Введение к работе
Актуальность проблемы. В период обострившейся в России конкуренции отечественных и зарубежных товаропроизводителей винодельческой продукции большое значение приобретают проблемы обеспечения стабильности качественных показателей выпускаемой продукции , а также расширения ассортимента высококачественного шампанского и игристых вин.
Разработанный в нашей стране метод шампанизации вина в непрерывном потоке способствовал быстрому развитию и модернизации производства (Г.Г. Агабальянц, А.А. Мержаниан, С.А. Брусиловский). Исследования, проводимые при нашем творческом участии с 1972 года , были направлены на кардинальное совершенствование этого метода и разработку принципиально новой технологии шампанизации вина при повышенной концентрации иммобилизованных клеток дрожжей. В основу этой технологии была положена идея воссоздания при шампанизации вина поточным методом в крупных резервуарах физико-химических и биохимических процессов, протекающих при шампанизации традиционным методом.
Прикладные исследования в области производства шампанского базировались на раскрытии и глубоком изучении механизма биохимических и микробиологических процессов, протекающих при шампанизации вина (СП. Авакянц, Н.И. Бурьян, Г.Г. Валуйко, Е.Н. Датунашвили, Е.С. Дрбоглав, Е.И. Квасников, З.Н. Кишковский, А.И. Опарин, А.К. Родопуло, Н.Ф. Саенко, Н.Г. Саришвили, Н.М. Сисакян).
При современном уровне научно-технического прогресса в виноделии, актуальной задачей является разработка новых видов продукции и технических решений на основе углубленных исследований физиологических и биосинтетических функций селекционированных рас дрожжей.
Полученные результаты исследований и их промышленная проверка особенно актуальны в связи с возможностью улучшения качества и повышения конкурентоспособности шампанского и игристых вин.
Цель работы и задачи исследований. Цель работы заключалась в создании комплекса новых технологических процессов производства шампанского и игристых вин на основе регулирования физиологии и метаболизма дрожжей.
Поставленная цель достигалась решением следующих задач: - изучение факторов, стимулирующих функциональную деятельность дрожжей при шампанизации вина;
- изучение перестройки структурной организации дрожжевых клеток под влиянием условий окружающей среды;
- научное обоснование и разработка технологического процесса
шампанизации вина с использованием повышенной концентрации
иммобилизованных клеток дрожжей в одноемкостной системе;
- совершенствование процесса подготовки виноматериалов к
шампанизации на основе обогащения его биологически активными
компонентами дрожжей;
исследование процесса созревания шампанизированного вина, установление зависимости "технологические параметры - качество";
изучение закономерностей роста и размножения дрожжей при аэробном культивировании, а также функциональных особенностей клеток при их анаэробной адаптации;
- совершенствование технологических приемов приготовления
сахаросодержащих субстратов на основе стимулирования
биосинтетических функций дрожжей;
разработка новых видов игристых вин и напитков;
разработка технологии игристых вин с пониженным содержанием этанола .
Научная концепция. В основу решения проблемы разработки процесса шампанизации вина положена идея изучения и направленного регулирования метаболических и биосинтетических функций дрожжей.
Научная новизна. Научно обоснованы и экспериментально подтверждены пути повышения метаболической деятельности дрожжей на различных стадиях процесса шампанизации.
Развита концепция управления качеством продукции на основе направленного регулирования функциональной деятельности дрожжей и интенсификации биосинтетических процессов.
Впервые изучена перестройка структурной организации клеток дрожжей при проведении процесса шампанизации в новых условиях. Показано, что усиление физиологической активности культуры и каталитических реакций при иммобилизации обусловлено изменением их структурной организации. Научно обоснована необходимость дифференциации клеток дрожжей по их физиологической активности при шампанизации вина в потоке с целью моделирования традиционной технологии.
Впервые в производстве шампанских вин изучено влияние источника углерода на репродуктивную функцию дрожжевой популяции и установлена взаимосвязь между физиологической активностью культуры и структурными особенностями клетки в зависимости от концентрации сахара в субстрате.
Теоретически обоснованы требования к составу производственных питательных субстратов для культивирования дрожжей,
впервые определены условия жизнедеятельности дрожжей,
обеспечивающие повышение биосинтетической активности
культуры.
Впервые показана необходимость проведения адаптации дрожжей к
условиям шампанизации, решена проблема полного восстановления
бродильной активности культуры.
Впервые установлено избирательное воздействие растительных экстрактов на физиологическую активность шампанских рас дрожжей, установлены группы продуктов растительного происхождения, оказывающие стимулирующее или депрессирующее воздействие на дрожжи Saccharomyces cerevisiae. Исследован бактериостатическии эффект при использовании растительных экстрактов.
Новизна полученных результатов защищена рядом авторских свидетельств, российскими и международными патентами.
Практическая значимость. Разработанная система технологий
производства шампанского, включающая стадии подготовки
виноматериалов, культивирования дрожжей, приготовления ликеров
и шампанизации вина, внедрена на подавляющем большинстве
заводов шампанских вин России, стран СНГ и Балтии, что
обеспечило значительное улучшение качества выпускаемой
продукции, повышение эффективности производственных процессов и конкурентоспособности продукции.
Определены условия повышения биологической ценности производственных субстратов при производстве шампанского, новых видов игристых вин и напитков.
Предложены аналитические зависимости и математическое
описание, характеризующее технологические процессы и
позволяющее прогнозировать результаты при различных технологических режимах, а также модели "технологические параметры - качество", являющиеся основой для управления качеством продукции.
Разработаны регламенты для строящихся и реконструируемых действующих предприятий, а также описания технологических процессов, переданные зарубежным фирмам в рамках лицензионных соглашений.
Разработанная технология награждена Золотой медалью Всемирной организации интеллектуальной собственности ( Женева, 1988) и включена в Международный кодекс технологических приемов в виноделии (Париж, 1985), а также в действующие "Технологические инструкции по производству и контролю качества Советского шампанского ". Эксперименальные и производственные исследования, направленные на совершенствование микробиологических процессов использованы при разработке "Инструкций
по микробиологическому контролю производства Советскогс шампанского".
Разработана технология производства игристых вин с пониженным содержанием этанола на основе шампанизации деалкоголизированных виноматериалов, позволяющая восстановит! и повысить биохимические и органолептические показателї продукта.
Результаты исследований использованы также в новы? технологиях красных и белых игристых вин, что позволилс значительно расширить ассортимент высококачественное продукции.
На основе разработанных технологий утверждена нормативна* документация и освоен выпуск новых видов высококачественны? игристых вин и напитков: "Жемчужина Азербайджана", "Дайнава" "Коралл", "Браво", "Лиго", "Курземе", "Баусское игристое", "Санкт Петербург", "Межрозите", "Маргриета" и др.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены т научных конференциях Всесоюзного заочного института пищевої промышленности в 1973-1989 г.г., на Республиканской конференция "Состояние и перспективы развития шампанского производства" (Одесса, 1978), на Всесоюзной научно-практической конференция Минплодовощхоза ( Москва, 1981), на Всесоюзной конференция "Пути повышения эффективности винодельческого произвол ства"(Москва, 1983), на Национальном симпозиуме по виногра дарству и виноделию с международным участием "Вино - традиции технология, экономика" (София, НРБ, 1986), на заседании НТС Научно-производственного объединения напитков и минеральны? вод ( Москва, 1990), на XV Международном симпозиуме по дрожжам (Рига,1991).
Публикации. По материалам диссертации опубликована 81 печат ная работа, из них 29 авторских свидетельств СССР и патентої Российской Федерации, а также Европатент, патенты США Канады, Испании, Португалии и Греции.
Объем и структура работы. Диссертация в форме научного докладе изложена на 68 стр., содержит 18 таблиц и 15 рисунков.