Введение к работе
1.1 Актуальность проблемы. Отрасль виноградарства и виноделия является приоритетной в экономике Краснодарского края. Ее возрождение наблюдается сегодня в каждом виноградо–винодельческом хозяйстве: из года в год увеличиваются посадки виноградников, объем производимых виноматериалов, из которых в настоящее время более 55% составляет продукция, производимая из красных сортов винограда. Возросший интерес к красным винам, особенно столовым, по сравнению с белыми не случаен. В них содержится больше природных антиоксидантов, обладающих антиканце-рогенными, антиалергенными, антисклеротическими и противовоспалительными свойствами, обеспечивающих профилактику многих заболеваний и корректирующих антиоксидантный статус человека. Все это определяет высокую значимость красных вин в рационе питания человека.
Определяющим фактором качества красных вин является содержание в них широкого спектра фенольных соединений (антоцианов, лейкоантоцианов, ароматических кислот, флавонолов, катехинов, процианидинов и стильбенов). Разнообразие полифенолов и многогранность их свойств требует постоянного внимания к этой группе химических компонентов вин. Фенольные соединения винограда сосредоточены преимущественно в кожице и других твердых структурных элементах грозди. В связи с этим для повышения эффективности их экстракции во время брожения применяют различные технологические приемы, направленные на увеличение степени извлечения полифенолов. Такие приемы используются как в технологии переработки красных сортов винограда (термовинификация, физико-химические и биохимические воздействия и т.п.), так и в агротехнике их выращивания (использование стимуляторов роста, удобрений, обеспечивающих накопление фенольных веществ и снижающих упругость кожицы ягоды винограда и т.п.). Между тем, многие вопросы биохимии фенольных веществ винограда и вина изучены недостаточно, отсутствуют технологии, обеспечивающие направленное регулирова-
ние компонентного состава фенольных соединений столовых и специальных красных вин. В связи с этим исследования, направленные на изучение состава фенольных соединений в различных красных сортах винограда в зависимости от места произрастания и приемов агротехники, интенсификацию процессов их извлечения из кожицы виноградной ягоды физико-химическими и биохимическими приемами и их сохранность в процессе хранения вина являются актуальными.
1.2 Связь работы с научными программами, планами, темами.
Диссертация выполнялась в соответствии с планом научно-иссле-довательских работ Россельхозакадемии по теме: «Разработать комплекс-ные высокоэффективные типовые технологии производства и стабилизации виноградных вин с использованием новых и перспективных сортов винограда и новейших способов физико-химических воздействий», 2001-2005 гг., № госрегистрации 120309463.
1.3 Цель и задачи исследований. Цель работы – теоретическое обоснование и совершенствование технологии красных столовых и специальных виноградных вин путем регулирования состава фенольных веществ физико-химическими и биохимическими приемами.
Основные задачи исследований:
исследовать качественный состав и концентрации фенольных соединений в красных сортах винограда в зависимости от места их произрастания;
оценить технологический запас фенольных соединений в винограде в зависимости от места произрастания и погодно-климатических факторов;
выявить закономерности изменения количества фенольных веществ в виноградных ягодах в зависимости от агротехнических приемов выращивания винограда;
изучить качественный состав и установить количество различных форм фенольных соединений в красных винах в зависимости от физико-химических и биохимических приемов в технологии их производства;
установить закономерности изменения состава фенольных соединений в зависимости от технологических режимов переработки винограда, в том числе термовинификации и ферментации мезги;
выявить изменение качественного состава и концентрации биоло-гически активных компонентов красных вин в процессе хранения;
исследовать антиоксидантные и антирадикальные свойства красных вин в зависимости от физико-химических и биохимических приемов в технологии их производства;
исследовать устойчивость антоцианового комплекса красных вин в процессе хранения;
установить влияние технологии производства столовых и специальных красных вин на состав и концентрацию антоцианов и фенолкарбоновых кислот;
исследовать медико-биологические особенности красных вин, оценить их антимикробное и антивирусное действие;
теоретически обосновать и усовершенствовать технологию производства красных вин путем регулирования состава фенольных соединений физико-химическими и биохимическими приемами;
провести апробацию усовершенствованной технологии в производственных условиях и разработать техническую документацию на красные вина;
определить ожидаемый экономический эффект от внедрения усовершенствованной технологии в производство.
1.4 Научная концепция диссертационной работы заключается в решении проблемы повышения качества и биологической ценности красных виноградных вин на основе совершенствования технологии их производства, достижения оптимальных концентраций и качественного состава фенольных веществ путем направленного использования физических, биохимических и технологических приемов с учетом результатов исследования содержания фенольных соединений в красных сортах винограда в зависимости от места произрастания, почвенно-климатических условий и агротехнических приемов.
1.5 Научная новизна. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена усовершенствованная технология красных столовых и специальных виноградных вин на основе сочетания физико-химических и биохимических приемов, обеспечивающих возможность регулирования состава и концентраций фенольных соединений. Выявлены закономерности накопления компонентов фенольного комплекса в виноградной ягоде в зависимости от условий произрастания винограда, природно-климатических факторов и агротехнических приемов. Установлена корреляция между суммой активных температур и количеством компонентов фенольного комплекса – антоцианов, лейкоантоцианов, ароматических кислот, флавонолов, катехинов, процианидинов и стильбенов.
Выявлены закономерности изменения состава фенольного комплекса красных вин, в том числе антоцианов, лейкоантоцианов, ароматических кислот, флавонолов, катехинов, процианидинов и стильбенов, в зависимости от условий и продолжительности их хранения.
Получены новые сведения об изменении компонентов фенольного комплекса, биологически активных веществ, антиоксидантной и антиради-кальной активности в процессе ферментации и термовинификации мезги различных сортов винограда.
1.6 Практическая значимость. Усовершенствована технология производства столовых красных вин с применением физико-химических и биохимических приемов на основе регулирования концентрации фенольных соединений, и техническая документация на красные столовые вина «Каберне», «Столовое красное», столовое розовое "Руслан". Усовершенствованная технология внедрена на предприятиях Краснодарского края: НПООО «Сады Кубани», ЗАО АФ "Мысхако", ООО АФ "Фанагория", ООО "Долина", АОО "Витязево" и ЗАО МПБК "Южная винная компания "Очаково" с суммарным экономическим эффектом более 10 млн. рублей в период с 1999 по 2008 гг.
1.7 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на второй всесоюзной конференции по биохимии винограда и вина: "Вопросы биохимии винограда и вина"(г.Москва, 1975 г.); «Новации и эффективность производственных процессов в виноградарстве и виноделии (г.Краснодар, 2005г.); «Методологические аспекты создания прецизионных технологий возделывания плодовых культур и винограда» (г. Краснодар, 2006г.); «Здоровое питание – основа жизнедеятельности человека»(г. Красноярск, 2008г.); "Пища. Экология. Качество" (г.Новосибирск, 2008г.); "Перспективы развития виноградарства и виноделия в странах СНГ" (г.Ялта, 2008г.). В полном объеме работа доложена на расширенном заседании ученого совета ГНУ Северо-Кавказского зонального НИИ садоводства и виноградарства Россельхозакадемии (г. Краснодар,2009г.).
1.8 Публикации: По теме диссертации опубликовано 42 научных работ, в том числе 3 монографии, 20 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 2 патента РФ на изобретения.
1.9 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 5 глав, изложенных на 289 страницах компьютерного текста, включающего 52 таблиц, 53 рисунков, заключения, списка использованной литературы, включающего 429 источников, в том числе 217– иностранных авторов и приложения.
