Теоретическое обоснование и совершенствование технологии красных вин путем регулирования состава фенольных веществ физико-химическими и биохимическими приемами (07.09.2009)

Автор: Маркосов Владимир Арамович

доноров при приеме различных вин

Антиоксидантное, антирадикальное действие красных вин связывают с наличием и превращениями широкого спектра фенольных соединений и, особенно,катехинов, флавонолов, процианидинов, стильбенов, в частности ресвератрола. В связи с этим исследование антиоксидантной активности в винограде и красных винах Кубани представляет большой научный интерес и может иметь существенное прикладное значение для энотерапии в таком курортном регионе, каким является Краснодарский край.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Теоретически обоснована и усовершенствована технология произ-водства красных виноградных вин путем регулирования в них состава фенольных веществ, основанная на применении физико-химических и биохимических приемов – термовинификации, ферментативного катализа с использованием ферментных систем гомогенизированных винных дрожжей или ферментных препаратов.

2. Получены новые сведения о качественном составе и концентрациях различных компонентов фенольного комплекса красных виноградных вин – ароматических кислот, катехинов, танинов, антоцианов, антоцианов – дигликозидов, лейкоантоцианов, флавонолов, процианидинов, стильбенов в зависимости от места и условий произрастания винограда и технологии производства вин. Массовая концентрация фенольных веществ, в том числе антоцианов, ароматических кислот, катехинов зависит от сорта винограда, места его произрастания и метеорологических условий года. Установлена корреляция между накоплением фенольных соединений в ягодах винограда и суммой активных температур.

3. При идентичности качественного состава концентрации ароматических кислот изменяются в зависимости от сорта винограда и, особенно, от места его произрастания. Наибольшая концентрация ароматических кислот выявлена в красных сортах винограда и красных винах Абхазии, в Анапском и Темрюкском районах Краснодарского края, что коррелирует с суммой активных температур. В красном винограде и вине значительная часть ароматических кислот находится в связанном виде.

4. Качественный состав катехинов является сортовой особенностью красных сортов винограда независимо от места произрастания, погодных условий и приемов агротехники. Концентрация катехинов существенно изменяется в зависимости от места произрастания и сорта винограда. Наибольшее количество (+)катехина выявлено в сорте винограда Красностоп Анапский (Краснодарский кр, Анапский р-н), Саперави и Мерло (Краснодарский кр, Анапский р-н). Накопление (-)эпикатехина также наибольшее в сорте Мерло, выращенном в Краснодарском крае и республике Абхазия. В процессе переработки винограда в виноматериал переходят простые катехины. Галлированная форма катехинов, в виноматериалах не обнаружена.

5. При исследовании антоцианов выявлена следующая закономерность: в виноматериалах из одних и тех же красных сортов винограда при идентичных условиях переработки накопление антоцианов в Абхазии выше, чем в Краснодарском крае, что обусловлено большими значениями суммы активных температур, стимулирующих синтез полифенолов, в том числе антоцианов.

6. Для красных виноградных столовых вин оптимальными показателями срока сбора являются содержание технологического запаса красящих веществ около 1000 мг/дм3 и сахара 19%, для десертного виноделия содержание красящих веществ около 1100 мг/дм3 и сахара не ниже 23–24% при не изменяющейся более титруемой кислотности. Наибольший технологический запас полифенолов в сортах Каберне и Мерло отмечен в Анапском районе Краснодарского края и республике Абхазия.

7. Впервые выявлен состав флавонолов в красных сортах винограда, произрастающих в различных регионах. Наибольшее количество флаво-нолов (49,7–52,3 мг/дм3) выявлено в виноматериалах из винограда сортов Каберне и Мерло, произраставших в Абхазии, Каберне и Саперави (Крас-нодарский край) – 45,7 и 52,3 мг/дм3 соответственно, а наименьшее – в виноматериале из сорта винограда Изабелла (Абхазия) – 5,3 мг/дм3. В целом, можно отметить более высокое накопление флавонолов в виноматериалах, произведенных в республике Абхазия.

8. При идентичных технологиях переработки винограда наибольшая концентрация всех групп процианидинов выявлена в виноматериалах, выработанных из сорта винограда Молдова, произрастающего в Краснодарском крае, далее следуют Мерло, Красностоп анапский и Саперави. Применение высокоактивных ферментных препаратов комплексного действия и термовинификации обеспечили увеличение накопления в виноматериалах процианидинов всех трех групп. В процессе хранения виноматериалов концентрация процианидинов уменьшается за счет реакций самоассоциации и копигментации с другими полифенолами, а также вследствие спонтанного гидролиза в анаэробных условиях -С-С- связей процианидинов. Образующиеся при этом карбоксильные катионы вступают в реакцию с другими полифенолами с образованием окрашенных конденсированных форм, имеющих устойчивую окраску.

9. Агротехнические условия выращивания винограда – нагрузка на виноградный куст, тип, количество и способ внесения удобрений и средств защиты растений оказывают существенное влияние на состав и концентрацию различных форм фенольных веществ. Применение агротехнических средств нового поколения: кристалона, растворина и теллуры способствует увеличению концентраций, как суммы фенольных веществ, так и антоцианов. Применение средств защиты виноградного растения в период созревания винограда обеспечивает накопление суммы и различных фракций фенольных веществ, в том числе антоцианов. Правильно и в срок примененные средства защиты винограда, в том числе пестициды хлор- и фосфорорганической природы, не только не снижают содержание фенольных соединений в виноградной ягоде, но и активируют процессы их накопления.

10. Установлены закономерности изменения концентрации фенольных соединений в виноматериалах в зависимости от вида, активности и дозировки ферментных препаратов, а также продолжительности ферментации. Определены условия ферментации, обеспечивающие оптимальные условия для протекания массообменных процессов в системе сбраживаемая мезга – молодой виноматериал. Ферментация мезги при 35-40оС с последующим спонтанным охлаждением и брожением обеспечила оптимальное накопление суммы фенольных соединений.

11. Сформулированы важнейшие принципы и методологические подходы к созданию новых технологий производства красных виноградных столовых и специальных вин, обладающих высокой биологической ценностью, базирующиеся на системном подходе, учитывающем условия местности, технологический запас фенольных соединений в винограде различных сортов, сортовые особенности и условия агротехники, оптимизацию технологии переработки с учетом максимального сохранения биологически ценных компонентов, включая антиоксиданты.

12. Выявлены корреляционные зависимости между антиоксидантными и антирадикальными свойствами красных виноградных столовых вин. Оценена доля влияния различных факторов на антиоксидантную активность: наибольшее влияние оказывают концентрация биологически активных веществ, многие из которых участвуют в формировании окислительно-восстановительной системы вина; далее следуют сортовые факторы и условия брожения, а наименьшее – концентрация антоцианов. На антиоксидантную активность специальных красных вин наибольшее влияние оказывают сумма фенольных соединений, в том числе биологически активных веществ и мономерных форм, а также сортовые особенности винограда. В сравнении со столовыми винами возросла роль сортового фактора.

13.Установлено, что концентрация суммы полифенолов в наибольшей степени обусловливается условиями брожения и ферментативным катализом, далее следуют сортовые особенности винограда. На накопление в красном столовом вине антоцианов в равной степени влияют как технологические приемы – брожение, применение диоксида серы, ферментативного катализа, так и особенности сорта винограда и приемы агротехники выращивания. Катехины и танины – это компоненты фенольного комплекса, в наибольшей степени, зависящие от сортовых особенностей винограда и условий его выращивания. Среди технологических факторов наибольшее значение имеют условия брожения.

14. Выявлена доля влияния различных факторов на формирование качества, органолептических свойств и концентрацию компонентов фенольного комплекса в процессе производства специальных красных виноградных вин: термовинификация > ферментативный катализ > сортовые особенности.

15. Впервые установлена динамика изменения концентрации стильбена ресвератрола в процессе производства красных вин различных типов. Установлена доля влияния различных факторов на количество ресвератрола в столовых винах: продолжительность контакта – 42%; ферментация – 26%; перемешивание – 18%; прочие факторы – 14%; в специальных винах – продолжительность контакта – 32%; ферментация – 20%; спиртование – 22%; перемешивание – 18%; прочие факторы – 8%. В процессе хранения наблюдается трансформация ресвератрола: его количество снижается более чем в 2 раза, особенно в столовом вине. Присутствие этилового спирта способствует предупреждению разрушения ресвератрола. Для применения в энотерапии рекомендуются молодые красные вина или кагоры в год их производства, в которых достаточно велика концентрация ресвератрола,.

16. Антивирусные свойства красных вин связаны с высокими концентрациями п-кумаровой кислоты (главным образом фракция ее цис-изомера, а также наличием комплекса катехинов и некоторых оксикоричных кислот. Исследование антивирусных свойств отдельных катехинов показало, что сильные ингибирующие свойства проявляют (-) эпикатехин и (+) катехин, более слабое (-) эпигаллокатехин. Не прявляет ингибирующих свойств по отношению к вирусам (±) галлокатехин. Не проявили антивирусной активности п-оксибензойная, протокатеховая, сиреневая и кофейная кислоты.

17. Выявлено, что у животных, употреблявших красное виноградное вино, общий уровень антиоксидантной активности плазмы крови был значительно выше, чем в контрольных группах, получавших этанол или воду. При исследовании биологической активности белых и красных вин установлено, что использование вин, содержащих собственные антиоксиданты, способствовало снижению продукции липидов, что свидетельствует об антиатерогенной активности исследованных вин. Антиоксидантный эффект красных и белых вин существенно не различается.

18. Установлено, что употребление различных красных виноградных вин приводит к активации лимфоцитов крови человека, но не к изменению количественных показателей в субпопуляционном составе лимфоцитов. Каких - либо заметных различий в иммунотропных эффектах, в том числе и негативного влияния вин, имеющих высокое и низкое содержание дигликозидов антоцианов, на рецепторный аппарат лимфоцитов здоровых лиц, не обнаружено.

19. Усовершенствована технология производства красных виноградных вин путем регулирования в них количественного и качественного состава фенольных веществ с использованием физико-химических, биохимических и технологических приемов.

20. Разработаны технологические инструкции на производство красных виноградных столовых вин с использованием ферментативного катализа и термовинификации, внедрение которых в производство обеспечило получение в 1999-2008 гг. экономического эффекта в размере более 10 млн. рублей.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ

ДИССЕРТАЦИИ

1. Бойко И.Е. Биохимические и технологические аспекты применения спонтанной микрофлоры в технологии виноградных и плодовых вин / И.Е.Бойко, Х.Р.Блягоз, Н.М.Агеева, В.А.Маркосов// – Рек. депонир.- Краснодар. – Известия вузов. Пищевая технология. 2007. С.127 –Деп. в ВИНИТИ 06.03.07. – №209.

2. Агеева Н.М. Биохимические и микробиологические основы применения спонтанной микрофлоры в производстве вин / Н.М.Агеева И.Е.Бойко, Х.Р. Блягоз, В.А.Маркосов// Краснодар: - Просвещение- Юг. – 2007. – 8,95 п.л.

3. Маркосов В.А. Биохимия, технология и медико-биологические особенности красных вин /В.А.Маркосов,Н.М.Агеева//. Краснодар: Просвещение-Юг. – 2008. – 18,14 п.л.

4. Маркосов В.А. Совершенствование производства красных столовых вин /В.А.Маркосов, О.А.Маркарян// Виноделие и виноградарство СССР, 1972. №7. – С.23-25. 5. Маркосов В.А.Содержание красящих и дубильных веществ в винограде и вине/В.А.Маркосов//Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии.1973. №2.– С.43-44.

6. Маркосов В.А. Антивирусные свойства красного столового вина сорта Матраса/В.А.Маркосов,Г.Г.Валуйко,В.И.Кривенцов,Н.Н.Чиркина//Сб. тезисов докладов Всесоюз. науч-тех. конф. "Основные направления исследований биохимических процессов в виноделии. – М.:1973. – С.82.

7. ВалуйкоГ.Г. Антимикробные и антивирусные свойства красного столового вина сорта Матраса /Г.Г.Валуйко, В.А.Маркосов, В.И.Кривенцов, Н.Н.Чиркина, Г.И.Нилов// В кн. Фитонциды. Киев: 1973.– С.44.

8. Маркосов В.А. Исследование содержания флаваноидов в винограде сорта Матраса и красном столовом вине / В.А.Маркосов //Виноделие и виноградарство СССР,1973. №5. – С.26-28.

9. Маркосов В.А. К методике определения ароматических кислот винограда и вина. В.А.Маркосов, Г.Г.Валуйко, В.И.Кривенцов / Вопросы биохимии винограда и вина. Труды 2-й Всесоюз. конфер. по биохимии винограда и вина. – М.: 1975. – С.308-313.

10. Маркосов В.А. Исследование ацилированных антоцианов вина сорта Матра-са/В.А.Маркосов, Г.Г.Валуйко// Виноделие и виноградарство СССР, 1974. №5. С.57-59.

11. Маркосов В.А. Совершенствование компоновки линии ВПЛ-20/В.А.Марко-сов//Виноделие и виноградарство СССР, 1980. №2 .С.39-40.

12. Маркосов В.А. Фенольные соединения в ягоде при разных условиях выращивания винограда /В.А.Маркосов, Н.М.Агеева, Р.В.Гублия// Виноделие и виноградарство. 2007. №4. С.24-25.

13. Агеева Н.М. Биохимические аспекты лечебных свойств виноградных вин /Н.М.Агеева, В.А.Маркосов //Индустрия напитков. 2007. №4. – С.120-122.

14.Маркосов В.А.Применение капиллярного электрофореза для анализа винодельческой продукции /В.А.Маркосов, Т.И.Гугучкина, Н.М.Агеева, Ю.Ф.Якуба//Магарач. Виногра-дарство и виноделие, 2007.№2. – С.23-24.

15. Маркосов В.А. Исследование антиоксидантной активности красных столовых вин Краснодарского края /В.А.Маркосов,Н.М.Агеева// Магарач. Виноградарство и виноделие, 2007. №4. – С.27-28.

16. Гублия Р.В. Изменение концентрации антоцианов и фенолокислот в /Р.В.Гублия, В.А.Маркосов, Н.М.Агеева / Сб. материалов Всероссийской научно-практической конф. «Здоровое питание – основа жизнедеятельности человека». – Красноярск. 2008. – С.126-129.


загрузка...