Теоретическое обоснование и совершенствование технологии красных вин путем регулирования состава фенольных веществ физико-химическими и биохимическими приемами 05.
Скачать 0.64 Mb.
|
На правах рукописи МАРКОСОВ Владимир АрамовичТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КРАСНЫХ ВИН ПУТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА ФЕНОЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМИ И БИОХИМИЧЕСКИМИ ПРИЕМАМИ 05.18.01 – Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Краснодар – 2009 Работа выполнена в государственном научном учреждении Северо- Кавказском зональном НИИ садоводства и виноградарства Россельхозакадемии Научный консультант: доктор технических наук, профессор Агеева Наталья Михайловна Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Соболев Эдуард Михайлович доктор технических наук, профессор Панасюк Александр Львович доктор технических наук, профессор Кишковская Светлана Альбертовна Ведущая организация: ГНУ Всероссийский научно- исследовательский институт виноградарства и виноделия им. Я.И. Потапенко Россельхозакадемии Защита диссертации состоится 26 ноября 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, ауд. Г-251. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета. Автореферат разослан «_____» _____________ 2009 г. Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук В.В.Гончар
1.1 Актуальность проблемы. Отрасль виноградарства и виноделия является приоритетной в экономике Краснодарского края. Ее возрождение наблюдается сегодня в каждом виноградо–винодельческом хозяйстве: из года в год увеличиваются посадки виноградников, объем производимых виноматериалов, из которых в настоящее время более 55% составляет продукция, производимая из красных сортов винограда. Возросший интерес к красным винам, особенно столовым, по сравнению с белыми не случаен. В них содержится больше природных антиоксидантов, обладающих антиканце-рогенными, антиалергенными, антисклеротическими и противовоспалительными свойствами, обеспечивающих профилактику многих заболеваний и корректирующих антиоксидантный статус человека. Все это определяет высокую значимость красных вин в рационе питания человека. Определяющим фактором качества красных вин является содержание в них широкого спектра фенольных соединений (антоцианов, лейкоантоцианов, ароматических кислот, флавонолов, катехинов, процианидинов и стильбенов). Разнообразие полифенолов и многогранность их свойств требует постоянного внимания к этой группе химических компонентов вин. Фенольные соединения винограда сосредоточены преимущественно в кожице и других твердых структурных элементах грозди. В связи с этим для повышения эффективности их экстракции во время брожения применяют различные технологические приемы, направленные на увеличение степени извлечения полифенолов. Такие приемы используются как в технологии переработки красных сортов винограда (термовинификация, физико-химические и биохимические воздействия и т.п.), так и в агротехнике их выращивания (использование стимуляторов роста, удобрений, обеспечивающих накопление фенольных веществ и снижающих упругость кожицы ягоды винограда и т.п.). Между тем, многие вопросы биохимии фенольных веществ винограда и вина изучены недостаточно, отсутствуют технологии, обеспечивающие направленное регулирова- ние компонентного состава фенольных соединений столовых и специальных красных вин. В связи с этим исследования, направленные на изучение состава фенольных соединений в различных красных сортах винограда в зависимости от места произрастания и приемов агротехники, интенсификацию процессов их извлечения из кожицы виноградной ягоды физико-химическими и биохимическими приемами и их сохранность в процессе хранения вина являются актуальными. 1.2 Связь работы с научными программами, планами, темами. Диссертация выполнялась в соответствии с планом научно-иссле-довательских работ Россельхозакадемии по теме: «Разработать комплекс-ные высокоэффективные типовые технологии производства и стабилизации виноградных вин с использованием новых и перспективных сортов винограда и новейших способов физико-химических воздействий», 2001-2005 гг., № госрегистрации 120309463. 1.3 Цель и задачи исследований. Цель работы – теоретическое обоснование и совершенствование технологии красных столовых и специальных виноградных вин путем регулирования состава фенольных веществ физико-химическими и биохимическими приемами. Основные задачи исследований: - исследовать качественный состав и концентрации фенольных соединений в красных сортах винограда в зависимости от места их произрастания; - оценить технологический запас фенольных соединений в винограде в зависимости от места произрастания и погодно-климатических факторов;
- теоретически обосновать и усовершенствовать технологию производства красных вин путем регулирования состава фенольных соединений физико-химическими и биохимическими приемами; - провести апробацию усовершенствованной технологии в производственных условиях и разработать техническую документацию на красные вина; - определить ожидаемый экономический эффект от внедрения усовершенствованной технологии в производство. 1.4 Научная концепция диссертационной работы заключается в решении проблемы повышения качества и биологической ценности красных виноградных вин на основе совершенствования технологии их производства, достижения оптимальных концентраций и качественного состава фенольных веществ путем направленного использования физических, биохимических и технологических приемов с учетом результатов исследования содержания фенольных соединений в красных сортах винограда в зависимости от места произрастания, почвенно-климатических условий и агротехнических приемов. 1.5 Научная новизна. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена усовершенствованная технология красных столовых и специальных виноградных вин на основе сочетания физико-химических и биохимических приемов, обеспечивающих возможность регулирования состава и концентраций фенольных соединений. Выявлены закономерности накопления компонентов фенольного комплекса в виноградной ягоде в зависимости от условий произрастания винограда, природно-климатических факторов и агротехнических приемов. Установлена корреляция между суммой активных температур и количеством компонентов фенольного комплекса – антоцианов, лейкоантоцианов, ароматических кислот, флавонолов, катехинов, процианидинов и стильбенов. Выявлены закономерности изменения компонентного состава фенольного комплекса красных вин, в том числе антоцианов, лейкоантоцианов, ароматических кислот, флавонолов, катехинов, процианидинов и стильбенов, в зависимости от условий и продолжительности их хранения. Получены новые сведения об изменении компонентов фенольного комплекса, биологически активных веществ, антиоксидантной и антиради-кальной активности в процессе углекислотной мацерации различных сортов винограда. 1.6 Практическая значимость. Усовершенствована технология производства столовых красных вин с применением физико-химических и биохимических приемов на основе регулирования концентрации фенольных соединений, и техническая документация на красные столовые вина «Каберне», «Столовое красное», столовое розовое "Руслан". Усовершенствованная технология внедрена на предприятиях Краснодарского края: НПООО «Сады Кубани», ЗАО АФ "Мысхако", ООО АФ "Фанагория", ООО "Долина", АОО "Витязево" и ЗАО МПБК "Южная винная компания "Очаково" с суммарным экономическим эффектом более 10 млн. рублей в период с 1999 по 2008 гг. 1.7 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на второй всесоюзной конференции по биохимии винограда и вина: "Вопросы биохимии винограда и вина"(г.Москва, 1975 г.); «Новации и эффективность производственных процессов в виноградарстве и виноделии (г.Краснодар, 2005г.); «Методологические аспекты создания прецизионных технологий возделывания плодовых культур и винограда» (г. Краснодар, 2006г.); «Здоровое питание – основа жизнедеятельности человека»(г. Красноярск, 2008г.); "Пища. Экология. Качество" (г.Новосибирск, 2008г.); "Перспективы развития виноградарства и виноделия в странах СНГ" (г.Ялта, 2008г.). В полном объеме работа доложена на расширенном заседании ученого совета ГНУ Северо-Кавказского зонального НИИ садоводства и виноградарства Россельхозакадемии (г. Краснодар,2009г.). 1.8 Публикации: По теме диссертации опубликовано 35 научных работ, в том числе 3 монографии 17 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получено 2 патента РФ на изобретения. 1.9 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 5 глав, изложенных на 289 страницах компьютерного текста, включающего 55 таблиц, 50 рисунков, заключения, списка использованной литературы, включающего 428 источников, в том числе 217– иностранных авторов, и приложения. 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1 Объекты исследований. В качестве объектов исследований использовали виноград красных сортов Каберне-Совиньон (далее по тексту Каберне), Мерло, Саперави, Красностоп анапский, Молдова, Изабелла, выращенный в различных зонах Краснодарского края (Анапский, Темрюкский районы, ЗАО АФ «Мысхако», г. Новороссийск, ЗАО АПФ «Геленджик») и республики Абхазия, сусло и виноматериалы, произведенные из указанных сортов винограда в лабораторных и производственных условиях. 2.2 Методы исследований. Концентрации основных компонентов химического состава винограда, мезги, сусла и виноматериалов определяли по методикам действующих ГОСТ и ГОСТ Р. Исследование качественного состава красящих веществ и процианидинов проводили методом высокоэф-фективной жидкостной хроматографии на приборе «Agilent Technologies». Выделение катехинов осуществляли в системе растворителей н-бутанол : уксусная кислота : вода (4 : 2 : 1), а хроматограммы проявляли реактивом ванилина. Для измерения величины антиоксидантной активности (АОА) в пересчете на TROLOX применяли амперометрический анализатор «ЦветЯуза-01-АА» (ОАО НПО «Химавтоматика», г. Москва). Для определения антирадикальных свойств использовали метод, основанный на принципе косвенного определения количества пероксидов. Измерение массовой концентрации витаминов, органических кислот и свободных аминокислот в соке ягод и виноматериалах проводили методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель-103Р». Концентрации летучих компонентов виноматериалов определяли на газожидкостном хроматографе «Кристалл 2000М» с пламенно-ионизационным детектором. Медико-биологические исследования влияния различных сортов вин на метаболизм липидов и оксидантный статус гомогената печени и сыворотки крови крыс в состоянии стресса, а также иммунотропные эффекты вин проводили в Кубанском государственном медицинском университете. Антивирусные свойства красного вина изучали суспензией вируса табачной мозаики (ВТМ) методом половинок. Исследование влияния энотерапии на иммунитет здоровых пациентов проводили на базе санатория ЗАО "Лесная гавань", (г.Новороссийск). Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием компьютерных программ Statistika и Coplot . Достоверность полученных данных подтверждается многократностью проведения опытов. Уровень вероятности 0,95. При планировании экспериментов (с целью сокращения их количества) использовался метод ротатабельных планов второго порядка Бокса-Хантера. 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 3.1 Исследование качественного состава и концентрации фенольных соединений красных сортов винограда в зависимости от места их произрастания и природно-климатических факторов. Проведенные исследования показали, что при идентичности качественного состава концентрации различных групп фенольных соединений (ФС) изменяются в зависимости от сорта винограда и, особенно, от места его произрастания. Известно, что сумма активных температур в республике Абхазия выше, чем в Анапском и Темрюкском районах Кубани. Аналогичная тенденция прослеживается в величинах концентраций фенолкарбоновых кислот (рисунок 1): они имеют наибольшие значения как в винограде, так и в винах, приготовленных в Абхазии.  Рисунок 1– Значения концентрации фенолкарбоновых кислот в виноматери- але Каберне в зависимости от места произрастания винограда Выявлена наибольшая концентрация (+)катехина в ягодах винограда сорта Саперави, (-)эпикатехина – в сорте Мерло, выращенном в Краснодарском крае и республике Абхазия (таблица 1). Установлено, что в процессе переработки винограда в виноматериал переходят простые катехины. Галлированная форма катехинов - (-)эпикате-хингаллат, содержащийся в семенах и кожице, в виноматериалах не обнару-жен. По-видимому, в процессе переработки винограда (-)эпикатехингаллат под воздействием окислительных ферментов окисляется и осаждается из раствора. Исследование красных столовых вин сорта Каберне свидетельствует о том, что независимо от места произрастания винограда и технологии производства виноматериалы характеризуются идентичным качественным составом катехинов. Различие состоит лишь в количественном переходе их в виноматериал. В структурных элементах ягод исследуемых сортов винограда содержались (-)эпигаллокатехин, (±)галлокатехин, (-)эпикатехин, (+)катехин и следы (-)эпикатехингаллата. Таблица 1– Содержание катехинов в ягодах различных красных сортов винограда
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Содержание введение 3 Общая характеристика бак «Экогель» 4 ... | | С. В. Карвегина, магистрант; М. В. Ключко, магистрант Панова М. Б ... |
| Патентам и товарным знакам (19) Инструментальные методы анализа для идентификации виноградных вин. Виноделие и виноградарство, 2004, марковский м. Г. Совершенствование... | | Совершенствование технологии производства красных столовых вин на... |
| Препараты активных сухих дрожжей для производства игристых вин из... Согласовано: Рекомендовано кафедрой: Учебно-методическое управление ргтэу протокол № | | Рабочая программа учебной дисциплины «Экоаналитическая химия и физико-химические методы анализа» Задачи изучения дисциплины: формирование у студентов навыков проведения химического анализа, в том числе современными физико-химическими... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Мама купила 6 шаров красного и голубого цвета. Красных было больше, чем голубых. Сколько шаров каждого цвета могло быть? (2варианта... | | Теоретическое обоснование проблемы индивидуализации обучения на уроке английского языка |
| Теоретическое обоснование, исследование и разработка технологии резания... ... |  | Примерный шаблон технологической карты урока Типы химических связей. Основополагающий урок, закладывающий необходимые знания для изучения следующих тем: строение вещества, формирующий... |
| Примерный шаблон технологической карты урока Типы химических связей. Основополагающий урок, закладывающий необходимые знания для изучения следующих тем: строение вещества, формирующий... | | Примерный шаблон технологической карты урока Типы химических связей. Основополагающий урок, закладывающий необходимые знания для изучения следующих тем: строение вещества, формирующий... |
| Примерный шаблон технологической карты урока Типы химических связей. Основополагающий урок, закладывающий необходимые знания для изучения следующих тем: строение вещества, формирующий... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Теоретическое обоснование |
| Совершенствование процессов профилирования винтовых канавок и обработки... Специальность 05. 02. 07 – Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки | | Рабочая программа по дисциплине В. В методы очистки и разделения биологически активных веществ Целью изучения дисциплины «Методы очистки и разделения биологически активных веществ» дать студентам представление о сущности современных... |
