Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Декабря 2012 в 15:38, автореферат
Цель исследований – совершенствование технологии специального вина портвейн из перспективных сортов винограда.
Основные задачи исследований:
- обосновать целесообразность использования перспективных белых и красных сортов винограда, выращиваемых в Краснодарском крае, в технологии специальных вин и виноматериалов;
- исследовать влияние дозировки автолизата дрожжей в смеси с дубовой щепой, обработанного электромагнитным полем сверх-высоко- и крайне-низкочастотных электромагнитных полей (СВЧ и ЭМП КНЧ полей) на качество получаемого портвейна, из перспективных белых и красных сортов винограда;
- установить влияние условий брожения и тепловой обработки на компонентный состав и органолептические свойства вырабатываемых виноматериалов из перспективных белых и красных сортов винограда;
- разработать технологическую инструкцию производства специального вина портвейн из перспективных белых и красных сортов винограда, апробировать в производственных условиях, оценить экономическую эффективность внедрения и провести статистическую обработку результатов исследования.
Таблица 1 – Содержание основных летучих компонентов специального
виноматериала из сорта
Компонент |
Добавка экстракта (СВЧ) дрожжей со щепой medium, 50ºС, % |
Добавка экстракта (СВЧ) дрожжей со щепой light 55ºС, % | ||||
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,2 |
0,4 |
0,6 | |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Ацетальдегид |
110,1 |
110,1 |
78,0 |
14,9 |
28,7 |
11,3 |
Диацетил |
4,1 |
1,4 |
3,6 |
6,9 |
Нет |
Нет |
Ацетоин |
24,8 |
3,9 |
10,1 |
13 |
7,5 |
7,2 |
Фурфурол |
77,0 |
90,0 |
67,4 |
100,0 |
105,6 |
86,3 |
2,3-бутиленгликоль |
957,0 |
1143,0 |
1035,0 |
1337,0 |
1225,0 |
1140,0 |
Метанол |
324,2 |
347,5 |
350,0 |
270,0 |
254,0 |
195,0 |
Сумма эфиров, в том числе: |
130,1 |
154,1 |
118,5 |
46,8 |
62,4 |
91,2 |
Метилацетат |
18,4 |
30,2 |
17,3 |
16,3 |
20,2 |
25,8 |
Этилацетат |
96,2 |
104,6 |
70,0 |
19,8 |
22,5 |
24,2 |
Этилкаприлат |
0,9 |
Нет |
17,8 |
2,8 |
2,9 |
15,6 |
Метилкапринат |
8,2 |
8,4 |
7,3 |
0,6 |
1,1 |
0,9 |
Этилацеталь |
5,6 |
4,5 |
1,1 |
3,4 |
3,6 |
2,2 |
Высшие спирты |
||||||
Продолжение таблицы 1 | ||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
в том числе: |
461,4 |
491,6 |
466,3 |
522,5 |
482,3 |
422,4 |
2-бутанол |
Нет |
4,8 |
0,7 |
Нет |
Нет |
Нет |
1-пропанол |
52,7 |
55,2 |
53,6 |
46,2 |
41,1 |
34,5 |
Изобутанол |
89,5 |
98,2 |
90,5 |
66,0 |
63,1 |
53,9 |
Изоамилол |
161,5 |
159,3 |
148,4 |
116,4 |
117,7 |
93,5 |
1-гексанол |
150,5 |
171,2 |
165,0 |
290,6 |
253,5 |
227,5 |
Сумма кислот, в том числе: |
505,8 |
573,3 |
508,7 |
705,6 |
667,6 |
652,9 |
Уксусная |
478,4 |
560,0 |
482,4 |
676,7 |
623,6 |
624,0 |
Изовалериановая |
11,1 |
9,2 |
9,0 |
15,3 |
23,8 |
11,8 |
Фенилэтанол |
19,7 |
24,2 |
12,1 |
26 |
23,5 |
23,1 |
Контролем служил специальный виноматериал из этого же сорта без добавок. Газохроматографические исследования показали, что в опытных виноматериалах активно происходил процесс новообразования компонентов и к концу наблюдений они содержали (мг/дм3): ацетальдегида 11,3-110,1, диацетила до 6,9, ацетоина 3,9-24,8, фурфурола 67,4-105,6, этилацетата до 104,6, метанола до350, высших спиртов 422,4-522, кислот уксусной до 676 и изовалериановой до 23,8, фенилэтанола 12,1-26.
Внесение в виноматериалы
Влияние количества внесенного экстракта смеси автолизата дрожжей и щепы разной степени подготовки, обработанных полем СВЧ, на содержание аминокислот в виноматериалах из сорта Олимпийский показано в таблице 2. При температуре обработки 55°С и увеличении дозировки экстракта (щепа light) содержание (мг/дм3) аргинина возрастало от 370 до 393,7, лизина – от 1,7 до 3,2, фенилаланина – от 17,0 до 23,0, глицина от 26,0 до 33,0; уменьшались массовые концентрации гистидина от 121,0 до 109,0, тирозина от 13,0 до 4,7; не изменялось содержание лейцина, валина, метионина, треонина (таблица 2). Максимальное содержание пролина и суммы аминокислот найдено для варианта с дозированием 0,6 % экстракта (превышало значения других вариантов на 10-14 %). Наиболее типичная органолепти-ческая оценка установлена для дозировки 0,4 % экстракта (СВЧ) – это нарядный темно-гранатовый цвет, полный гармоничный вкус. Для дозировок 0,2 и 0,6 % отмечен красный цвет с луковичными тонами, а при внесении 0,6 % экстракта – негармоничный вкус. При 60°С значительно усиливались тона мадеризации.
Таблица 2 – Влияние количества внесенного экстракта дрожжей со щепой
light (СВЧ) на содержание основных аминокислот (мг/дм3)
специального виноматериала из сорта Олимпийский,
55ºС при Р=0,95
Наименование аминокислоты |
Контроль, без добавок |
Добавка экстракта дрожжей со щепой light (СВЧ), % | ||
0,2 |
0,4 |
0,6 | ||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Аргинин |
380,4 |
372,0 |
393,6 |
387,2 |
Тирозин |
96,5 |
13,0 |
23,0 |
4,7 |
Гистидин |
98,2 |
121,3 |
145,0 |
109,7 |
Метионин |
22,0 |
47,7 |
41,2 |
52,3 |
Пролин |
2650 |
2290 |
2300 |
2660 |
Треонин |
440,5 |
462,0 |
408,0 |
473,0 |
Триптофан |
12,7 |
17,3 |
21,0 |
26,0 |
Альфа-аланин |
152,5 |
167,3 |
180,1 |
186,7 |
Глицин |
30,2 |
26,6 |
30,0 |
33,2 |
Сумма |
3940 |
3570 |
3600 |
4000 |
При последовательном увеличении дозировки экстракта (щепа medium, СВЧ) и температуре обработки 50°С возрастали массовые концентрации (мг/дм3) аргинина, лизина, гистидина на 10-30 %; уменьшались тирозина, фенилаланина, глицина на 30-50 % и не подвергались изменениям – лейцин, валин, треонин, триптофан, серин, альфа-аланин. Максимальное содержание пролина и суммы аминокислот найдено для варианта с дозированием 0,4 % экстракта, несколько меньше для 0,6 %, и наименьшее для 0,2 %. Наиболее типичная органолептическая оценка установлена для виноматериала при дозировке 0,6 % экстракта (СВЧ) – цвет темно-бордовый, насыщенный, аромат полный, гармоничный, вкус гармоничный, маслянистый, с хорошо выраженными тонами тепловой обработки.
Проведенные исследования показали, что сумма фенольных соединений виноматериала из сорта Достойный быстро уменьшалась с увеличением температуры тепловой обработки (для контроля и внесенного 1 %об автолизата дрожжей). Внесение 2 % объемных автолизата или 0,6 % объемных экстракта автолизата дрожжей в смеси со щепой light или medium (в поле СВЧ) позволили сохранить максимальное содержание фенольных веществ в процессе тепловой обработки.
Проведенные наблюдения за тепловой обработкой контроля показали, что, виноматериал из сортов винограда Олимпийский без внесения экстракта (в поле СВЧ) или автолизата, а Достойный без внесения экстракта (в поле СВЧ) были низкого качества, не обладали типичностью из-за активного протекания окислительно-восстановительных процессов и потери окраски ввиду нестабильности комплекса фенольных веществ.
Дегустация контроля и варианта с добавкой автолизата дрожжей показала слабо выраженную типичность аромата, наличие простого, с горечью, негармоничного вкуса, за исключением варианта контроля при тепловой обработке 50°С. Все виноматериалы из сорта Достойный с внесением экстракта (в поле СВЧ) характеризовались типичным вкусом и ароматом, для температуры обработки 50-55°С. Виноматериалы, полученные при температуре процесса портвейнизации 60°С, обладали пониженной оценкой качества: в цвете просматривались луковичные оттенки, особенно для сорта Достойный, с развитой горчинкой, а для применения щепы medium развивался нетипичный вкус.
Для интенсификации процесса портвейнизации виноматериалов дополнительно были поставлены эксперименты с применением процесса СВЧ-экстракции и воздействия ЭМП КНЧ. Воздействию электромагнитных полей КНЧ частотой 3-30 Гц, длительностью обработки 15-60 мин, напряженностью поля 600А/м подвергали автолизат дрожжей, дубовую щепу light, medium и их смеси (10:1 и т.д.). Полученные экстракты дозировали в количестве 0,2-0,8 об.% в специальные виноматериалы из сортов 40 лет Победы и Алешковский и проводили тепловую обработку при 50-60°С.
В результате научных исследований, подтвержденных экспериментальными данными, было обнаружено, что 0,3-0,4 % об автолизата дрожжей в смеси со щепой, подвергнутого обработке ЭМП КНЧ, значительно стимулирует процесс портвейнизации виноматериала, активирует накопление альдегидов, ацеталей, сложных эфиров, сохраняет и стабилизирует запас фенольных веществ, принимающих участие в сложении цвета, а также аромата и вкуса.
Анализ полученных результатов показал, что внесение в специальный виноматериал из винограда 40 лет Победы 0,3-0,5 % об автолизата дрожжей в смеси со щепой обработанного ЭМП КНЧ в течение 30-45 мин, частотой 27-30 Гц, позволило достичь в сравнении с контролем увеличения на 25-90 % массовой концентрации уксусного альдегида, 48-100 % – сложных эфиров, 4,6-77 % – 2-фенилэтанола, в 2-5 раза – ацеталя. Обработка способствовала стабилизации суммы фенольных веществ (была выше на 32-41%), дегустационная оценка превышала контроль на 0,35-0,6 балла. Аналогичная обработка специального виноматериала из винограда сорта Алешковский в сравнении с контролем дала увеличение на 28-73 % массовой концентрации уксусного альдегида, в 1,7-2,0 раза – сложных эфиров, в 6-10 раз – ацеталя, суммы фенольных веществ – на 30-39 %, дегустационная оценка была выше на 0,2-0,4 балла. Ряд экспериментов по изучению возможного влияния объемного соотношения количества автолизата дрожжей и дубовой щепы, подвергаемой обработке ЭМП КНЧ с заданной длительностью и напряженностью показал, что соотношение не имеет влияния на активирование автолизата.
Полученные данные объясняются тем, что обработка ЭМП КНЧ автолизата дрожжей в смеси с дубовой щепой позволяет активировать накопление танидов, дубильных веществ из дубовой щепы и продуктов автолиза дрожжей, которые в дальнейшем участвуют в реакции меланоидинообразования, что позволяет достичь улучшения качества готового продукта. При воздействии на автолизат дрожжей с добавкой дубовой щепы ЭМП КНЧ происходит модифицирование и перегруппировка водородных и отчасти ковалентных связей обрабатываемой среды, в жидкой фазе инициируются экстракционные процессы.
Применение дозировки
3.3 Влияние условий брожения и тепловой обработки на компонентный состав и органолептические свойства виноматериалов из перспективных красных и белых сортов винограда. Специальные виноматериалы из перспективных красных сортов винограда Негро, Подлесный, 40 лет Победы, Достойный и белых – Бианка и Первенец Магарача урожаев 2004-2007 гг, получали в условиях микровиноделия. Спиртование до крепости 18 % проводили при остаточном сахаре 60-70 г/дм3. Для изучения накопления летучих компонентов, аминокислот, фенольных веществ и оценки процесса портвейнизации виноматериалы получали из сусла-самотека, сусла бродящего с мезгой, сусла ферментированного тренолин руж. Тепловую обработку проводили по общепринятой технологии – в интервале температур 50-60°С, в течение 60 суток.
Опытные виноматериалы до проведения тепловой обработки содержали (мг/дм3): ацетальдегида – 35,0-96,8, диацетила – до 12,5, ацетоина 11,0-123,6, фурфурола 79,4-147,6 (для виноматериалов из сорта Негро 6,0-38,0), этилацетата 8,6-53,8, метилкаприната 0,5-12,3, этилацеталя до 4,0, метанола 40,0-297,0, высших спиртов 164,0-322,2, кислот – уксусной - 118,5-289,8 и изовалериановой 8,0-82,0, фенилэтанола 17,5-65,5, ионона до 5,6.
Дегустация, проведенная перед постановкой образцов на тепловую обработку показала, что виноматериалы из ферментированного сусла, отличались более высоким качеством, имели темно-рубиновый, нарядный цвет, насыщенный, гармоничный вкус и аромат. Минимальные оценки получили специальные виноматериалы для всех вариантов из сорта винограда Подлесный, для которых был характерен рубиновый цвет, простой спиртуозный вкус и аромат. По истечении 60 суток тепловой обработки виноматериалов были проведены повторные газохроматографические измерения и органолептическая оценка. Влияние тепловой обработки при 50°С и условий брожения сусла на содержание аминокислот показано на примере виноматериала сорта Первенец Магарача (рисунок 4). Варьирование массовой концентрации летучих компонентов в зависимости от используемого сорта винограда показано в таблице 3. Контакт сусла с мезгой приводил к существенному увеличению в вине суммарного содержания аминокислот, в основном за счет аргинина, треонина, альфа-аланина, что позволяет говорить об улучшении условий меланоидиновой реакции и вкусовой характеристике.
Результаты таблицы 3 свидетельствуют о значительном накоплении ацетоина и метанола в виноматериалах из сорта Первенец Магарача; фурфурола, уксусной кислоты – 40 лет Победы; этилацетата, этилкаприлата, капринового альдегида, 1-гексанола – Бианка; фенилэтанола – Негро.
Рисунок 4 – Влияние условий брожения на содержание основных
аминокислот (мг/дм3) на примере виноматериала из сорта
Первенец Магарача (контроль – виноматериал из сорта Клерет);
для содержания аргинина, пролина, треонина, альфа-аланина
использован коэффициент 0,1
Таблица 3 – Содержание летучих компонентов виноматериалов из
перспективных красных и белых сортов винограда после
тепловой обработки, мг/дм3
Компонент |
Виноматериалы из сортов винограда | ||||||
Первенец Магарача |
Бианка |
Негро |
40 лет Победы |
Подлес-ный |
Достой-ный |
Каберне контроль | |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Ацетальдегид |
85,8-200,0 |
88,7-150,5 |
35,7-186,1 |
59,0-198,0 |
41,0-147,0 |
52,0-212,0 |
42,0-67,4 |
Ацетоин |
3,4-111,5 |
0-7,5 |
13,9-36,4 |
16,2-30 |
0-5,4 |
1,5-6,3 |
0,5-1,7 |
Фурфурол |
5,9-45,9 |
33,9-94,0 |
11,2-74,0 |
9,1-323,8 |
7,8-48,2 |
8,5-38,2 |
2,7-22,1 |
Этилацетат |
31,2-119,6 |
126,0-260 |
17,5-34,0 |
17,0-25,3 |
19,0-64,3 |
16,9-47,2 |
27,8-66,4 |
Метилкаприлат |
2,1-10,5 |
2-5,1 |
1,4-11,0 |
0,6-2,5 |
0,5-2,2 |
0,8-3,8 |
1,7-4,5 |
Этилкаприлат |
0-4,6 |
11,8-12,5 |
0-6,3 |
0,5-6,4 |
0,5-1,4 |
0,7-2,1 |
0,5-3,8 |
Сумма эфиров |
48-220 |
141,3-300 |
32,2-80,0 |
51,0-87,6 |
40,1-73,4 |
37,4-65,4 |
44,0-115,7 |
Метанол |
96,7-410 |
180-320 |
110-280 |
290-340 |
270-350 |
190-260 |
110,0-220 |
Изоамилол |
39-128,7 |
58-103,5 |
36,5-243,3 |
90,4-256,4 |
96-189 |
67-147 |
47,6-114,7 |
1-гексанол |
6,9-64,2 |
337-475 |
4,4-20,6 |
7,2-14,4 |
2,2-6,8 |
3,7-9,1 |
3,5-8,9 |
Высшие спирты |
66,8-230 |
430-670 |
50,8-320 |
150-390 |
140-290 |
150-320 |
120-230 |
Уксусная кислота |
160-380 |
470-500 |
120-240 |
92-880 |
220-560 |
320-620 |
220-390 |
Сумма кислот |
190-445 |
500-520 |
120-250 |
100-1000 |
280-640 |
350-720 |
250-420 |
Каприновый альд |
8,1-65,3 |
60-82,9 |
13,5-54,8 |
12,5-18,5 |
11,8-15,4 |
5,7-9,2 |
5,6-18,8 |
Фенилэтанол |
10,4-30,2 |
22-31,7 |
26-60,1 |
18,5-26,2 |
9,8-14,5 |
12,8-19,7 |
16,8-27,4 |