1

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

03.00.20 биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ялта – 2014 2 Диссертацией является рукопись.

Работа выполнена в Национальном институте винограда и вина «Магарач»

Национальной академии аграрных наук Украины.

доктор технических наук, старший научный Научный руководитель:

сотрудник Остроухова Елена Викторовна, Национальный институт винограда и вина «Магарач», лаборатория тихих вин, заведующий доктор технических наук, профессор Официальные оппоненты:

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 «» _ 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 е 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., Кудрицкой Т.Г., Ribreau-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 окислительно-восстановительной (ОВ) трансформации при ферментации и брожении мезги. Направленность и интенсивность этих процессов предопределяется активностью ферментной системы винограда и его углеводно-кислотной, фенольной и ароматической зрелостью, периоды достижения которых, в силу ампелоэкологических 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 Е.Н., Ежова В.Н., Гержиковой В. Г., Остроуховой Е.В., Berger R.G., Pretorius I.S., Swiegers J.H.

Анализ литературы выявил недостаточность сведений о взаимосвязи углеводнокислотной зрелости винограда с особенностями его фенольного и ароматобразующего 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 физикохимическими 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, физикохимических 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 Saccharomyces (Sacch.) из Национальной коллекции микроорганизмов для виноделия (НКМВ) НИВиВ «Магарач» и изоляты 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, физикохимические, 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, ягоднофруктовых 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 Saccharomyces cerevisiae: высокая способность к синтезу высших спиртов, лактонов, 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, включающий установленные диапазоны оптимальных и допустимых значений показателей, являющиеся основанием для выбора способа и режимов ферментации и брожения мезги;

отобраны расы дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae 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: I-651 и I-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, ягоднофруктовый и пряно-ягодный) с учетом параметров зрелости винограда, предусматривающие: применение комплекса экзогенных пектиназ, 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 виноматериалов 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 пряноягодным 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 «Realizari 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 доповідь молодого ученого НААН з фундаментальних та прикладних досліджень» (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 окислительновосстановительных 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 органолептические 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 углеводнокислотного, фенольного и ароматобразующего комплексов винограда при созревании и отсутствии научно-обоснованных биотехнологических примов 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 гликозидазы; 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; фенольную – 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 часов 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 ч при 25±3 °С (доза SO2 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 АСД.

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, потенциометрии, спектрофотометрии. Результаты экспериментальных исследований обрабатывали методами дисперсионного, корреляционного, регрессионного, дискриминантного, кластерного анализов с использованием программы SPSS Statistics 17.0.

В третьем разделе представлены результаты систематизации органолептических характеристик красных столовых сухих виноматериалов и вин и их взаимосвязь с химическим составом и физико-химическими свойствами винопродукции; 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 ( Уилкса=0,12, р 45 (> 30)

АРОМАТИЧЕСКАЯ

При переработке винограда, не достигшего фенольной зрелости (Еа < 45 %;

Мр > 15 %) и характеризующегося технологическим запасом фенольных веществ – 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 I-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-фруктовым ароматом и выраженными пряными оттенками – сульфитацию мезги в дозе 60±5 мг/дм3, ферментацию мезги комплексом экзогенных пектиназ и брожение на расе дрожжей I-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 IV-8 и IVвида Saccharomyces cerevisiae включены в НКМВ НИВиВ «Магарач» в соответствии с оформленными паспортами: I-651 и I-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, 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 фенольных 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 углеводнокислотного, фенольного и ароматобразующего комплексов винограда при созревании, показавшие отставание достижения виноградом фенольной зрелости от углеводнокислотной 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 виномаВиноград 1000 ТЗ ФВ < 2000 мг/дм3 2000 < ТЗ ФВ 4500 мг/дм виноград не достиг фенольной зрелости экзогенных пектиназ: длительность конденсированного танина:

3-4 часа, температура 22±2 °С, длительность 3-4 часа, темпера- прессование доза 86 ед/дм3 (0,02 г/дм3) тура 22±2 °С, доза 0,2 г/дм брожение мезги до 1/3 остаточных сахаров прессование, дображивание сусла насухо;

долив, самоосветление, декантация Рис. 6. Система биотехнологических приемов переработки винограда красных сортов в зависимости от его фенольной зрелости прессование мезги; дображивание сусла насухо; долив, самоосветление, декантация виноматериалов Рис. 7. Особенности биотехнологических приемов производства красных столовых сухих виноматериалов с гармоничным бархатистым вкусом и ароматом различного направления териалы обогащены терпеноидами, сложными эфирами, С6-компонентами, во втором – альдегидами.

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 Saccharomyces cerevisiae: 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 I-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 I-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 углеводнокислотной.

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: I-651 и I-652). Осуществлена производственная апробация и внедрение предложенных методических и биотехнологических решений: общий объем – тыс. дал. Экономический эффект от внедрения разработок в производство вин с пряноягодным ароматом составляет 9252,6 грн/тыс. дал, вин с цветочно-ягодным ароматом – 9825,5 грн/тыс. дал.

СПИСОК РАБОТ,

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 / E. 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. XLI, 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. XLI, 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. XLII. – 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 / E. В. Остроухова, И. В. Пескова, П. А. Пробейголова [и др.] // Виноградарство и виноделие: сб. науч. тр. НИВиВ «Магарач». – Ялта, 2013. – т. XLIII. – С. 51-55.

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

12. Раса дрожжей как фактор формирования аромата натуральных сухих виноматериалов из винограда сорта Эким кара / Е. В. Остроухова, И. В. Пескова, П. А. Пробейголова // Наукові праці ОНАХТ. – Одесса, 2013. – Випуск 44, том 2. – С. 272-275.

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 XLIV. – Ялта. – 2013. – С. 82-86.

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.

16. Пат. № 78577 Украина, МПК С12G1/022, C12G1/028, C12G1/04. Спосіб обробки мезги при виробництві виноградних виноматеріалів / Остроухова О.В., Пєскова І.В. Пробийголова П.О., Гержикова В.Г.; заявник і власник: НІВіВ «Магарач». – № u 2012 10444; заявл. 04.09.2012; опубл.

25.03.2013, Бюл. № 6/2013.

17. Оксидазная активность сусла: влияющие факторы и динамика в ходе настаивания мезги / Остроухова Е.В., Пескова И.В., Гарбуз Т.А., Пробейголова П.А. // Realizari 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 [3, 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 исследований, анализ экспериментальных данных, участие в обработке их результатов [1, 10]; проведение патентно-информационных исследований, участие в экспериментальных работах, подготовка материалов и написание заявки [16].

Пробийголова П. О. Удосконалення біотехнологічних прийомів виробництва червоних столових виноматеріалів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія. – Національний інститут винограду і вина «Магарач», Ялта, 2014.

Дисертація присвячена обгрунтуванню та розробці сукупності біотехнологічних прийомів регулювання інтенсивності екстракційних та окислювально-відновних процесів виробництва червоних сухих виноматеріалів залежно від стиглості винограду, які забезпечують формування кольору, аромату та смаку вин у заданому напрямі.

Виявлені закономірності формування органолептичних характеристик червоних столових сухих виноматеріалів залежно від зміни вуглеводно-кислотного, фенольного та ароматоутворюючого комплексів винограду протягом його дозрівання. Обгрунтовано основні шляхи вдосконалення технології червоних столових виноматеріалів, які спрямовані на: зменшення наслідків неспівпадіння періодів досягнення вуглеводнокислотної та фенольної стиглості винограду у розвитку смаку та формуванні заданого профілю аромату виноматеріалів шляхом регулювання окислювальних та екстракційних процесів при мацерації мезги з використанням ендогенного і екзогенного ферментативного каталізу і підбору рас дріжджів із різною здатністю до синтезу ароматутворюючих сполук.

Розроблено новий підхід щодо комплексної оцінки стиглості винограду; обгрунтовано найбільш інформативні показники його стиглості, їх оптимальні та допустимі значення, які є підставою для вибору раціонального способу та режиму ферментації мезги. Обгрунтовано сукупність біотехнологічних прийомів при виробництві виноматеріалів із стиглого та нестиглого винограду (використання препаратів конденсованого таніну та екзогенних ферментних систем пектолітичної дії). Досліджено особливості колекційних та нових селекційних рас дріжджів до утворення ароматутворюючих компонентів; нові раси дріжджів виду Saccharomyces cerevisiae включено до НКМВ НІВіВ «Магарач» відповідно до оформлених паспортів: I-651 та I-652. Відібрано раси дріжджів та ферментні препарати, які сприяють підсиленню квіткових, ягіднофруктових або пряних відтінків аромату та бархатистого дескриптору смаку червоних столових вин.

Обгрунтовано і розроблено сукупність біотехнологічних прийомів та схеми їх реалізації у виробництві червоних сухих виноматеріалів із стійким рубіновим кольором, оксамитовим смаком та ароматом трьох сенсорних напрямів (квітково-ягідний, ягідно-фруктовий та пряно-ягідний) із урахуванням параметрів стиглості винограду, які передбачають: застосування комплексу екзогенних пектиназ, препаратів конденсованого таніну, варіювання доз діоксиду сірки, бродіння мезги до 1/3 залишкових цукрів із використанням різних рас дріжджів.

Розроблені підходи до оцінки стиглості винограду та прийоми виробництва червоних сухих виноматеріалів із винограду різної категорії стиглості з ароматом різного напряму були випробувані та впроваджені у виробництво. Розроблена нормативна документація.

Ключові слова: фенольна стиглість, сенсорні характеристики, напрям аромату, оксамитвий смак, фенольний та ароматутворюючий комплекс, біотехнологічні прийоми, екзо- і ендогенна ферментація мезги, раса дріжджів.

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 окислительновосстановительных 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 углеводнокислотного, 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 Saccharomyces cerevisiae включены в НКМВ НИВиВ «Магарач» в соответствии с оформленными паспортами: I-651 и I-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-фруктового 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: I-651 and I-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, berryfruit 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.