СОЗДАНИЕ МЕТОДОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ВИНОГРАДНЫХ ВИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФЕРМЕНТАТИВНОГО КАТАЛИЗА Автореферат

У вступі обґрунтована актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовані мета і завдання досліджень, викладена наукова новизна та практичне значення отриманих результатів, наведені дані їхньої апробації, відомості про особистий внесок автора в проведених дослідженнях.

У першому розділі представлений огляд літератури, в якому послідовно проаналізовані основні технологічні процеси виготовлення виноградних вин з позицій сучасних уявлень про їх роль у формуванні якості винопродукції. Сформульовано теоретичні основи формування якості вин у технологічному циклі, що відображають значну роль процесів екстрагування фенольних, ароматутворюючих і азотвмісних речовин винограду та їх окислювально-відновної трансформації при переробці сировини й бродінні. Інтенсивність екстракційних і ОВ процесів під час ферментації та бродіння м’язги і сусла залежить від ступеня полімеризації компонентів і активності ферментів винограду, які обумовлені його сортом, стиглістю; від рас дріжджів, що використовуються; технологічних чинників. Баланс екстракційних і ОВ процесів при приготуванні виноматеріалів зумовлює формування складу компонентів у молодих виноматеріалах і особливості їх взаємозв’язаних перетворень при дозріванні виноматеріалів, споріднених за вільнорадикальним механізмом із окислювальною трансформацією фенольних речовин. Біохімічною основою процесу екстрагування цінних компонентів винограду при його переробці є ферментативний гідроліз біополімерних комплексів клітинних стінок, що передбачає перспективність використання ферментативного каталізу для управління якістю вин. Виявлено проблемні питання успішного використання ферментативного каталізу у вказаному аспекті: брак відомостей про спільну участь у формуванні якості вин ферментів винограду та ферментних систем, що вносяться, відсутність систематизації чинників і параметрів розвитку якісних особливостей вин різних типів від сировини до готової продукції.

На підставі узагальнення літературних даних, сучасного стану моніторингу і управління якістю вин, технологічного потенціалу виноробного виробництва визначена мета досліджень, сформульована наукова концепція управління якістю вин, яка полягає в регулюванні екстракційних і ОВ процесів у технологічному циклі шляхом спрямованого використання ферментативного каталізу з урахуванням біохімічних та фізико-хімічних властивостей сировини і типу винопродукції, обґрунтовано завдання дослідження.

У другому розділі «Методика досліджень» представлено методологію проведення досліджень за темою роботи та схеми їх реалізації; наведено характеристику об’єктів досліджень, методи їх аналізу і обробки експериментальних даних.

У роботі використовували:

● виноград білих і червоних сортів, що вирощується в Україні та Росії, 2000 – 2010 рр. урожаю, який відповідає ДСТУ 2366; усього 63 сорти і 560 партій;

● м’язгу, сусло, виноматеріали та вина різних термінів витримки і типів (червоні (ДЧ) і білі десертні (ДБ2), спеціальні – прототипи мускат (з вираженим сортовим ароматом – ДБ1), токай (окисленного типу − ДБ3), портвейн білий (ПБ) і червоний (ПЧ), мадера (М); столові сухі), які отримані в умовах мікровиноробства та виробництва (усього 950 зразків кріплених і 384 зразки столових виноматеріалів і вин);

● модельні виноматеріали з різною масовою концентрацією цукрів, титрованих кислот, фенольних речовин, амінокислот (усього 45 моделей);

● ферментні препарати (ФП) різної каталітичної активності: П – пектолітична; Ц – целюлолітична, ГЦ – геміцелюлолітична, Пр – протеолітична, МФМО – монофенолмонооксигеназна; комплексної дії: Пгц, Пгл, Пц, Пцгц, Пгцгл, ПгцПр, Цгц – першою ВЕЛИКОЮ літерою позначена основна активність, маленькими – супутні: гл – глікозидазна, в основному β-глюкозидазна (усього 37 препаратів вітчизняного та зарубіжногоо виробництва);

● чисті культури дріжджів із НКМВ НІВіВ «Магарач»; допоміжні матеріали для виноробства антиоксидантної та антиоксидазної дії: діоксид сірки, препарати таніну, аскорбінової кислоти, комплексні препарати на їх основі.

Для вирішення поставлених завдань, відповідно до стандартів ДСТУ ISO серії 9000, складено блок-схему, яка відображає послідовність основних процесів виготовлення вин; визначено цикл об’єктів якості в дослідженнях: вина, які повністю відповідають типу і категорії з дегустаційною оцінкою (ДО) вище 8,7 (ординарні) і 9,2 (марочні) балів (вихідні вимоги) – виноград – м’язга – процес ферментації та бродіння м’язги, екзогенні ферментні системи – сусло/виноматеріал – процес дозрівання виноматеріалів – вина (відповідність вимогам). При цьому, усі попередні об’єкти розглядалися як «входи» по відношенню до всіх наступних – «виходів».

При дослідженні процесу ферментації м’язги (до і під час бродіння) варіювали способи (ендогенна, екзогенна), температурні режими (8…65 °С), тривалість (0,25…48 год), ферментні системи, що вносяться, препарати таніну, аскорбінової кислоти, діоксиду сірки, їх дози, раси дріжджів. Реалізація процесу за участю ферментів винограду і дріжджів визначена нами як «ендогенна ферментація» м’язги, із використанням ферментних систем, що вносяться, – «екзогенна». Доза ФП визначалася за основною активністю. Контрольними варіантами були настоювання (доза SO₂ 75 - 100 мг/дм³, Т = 20 ± 4 °С, тривалість 24 - 48 год) і бродіння м’язги з плаваючою шапкою. Оцінку впливу екзогенної ферментації м’язги на процеси дозрівання виноматеріалів здійснювали у порівнянні з виноматеріалами, отриманими без використання ФП. Процеси дозрівання виноматеріалів досліджували в умовах класичної витримки в дубовій тарі на підприємствах АР Крим згідно з діючою документацією, витримки в модельних умовах (скляна тара, заповнена на три чверті обсягу, дубова клепка 65 – 75 см²/дм³ або без неї, Т = 16 – 22 °С, тривалість 6 - 42 міс.) та термокисневої обробки (ТКО: Т = 35 – 70 °С, 5 – 50 діб, загальна кількість кисню, що вводиться, мг/дм³ – 15 ± 2 (десертні), 50 ± 5 (портвейн), 175 ± 25 (мадера)). При постановці експериментів використовували ортогональний багаторівневий дробнофакторний план Бокса-Бенкіна 3³.