Влияние отдельных показателей физико-химического состава красных виноматериалов на процесс вторичного брожения

СЫРЬЕ и МАТЕРИАЛЫ

УДК 663.223; 663.251 DOI: 10.24411/2072-9650-2020-10042

Влияние отдельных показателей физико-химического состава красных виноматериалов на процесс вторичного брожения

Л.Н. Харламова*, канд. техн. наук; Е.В. Дубинина, канд. техн. наук; ВА. Трофимченко, канд. техн. наук; И.А. Ротару; АА. Чистова

ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, Москва

Дата поступления в редакцию 29.10.2020 'harlara@yandex.ru

Дата принятия в печать 7.12.2020 © Харламова Л.Н,Дубинина Е.В, Трофимченко В.А, Ротару И А, Чистова АА, 2020

Реферат

Цель работы состояла в научном обосновании разработки дополнительных критериев оценки качества красных виноматериалов для игристых вин на основе сравнительной оценки влияния физико-химического состава исходной тиражной смеси на процесс вторичного брожения. В качестве объектов исследования использовали четыре образца тиражной смеси, приготовленные из красных и розовых сухих столовых виноматериалов, произведенных на предприятиях Российской Федерации. Подготовку тиражной смеси и вторичное брожение в бутылках проводили в соответствии с действующей нормативной документацией. В процессе вторичного брожения контролировали давление диоксида углерода в бутылке, а также изменение крепости, массовой концентрации сахаров, аминного и аммиачного азота, титруемой кислотности, рН, ОВП, динамической устойчивости двусторонней пленки шампанизируемого вина. Установлено, что наиболее интенсивно вторичное брожение проходило в образцах с массовой концентрацией фенольных веществ в исходном купаже в диапазоне от 1129 до 1635 мг/дм3 и суммарной концентрацией азотистых соединений в пределах 730-750 мг/дм3, что позволило получить игристое вино с высокими органолептическими показателями. Результаты исследования показали, что на процессы вторичного брожения при производстве красных игристых вин в наибольшей степени оказывают влияние массовая концентрация фенольных и азотистых соединений, присутствующих в исходных виноматериалах и тиражной смеси. Полученные данные показали необходимость проведения более глубоких исследований, направленных на определение пределов варьирования таких дополнительных показателей качества исходных красных виноматериалов, как массовая концентрация фенольных веществ, аминного и аммиачного азота и суммы свободных аминокислот.

Ключевые слова

азотистые соединения; виноматериалы; вторичное брожение; красные игристые вина; фенольные вещества; физико-химический состав. цитирование

Харламова Л. Н, Дубинина Е. В, Трофимченко В.А, Ротару И А, Чистова А.А. (2020) Влияние отдельных показателей физико-химического состава красных виноматериалов на процесс вторичного брожения //Пиво и напитки. 2020. №4. С. 33-37.

influence of Individual Indicators of the Physical and Chemical Composition of Red Wine Materials on the Secondary Fermentation Process

L.N. Harlamova*, Candidate of Technical Science; E. V. Dubinina, Candidate of Technical Science; VA. Trofimchenko, Candidate of Technical Science; I.A. Rotaru; AA. Chistova

All-Russian Scientific Research Institute of Brewing, Beverage and Wine Industry -Branch of V. M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of RAS, Moscow

Received: October 29,2020 'harlara@yandex.ru

Accepted: December 7,2020 © Harlamova L. N, Dubinina E. V, Trofimchenko VA, Rotaru I A, Chistova AA, 2020

Abstract

The aim of the work was to scientifically substantiate the development of additional criteria for assessing the quality of red wine materials for sparkling wines based on a comparative assessment of the effect of the physical and chemical composition of the original batch mixture on the secondary fermentation process. As objects of research, we used four samples of the circulation mixture prepared from red and pink dry table wine materials produced at the enterprises of the Russian Federation. The preparation of the batch mix and secondary fermentation in bottles was carried out in accordance with the current regulatory documentation. in the process of secondary fermentation, the pressure of carbon dioxide in the bottle was monitored, as well as the change in strength, mass concentration of sugars, amine and ammonia nitrogen, titratable acidity, pH, ORP, dynamic stability of the double-sided film of champagne wine. it was found that the most intense secondary fermentation took place in samples with a mass concentration of phenolic substances in the initial blend in the range from 1129 to 1635 mg/dm3 and a total concentration of nitrogenous compounds in the range of 730-750 mg/dm3, which made it possible to obtain sparkling wine with high organoleptic characteristics. The results of the study showed that the processes of secondary fermentation in the production of red sparkling wines are most influenced by the mass concentration of phenolic and nitrogenous compounds present in the original wine materials and the circulation mixture. The data

4•2020

ПИВО и НАПИТКИ / BEER and BEVERAGES

СЫРЬЕ и МАТЕРИАЛЫ»

obtained showed the need for more in-depth studies aimed at determining the limits of variation of such additional indicators of the quality of the original red wine materials as the mass concentration of phenolic substances, amine and ammonia nitrogen and the amount of free amino acids.

Key words

nitrogenous compounds; wine materials; secondary fermentation; red sparkling wines, phenolic substances; physical and chemical composition. citation

Harlamova L. N, Dubinina E. V, Trofimchenko VA, Rotaru I A, Chistova AA. (2020) Influence of Individual Indicators of The Physical And Chemical Composition of Red Wine Materials on The Secondary Fermentation Process //Beer and Beverages = Pivo i Napitki. 2020. No. 4. P. 33-37.

Несмотря на популярность в Российской Федерации красных игристых вин, в последнее время наблюдается тенденция снижения объемов выпуска таких вин, что обусловлено несколькими факторами, в том числе определенными технологическими трудностями при их производстве, а также нехваткой качественных красных виноматериалов.

Первым красным игристым вином в России было Цимлянское игристое, производимое в Ростовской области по традиционной технологии из местных сортов винограда Цимлянский черный, Плечистик и Красностоп золотовский. Исследования, проведенные советскими и российскими учеными, позволили не только расширить список сортов, используемых для производства красных игристых вин, а также разработать комплекс технологических приемов на отдельных стадиях технологического процесса, обеспечивающих получение высококачественных красных игристых вин [1-5]. В настоящее время для производства красных игристых вин в основном используют такие сорта винограда, как Каберне-Совиньон, Саперави и Мерло, а также сорта винограда с повышенной устойчивостью к болезням и морозоустойчивостью Рислинг Магарача, Аврора Магарача, Данко и др. [6].

Одним из технологических приемов, обеспечивающих сбалансированность органолептических и физико-химических характеристик, создающих основу для получения качественного игристого вина с определенными вкусо-ароматическими характеристиками служит купажирование различных виноматериалов перед проведением вторичного брожения. Вопросам регулирования состава ви-номатериалов, входящих в купаж при производстве красных игристых вин высокого качества, был посвящен ряд исследований, проведенных ранее [7, 8]. Однако, до настоящего времени не выработаны отдельные требования к качеству виноматериалов, используемых для производства красных игристых вин. Учитывая изменения,

проходящие в нашей стране в области законодательства, а также связанные с использованием инновационных современных приемов в агротехнике и технологии, перед специалистами ставятся вызовы по поиску новых критериев оценки качества сырья и винодельческой продукции. Так, учеными ВНИИПБиВП на основе проведенных исследований разработан ряд новых критериев оценки белых виноматериалов для игристых вин, создающих предпосылки для существенного улучшения качества готовой продукции

[9-11].

Цель настоящей работы состояла в научном обосновании разработки дополнительных критериев оценки качества красных виноматериалов для игрисгых вин на основе сравнительной оценки влияния физико-химического состава исходной тиражной смеси на процесс вторичного брожения.

В качестве объектов исследования использовали четыре образца тиражной смеси, приготовленные из красных и розовых сухих столовых винома-териалов, произведенных на предприятиях Российской Федерации. Состав виноматериалов, входящих в опытные тиражные смеси следующий: образец 1 — 100% Каберне-Совиньон; образец 2 — 100% Саперави; образец 3 — 50% Каберне-Совиньон + 50% вино-материал сухой столовый красный; образец 4 — 50% Саперави + 50% ви-номатериал сухой столовый розовый.

Все виноматериалы, использованные для приготовления опытных образцов, соответствовали требованиям нормативной документации [12] по органолептическим и нормируемым физико-химическим показателям.

Подготовку тиражной смеси осуществляли в соответствии с ГОСТ 33311-2015 «Вина игристые. Основные правила производства». Вторичное брожение проводили в бутылках при температуре 18...20 °С с использованием активных сухих дрожжей Alcotec 48 Turbo (Великобритания).

В процессе вторичного брожения контролировали давление диоксида углерода в бутылке, а также измене-

ние основных физико-химических показателей шампанизируемого ви-номатериала (объемную долю этилового спирта, массовую концентрацию сахаров, титруемую кислотность, рН, ОВП, массовую концентрацию амин-ного и аммиачного азота, состав летучих компонентов, динамическую устойчивость двусторонней пленки). Продолжительность эксперимента — 90 сут.

На 1-м этапе исследования был проведен органолептический и физико-химический анализ подготовленных образцов тиражной смеси. По ор-ганолептическим характеристикам лучшими оказались образцы 1 и 2, отличавшиеся насыщенным цветом, сортовым ароматом и более полным вкусом, чем образцы 3 и 4. Сравнительная оценка физико-химических показателей опытных образцов не выявила существенных различий по таким контролируемым показателям, как массовая концентрация сахаров, титруемых и летучих кислот, в то же время отмечены различия между образцами по концентрации приведенного экстракта, ОВ-потенциала (ОВП) и аммиачного азота (табл. 1).

При исследовании динамики накопления диоксида углерода, характеризующей интенсивность вторичного брожения, установлено, что наиболее интенсивно процесс проходил в образцах 3 и 4, что отразилось на повышении давления СО2 в бутылке (рис. 1). Данный факт связан с тем, что в этих образцах концентрация веществ фе-нольной природы, как известно, тормозящих развитие дрожжей и процесс брожения, ниже, чем в образцах 1 и 2. Ранее было показано, что для производства красных игристых вин высокого качества в исходных винома-териалах концентрация фенольных веществ должна регулироваться и составлять, по различным данным, от 300-600 до 800-900 мг/дм3 [б]. Ингибитором процесса вторичного брожения могла быть также достаточно высокая крепость образцов 1 и 2.

Отмечено, что в образцах 2 и 4 по сравнению с образцами 1 и 3 интен-

ПИВО и НАПИТКИ / BEER and BEVERAGES

4•2020

Таблица 1

Физико-химические показатели опытных образцов тиражной смеси

показатель Образец

1 2 3 4

Объемная доля этилового спирта, % 12,6 12,6 11,7 11,6

Массовая концентрация, г/дм3:

сахаров 22,0 22,0 23,0 23,0

титруемых кислот 5,5 6,0 5,6 5,9

летучих кислот 0,6 0,6 0,6 0,6

рн 3,5 3,6 3,4 3,4

ОВП, мВ 132,2 126,5 152,4 143,6

Приведенный экстракт, г/дм3 25,0 28,0 20,2 21,4

Массовая концентрация, мг/дм3:

аминного азота 117,0 112,0 106,4 110,0

аммиачного азота 4,5 28,0 8,4 14,0

свободных аминокислот 183,4 709,3 253,8 602,8

суммы фенольных веществ 2230 1818 1635 1129

Динамическая устойчивость двусторонней пленки (ДУДП), с 8 8 8 8

Продолжительность эксперимента, сут -- Образец 1 -♦- Образец 2 Образец 3 -•- Образец 4

Рис. 1. Динамика изменения давления двуокиси углерода в бутылках в процессе вторичного брожения

0 30 60 90

Продолжительность эксперимента, сут I Образец 1 В Образец 2 В Образец 3 В Образец 4

Рис. 2. Изменение окислительно-восстановительного потенциала в процессе вторичного брожения

СЫРЬЕ и МАТЕРИАЛЫ

сивность вторичного брожения была выше, что, очевидно, обусловлено более высокой концентрацией азотистых соединений (аммиачного азота и свободных аминокислот).

В результате исследований установлено, что в период бурного брожения за счет высокой ферментативной активности дрожжей значение ОВП во всех опытных образцах снижалось (рис. 2), причем значительное снижение зафиксировано в образцах 3 и 4, где вторичное брожение проходило наиболее интенсивно.

Пенистые и игристые свойства — одни из основных органолептических показателей качества игристого вина. Пена, благодаря своей значительной удельной поверхности, создает благоприятные условия для более яркого выявления тончайших оттенков букета и вкусовых особенностей игристого вина. Сравнительная оценка опытных образцов по органолептическим показателям через 90 сут показала, что наиболее высокую дегустационную оценку получил образец 3, отличавшийся лучшими пенистыми свойствами, продолжительной игрой, сложным ароматом с выраженными цветочными оттенками и гармоничным вкусом. Образцы 1 и 2 получили относительно невысокие дегустационные оценки за счет слабого пенообразования и непродолжительной игры. Кроме того, во вкусе этих образцов были отмечены грубые танинные тона.

При оценке контролируемых физико-химических показателей установлено, что все образцы соответствовали требованиям нормативной документации, однако в образцах 1 и 2 давление диоксида углерода в бутылке оказалось ниже нормируемых значений, что обусловлено неполным окончанием процесса (табл. 2).

Во всех образцах в конце эксперимента повысилась массовая концентрация титруемых кислот, приведенный экстракт, массовая концентрация аммиачного азота. Напротив, концентрация аминного азота, свободных аминокислот и фенольных соединений существенно снизилась, что связано с протеканием сложных биохимических процессов, сопровождаемых частичной адсорбцией фенольных соединений дрожжевыми клетками.

Согласно полученным данным, наиболее интенсивно вторичное брожение проходило в образцах с массовой концентрацией фенольных веществ в исходном купаже в диапазоне от 1129 до

4•2020

ПИВО и НАПИТКИ / BEER and BEVERAGES

1 СЫРЬЕ и МАТЕРИАЛЫ'1

* 1635 мг/дм3 и суммарной концентрацией азотистых соединений в пределах 730-750 мг/дм3. Это позволило получить игристое вино с более высокими органолептическими показателями, по сравнению с образцами, имевшими в своем составе повышенную концентрацию фенольных соединений.

В целом, результаты исследования показали, что на процессы вторичного брожения при производстве красных игристых вин в наибольшей степени оказывают влияние массовая концентрация фенольных и азотистых соединений, присутствующих в исходных виноматериалах и тиражной смеси. Таким образом, при производстве красных игристых вин для обеспечения достаточной интенсивности процесса и получения высококачественного продукта необходимо контролировать в исходных красных виноматериалах, входящих в состав купажа (тиражной смеси) концентрацию фенольных веществ и азотистых соединений. Полученные аналитические данные показали необходимость проведения более глубоких исследований, направленных на определение пределов варьирования таких дополнительных показателей качества исходных красных виноматериалов, как массовая концентрация фенольных веществ, аминного и аммиачного азота и суммы свободных аминокислот.

ЛИТЕРАТУРА

1. Макаров, А. С. Физико-химические показатели винограда красных интро-дуцированных сортов [электронный ресурс] / А. С. Макаров [и др.] // Плодоводство и виноградарство Юга России. — 2015. — № 33

2. Макаров, А. С. Влияние способа переработки винограда по-красному на физико-химические и органолептические показатели виноматериалов и игристых вин /А. С. Макаров [и др.] // «Магарач». Виноградарство и виноделие. — 2013. — №4. — С. 25-27.

3. Макаров, А. С. Технологическая оценка красных сортов винограда для производства игристых виноматериалов / А. С. Макаров [и др.] // «Магарач». Виноградарство и виноделие. — 2015. — № 1. — С. 24-26.

4. Патент 2662961 РФ, МПК С^ 1/06. Способ производства красного молодого игристого вина / Н. М. Агеева, Т. И. Гугуч-кина, К. Э. Кашкара, Г. Г. Кашкара, В. Е. Бурда, заявитель и патентообладатель ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, вино-

Таблица 2

Физико-химические показатели опытных образцов красного игристого вина

Показатель Образец

1 2 3 4

Объемная доля этилового спирта, % 12,9 13,0 13,0 13,1

Массовая концентрация, г/дм3:

Сахаров 15,0 15,0 5,0 3,0

титруемых кислот 5,7 6,1 5,8 5,9

летучих кислот 0,6 0,6 0,6 0,6

рн 4,2 3,9 3,9 3,8

ОВП, мВ 112,1 101,3 103,0 105,2

Приведенный экстракт, г/дм3 25,8 29,1 22,1 21,8

Массовая концентрация, мг/дм3:

аминного азота 78,0 52,6 86,4 109,0

аммиачного азота 53,7 67,5 33,2 50,1

аминокислот 102,8 431,5 106,4 377,9

суммы фенольных веществ 2028 1670 1528 1055

Динамическая устойчивость двусторонней пленки (ДУДП), с 9 10 13 12

делия». — № 2017130108; заявл. 24.08.2017; опубл. 31.07.2018. — Бюл. 22. — 6 с.

5. Патент 2188860 РФ, МПК С^ 1/06. Способ производства красных и(или) розовых игристых вин / Л. А. Оганесянц, Б. Б. Рейт-блат, В. И. Чапликене, заявитель и патентообладатель Оганесянц Л. А., Рейтблат Б. Б., Чапликене В. И. — № 2001114284/13; заявл. 29.05.2001; опубл. 10.09.2002. — Бюл. № 25. — 6 с.

6. Макаров, А. С. Особенности производства красных и розовых игристых вин / А. С. Макаров [и др.] // Магарач. Виноградарство и виноделие. — 2014. — № 3. — С. 23-25.

7. Макаров, А. С. Комбинированное воздействие на мезгу нагревания и вакуума при производстве виноматериалов для красных игристых вин / А. С. Макаров [и др.] // Виноградарство и виноделие. — 2012. — Т. 42. — С. 71-73.

8. Виноградов, В.А. Влияние способа переработки винограда на пенистые и игристые свойства вин / В. А. Виноградов [и др.] // Виноградарство и виноделие. — 2003. — Т. 34. — С. 95-100.

9. Оганесянц, Л. А. Совершенствование оценки качества столовых виноматериалов для игристых вин / Л. А. Оганесянц, В. А. Пес-чанская, Е. В. Дубинина // Пиво и напитки. — 2018. — № 3. — С. 72-75.

10. Песчанская, В.А. Оценка качества белых сухих столовых виноматериалов для производства игристых вин / В. А. Песчанская [и др.] // Пиво и напитки. — 2019. — № 2. — С. 52-56. — DOI: 10.24411/20729650-2019-00019.

11. Дубинина, Е.В. Прогнозирование качества игристого вина на основе определения значимых показателей физико-химического состава исходного винома-териала / Е. В. Дубинина [и др.] // Пиво и

напитки. - 2020. - № 1. - С. 9-13. - DOI: 10.24411/2072-9650-2020-10010.

12. ГОСТ 33336-2015. Вина игристые. Общие технические условия. — Введ. 2017-01-01. — М.: Стандартинформ, 2016. — 12 с.

REFERENCES

1. MakarovAS, [et al.]. Fiziko-himicheskie poka-zateli vinograda krasnyh introducirovannyh sortov [Physicochemical indicators of grapes of red introduced varieties]. Plodovodstvo i vinogradarstvo Yuga Rossii [Fruit growing and viticulture of the South of Russia]. 2015;33

2. Makarov AS, [et al.]. Vliyanie sposoba pere-rabotki vinograda po-krasnomu na fiziko-himicheskie i organolepticheskie pokazateli vinomaterialov i igristyh vin [The influence of the method of processing grapes in red on the physicochemical and organoleptic indicators of wine materials and sparkling wines]. «Magarach». Vinogradarstvo i vinodelie [«Magarach». Viticulture and winemaking]. 2013;4:25-27.

3. Makarov AS, [et al.]. Tekhnologicheskaya ocenka krasnyh sortov vinograda dlya proiz-vodstva igristyh vinomaterialov [Technological assessment of red grape varieties for the production of sparkling wine materials]. «Magarach». Vinogradarstvo i vinodelie [«Magarach». Viticulture and winemaking]. 2015;1:24-26.

4. Ageeva NM, Guguchkina TI, Kashkara KE, Kashkara GG, Burda VE. Sposob proizvodstva krasnogo molodogo igristogo vina [Method for the production of red young sparkling wine]. Russia patent RU 2662961. 2018.

5. Oganesyants LA, Rejtblat BB, Chaplikene VI. Sposob proizvodstva krasnyh i(ili) rozovyh

ПИВО и НАПИТКИ / BEER and BEVERAGES

4•2020

ССЫРЬЕ и МАТЕРИАЛЫ

igristyh vin [Method for the production of red and / or rose sparkling wines.]. Russia patent RU 2188860. 2002.

6. MakarovAS, [et al.]. Osobennosti proizvod-stva krasnyh i rozovyh igristyh vin [Features of the production of red and rosé sparkling wines]. «Magarach». Vinogradarstvo i vi-nodelie [«Magarach». Viticulture and wine-making]. 2014;3:23-25.

7. Makarov AS, [et al.]. Kombinirovannoe vozdejstvie na mezgu nagrevaniya i vakuu-ma pri proizvodstve vinomaterialov dlya krasnyh igristyh vin [The combined effect of heating and vacuum on the pulp in the production of wine materials for red sparkling wines]. Vinogradarstvo i vinodelie [Viticulture and winemaking]. 2012;42:71-73.

8.

9.

Vinogradov VA, [et al.]. Vliyanie sposoba pererabotki vinograda na penistye i igristye svojstva vin [The influence of the method of processing grapes on the foamy and sparkling properties of wines]. Vinogradarstvo i vinode-lie [Viticulture and winemaking]. 2003;34:95-100.

Oganesyants LA, Peschanskaya VA, Dubi-nina EV. Sovershenstvovanie ocenki kachest-va stolovyh vinomaterialov dlya igristyh vin [Improving the assessment of the quality of table wine materials for sparkling wines]. Pivo i napitki [Beer and beverages]. 2018;3:72-75.

10. Peschanskaya VA, [et al.]. Ocenka kachestva be-lyh suhih stolovyh vinomaterialov dlya proiz-vodstva igristyh vin [Assessment of the quality of white dry table wine materials for the

production of sparkling wines]. Pivo i napitki [Beer and beverages]. 2019;2:52-56. DOI: 10.24411/2072-9650-2019-00019.

11. Dubinina EV, [et al.]. Prognozirovanie kachestva igristogo vina na osnove opredeleniya znachimyh pokazatelej fiziko-himicheskogo sostava iskhodnogo vinomateriala [Predicting the quality of sparkling wine based on the determination of significant indicators of the physical and chemical composition of the original wine material]. Pivo i napitki [Beer and beverages]. 2020;1:9-13. DOI: 10.24411/2072-9650-2020-10010.

12. GOST 33336-2015. Vina igristye. Obsh-chie tekhnicheskie usloviya. [State standart 33336-2015. Sparkling wines. General technical conditions]. Moscow: Standartinform; 2016. 12 p. (In Russ.) <S

Авторы

Харламова Лариса Николаевна, канд. техн. наук; Дубинина Елена Васильевна, канд. техн. наук; Трофимченко Владимир Александрович, канд. техн. наук; Ротару Ирина Андреевна; Чистова Александра Александровна

Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности -филиал ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН, 119021, Россия, г. Москва, ул. Россолимо, д. 7, harlara@yandex.ru, elena-vd@yandex.ru, labcognac@mail.ru, oltiv@mail.ru, s_chistova78@mail.ru

Authors

Larisa N. Harlamova, Candidate of Technical Science; Elena V Dubinina, Candidate of Technical Science; Vladimir A. Trofimchenko, Candidate of Technical Science; Irina A. Rotaru; Aleksandra A. Chistova

All-Russian Scientific Research Institute of Brewing, Beverage and Wine Industry - Branch of Gorbatov Research Center for Food Systems of RAS, 7 Rossolimo Str., Moscow, 119021, Russia, harlara@yandex.ru, elena-vd@yandex.ru, labcognac@mail.ru, oltiv@mail.ru, s_chistova78@mail.ru

ISSN 2072=9650

4 • 2020 ПИВО и НАПИТКИ / BEER and BEVERAGES

37