 таблиц, 54 рисунка, 4 приложения. Список использованных источников включает 257 наименований, из них 140 - иностранных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, ее связь с тематическими планами, сформулированы цель и задачи исследований, изложена научная новизна и практическая значимость полученных результатов, представлены результаты их апробации и внедрения, сведения о личном вкладе автора в проведенных исследованиях.

В первом разделе представлен аналитический обзор литературы, показавший значимую роль в формировании качества красных столовых вин процессов экстрагирования фенольных и ароматобразующих веществ винограда, их окислительно-восстановительных превращений, имеющих место при ферментации и брожении мезги/сусла. Интенсивность этих процессов зависит от концентрации и состава компонентов в ягоде, активности ферментов винограда, обусловленных его сортом, районом произрастания и степенью зрелости винограда. Показано, что эффективным средством воздействия на химический состав и органолеп-тические свойства красных столовых вин является использование управляемого эндо- и/или экзогенного ферментативного катализа процессов при переработке винограда и культур дрожжей с различной биосинтетической активностью. Выявлены проблемные вопросы производства красных столовых вин: недостаточность сведений о взаимосвязи изменений углеводно-кислотного, фенольного и ароматобразующего комплексов винограда при созревании и отсутствии научно-обоснованных биотехнологических приёмов формирования органолептических свойств вин с учетом зрелости винограда.

На основании обобщения литературных данных сформулированы цель и рабочая гипотеза совершенствования биотехнологических приемов производства красных столовых сухих виноматериалов, заключающаяся в обосновании новых биотехнологических агентов (дрожжей, экзогенных ферментных систем) и оптимизации режимов и параметров их использования в зависимости от степени зрелости винограда и заданного качества вин; конкретизированы задачи исследований.

Во втором разделе представлены материалы и методика проведения исследований, методы анализа винограда, сусла, виноматериалов, дрожжей и статистической обработки экспериментальных данных.

В работе были использованы: виноград красных технических сортов, произрастающий в регионах Крыма и Украины, 2009-2013 гг. урожая (12 сортов и 75 партий); мезга, сусло и столовые сухие виноматериалы, полученные в условиях микровиноделия и производства (145 образцов); ферментные препараты (ФП), включающие комплекс пектиназ, как сопутствующие - гемицеллюлазы и глико-зидазы; чистые культуры дрожжей (ч.к.д.) из НКМВ НИВиВ «Магарач», природные изоляты дрожжей, выделенные из осадков спонтанно сброженного сусла винограда красных сортов из Судакского района Крыма, препараты АСД; препараты антиоксидантного и антиоксидазного действия: диоксид серы, препараты танина (конденсированного и гидролизуемого).

Качество и техническую (углеводно-кислотную) зрелость винограда оценивали в соответствии с «Методикой оценки сортов винограда по физико-

химическим и биохимическим показателям» (РД 0033483.042) и ДСТУ 2366; фе-нольную — по сенсорным характеристикам семян и колориметрически по методу Glories, учитывающим долю легкоэкстрагируемых антоцианов и танинов семян в пигментном и фенольном комплексе ягод соответственно; ароматическую зрелость - органолептически.

С целью выявления факторов формирования сенсорных характеристик винограда и виноматериалов и их взаимосвязи с химическим составом объектов, были модифицированы, согласно стандартам ISO, методики органолептической оценки винограда для виноделия (путем тестирования сусла, полученного после настаивания мезги в течение 48-ми ч при температуре 23±2 °С) и столовых вин, предусматривающие числовую индексацию основных дескрипторов их цвета, аромата и вкуса. Органолептическое тестирование винограда и виноматериалов по модифицированным методикам и традиционной 10-балльной системе проводили с привлечением дегустационных комиссий НИВиВ «Магарач» и заводов.

Виноматериалы вырабатывали в соответствии с общими правилами виноделия. Контрольными схемами являлись: брожение мезги с плавающей шапкой до 1/3 остаточных Сахаров или брожение сусла после настаивания мезги в течение 48 часов при 25±3 °С (доза S02 80±5 м/дм3, температура брожения 25±3 °С, ч.к.д. Каберне-5). Схемы приготовления опытных виноматериалов, направленные на регулирование интенсивности экстракционных и окислительно-восстановительных процессов, состава ароматобразующего комплекса, включали: использование экзогенных ферментных систем различной каталитической активности (доза по основной активности 85-100 ед/дм3), варьирование при эндо-и экзогенной ферментации мезги температурных режимов (от 8 до 55 °С), длительности (4, 48 ч), степени сбраживания Сахаров (до 1/2, 1/3, 2/3 остаточных Сахаров), дозы диоксида серы (55-125 мг/дм3), вносимых препаратов конденсированного танина (0,2 г/дм3); коллекционных рас и изолятов дрожжей АС Д.

Изучение морфолого-культуральных и физиолого-биохимических свойств рас и изолятов дрожжей проводили общепринятыми методами («Практическая микробиология виноделия», 2003 г.). На всех этапах приготовления виноматериалов осуществляли микробиологический контроль по ИК 9170-1128-00334600.

Для выполнения работы использовали стандартизированные и описанные в специальной литературе методы анализа химического состава, физико-химических и биохимических свойств винограда, виноматериалов и вин, основанные на принципах колориметрии, титриметрии, хроматографии, потенцио-метрии, спектрофотометрии. Результаты экспериментальных исследований обрабатывали методами дисперсионного, корреляционного, регрессионного, дис-криминантного, кластерного анализов с использованием программы SPSS Statistics 17.0.

В третьем разделе представлены результаты систематизации органолеп-тических характеристик красных столовых сухих виноматериалов и вин и их взаимосвязь с химическим составом и физико-химическими свойствами вино-продукции; анализ влияния зрелости винограда и биотехнологических факторов производства виноматериалов на формирование их химического состава и сенсорных свойств.

Систематизация сенсорных признаков вин и статистическая обработка данных их органолептического тестирования позволила выявить три характерных направления аромата вин, которые высоко оценивались дегустаторами: ягодно-фруктовый с выраженными цветочными оттенками, ягодно-фруктовый и ягодно-фруктовый с яркими пряными тонами. Эти виноматериалы значимо (X Уил-кса=0,12, р<0,01) отличались по вкладу отдельных дескрипторов в общее сложение аромата. Анализ ароматобразующего комплекса показал, что виноматериалы по направлению аромата дискриминируются (р<0,05) при совокупном учете массовой концентрации монотерпенолов, фенилэтанола, лактонов, алифатических спиртов С3-С5 ряда, сложных эфиров, альдегидов и летучих фенолов (рис. 1А). Установлено, что интенсивность цветочного дескриптора коррелирует с массовой концентрацией монотерпенолов и сложных эфиров, ягодно-фруктового -лактонов, пряного - летучих фенолов и альдегидов.

Функция 1

фенилэтанол (г*=0,39), Сз-Св-спирты (г=0,39)

Функция 1

ИХВ2 (г= 0,63); Р42О(Г=0,55)

лактоны (г=0,22) ёЕЬ/ФВ (г=0,49); 12/ФВ (1=0,57); ИХВ3 (1=0,45)

Рис. 1. Диаграмма распределения красных столовых виноматериалов в зависимости от: А — содержания ароматобразующих компонентов; Б - физико-химических показателей: 1 - ягодно-фруктовый аромат с цветочными оттенками; 2 - ягодно-фруктовый; 3 - ягодно-фруктовый с пряными тонами; 4 - бархатистый вкус (вклад дескриптора > 10 %); 5 - не бархатистый вкус (вклад дескриптора < 10 %).

* г - здесь и далее - коэффициент корреляции.

Выявлено, что наибольшую позитивную роль в восприятии вкуса виноматериалов играет бархатистый дескриптор (г=0,83, р<0,01). С использованием кластерного анализа данных органолептического тестирования установлено (р<0,001, ошибка кластеризации 8 %), что доля бархатистого дескриптора в об-

щем сложении >10 %, характерна для «гармоничных, танинно-бархатистых» ви-номатериалов и вин; при значении показателя менее 10 % образцы оценивались как «недостаточно гармоничные». Установлено, что фенольный комплекс вино-материалов с выраженной бархатистостью вкуса в сравнении с другими винома-териалами, обогащен окисленными формами фенольных веществ, о чем свидетельствует снижение величин их потенциометрических показателей (ёЕЬ/ФВ; 12/ФВ); а пигментный комплекс - рН- и БОг-устойчивыми полимерными антоци-ан-танинными фракциями (ИХВ2), что следует из более высоких значений этого показателя и оптической плотности при длине волны 420 нм (В42о), меньшие значения показателя ИХВ3, отражающего долю рН-зависимых мономерных анто-цианов в фенольном комплексе (рис. 1Б).

Исследование влияния зрелости винограда на формирование сенсорных и физико-химических свойств красных сухих виноматериалов проводили, используя виноград разных сортов, произрастающий в различных регионах и характеризующийся: массовой концентрацией Сахаров 164 - 259 г/дм3, титруемых кислот - 3,8- 11,0 г/дм3, рН- 2,9 -4,1 технологическим запасом фенольных веществ (ТЗ ФВ) 952 - 3896 мг/дм3, антоцианов (ТЗ КрВ) - 103 - 1199 мг/дм3; сте-пеныо экстрагируемости фенольных веществ (антоцианов) от их технологического запаса при прессовании целых ягод (ФВ/ТЗ ФВ, КрВ/ТЗ КрВ) - 13 - 82 (13- 94) %, при настаивании мезги (ФВнм/ТЗ ФВ, КрВнм/ТЗ КрВ) —15 — 66 (15 — 76) %; долей легко экстрагируемых антоцианов (Еа) - 26-66 %, долей танинов семян в фенольном комплексе ягод (Мр) - 5 - 37 %, восприимчивостью феноль-ного комплекса к окислению - 75-98 %, монофенолмоноксигеназной (МФМО) активностью - 1,7 - 18,8 у.е. Дегустационная оценка приготовленных по контрольной схеме виноматериалов составляла от 7,6 до 7,9 баллов.

Установлено (на примере сорта Каберне-Совиньон), что накопление Сахаров в винограде от 190 до 240 г/дм3 сопровождалось ростом технологического запаса фенольных и красящих веществ, потенциального количества антоцианов в среднем в 1,2 раза (рис. 2А). При этом, степень экстрагируемости фенольных компонентов при настаивании мезги снижалась на 24 %, а антоцианов - увеличивалась на 21 %; доля легкоэкстрагируемых антоцианов в пигментном комплексе винограда возрастала на 34 % (рис. 2Б). По мере накопления Сахаров в указанном диапазоне, цвет семян изменялся от коричнево-зеленого до коричневого, увеличивалась их хрупкость, снижалась горечь и вяжущие свойства; увеличивались вклад бархатистого дескриптора в сложение вкуса (до 13 %) и доля ягодно-фруктовых оттенков в аромате ягод (в 1,4 раза), а доля растительных оттенков, прямо коррелирующая с массовой концентрацией С6-спиртов, - снижалась (в 2,2 раза).

Статистическая обработка экспериментальных данных в рамках винограда | одного сорта выявила взаимосвязь показателей его углеводно-кислотного и фе-нольного комплексов и аромата (г=0,77 - 0,95). Положительная корреляция установлена между массовой концентрацией Сахаров, показателем технической зре- | лости (ПТЗ), и величинами показателей, отражающих количество антоцианов в винограде и долю легкоэкстрагируемых антоцианов, интенсивностью ягодно-фруктового дескриптора аромата, бархатистого дескриптора вкуса ягод и корич-

невого цвета семян. Отрицательная корреляция - между величиной глюкоацидо-метрического показателя, интенсивностью бархатистого вкуса и долей танинов семян в фенольном комплексе. Показано, что с увеличением сахаристости в винограде выше 220 мг/дм3 значимо возрастает МФМО активность (в среднем в 1,7 раза) винограда, достигая в среднем 10,9 ед., и восприимчивость фенольного комплекса к окислению. Следует отметить, что межсортовая и межрегиональная дисперсия показателей фенольной зрелости винограда может превышать внутри-сортовую, обусловленную уровнем накопления Сахаров, снижая в общем массиве данных выявленные корреляционные связи до среднего уровня.

3000 \ 2500

12000 И

« 1500

го

Н

И 1000

о

Р 500

70 60 50 40 30

40 *

■а

30 |

а 20« "а со

600 1500 <4400

со

%300

с

4200 а 100

195 200 215 240 , Массовая концентрация Сахаров, г/дм

тш тз фв ея тз Крв

-♦-ФВнм/ТЗфв, % —КрВнм/ТЗкрв, % ягодно-фруктовые оттенки аромата, бархатистость вкуса растительные оттенки аромата, кислый вкус

195 200 215 240 Массовая концентрация Сахаров, г/дм3

8А рН 1,0* ЕША рН 3,2

•Еа, %

А Б

Рис. 2. Динамика компонентов фенольного комплекса (А) и показателей фенольной зрелости (Б) винограда сорта Каберне-Совиньон:

* А рН 1,0 - массовая концентрация потенциального количества антоцианов; А рН 3,2 -массовая концентрация легкоэкстрагируемых антоцианов; Еа - доля легкоэкстрагируемых антоцианов.

Взаимосвязь показателей углеводно-кислотного и фенольного комплексов винограда с органолептическими характеристиками виноматериалов характеризуется тенденциями, аналогичными выявленным для сенсорных признаков винограда. Вклад танинно-терпкого дескриптора в сложение вкуса виноматериалов прямо пропорционален (г=0,56) технологическому запасу фенольных веществ в винограде; бархатистого - доле легкоэкстрагируемых антоцианов (г=0,78) и обратно пропорционален — доле танинов семян в фенольном комплексе (г=-0,32); обратная корреляционная связь выявлена между показателями углеводно-кислотного комплекса винограда и долей растительных оттенков в аромате виноматериалов.

Учитывая значимость бархатистого дескриптора в сложении вкуса винома-териалов, все исследуемые образцы по указанному признаку и дегустационной оценке были разбиты на 2 условные группы. Виноматериалы 1-ой группы отличались гармоничным, бархатистым вкусом, отсутствием горечи и вяжущих свойств, ароматом ягодно-фруктового направления с различным спектром оттенков. Виноград, из которого они приготовлены, характеризовался коричневым цветом семян, значениями массовой концентрации Сахаров 190 - 248 г/дм3, ПТЗ в среднем - 255, ТЗ ФВ - 2232 мг/дм3, долей танинов семян 9-17 %, долей легко экстрагируемых антоцианов - 37 - 66 %. Виноматериалы 2-ой группы отличались излишней терпкостью, вяжущими свойствами, присутствием горчинки, выраженными растительными оттенками в аромате; виноград имел семена преимущественно зелено-коричневого цвета; массовую концентрацию Сахаров 176 -222 г/дм , ПТЗ в среднем - 228, ТЗ ФВ - 1933 мг/дм3, Мр - 15 - 30 %, Еа -26-41 %. На основании представленных выше закономерностей формирования фенольного комплекса винограда по мере его созревания, был сделан вывод, что в первом случае виноград достиг фенольной зрелости, а во втором - нет.

Выявлено, что виноматериалы, полученные из винограда, достигшего фенольной зрелости, обогащены по сравнению с виноматериалами из незрелого винограда фенольными компонентами (в среднем, в 1,2 раза), в частности их окисленными формами (величины показателей 12/ФВ и ÄEh/ФВ в 1,3 - 1,4 раза меньше) и pH- и 802-независимыми полимерными антоциан-танинными комплексами (значения показателей ИХВ, и ИХВ2 выше, а ИХВ3 - ниже в среднем в 1,1 раза), как следствие, характеризовались интенсивным рубиновым цветом (табл'. 1). Такое влияние степени зрелости винограда на фенольный комплекс виноматериа-лов объяснимо, с одной стороны, накоплением компонентов в кожице ягод и увеличением проницаемости её клеточных стенок по мере созревания винограда (Roediger А., 2006, Hanlin R. L., 2010), с другой стороны, - повышением МФМО активности винограда при созревании и интенсификации процессов окисления компонентов при его переработке. Последнее, косвенным образом, подтверждает более высокая (в 1,3 раза) массовая концентрация альдегидов в виноматериалах из зрелого винограда и меньшая (в 1,1 раза) - терпеноидов.

Обработка экспериментальных данных по качеству винограда и виномате-риалов методом бинарной логистической регрессии позволила выявить наиболее информативные показатели фенольной и углеводно-кислотной зрелости - Еа и ПТЗ - и вывести формулу, совокупно учитывающую их значения в винограде и позволяющую оценить зрелость сырья для производства красных сухих винома-териалов:

p=l/l+e"z,

ri,ro гДе 2 = а - b х Еа - с х ПТЗ, Еа - доля легкоэкстрагируемых антоцианов, %• ПТЗ - показатель технической зрелости; а, Ь, с - коэффициенты, определяемые индивидуально для разных сортов винограда.

При значении р менее 0,5 виноград оценивается как достигший зрелости для приготовления столовых сухих виноматериалов. Ошибка классификации винограда по предложенной формуле составляет менее 10%.

Таблица 1

Диапазоны варьирования и средние значения показателей виноматериалов, полученных из винограда разной категории фенольной зрелости

Показатели Группа винограда Показатели Группа винограда

незрелый зрелый незрелый зрелый

Дегустационная оценка, балл 7.62 - 7,78 7.75-7.88 13420 0.166-0.594 0,176-0,605

7,71 7,83 0,324 0,406

Объемная доля этилового спирта, % об. 9.8-14.5 10.8-14.4 Интенсивность цвета 0.431 -1.287 0,464-1.472

12,2 12,6 0,812 0,953

Массовая концентрация титруемых кислот, г/дм3 6,1 - 10,8 7,3 4.7-8.6 6,4 Оттенок цвета 0,15-1,04 0,58 0.39-1.17 0,57

Массовая концентрация, мг/дм3 - фенольных веществ 664-1717 1104 942-1978 1309 ИХВ! 0.819-0.966 0,846 0,876-0.983 0,903

-антоцианов 122-346 169 127-392 209 ИХВ2 0,171-0,431 0,312 0.207 - 0.476 0,347

- ванилинреагирующих 26-473 137 48-536 192 ИХВз 0.106-0.423 0,269 0.094-0.548 0,235

- альдегидов 27-71 45 39-84 60 (12/ФВ)х103 (смЗ-дмЗ/г) 1,7-4.5 2,6 1.3-2.9 2,0

- терпеноидов 1.9-3,4 3,1 1,7-3.1 2,7 (ДЕЫФВ)х102 (мВ-дмЗ/мг) 2,07 - 8.57 4,2 2.24 - 5.97 2,9

Установлены диапазоны значений показателей зрелости для винограда сортов Каберне-Совиньон, Мерло и Эким кара, обусловливающие получение вино-материалов с гармоничным и бархатистым вкусом, которые выявили, что достижение фенольной зрелости винограда происходит при высоких значениях ПТЗ, в 25 % случаев превышающих рекомендуемые в научно-технической литературе значения для производства сухих виноматериалов.

Исходя из вышеизложенного, конкретизированы задачи совершенствования технологии красных сухих виноматериалов: устранение негативных последствий несовпадения периодов достижения виноградом углеводно-кислотной и фенольной зрелости путем регулирования окислительных и экстракционных процессов при мацерации мезги с использованием управляемого эндо- и экзогенного ферментативного катализа и рас дрожжей с различной способностью к синтезу ароматобразующих соединений.

Оценка эффективности используемых биотехнологических приемов в аспекте формирования заданных органолептических характеристик виноматериалов из винограда разной категории зрелости показала следующее.

В случае использования винограда, достигшего фенольной зрелости, сульфитация мезги в дозе 80±5 мг/дм3, брожение мезги до 1/3 остаточных Сахаров или настаивание мезги при температуре 23±2 °С в течение 48 часов (с последующим брожением сусла) обусловливали сбалансированность процессов экстрагирования и окислительной трансформации фенольных и ароматобразующих

компонентов виноградной ягоды и способствовали получению виноматериалов с бархатистым вкусом и выраженным ягодно-фруктовым ароматом.

Снижение дозы сульфитации мезги до 60±5 мг/дм3 способствовало интенсификации окисления фенольных и ароматобразующих веществ, что приводило к снижению в виноматериалах массовой концентрации терпеновых (в 1,4 раза) и фенольных (в 1,3 раза) компонентов за счет седиментации продуктов их полимеризации и конденсации, обогащению антоциан-танинными комплексами, что обеспечивало усиление (в 1,9 раза) бархатистого вкуса и пряных оттенков в аромате виноматериалов. Повышение дозы вносимого диоксида серы (100 - 120 мг/дм3), криомацерация мезги и уменьшение уровня сбраживания Сахаров при брожении мезги ограничивали окисление компонентов, что приводило к накоплению в виноматериалах восстановленных фенольных компонентов, мономерных антоцианов, терпеновых и С6-соединений и получению виноматериалов с терпкими и вяжущими свойствами и цветочными и/или растительными оттенками в аромате.

Экзогенная ферментация мезги (при настаивании или брожении) винограда разной категории зрелости комплексом пектиназ приводила к значимому накоплению в виноматериалах по сравнению с контрольными вариантами (брожение мезги) терпеновых спиртов (в среднем в 2,1 раза), процианидинов и ванилинреа-гирующих веществ (в 1,4 раза), антоцианов (в 1,7 раза) и, в то же время, к обогащению их окисленными формами компонентов и рН- и 802-устойчивыми полимерными антоциан-танинными фракциями (рис. 3). Не отмечено значимого влияния экзогенной ферментации мезги на массовую концентрацию альдегидов, сложных эфиров и высших спиртов в виноматериалах. Представленные данные свидетельствуют о сбалансированной интенсификации процессов экстрагирования и окислительной трансформации компонентов при ферментации мезги комплексом пектиназ и согласуются с результатами исследований других авторов (Ежов, 1988, гашиг, 2004, Остроухова, 2013). В результате виноматериалы, полученные из винограда разной категории фенольной зрелости с применением комплекса экзогенных пектиназ, характеризовались танинно-бархатистым вкусом и развитым ароматом ягодно-фруктового направления с выраженными пряными и цветочными оттенками (рис.4). Выявлено, что наличие в пектолитиче-ских препаратах сопутствующих гемицеллюлазных и гликозидазных активностей способствует формированию темно-рубинового цвета виноматериалов, терпкого вкуса и аромата с растительными оттенками, вследствие деструкции вторичных клеточных стенок кожицы ягод и гидролиза гликозидных форм компонентов, обусловливающих большее обогащение виноматериалов фенольными, в т.ч. красящими, веществами и Сб-компонентами.

Использование препаратов танина, как при эндогенной, так и экзогенной ферментации мезги, взаимодействующего с антоцианами и процианидинами винограда и обладающего антиоксидазными (гидролизуемый) и антиоксидантными (конденсированный) свойствами, приводило к накоплению в виноматериалах устойчивых антоциан-танинных комплексов, терпеноидов и С6-спиртов. При этом, применение конденсированного танина, как и экзогенных пектиназ, приводило к максимальному нивелированию разницы во вкусе виноматериалов, полученных

г

1 2 3 4 5 6 7 8

Способ и параметры мацерации мезги

ИКрВ ВША

ВПрЦ © аЁЫФВ ЖИХВ2х10

А

1 2 3 4 5 6 7 8

Способы и параметры мацерации мезги

ШАл ПСЭ 0 ВС/100 В ТС(общие)х100 Б

Рис. 3. Влияние способов и параметров мацерации мезги на формирование: А - фенольного комплекса; Б - ароматобразующего комплекса виноматериалов:

1, 2 - брожение мезги до 1/3 остаточных Сахаров, 1 - виноград незрелый, 2 - виноград зрелый; 3, 4 -настаивание мезги в течение 48 часов при темпертауре 23±2 °С, 3 - виноград незрелый, 4 - виноград зрелый; 5, 6 - внесение препарата конденсированного танина (доза 0,2 г/дм3), брожение мезги, 5 - виноград незрелый, 6 - виноград зрелый; 7, 8 - внесение ФП пектолитического действия (Депектил Экстракшн, доза 0,02 см /дм3), брожение мезги, 7 -виноград незрелый, 8 - виноград зрелый.

12345678

Способы и параметры мацерации мезги

1 цветочный 5 растительный

□ ягодно-фрукговый

□ пряный

чо40

О4

835 §30

о

«25

Я Си

О 20

§ 15 &

8ю

§ 5 £ о

1 2 3 4 5 6 7 8

Способы и параметры мацерации мезги

@ ягодно-фруктовый 0 терпкий Е2 вяжущим И бархатистый

Б

Рис. 4. Влияние способов и параметров мацерации мезги* на формирование аромата (А) и вкуса (Б) виноматериалов:

* - способы и режимы мацерации мезги идентичны с рис. 3.

из зрелого и незрелого винограда, за счет уменьшения терпких и вяжущих свойств и повышения бархатистости, а также способствовало усилению цветочных оттенков в аромате (см. рис. 3 и 4). Использование гидролизуемого танина, особенно в случае переработки винограда, не достигшего зрелости, приводило к усилению растительных оттенков в аромате виноматериалов.

Термообработка мезги винограда разных категорий зрелости в течение 4-х часов при температуре 40 - 55 °С, как при эндогенной, так и экзогенной ферментации мезги, способствовала проявлению горьких, терпких и вяжущих свойств виноматериалов за счет превалирования процессов экстрагирования компонентов.

Значимым фактором формирования ароматобразующего комплекса и аромата виноматериалов является раса дрожжей. Изучение способности исследуемых рас и изолятов дрожжей к синтезу в процессе брожения уксусной кислоты, глицерина и ароматобразующих компонентов, показало (табл. 2), что изолят дрожжей IV-13 характеризуется высокой спирто-, эфиро- и лактонообразующей способностью по сравнению с коллекционными расами дрожжей, и образуемые компоненты обладают запахом фруктового направления. Изолят 1У-8 отличается низкой способностью к образованию лактонов и сложных эфиров, за исключением синтеза (З-фенилэтилацетата и этил-9-деценоата, обладающих цветочным запахом. Раса Бордо-60 обладает более высокой способностью к синтезу карбонильных соединений по сравнению с другими исследуемыми расами. Изоляты дрожжей 1У-8 и IV-13, как и раса Меганом красный-3 отличаются низкой способностью к образованию уксусной кислоты; а изолят дрожжей 1У-8 и раса Ка-берне-5 - более высокой глицеринобразующей способностью.

Таблица 2

Биосинтетическая способность рас и изолятов дрожжей

Показатель Раса дрожжей изолят

Каберне-5 (1-25) Бордо-60 (1-250) Меганом красный-3 (1-640) 1У-8 IV-13

Объемная доля спирта, % об. 12,26 12,38 13,43 12,64 13,13

Глицерин, г/дм3 7,42 6,65 6,79 7,19 6,89

массовая концентрация, мг/дм^ (средние значени я)

уксусная кислота 273 | 540 | 160 1 183 I 207

Компоненты ароматобразующего комплекса

Алифатические спирты С3-С5-ряда 136,11 143,44 108,6 128,13 178,85

Алифатические спирты Сб-спирты 2,08 2,73 2,83 2,04 1,80

Ароматические спирты 30,78 46,24 37,66 45,14 63,58

Сложные эфиры 26,95 28,18 22,45 21,39 41,22

Лактоны 1,21 1,25 1,19 0,42 1,64

Терпеноиды 0,13 0,16 0,10 0,12 0,12

Карбонильные соединения 1,04 10,64 0,71 0,81 0,62

Анализ органолептических характеристик виноматериалов показал, что использование расы дрожжей Каберне-5, а также препарата АСД УШ1еуиг МТ способствует формированию интенсивного ягодно-фруктового аромата; изолята Г/-8, расы 47-К, АСД УкПеуиг КО - ягодно-фруктового аромата с выраженными цветочными оттенками; изолята ГУ-13, расы Бордо-60 или АСД УЬПеуиг МиШйог - ягодно-фруктового аромата с пряными тонами (рис. 5). Использование для брожения расы дрожжей 47-К отрицательно сказывалось на вкусовой гамме виноматериалов, поскольку усиливало кислотность, придавало вкусу излишнюю терпкость и жесткость.

Таким образом, по результатам проведенных исследований определены новые биотехнологические агенты, режимы и параметры ферментации мезги, способствующие нивелированию негативных последствий отставания периода достижения виноградом фенольной зрелости от углеводно-кислотной (использование препаратов пектиназ и танина), получению виноматериалов с гармоничным вкусом и ароматом разных сенсорных направлений.

цветочный

молочный

ягодно-фруктовый

пряный

растительный

1 Н31У-8,47-К, УМ1еуцг Ю)

цветочный

2 - □ Каберне-5, УИИеуиг МТ

МОЛОЧНЫЙ

ягодно-фруктовый

цветочный 60

молочный

пряный

растительный 3 -ШУ-13, Бордо-60, УШ1еуиг МиНШог

Рис. 5. Аромат красных столовых виноматериалов, полученных с исполь-ягодно- зованием различных рас дрожжей: фруктовый 1 - ягодно-фруктовый аромат с цветочными оттенками;

2 - ягодно-фруктовый;

3 - ягодно-фруктовый с пряными тонами

В четвертом разделе выявленные закономерности формирования химического состава, физико-химических и органолептических свойств в системе «виноград - вино» обобщены в аспекте обоснования параметров зрелости винограда и биотехнологических приемов производства красных сухих вин в зависимости от их значений и заданного качества вин.

Разработана методика комплексной оценки зрелости винограда, включающая оценку его углеводно-кислотной, фенольной и ароматобразующей зрелости по наиболее информативным показателям, отражающим их взаимосвязь

(табл. 3). Установлены оптимальные значения показателей, при которых виноград является зрелым, что обеспечивает получение качественных виноматериа-лов с бархатистым вкусом при брожении мезги, сульфитированной в дозе 80±5 мг/дм3, до 1/3 остаточных Сахаров от их исходной массовой концентрации или настаивании мезги при температуре 23±2 °С в течение 48 часов с последующим брожением сусла (рис. 6). С учетом выявленных возможностей нивелирования негативных последствий несовпадения периодов достижения виноградом разных типов зрелости путем использования различных агентов и режимов ферментации и брожения мезги, установлены допустимые значения показателей.

Таблица 3.

Оптимальные (допустимые) значения показателей зрелости винограда красных сортов для производства столовых сухих вииоматериа-

лов

Тип зрелости Показатели Значения показателей

УГЛЕВОДНО-КИСЛОТНАЯ Массовая концентрация, г/дм'': Сахаров 200-230 (180-240)

титруемых кислот 6-8(4-9)

ПТЗ 200-300(160-350)

ФЕНОЛЬНАЯ ТЗ ФВ, мг/дм3 2000-3500(1000-4500)

Доля легко экстрагируемых антоцианов, % > 45 (> 30)

Доля танинов семян, % < 15 (< 22)

АРОМАТИЧЕСКАЯ Доля растительного дескриптора, % 23-39(40-50)

Доля ягодно-фруктового дескриптора, % 50-77(40-86)

При переработке винограда, не достигшего фенольной зрелости (Еа< 45 %; Мр >15 %) и характеризующегося технологическим запасом фенольных веществ 2000 - 4500 мг/дм3 необходимо для гармонизации вкуса и стабилизации цвета виноматериалов использовать препараты конденсированного танина. При значениях ТЗ ФВ менее 2000 мг/дм3, необходимо проведение ферментации мезги комплексом экзогенных пектиназ для интенсификации как процессов экстрагирования компонентов, так и их окисления; а введение препаратов танина по окончании 4-х часовой ферментации мезги способствует повышению интенсивности и стабилизации цвета. При значениях ТЗ ФВ выше 3500 мг/дм3 рекомендуется снижение дозы сульфитации до 60±5 мг/дм3.

Разработаны режимы и параметры ферментации и брожения мезги с использованием новых биотехнологических агентов в производстве красных столовых вин с устойчивым рубиновым цветом, бархатистым вкусом и ароматом трех сенсорных направлений (рис. 7). Производство виноматериалов с ягодно-фруктовым ароматом и выраженными цветочными оттенками предусматривает сульфитацию мезги в дозе 100±5 мг/дм3, обработку мезги препаратами конденсированного танина, брожение мезги на расе дрожжей 1-651 до 1/3 остаточных Сахаров; с ярким ягодно-фруктовым ароматом — сульфитацию мезги в дозе 80±5 мг/дм3, брожение мезги на расе дрожжей Каберне-5 до 1/3 остаточных Сахаров от их исходного содержания, прессование мезги, дображивание сусла; с

ягодно-фруктовъш ароматом и выраженными пряными оттенками — сульфитацию мезги в дозе 60±5 мг/дм3, ферментацию мезги комплексом экзогенных пектиназ и брожение на расе дрожжей 1-652 или Бордо-60 до 1/3 остаточных Сахаров.

Разработанные параметры зрелости винограда и совокупность биотехнологических приемов производства красных столовых сухих виноматериалов с заданными органолептическими характеристиками успешно прошли производственную апробацию и внедрены в СПК «Лиманский», с общим объемом - 24 тыс. дал.

Разработаны «Методические рекомендации по использованию ферментативного катализа при производстве виноматериалов разных типов» (РД 00334830.069); новизна технического решения подтверждена Патентом Украины № 78577 «Способ обработки мезги при производстве виноградных виноматериалов». Изоляты дрожжей 1У-8 и 1У-13 вида БассЬаготусез сегеу151ае включены в НКМВ НИВиВ «Магарач» в соответствии с оформленными паспортами: 1-651 и 1-652.

Внедрение предложенных методических и биотехнологических решений в производство позволит повысить качество и расширить ассортимент красных сухих вин без дополнительных энерго- и трудозатрат. Экономический эффект при производстве красного столового вина с ароматом цветочно-ягодного направления составил 9825,5 грн/тыс. дал; вина с ароматом пряно-ягодного направления -9252,6 грн/тыс. дал.

ВЫВОДЫ

1. На основании анализа литературных сведений обоснованы перспективные пути совершенствования технологии красных сухих виноматериалов: выявление новых биотехнологических агентов (дрожжей, экзогенных ферментных систем) и обоснование режимов и параметров их использования в зависимости от степени зрелости винограда и заданного качества вин.

2. Установлена взаимосвязь интенсивности бархатистого (прямая) и терпкого, вяжущего (обратная) вкуса вин с накоплением в них окисленных форм фе-нольных компонентов и антоциан-танинных комплексов; направления аромата -с обогащением вин компонентами: ягодно-фруктовый с цветочными тонами -монотерпенолами, сложными эфирами; ягодно-фруктовый - лактонами; ягодно-фруктовый с пряными тонами - альдегидами, летучими фенолами.

3. Выявлены и математически описаны взаимосвязи изменения углеводно-кислотного, фенольного и ароматобразующего комплексов винограда при созревании, показавшие отставание достижения виноградом фенольной зрелости от углеводно-кислотной и ароматической. Определена значимая роль фенольной зрелости винограда в накоплении в виноматериалах восстановленных (незрелый) или окисленных фенольных компонентов, антоциан-танинных комплексов (зрелый); в первом случае виноматериалы обогащены терпеноидами, сложными эфирами, С6-компонентами, во втором — альдегидами.

Рис. 6. Система биотехнологических приемов переработки винограда красных сортов в зависимости от его фенольной зрелости

Рис. 7. Особенности биотехнологических приемов производства красных столовых сухих виноматериалов с гармоничным бархатистым вкусом и ароматом различного направления

4. Установлены наиболее информативные показатели углеводно-кислотной, фенольной и ароматической зрелости винограда и их оптимальные и допустимые значения, являющиеся основанием для выбора рационального способа и режима ферментации мезги.

5. Исследована биосинтетическая активность коллекционных и селекционных рас дрожжей вида ЗассЬаготусеБ сегеу]э1ае: выявлено преимущество последних в отношении синтеза высших спиртов, лактонов, сложных эфиров, глицерина и низкой способности к синтезу уксусной кислоты. Отобраны расы дрожжей, усиливающие цветочные, ягодно-фруктовые или пряные оттенки в аромате вин.

6. Установлено, что использование препаратов пектиназ при ферментации мезги способствует формированию пряных оттенков аромата и бархатистого вкуса виноматериалов; наличие сопутствующих гемицеллюлазных и гликозидазных активностей - растительных оттенков и терпкого вкуса.

7. Выявлены закономерности формирования качества виноматериалов в зависимости от режимов и параметров эндо- и экзогенной ферментации мезги и разработаны биотехнологические приемы производства вин с устойчивым рубиновым цветом, бархатистым вкусом и ароматом следующих направлений:

ягодно-фруктового с выраженными цветочными оттенками: сульфитация мезги в дозе 100±5 мг/дм3, обработка мезги препаратами конденсированного танина, брожение мезги на расе дрожжей 1-651 до 1/3 остаточных Сахаров;

ягодно-фруктового: сульфитация мезги в дозе 80±5 мг/дм3, брожение мезги на расе дрожжей Каберне-5 до 1/3 остаточных Сахаров от их исходного содержания, прессование мезги, дображивание сусла;

ягодно-фруктового с выраженными пряными оттенками: сульфитация мезги в дозе 60±5 мг/дм3, ферментация мезги комплексом экзогенных пектиназ, брожение на расе дрожжей Бордо-60 или 1-652 до 1/3 остаточных Сахаров.

Установлено, что использование при ферментации мезги препаратов танина и экзогенных пектиназ, в том числе совместно, наиболее эффективно для нивелирования негативных последствий отставания фенольной зрелости винограда от углеводно-кислотной.

8. Разработаны «Методические рекомендации по использованию ферментативного катализа при производстве виноматериалов разных типов» (РД 00334830.069). Селекционные расы включены в НКМВ НИВиВ «Магарач», сопровождены паспортами (№ в коллекции: 1-651 и 1-652). Осуществлена производственная апробация и внедрение предложенных методических и биотехнологических решений: общий объем - 24 тыс. дал. Экономический эффект от внедрения разработок в производство вин с пряно-ягодным ароматом составляет 9252,6 грн/тыс. дал, вин с цветочно-ягодным ароматом - 9825,5 грн/тыс. дал.

СПИСОК РАБОТ,

опубликованных по теме диссертации

Статьи в специализированных изданиях

1. Влияние технологических приемов на формирование сортового аромата красных столовых виноматериалов из винограда сорта Саперави северный / И.В. Пескова, Е.В. Остроухова, П.А. Пробейголова [и др.] // "Магарач" Виноградарство и виноделие. - 2009. - № 1. - С. 27-29.

2. Технологическая оценка красных аборигенных сортов винограда, произрастающих в ООО «Солнечная долина», и перспективность их использования для столовых вин / Е.В. Остроухова, И.В. Пескова, П.А. Пробейголова [и др.] //"Магарач" Виноградарство и виноделие - 2010. - № 1.- С. 22-23.

3. Взаимосвязь органолептических характеристик и физико-химических показателей белых крепленых вин / Е. В. Остроухова, И. В. Пескова, П. А. Пробейголова [и др.] // "Магарач" Виноградарство и виноделие. - 2010. - № 1. - С. 24-26.

4. Органолептическая оценка винограда как сырья для виноделия / Е.В.Остроухова, И. В. Пескова, П. А. Пробейголова [и др.] // "Магарач" Виноградарство и виноделие. -2010. — № 3. - С. 22-24.

5. Пробейголова П. А. Исследование ароматических характеристик винограда красных сортов / П. А. Пробейголова // Виноградарство и виноделие: сб. науч. тр. НИВиВ «Магарач» - Т. ХЫ, ч. 2. - Ялта, 2011, с. 87-89.

6. Сравнительный анализ ароматобразующего комплекса красных сортов винограда / Е.В. Остроухова, И.В. Пескова, П.А. Пробейголова [и др.] // Виноградарство и виноделие: сб. науч. тр. НИВиВ «Магарач».-Ялта, 2011. - Т. ХЫ, Часть 1. -С. 77-80.

7. Оценка зрелости винограда для производства красных столовых виноматериалов / Е.В. Остроухова, И.В. Пескова, М.В. Ермихина [и др.] // Виноградарство и виноделие: сб. науч. тр. НИВиВ «Магарач». -Ялта, 2012. - т. ХЫ1. - С. 56-59.

8. Динамика ароматобразующих компонентов винограда в ходе настаивания мезги / Е.В. Остроухова, И.В. Пескова, П.А. Пробейголова [и др.] // "Магарач" Виноградарство и виноделие. - 2012. - № 1. - С. 27-29.

9. Исследование взаимосвязи углеводно-кислотной и фенольной зрелости винограда сорта Каберне-Совиньон / Е.В. Остроухова, И.В. Пескова, П.А. Пробейголова [и др.] // "Магарач" Виноградарство и виноделие. - 2012. - № 1. - С. 30-32.

10. Влияние рас дрожжей на формирование ароматобразующего комплекса и профиля аромата красных столовых виноматериалов из винограда сорта Эким кара / Е. В. Остроухова, И. В. Пескова, П. А. Пробейголова [и др.] // Виноградарство и виноделие: сб. науч. тр. НИВиВ «Магарач». -Ялта, 2013. -т. Х1Л11. - С. 51-55.

11. Исследование способности дрожжей рас Бордо и Каберне-5 к образованию летучих компонентов / Е. В. Остроухова, И. В. Пескова, Т. К. Скори-кова [и др.] // "Магарач" Виноградарство и виноделие. - №2. - 2013. - С. 22-24.

12. Раса дрожжей как фактор формирования аромата натуральных сухих ви-номатериалов из винограда сорта Эким кара / Е. В. Остроухова, И. В. Пескова П А Пробейголова // Науюш пращ ОНАХТ. - Одесса, 2013. - Випуск 44, том 2. - С.

13. Исследование способности культур дрожжей для производства красных столовых виноматериалов к биосинтезу ароматобразующих соединений / Е В Остроухова, И.В. Пескова, П.А. Пробейголова [и др.] // Проблемы развития АПК региона. - Россия, Махачкала, 2013. - № 4 (16). - С. 64-70.

14. Остроухова Е. В. Технологическая оценка белых сортов винограда селекции НИВиВ «Магарач» из разных природно-климатических зон Крыма / Е В Остроухова, И.В. Пескова, П.А. Пробейголова // Виноградарство и виноделие: сб науч

тр. НИВиВ «Магарач». Том ХЫУ.-Ялта. - 2013. - С. 82-86

Другие публикации

15. Комплексная оценка зрелости винограда сорта Эким кара как сырья для производства красных столовых виноматериалов / Е.В. Остроухова, И.В. Пескова П.А. Пробейголова [и др.] // Напитки. Технологии и Инновации. - 2012. - №10 (15)! С. 44-45.

Патенты и авторские свидетельства

16. Пат. № 78577 Украина, МПК C12G1/022, C12G1/028, C12G1/04. Спос1б обробки мезги при виробнтщи виноградних виноматер1ал1в / Остроухова О В Пескова I.B. Пробийголова П.О., Гержикова В.Г.; заявник i власник: HIBÍB «Магарач». -№ и 2012 10444; заявл. 04.09.2012; опубл. 25.03.2013, Бюл. № 6/2013.

Материалы научно-практических конференций

17. Оксидазная активность сусла: влияющие факторы и динамика в ходе настаивания мезги / Остроухова Е.В., Пескова И.В., Гарбуз Т.А., Пробейголова П.А // Realizan inovative in domeniul viti vinicol. Editie speciala a Conferintei Internationale consacrate comemorarii. - Chisinau, 2008. - P. 234-235.

Личный вклад соискателя в научных работах. Теоретический анализ литературных источников, подготовка и проведение экспериментальных исследований математическая обработка данных, написание статьи и подготовка к публикации [з' 5, 6, 13, 14, 17]; проведение экспериментальных исследований, анализ экспериментальных данных, математическая обработка данных, написание статьи [2, 4 7 11 15]; подготовка и проведение экспериментальных исследований, участие в обработке их результатов, написание статьи [8, 9, 12]; проведение экспериментальных исследовании, анализ экспериментальных данных, участие в обработке их результатов

[1, 10]; проведение патентно-информационных исследований, участие в экспериментальных работах, подготовка материалов и написание заявки [16].

АНОТАЦ1Я

Пробийголова П. О. Удосконалення бютехнолопчних прийоьив вироб-ництва червоних столових виноматер1ал1в. - Рукопис.

Дисертац1я на здобутгя наукового ступеня кандидата техшчних наук за спещальшстю 03.00.20 - бютехнолопя. - Нацюналышй шститут винограду 1 вина «Магарач», Ялта, 2014.

Дисертащя присвячена обгрунтуванню та розробщ сукупност бютехнолопчних прииомт регулювання штенсивносп екстракцшних та окислювально-В1ДНОВНИХ процеав виробництва червоних сухих виноматеР1ал1в залежно вщ стиглост1 винограду, яю забезпечують формування кольору, аромату та смаку вин у заданому напрямт

Виявлен1 законом1рносп формування органолептичних характеристик червоних столових сухих виноматер1ал1в залежно вщ змши вуглеводно-кислотного, фе-нольного та ароматоутворюючого комплекс1в винограду протягом його дозршання Обгрунтовано основга шляхи вдосконалення технологи червоних столових виноматерютв, яю спрямоваш на: зменшення насадив несшвпадшня перюдав до-сягнення вуглеводно-кислотноГ та фенольноГ стиглост! винограду у розвитку смаку та формуванш заданого профшю аромату виноматеР1ал1в шляхом регулювання окислювальних та екстракщйних процеав при мацерацц мезги з використанням ен-догенного 1 екзогенного ферментативного катал1зу 1 шдбору рас др1ждж1в ¡з р1зною здатшстю до синтезу ароматутворюючих сполук.

Розроблено новий тдоод щодо комплексно! оцшки стиглостт винограду; обгрунтовано найбшын ¡нформативш показники його стиглост!, 1х оптимальн1 та допустим! значения, як! е шдставою для вибору радюнального способу та режиму ферментаци мезги. Обгрунтовано сукупшсть бютехнолопчних прийом1в при виробницпи виноматер1атв ¡з стиглого та нестиглого винограду (викорисгання препаратш конденсованого тан1ну та екзогенних ферментних систем пектолггичноТ дн). Дослщжено особливосй колекщйних та нових селекщйних рас дриедяав до утворення ароматутворюючих компонента; нов1 раси др!ждж1в виду БассИаготусез сег^тае включено до НКМВ НШШ «Магарач» вщповщно до оформлених паспорпв: 1-651 та 1-652. Вдабрано раси дргждж1в та ферментт препарата, яга сприяють шдсиленню квтсових, япдно-фруктових або пряних вадгшюв аромату та бархатистого дескриптору смаку червоних столових вин.

Обгрунтовано 1 розроблено сукупшсть бютехнолопчних прийошв та схеми '¿х реал1зацп у виробництв1 червоних сухих виноматер1ал1В Ъ стшким рубшовим кольором, оксамитовим смаком та ароматом трьох сенсорних напрям1В (квтсово-япдний, япдно-фрукговий та пряно-ягщний) 13 урахуванням параметр1в стиглост1 винограду, яы передбачають: застосування комплексу екзогенних пектиназ,

препарата конденсованого ташну, вариовання доз дюксиду «рки, бродшня мезги до 1/3 залишкових цукр1в ¡з використанням р1зних рас др1ждж1В.

Розроблеш пщходи до оцшки стиглосгп винограду та прийоми виробництва червоних сухих виноматер1ал1в ¡з винограду р13но1 категор1-1 стиглосп з ароматом р1зного напряму були випробуваш та впроваджеш у виробництво. Розроблена нормативна документащя.

Ключов1 слова: фенольна стиппсть, сенсорш характеристики, напрям аромату, оксамитвий смак, фенольний та ароматугворюючий комплекс, бютехнолопчш прийоми, екзо-1 ендогенна ферментац!я мезги, раса др1ждж1в.

АННОТАЦИЯ

Пробейголова П. А. Совершенствование биотехнологических приемов производства красных столовых виноматериалов. — Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 03.00.20 - биотехнология. - Национальный институт винограда и вина «Магарач», Ялта, 2014.

Диссертация посвящена обоснованию и разработке совокупности биотехнологических приемов регулирования интенсивности экстракционных и окислительно-восстановительных процессов производства красных сухих виноматериалов в зависимости от зрелости винограда, обеспечивающих формирование цвета, аромата и вкуса вин в заданном направлении.

Выявлены закономерности формирования органолептических характеристик красных столовых сухих виноматериалов в зависимости от изменений углеводно-кислотного, фенольного и ароматобразующего комплексов винограда при его созревании. Разработан новый подход к комплексной оценке зрелости винограда, установлены оптимальные и допустимые значения показателей углеводно-кислотной, фенольной и ароматической зрелости винограда для производства красных столовых сухих виноматериалов, являющиеся основанием для выбора способа и режима ферментации мезги в зависимости от зрелости винограда. Исследовано влияние на формирование аромата виноматериалов природных изолятов и коллекционных рас дрожжей; новые расы дрожжей вида БассЬаготусез сегеУ1Б1ае включены в НКМВ НИВиВ «Магарач» в соответствии с оформленными паспортами: 1-651 и 1-652. Выявлены закономерности формирования качества виноматериалов в зависимости от режимов и параметров эндо- и экзогенной ферментации мезги; обоснованы и разработаны биотехнологические приемы производства вин с устойчивым рубиновым цветом, бархатистым вкусом и ароматом трех направлений: ягодно-фруктового с выраженными цветочными оттенками, ягодно-фрукгового и ягодно-фруктового с выраженными пряными оттенками

Ключевые слова: фенольная зрелость, сенсорные характеристики, направление аромата, бархатистый вкус, фенольный и ароматобразующий комплекс, биотехнологические приемы, экзо- и эндогенная ферментация мезги, раса дрожжей.

ANNOTATION

Probeygolova P. A. The Improvement of the Biotechnological Methods of the Producing of Red Table Wines. - Manuscript.

Thesis for the Degree of Candidate of Technical Sciences in Speciality 03.00.20 -Biotechnology. - National Institute for Vine and Wine «Magarach», Yalta, 2014.

The Thesis is concerned with the foundation and development of biotechnological methods set for intensity regulation of the extraction and oxidation-reduction processes of producing red dry wines depending of the grape maturity, providing formation of colour, aroma and taste of wines in the necessary trend.

The regularities of sensory characteristics formation of red table dry wines have been revealed that establish the changes grape carbohydrate-acid, phenolic and aroma-forming complexes dynamics at its ripening. The new approach have led to the development of grape ripening complex rating; optimal and valid values of carbohydrate-acid, phenolic and aroma grape maturity indicators for producing red table dry wines are established; these indexes being the basis for a choice of condition and parameters of mash fermentation depending of grapes ripeness. Influence on aroma formation natural isolates and collection strains of yeast is investigated; new strains of yeast Saccharomyces cerevisiae are included to National collection of microorganisms for winemaking of NIVW «Magarach» according to the issued passports: 1-651 and 1-652. The regularities of the wine quality formation have been revealed that establish the conditions and parameters of endo- and exzogenous fermentation of mash; biotechnological methods producing of wines with ruby colour, velvety taste and aroma of three trends are proved and developed: berry-fruit with the expressed flower shades, berry-fruit and berry-fruit with the expressed spicy shades.

Keywords: phenolic ripeness, sensory characteristics, aroma trend, velvety taste, phenolic and aroma-forming complex, biotechnological methods, exzo- and endogenous fermentation of mash, strain of yeast.

Подписано в печать ¿Я/'/?.

Формат 60x9/16 Бумага печатная. Печать ризограф. Условн. печат. листов 1,9. Тираж 100 экз. Зак. № ¿5(3

Печатная группа. Национальный институт винограда и вина «Магарач» 298600, РК, г. Ялта, ул. Кирова, 31.