автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему: Научные основы повышения качества виноградных вин путем оптимизации процессов их производства

Автореферат диссертации по теме "Научные основы повышения качества виноградных вин путем оптимизации процессов их производства"

УКРАИНСКАЯ АКАДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК Институт винограда и вина "Магарач"

2 0 . ' На правах рукописи

КУДРИЦКАЯ Таиса Георгиевна

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ВИНОГРАДНЫХ ВИН ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ИХ ПРОИЗВОДСТВА

05.18.07- Технология продуктов брожения, алкогольных и безалкогольных напитков

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Работа выполнена с 1965-1993 гг. в Молдавском научно-ис-следовательсжом институте шцевой промышленности, Технологичес-ко-конструкгорском институте НПО "Яловены", Национальном институте винограда и вйна. Институте винограда и вина "Магарач".

Научный консультант: Заслуженный деятель науки Украины, лауреат госцрешш Украины и Молдовы, доктор технических наук, профессор ВАЛУЙКО Г.Г.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор ИОЛЬЦ Е.П.

доктор технических наук, ведущий научный сотрудник ЕМЕЛЬЯНОВ В.Д.

доктор сельскохозяйственных наук, профессор ГОСТОЛАТИЙ Т.А.

Ведущая организация: Комбинат Крымсовхозвинпром.

Защита состоится 2 2 Дека(5ря г. в 1и часов на заседании специализированного совета Д.020.58.02 в институте винограда и вина "Магарач" (334200, республика Крым, г. Ялта, ул. Кирова, 31).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института винограда и вина "Магарач".

Автореферат разослан ноября 1993 г.

Ученый секретарь специали- . зированного совета,

кандидат технических наук Л.И. Куравлева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Акт£альность_дэоблвмы. За последнее десятилетие получен значительный экспериментальный материал в области технологии и биохимии вин, дано теоретическое обоснование основных процессов виноделия. Совершенствованию технологии приготовления и выявлению существенных факторов на этот процесс для разных типов вин посвящены исследования М.А.Герасимова, Г.Г.Агабальякца, Г.Г..Валуйко, А.А.Преображенского, П.Н.Унгуряна, Е.Н.Ддтунашвили, А.К.Родопуло, В.И.Зинченко, В.Н.Ежова, Г.И.Козуба, Е.П.Шольца и др. Шесте с тем ограниченность требований к качеству виноматериалов и готовой продукции, длительной их стабильности, отсутствие системных данных о влиянии различных приемов производства на эти показатели сдерживает дальнейшее совершенствование технологии, создание новых технических решений и повышение эффективности отрасли в целом, В этой связи актуальность решаемой проблемы заключается в необходимости совершенствования технологии производства виноградных вин в направлении оптимизации способов и режимов приготовления виноматериалов, интенсификации процессов созревания, повышения качества на основе выявления корреляционных зависимостей между составом и органолептическими свойствами на всех этапах их производства.

В докладе обобщены и проанализированы опубликованные в периодической литературе результаты научно-исследовательских работ, выполненных автором в течении 1966-1993 гг. При этом использованы результаты исследований, выполненных совместно с Г.Г.Валуйко, В.А.Шмелевой, Е.С.Дрбглавоы, Э.Ь.Шприцманом и другими исследователями.

^аботы_и_эадачи_исслецованийл Основной теоретической целью работы является углубленный анализ закономерностей перехода ценных компонентов виноградной ягоды в жидкую среду, дальнейшей трансформации этих соединений в ходе получения, созревания л обработки виноматериалов как решающего фактора сложения качества и обеспечения стабильности вин. При этом решались следующие задачи:

- анализ существующих и разработка новых способов оценки качества виноматериалов, выдержанных и марочных вин;

- разработка теоретических основ формирования качества и типа вина в зависимости от химических показателей его состава;

- теоретическое обоснование и практическая реализация усовершенствованных технологий производства вин, базирующихся на оптимиза-

цм процессов для получения продуктов с задаными показателями состава ■■/. объективном прогнозировании их качества,

(¿формулирована научная концепция совершенствования существующих и разработки новых технологий разных типов вин, основанная на химических показателях состава коррелирующих с качеством.

Впервые установлена корреляционная зависимость меиду массовой концентрацией титруемых кислот и объемной долей этилового спирта, а также оттенком окраски "Т" и массовых концентраций фенольных и красящих веществ для красных столовых вин. Доказана линейная связь между дегустационной оценкой красных столовых вин, в том числе оценка их букета, вкуса, тпплчности от массовой концентрации красящих веществ.

Предложены математические модели оценки и прогнозирования качества столового красного виноматериала на основания значений: рН, лнтенслвостп окраски "И", массовых концентраций органических кислот 1-. красящих веществ, а также вина на основании значений: объемной долл этилового спирта, массовых концентраций нелетучих и летучих кислот.

Выявлен объективный критерий оценки эффективности технологии экстрактивных виноматериалов, основанный на обобщенной функции желательности Харрингтона.

Обоснованы у. экспериментально подтверждены технологические приемы и режимы оптимизации процесса производства столового красного в»1на.

Теоретически обоснована усоверяенствованная технология созре-ания белых и красных столовых вин в крупных герметических резервуа-ix.

На основе выявленных (внутренних; связей отдельных компонентов, »висимостей химического состава и органолептических свойств, объектных критериев качества предложена методология формирования типа голового красного вина.

Обосновано направление производства новой категории вин (наи-знований по происхождении - Ш), учитывающее экологические, агро-зхнические условия, качество винограда и способы его переработки.

Теоретически обоснован новый ускоренный способ обработки теп->м крепких вин типа портвейн и мадера, основанный на интэксифика-ш окислительно-восстановительных и массообменных процессах.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. » основе предложенных объективных показателей качества разработаны внедрены: требования к виноматериалам разных типов вин; технологии ¡лых и красных выдержанных и марочных вин регулируемого состава и 1чества; технология и установка для получения виноматериалов с за-Iиными показателями состава и качества на основе принципа термови-[фикации.

В дополнений к органолептической характеристике разработаны 'ъективные уравнения регрессии для виномагериалов л вин по оценке 1чества, в том числе цвета, букета, вкуса, типичности.

Разработана и внедрена технология производства столовых крас-к марочных вин в крупных герметических резервуарах, технология и :тановка ускоренного созревания вин типа портвейн и мадера, а так! способы их стабилизации.

Впервые разработан и широко внедрен способ стабилизации вин отив кшловдных помутнений с использованием поливинилпирролидо-(А.С.402542) и его кодификацией (а.с.442203).

Создаю усовершенствованная технология столовых полусухих вин (А.С.1146315).

На основе теоретических и технических решений созданы новые технологии вин различных наименований: сухого красного марочного "Вулканештское", "Рубиниу де Криково", "Тараклийское", "Копчакское", "Тудорица", сухого красного выдержанного "Тараклийское", "Рошу де Кэушень", "Кайрахлийское", "Кабульское", сухого белого нарочного "Нилештское", "Плай", "Виилоара", "Страиень", Тиочел", "Отборное белое", "Алиготе Тараклия", "Шардоне Тараклия", сухого белого выдержанного "Унгекь", "Албинуца", "Молдова", "Алб де Каушень", "Рома-неятц*, сухого розового "Морион", "Хора", "Кодрянка", сухого розового выдерганного "Романеиты", молодого сухого белого, розового, фасного "Бужорел", белого "Тинерел". Разработанные и усовершенствованные технологии внедрены на винодельческих предприятиях Молдовы, Украины, России. Фактический акономический эффект от внедрения осно! ных разработок составил .более 10 млн.рублей (на 01.92г.). Акты, спрс ки внедрения, расчеты ожидаемого и фактического аффекта, справки о награждении вин, а также об авторском участии в разработках выделены в виде приложений к докладу.

А^обацад^аботы. Основные положения и результаты исследований доложены и одобрены ка: заседаниях Ученого Совета Молдавского научно-исследовательского института пищевой промышленности (Кишинев, 1965-1974); научной конференции молодых ученых Молдавии (Кишинев, 1968); Всесовзной конференции молодых ученых-виноградарей и виноделов (Ялта, 1970); Республиканской конференции "Внедрение научных исследований молодых ученых в производство" (Кишинев, 1972); научной конференции Кипиневского Политехнического института (Кишинев,1972); Всесовзной конференции по применении полимерных материалов в пищевой прошаленности (Киаинев, 1973); Научно-технической конференции ВЗШН (Мосхва, 1974); республиканских научно-технических семинарах

íothukob винодельчесвой промышленности Молдовы (1965-1990), Ук-ны (Киев, 1972); Научно-техническом Совете Технологическо-кон->укторского института Научно-производственного объе динения овены" (Кишинев, 1974-19Эь); национальных конференциях по ви-,елига с Международным участием в НР Болгарии (Солнечный Берег, 4 и Варна, 1988); на заседании Ученого Совета ЙВиВ "Магарач".

Технология и аппаратурное оформление по выдержке вин в круп-герметических резервуарах экспонировались на выставках "Науч-техническии прогресс в пищевой прошшленности СССР" (ВДНХ СССР, ква, 1967), на ВДНХ Молдавской ССР (Кишинев, 1965). Установка оценной тепловой обработки крепких вин экспонировалась на висках Й1Щ Молдавской ССР (Кишинев, 1975); способ стабилизации .с применением поливиниишррагащона экспонировался на ВЕЩ цавской ССР и ВДНХ СССР и отмечены дипломами.

По материалам исследований опубликовано 48 работ, получено вторсиш: свидетельства на изобретения.

Объем и структура работы, диссертация изложена на IE6 стр. знописного текста, содержит 18 этйцещ, 28 рисунков, список ис-ьзуешй литературы из 141 наименований и приложений 201 стр. риложения (отдельный том) включены материалы, характ-еризувщие гояние внедрения в промышленность и эффективность научно-тех-эских разработок.

На защиту выносятся следующие основные положения:

Закономерности формирования качества типа вин на основе тран-:ыации соединений, наиболее тесно коррелирующих с показателями гава;

система показателей, лежащих в основе оптимизации технологий 13водства вин и определяющих по оптимизационной модели их

способ оценки и прогнозирования качества красных вин;

научное обоснование производства вин контролируемых наименований и технологии их получения;

технологические приемы ускоренного созревания столовых и крепких вин.

Объекты и методы исследований.

Объектом исследований служили опытные и производственные парт) виноматериалов; молодые, выдержанные, марочные белые и красные ви» выработанные из сортов Алиготе, Каберне-Совииьон, Саперави, Мерло, Ыальбек, Серексия и других.

В процессе исследований, наряду с общепринятыми методами анал: зов по ГОСТ и руководствами ТХМК, были использованы методики определения ароматических веществ (Родопуло, Егоров, Писарницкий, 1963 1970, 1972), лейхоантоцианов (Боярский, Иванвтина, 1977), полисаха ридов (Esob, 1978), глицерина (Огородник, Ступакова, 1976), фракционного состава фенольных веществ (Бокучава, 1958; Запрометов, 1964), аминокислот (Глонина, Авакянц, 1966). Использованы также современные методы газожидкостной хроматографии и спектрофотометр« Лабораторные и производственные опыты проводили в 3-5 кратной пов-торностях, органолепгичэсхий анализ виноматериалов и вин проводило по десятибальной системе. Результаты исследований подвергались мат матической обработке на мини ЭВМ типа CM-I420, комплекте "Изот". Использовали математические методы теории планирования »ксперимент выделения слабо-коррелированных компонентов (Ыитропольский, 1971), корреляционных плеяд (Дружинин, 1983), отсеивания по вкспертным оценкам (Векелев, Гурвич, 1980), модифицированного случайного баланса (Долгов, 1987), максимального правдоподобия и частотного анализа.

Производственные испытания и внедрение предложенных технологи осуществлялись на винодельческих предприятиях Молдовы, Украины, России.

I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ 80РШР03АНИЯ КАЧЕСТВА И ТИПА ВИНОПРОДУЩШ НА ПРИМЕРЕ КРАСНЫХ СУШ ВИН

Известно, что формирование типа вина зависит от сорта)г экологией

:еских условий его произрастания, а такие технологии"переработки, сновньш фактором, определявшим тип и качество вин, являются при том компонента винограда и продукты их дальнейшей трансформации. К астояцему времени в винах различных типов выявлено более 400 лету-их и нелетучих веществ, роль которых в сложении качества изучена алеко не полностью. В этой связи необходимо поэтапно исследовать акономерности формирования вина,химический состав, выявить значи-ые показатели типа и качества и определить оптимальное их значение, читывая, что оптимальный состав характеризуется различными группа-и летучих и нелетучих веществ, требуется выделить наиболее важные оединения коррелирующие с качеством, а также установить объектив-ые критерии, на основе которых возможно направленное ведение техно-огического процесса.

1.1. Выявление основных веществ, влияющих на качество столовых красных вин

Винодельческая отрасль традиционно вырабатывает высококачест-енные сухие красные вина, такие кейс Оксамит Украины, Каберне ачинское, Кабернв-1!ысхако, Каберне-Абрау, Негру де Пуркарь, Рошу э Пуркарь, Роканеаты и другие.

В практике виноделия оценка качества вин проводится органолеп-

ически и по химическим показателям в соответствии с ГОСТом 7208.

цнако, органолептическая оценка носит субъективный характер, а яализ химического состава несёт обобщенную информации и характе-язует лишь принадлежность к той или иной категории вина.

Исследованиями ряда ученых (Бурзекс, 1967, 1970; Риберо-Гайон ., 1968; Валуйко, 1973 и др.) установлена роль отдельных групп

веществ на качество столовых красных вин. В частности доказано,что терпкость и бархатистость »той группы вин обусловлены наличием ка-техинов, дейкоантоцианов и продуктов их превращений (Стоунстрит, 1964; П. Риберо-Гайон, 1968; Синглетон, 1969), а окраска связана, в основном, с наличием антоцианов (Валуйко, 1972). Помимо влияния на уровень ОВ-потенциала, поди фенольный комплекс красных вин непосредственно участвует в формировании вкуса, придавая им полноту и некоторые характерные оттенки (Сомерс, 1971). Полифенолы также принимает участие в в сложении ароматических достоинств вин (Толмачев, 1971).

В имеющихся литературных данных практически отсутствует системный анализ взаимосвязи между составом и качеством столовых красных вин, что и предопределило наши исследования в »том направлении. Анализ влияния химического состава на органолептические свойство, столового красного вина "Негру де Пуркарь" на всех папах его производства показал, что определяющая роль среди компонентов красных вин принадлежит фенольным и азотистым веществам (Валуйко, 1972; Кудриц-кая, 1974, 1987, 1989), Динамика изменения состава и качества вино-

материалов для вина "Негру де Пуркарь" на основных этапах его произ-

водства (исходный купаж, виноматериалы годичного, двухгодичного хранения) свидетельствует, что по истечении первого года хранения уровни показателей химического состава претерпевают изменения в среднем на 30 По истечение второго года хранения основные закономерности в трансформации веществ сохраняются, но в меньших количественных значениях, отмечено увеличение концентрации и появление отдельных новых соединений.

По результатам исследований предложен оптимальный состав марочного столового красного вина "Негру де Пуркарь" (табл.1 )„о!Е'-дельные элементы которого могут быть избраны в качестве базовых показателей для столовых красных вин.

Оптимальные значения показателей состава столового красного вина "Негру де Пуркарь"

Наименование показателей -----г__ __ -------------- 1 Значение I показателей

Объемная доля этилового спирта , % об. 10,0 - 11,0

титруемых кислот, г/дм? мг/д»с 6,0 - 7,0

летучих кислот, экстракта общего, альдегидов. 0,8 - 1.0 26,0 - 2>,0 40*0 - 60 О 1,1 - 1Л 70,0 - 8Й.0 400,0 - 50й,0

фенольных веществ, мг/дм? мгЛм? мг/дм-3

красящих веществ, азота общего,

азота аминного, 240,0 - 260,0

Интенсивность окраски "И" 0,5 - 0,6

Оттенок окраски Й^П 0,9 - 1,0

Типичные образцы характеризуются развитым букетом с тонами вы-

держки и бархатистостью во вкусе, кислотность гармонирующая, цвет темно-гранатовый с легкими луковичными оттенками. Анализ экспериментальных данных о составе и качестве готового вина "Негру де Пуркарь" выявил также закономерность, согласно которой относительное постоянство состава исследуемого вина обусловлено купажной технологией его приготовления и длительной выдержкой.

1.2. Объективные критерии взаимосвязи химического состава и качества красных столовых вин

На следующем этапе исследований был осуществлен анализ корреляционных зависимостей, характеризующих взаимосвязь показателей химического состава и качества красного столового вине. С этой целью исследовано 35 образцов различных партий вина "Негру де Пуркарь"; образцы оценивали по качеству органолептически, а также количественно по концентрации ряда летучих и нелетучих веществ.

На основании корреляционного анализа полученных данных, определены среднеарифметические значения дегустационных оценок Щ ) и

Оттенок охрасми (г\ ГпсД Вз."'"юсшз>» о^еппл окигск"

их дисперсии ( Ь^ ) в зависимости от уровня химических веществ в винах (Приложение I). При атом выявлена тесная связь между органо-лептической оценкой (У™ ) балл и 30 компонентами (х^; •*хЗо'• свидетельствующая о взайшвлпяний отдельных компонентов вина как . факторе сложения качественных показателей.

Выявлены отдельные линейные зависимости: между массовой концентрацией органических кислот и объемной долей »тилового спирта (у «■ 26,45 - 1,8х); оттенком окраски "Т" и массовой концентрации фенольных веществ; оттенком окраски "Т" (у* 1,18 - 0,19х) и массовой концентрации красящих веществ (у » 1,14-0,0024х) и другие (Кудрицкая, Долгов, 1989). Эти зависимости позволяют в каждом конкретном случае по одной известной составляющей определять ожидаемое значение другой, т.е. прогнозировать изменение показателей в процессе производства вина.

В ходе анализа влияния каждого из компонентов на качество вина выявлены наиболее тесные зависимости органолептических показателей

его вкуса, букета и общего дегустационного балла от массовой концентрации краоящих веществ (у « 3,1 - 0,0048х; у - 4,9 - 0,0044х; у » 9,9 - 0,0093х), оптимальное значение которой в красном вине трехлетней ввдеряки составляет 70-80 мг/дм3.

На основе выявленных взаимосвязей предложено прогнозирование оценки типичности вина по величине оттенка окраски "Т" (рис.1). Оптимальным значением оттенка окраски для вина "Негру де Пуркарь" является величина 1.0, при которой типичность вкуса и букета выражены наиболее ярко.

Анализ описанной зависимости позволяет также заключить, что повышенная массовая концентрация фенольных, в том числе красящих веществ, отрицательно сказывается на вкусовых особенностях и букете вин. Отсюда следует, что максимальное извлечение фенольных соединений из винограда далеко не всегда способствует получении высококачественного продукта, даже с учетом трехлетней выдержки. Выявленные за-■ кономерности взаимосвязи показателей химического состава и качества красных столовых вин использованы в наших дальнейших работах, посвященных созданию новых и совершенствованию существующих технологий их производства.

1.3. Оптишзационная математическая модель столового красного вина

Анализ связи меяду уровнем отдельных компонентов, типом и качеством красных столовых вин позволил вскрыть ряд парных линейных зависимостей и одновременно показал, что в интегральном показателе дегустационной оценки значительная роль принадлежит взаимовлиянию целого ряда соединений. Становится очевидным, что по отдельным парным зависимостям можно судить лишь о частных факторах роли отдельных веществ в формировании типа и некоторых органолептических показателей вин, но интегральную оценку качества осуществить сложно. С учетом сказанного, на следующем отапе исследований была поставлена задача создания оптимизационной модели столового красного вина, охватывающей по возможности весь комплекс взаимодействий индивидуальных компонентов.

На первом атапе был проведен отбор слабо-коррелированных между собой (практически независимых)компонентов, которые несут объективную

информацию о качестве вина и могут служить основой для математического моделирования. Для втого определяли величины парной корреляции каждого показателя со всеми остальными (Ыитропольский, 1971). Полученный массив корреляционных связей представлял собой сложную картину, анализ которой позволил выявить только существенные факторы и пренебречь остальными; для втого был применен метод корреляционных плеад (Дружинин, 1982).

Выбор конкретного показателя из каждой плеяды осуществляли одним из методов отсеивания, например, вкспертными оценками (иешелев, Гурвич, 1980). Полученный массив корреляционных связей компонентов распался на 23 группы - плеяды, поэтому полная информация о качестве вин может быть представлена в виде комбинации взятых из них факторов. Для дальнейших исследований с учетом экспертных оценок отобрали 23 слабо-коррелированных мезду собой компонента (рис.2). Дальнейший анализ и связь его количественных показателей с качеством виноматериа лов и вин основан на математическом моделировании. Обработку массива данных с целью формирования математической модели вели модифицированным методом случайного баланса (ШСБ) (Долгов, 1987). Результаты соответствующих вычислений и преобразований позволили определить, что существенное влияние на качество красных виноматериалов оказывают факторы: - массовая концентрация органических кислот; х^ - рН среды; х^ - массовая концентрация красящих веществ; х^ - интенсивность окраски "И". Для удобства практической работы с выявленными показателями качества рассчитана математическая модель связи качества

(У, баллы) с химическим составом:

У - 7,373 - 0,003667х15х16 - 0,01434х2хп + 0,0345х2х16 +

+ 0,5710хп; 4у - + 0,48 .( 1.3.1)

где х - представлены в кодированных значениях. Перевод кодированных значений в натуральные осуществляется с помощью формулы:

О "" компонент вина (х„ ); ) — номер плеяды; 0,000 - (иелду кружочками) - коэ^Хткеиг коррекции; — - - разграничения плеяд.

х ^ = —I при X ^ х - 0,5 31

х 1» +1 при Х^ х + 0,5 81Гдез1- среднеквадратичное отклонение (стандартная ошибка).

Пример: Виноматериал с показателями х2 (массовая концентрация органических кислот) = 6,7 ( код +1); х^ (рН среды) - 3,3 (код +1); (массовая концентрация красящих веществ) » 93 (код +1); (интенсивность окраски) = 0,5 (код -I). При этом У = 8,06 баллов при фактической дегустационной оценке 8,0 баллов.

В результате анализа материалов раздела 1.2 и выявления математических моделей методом наименьших квадратов с предварительной организацией факторов (Долгов, 1990) была получена следующая модель общей органолептической оценки красного столового вина: У = 9,163 + 0,0567^ + 0,0125*2 - 0,007093Х"3, (1.3.2) где У - органолептическая оценка, балл;

Х^ - объемная доля этилового спирта, % об.;

Х2 - массовая концентрация органических кислот, г/дм3;

Хз - массовая концентрация летучих кислот, г/дм3, при этом для данного типа вина предельные значения Х^ " Ю-12; X2 Хз - не выше 1,о.

Массовые концентрации в уравнении взяты в натуральных значениях. Пример: Хх (объемная доля этилового спирта) » 10,5; Х2 (массовая концентрация органических кислот) - 6,3; Х3 (массовая концентрация летучих кислот) = 0,8, при этом расчетное У * 9,8 балла, при фактической органолептической оценке 9,7 балла.

Одновременно получены частные модели, описывающие органолептику вин по:

1) прозрачности У - 0,327 + 0,00657^ - 0,667093.% (1.3.3) Для вышеприведенного примера У =0,46 при фактической дегустационной оценке 0,46 балла;

2) цвету - 0,318 + 0,006570^ + 0,0125^ - 0,00709ЭХ3(1.3.4)

В описанном примере = 0,46 при фактической дегустационной ценке 0,5;

3) букету У2 » 2,724 + 0,004622^ + 0,004699/2 - 0,00709^( 1.3.5)

В примере - 2,78 при фактической дегустационной оценке 2,87;

4) вкусу У3 = 4,580 + 0,02318'^ - 0,000932Х3 (1.3.6)

В примере Уд » 4,8 при фактической дегустационной оценке 4,9 алла;

о) типичности У4 = 8,98 - 0,006716Х1 + 0,0007947Х2 + + 0,0009423Х3 ( 1.3.7)

В примере У^ ■ 0,96 при фактической дегустационной оценке

Предложенные модели служат основой объективного прогнозирования оценки качества столовых красных вин по результатам химического нализа при этом частота совпадения прогноза с органолептическиш энными составляет не менее 81) %.

г. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ВИН (на примере столового красного марочного вина "Негру де Пуркарь")

Разработанные объективные показатели, методы и способы оценки злества основных и промежуточных продуктов производства столовых засных вин явились научно-Обоснованной базой для создания направлен-)й технологии получения высококачественных вин.

2.1. Оптимизационная модель производства красного вина

При создании оптимизационной модели получения столового красного урочного вина исходили из необходимости выпуска готового продукта > возможности постоянного состава и качества. При этом учитывали, ?о в зависимости от почвенно-климатических условий и экологии, [ноград поступает на переработку с разным составом и качеством.

По результатам исследований (Кудрицкая и др., 1987, 1989) и копленного опыта в области производства столовых красных вин,

построена оптимизационная модель производства столового красного марочного вина "Негру де Пуркарь". Согласно »той модели ведение технологического процесса на всех атапах производства осуществляется направленно, а конкретные режимы выбираются с учетом объективных показателей качества промежуточных продуктов (Кудрицкая и др.,1989).

Оптимизационная технология вина состоит из этапов: получения виноматериалов, их купажирования, обработки и созревания (рис.3). Особенностью технологии является приготовление виноматериалов отдельно по сортам (Каберне, Саперави, Серексия), начиная с переработки винограда, ирожение сусла на мезге осуществляют при температуре

виноматериалы, снятые с дрожжей, направляют на купажирование. Учитывая выявленный уровень критериев качества на втапах приготовления, композицию купажа (Каберне-Саперави-Серексия) устанавливают исходя из достижения показателей: объемная доля »типового спирта - 10,7 %-, массовая концентрация: фенольных веществ - 1,7 - 2,0 г/дм3, органических кислот - 7,7 г/дм3, общего акстракта - 28 г/дм3, альдегидов -- 60 кг/дм3, общего азота - 400 мг/дмэ, интенсивность окраски - 0,87. Купажный виноматериал подвергается комплексной обработке (¿¿КС, бентонит, желатин и др.) и после фильтрации закладывается на вццержку с показателями: интенсивность окраски - 0,8, массовая концентрация: фенольных веществ - 1,6 г/дм3, красящих веществ - 300 мг/дм3, общего азота - 200 мг/цм3.

Созревание виноматериалов проводится в течение трех лет в дубовой таре (бочках, бутах) или в герметических резервуарах. Контроль качества проводят на протяжении всего цикла выдержки по показателям качества годичного, двухгодичного вина и по нему судят о динамике созревания вина и, при необходимости, показатели корректируются виноделом.

Готовое столовое красное марочное вино "Негру де Пуркарь" обладает развитым букетом с тонами ввдержки, г)о вкус$» легкая терп-

сульфитный режим - 50-75 мг/дм3. ¡Молодые

кость с гармонирующей кислотностью, цвет темно-гранатовый с легкими луковичными тонами. Оценку качества готовой продукции производят по уравнению (1.3.2) по данным химического состава. На основе комплекса проведенных исследований и их апробации, разработано удостоверение качества столового красного марочного вина "Негру де Пуркарь": объемная доля этилового спирта 10-11 %\ интенсивность окраски "И" - 0,6; оттенок окраски - 1,0; рН среды - 3,3; массовая концентрация нелетучих кислот - 6-7 мг/дм3, летучих кислот - 1,0 г/дк3, фенольных веществ - 1,1 о г/дм3, красящих веществ - 7'э мг/дм3.

Таким образом, оптимизация технологии приготовления вина "Негру де Пуркарь" обеспечивает получение стабильного по составу и качеству продукта.

2.2. Способы и режимы регулирования процессов производства столовых вин

Выявленные взаимосвязи показателей химического состава и качества вина (на примере "Негру де Пуркарь") позволили создать математическую модель прогнозирования и оценки качества и оптимизационную технологию производства красного вина. Реализация этих моделей достигается направленными способами и режимами регулирования процессов производства, что требует в свою очередь детальной характеристики этих процессов.

2.2.1. Производство экстрактивных виноматериалов

Анализ существующих схем получения виноматериалов с применением термической обработки винограда или мезги выявил отдельные недостатки (неоднородность нагрева, появление тонов карамелизации и др.). Для устранения этих недостатков и улучшения режимов производства экстрактивных виноматериалов была скомпонована и испытана комбинированная установка (рис.4) в составе линии ВПЛ-Ю. Использование установки и линии предусматривает получение сухих и крепленых,белых и красных виноматериалов путем термообработки при 65+5 °С всей

Лереработка , ' I брожение ^Г

Сорт винограда, экология

Объективные \/?ока.зол?ели оценки качества

Объективные [показатели оценки \ качества

I Олтимиз иро данная технология

Оптимизация р ежимо д получения биноматераалов

Оптимизация состава и грежим купажиро-\ ваниЯ; \ обработки

Винаматериал, _ закладываемый, на хранение

Объективные 1показатели оценки \ качества.

Хранение первый год

вино/материал годовоео хранения

! Хранение второй год

показатели оценксА режцмов

виноматериал оо^хгодового хранения

Хранение третий год

I показатели оценки \ качества

качества, объ ективнь/е

критерии оценки качества

Рис.3 Оптимизационная модел» проияродгтвр гтсг^^го красного марочного вина "Негру др Руркарь"

или частично стекшей мезги, а также нагрева частично стекшей мезги горячим суслом; выдержку нагретой мезги (30-40 минут), охлаждение до +20 °С, отделение сусла от мезги с последующим брожением по-белому способу. Технологические операции по различным схемам приготовления виноматериалов осуществляются в следующем порядке.

Схема_1: дробление и гребнеотделение винограда /2/, сульфитация мезги (75-100 мг/кг) /3/, термообработка мезги (60-70 °С) /13/, выдержка нагретой мезги (30-40 мин) /14/ и частичное охлавдение, отделение твердой массы /16,17/., охлавдение сусла до 20 °С /18/; брожение по-белому способу.

Схема_Ц^ дробление и гребнеотделение винограда /2/, сульфитация мезги (75-100 мг/кг) /3/, частичное отделение сусла (до половины объема массы) /о/, термообработка частично стекшей мезги (60-70 °С) /13/, выдержка нагретой мезги (30-40 мин) /14/, смешение с холодным суслом, охлавдение до 35 °С /14/, отделение твердой массы /16,17/, охлавдение сусла до 20 °С /18/, брожение сусла по-белому способу.

Схема_Ш_: дробление и гребнеотделение винограда /2/, сульфитация мезги (75-100 мг/кг) /3/, частичное отделение сусла (до половины объема массы) /5/, подача стекшей мезги на нагрев в аппарат с перфорированной перегородкой и перемешивающим устройством /6/, иагрев сусла до 85 °С /12/, нагрев частично стекшей мезги горячим суслом (60-70 °С) /6/, вццержка нагретой мезги (30-40 мин) /14/, смешение с холодным суслом, охлавдение до 35 °С /14/, отделение твердой массы /16,17/, охлавдение сусла до 20 °С /18/, брожение зусла по-белому способу.

иыл изучен состав и качество виноматериалов, приготовленных ю трем схемам, непосредственно после получения, а также через 3 и э месяцев хранения (табл.2). Контролем служил виноматериал, приготовленный путем брожения на мезге в течение шести суток с регулярным 1еремешиванием (пять раз в сутки) и дальнейшим отделением сброженного

Рис. Ч . Аппаратурно-технологическая схема экспериментальной лит для производства красных столовых вино материалов на основе иптснс

фикации теплообмена: 1 — бункер-питатель, 2 — дробнлка-гребнеотделитель ЦДГ-20, 3 — сульфитодозагс 4, 8, 15 — мезгонасос ПМН-28, 5, 6, 16 —стекатель ВСН-20, 7 — буферная емкое для горячего сусла, 9 — емкость для сбора холодного сусла, 10 — насос ВЦН-М И — насос марки Х20/18 для перекачки горячего сусла, 13 — подогреватель ВПМ-20, 14 — термосбраживатель Е-1000 дал (2 шт.), 17— г.рясс ВПО-20, 1Ь термоемкость, охлаждение сусла.

синоматериала. Все образцы были подвергнуты комплексной обработке. Данные показывают, что в исходном контрольном виноматериале по сравнению с опытными содержатся больше фенольных и красящих веществ. В целом же виноматериалы, приготовленные с использованием тепловой обработки по разным схемам, не отличаются существенным изменением химического и качественного состава и близки к контрольному С целью установления эффективности сравниваемых технологических схем была осуществлена математическая обработка полученных данных методом обобщенного параметра оптимизации (Д).

Одним из наиболее удобных способов определения параметра Д является обобщенная функция желательности Харрингтона. В основе

Химический ;; ^ечественный состав красного столового виноматериала при хранении