CC BY
7
БОТ: 10.15587/2312-8372.2018.135774
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАС ДРОЖЖЕЙ НА АРОМАТ ВИН ИЗ ВИНОГРАДА ЗАГРЕЙ
Билько М. В., Пермякова А. С., Пашковский А. И., Калмыкова И. С., Гайдай И. В.
1. Введение
Основным фактором, определяющим эффективность и рентабельность производства виноградных насаждений, является правильно подобранный сортимент. Приоритетным заданием виноградо-винодельческой отрасли является расширение насаждений винограда для интенсификации производства натуральных столовых вин [1].
В Национальном научном центре «Институте виноградарства и виноделия имени В. Е. Таирова» (ННЦ «ИВиВ им. В. Е. Таирова», пгт. Таирово, Одесская обл., Украина) выведен ряд перспективных со тов нового селекционного поколения, устойчивых к распространенным грибковым заболеваниям. Это позволяет сократить расход препаратов по защите растений и затраты на культивирование и получить экологически чистый виноград для производства вин [2, 3].
Внедрение в производство новых сортов винограда требует всестороннего их изучения, поэтому исследования с целью установления возможности применения селекционного винограда в процессе реализации технологии столовых вин являются актуальными.
2. Объект исследования и его технологический аудит
Объект исследования - виноград сорта Загрей селекции ННЦ «ИВиВ им. В. Е. Таирова», полученный в результате скрещивания сортов Овидиопольский и Алиготе [4]. В его характеристике (табл. 1) отмечен простой аромат и вкус, что вызывает необходимость поиска путей раскрытия ароматического потенциала сорта для расширения ассортимента винопродукции и создания конкуренции среди производителей.
Таблица 1
Характеристика винограда сорта Загрей_
Показатель Характеристика
1 2
Срок созревания средне-поздний
Сила роста однолетних побегов средняя
Вызревание лозы хорошее
Зимостойкость высокая
Морозоустойчивость, °С -23—25
Устойчивость против основных 7
грибных болезней, балл
Продолжение таблицы 1
1 2
Гроздь:
Масса, г средняя 140—200
Форма цилиндро-коническая иногда с крылом
Плотность средняя
Урожайность, ц/га 150
Ягода:
Масса, г средняя 1,6
Форма округлая
Цвет белый
Сахаристость сока ягод, г/дм3 180
Кислотность, г/дм3 8,6
На винодельческом рынке широко используются расы дрожжей, с помощью которых можно производить вина с заданными ароматическими характеристиками, способные усиливать сортовые особенности винограда [5, 6].
В работе использованы расы дрожжей Vitilevur 58W3, Sauvignon, Elixir, EC1118, Cross Evolution (Франция), которые характеризуются разной способностью к синтезу ароматобразующих веществ, влияющих на формирование букета вин. Характеристика использованных рас дрожжей приведена в табл. 2.
Таблица 2
Характеристика рас дрожжей_
Раса дрожжей Особенности расы дрожжей и условия брожения
Elixir Проявляет ароматический (терпены, С13норизопреноиды) потенциал сортов Траминер, Мускат, Шардоне (Р-глюкозидазна активность) и тиоловых соединений (3МН и А3МН). Это позволяет усилить сложность и тонкость вин; высокий потенциал к синтезу эфиров жирных кислот, которые ответственны за фруктовые ароматы
58W3 Специально адаптирована раса дрожжей для развития ароматов белых вин из винограда сортов Мускат, Гевюртцтраминер, Пино Гри. Предает ароматическую интенсивность и сложность вина, способствует полноте вкуса
Sauvignon Проявляет аромат тиоловых соединений (3МН и А3МН), что позволяет усилить сложность и тонкость вин
Lalvin EC 1118 Нейтральная раса дрожжей, чистый аромат, невысокий уровень синтеза сложных эфиров
Cross Evolution Увеличивают ароматический потенциал сорта винограда. Высокие ароматические свойства: хороший баланс между свежим фруктовым ароматом и цветочным тонами. Целесообразно применять для сортов винограда, бедных по содержанию предшественников ароматов
Проблемой применения винограда сорта Загрей в технологии вина является недостаточная изученность этого сорта с целью переработки на разные типы вина. Отсутствуют исследования, направленные на поиск технологических приемов, способствующих проявлению сортовых особенностей винограда данного сорта.
Расы дрожжей, применяемые в данном исследовании, способны усилить потенциал сорта или обогатить его, за счет синтеза определенных классов вторичных и побочных продуктов брожения.
3. Цель и задачи исследования.
Цель исследования - выявление ароматических особенностей виноматериала полученного из сорта Загрей нового поколения селекции ННЦ «ИВиВ им. В. Е. Таирова» с использованием различных рас дрожжей для производства белых столовых вин.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Выработать столовые сухие белые виноматериалы из винограда сорта Загрей с использованием разных рас дрожжей и провести химико-технологическую оценку виноматериалов из винограда сорта Загрей.
2. Исследовать влияние различных рас дрожжей на формирование органолептических показателей качества виноматериалов из винограда сорта Загрей.
3. Сравнить содержание веществ ароматического комплекса полученных виноматериалов.
4. Исследовать окислительно-восстановительное состояние виноматериалов и сделать сравнительный анализ образцов.
4. Исследование существующих решений проблемы
Несмотря на огромный потенциал винограда вида Vitis ут/вга, сорта внутривидового происхождения, не могут преодолеть генетические барьеры неустойчивости против неблагоприятных воздействий среды [5].
Эти сорта зачастую не удовлетворяют требованиям производства, из-за частых потерь урожая связанных с размещением виноградарства Украины в основном в зоне с континентальным засушливым климатом. Вместе с тем, климатические условия сырьевых зон отличаются морозными (часто бесснежными) зимами и минимальными температурами до минус 26-28 °С, поздними весенними заморозками и продолжительными засухами с большим дефицитом влаги в почве и воздухе [7].
В связи с этим возникает потребность такой сортовой структуры, которая реально обеспечивала бы ежегодно стабильную урожайность, высокое качество вин при значительном снижении технологического загрязнения среды.
Использование таких сортов в промышленных масштабах позволит расширить сортовой состав виноградарства, культивировать экологически чистый виноград и улучшить качество винодельческой продукции.
В последнее время в литературных источниках появляются все больше результатов исследований, связанных с технологической оценкой винограда новой селекции ННЦ «ИВиВ им. В. Е. Таирова» с целью выбора направления его использования [3, 8]
Вместе с тем, селекционный виноград часто характеризуется невыраженным сортовым ароматом, что может снижать его потребительскую ценность.
Одним из способов повышения органолептических характеристик виноматериалов является использование рас дрожжей, при помощи которых можно управлять качеством вин [9].
Многочисленными научными исследованиями установлены вещества, отвечающие за аромат винограда [10-14]. Они локализованы в кожице винограда и прилегающих к ней слоях мякоти. В основном это терпеновые спирты, которые вместе со своими производными составляют основу так называемого эфирного масла винограда и предшественники тиоловых ароматов С13норизопреноиды.
В сухих винах терпеновые спирты подвергаются существенным изменениям, но их концентрация остается достаточно высокой для восприятия органами чувств.
В процессе брожения под действием дрожжей образуются вторичные продукты, к которым относятся сложные эфиры, летучие кислоты, альдегиды и др. Они являются фоновыми компонентами аромата вин, и совместно с терпеновыми спиртами формируют аромат вина [10-13].
Сложные эфиры придают вину фруктово-плодовые оттенки. Альдегиды в столовых винах на 90 % представлены ацетальдегидом. В молодых столовых винах уксусный альдегид не может существенно влиять на аромат вин, поскольку его концентрация не превышает пороговую. При концентрациях
"5
ацетальдегида выше 100 мг/дм вина приобретают тона окисленности, что существенно снижает качество столовых вин [15].
Исходя из вышесказанного, исследования ароматического комплекса столовых виноматериалов и их окислительно-восстановительного состояния из сорта винограда новой селекции представляют научный интерес.
5. Методы исследования
Для получения сухих белых виноматериалов виноград перерабатывали при температуре 14...17 °С «по белому» способу. Полученное сусло сульфитировали путем внесения Кадифита из расчета 75 мг общего содержания
"5
БОг/дм . Сусло отстаивали в течение 18.24 часов при температуре 15.18 °С. После снятия с осадка его направляли на брожение. Дрожжи вносили в сусло из расчета 0,3 г/дм3 сусла. Сухие дрожжи предварительно активировали. В процессе брожения поддерживали температуру на уровне 18.20 °С [16].
После осветления и снятия с дрожжей, в виноматериалах поддерживали
"5
массовую концентрацию свободного диоксида серы на уровне 25.30 мг/дм .
В виноматериалах исследовали:
- органолептические характеристики по 8-балльной шкале и с применением дескрипторной системы;
- массовые концентрации веществ ароматического комплекса виноматериалов: терпеновых спиртов, эфиров и альдегидов;
- содержание фенольных соединений;
- уровень редокс-потенциала;
ЛEh - абсолютный прирост ОВ-потенциала:
д. ^=ЕИ,-ЕИ
где Ек\ и Ек2 - начальное и конечное значение потенциала виноматериала до и после титрования раствором йода соответственно, мВ;
ю - удельный прирост потенциала: частное от деления прироста потенциала АЕк на количество йода 1М (см ), пошедшего на титрование -
ю=АЕММ;
Ж - показатель окисляемости, характеризующий состояние окисленности фенольных веществ в виноматериале согласно принятым в виноделии методикам [16].
6. Результаты исследования.
6.1. Исследования ароматобразующего комплекса виноматериалов из винограда сорта Загрей
Анализ результатов физико-химических показателей исследуемых образцов виноматериалов соответствуют требованиям нормативной документации, предъявляемых для данного вида продукции (табл. 3).
Таблица 3
Физико-химические показатели виноматериалов__
Массовая концентрация
Вариант Объемная доля титрованных кислот, г/дм3 летучих кислот, г/дм3 свободного рН,
опыта спирта, % диоксида серы, мг/дм3 у. е.
Elixir 11,8 5,о 0,37 12,8 3,14
58W3 11,8 5,0 0,32 19,2 3,12
Sauvignon 12,0 5,2 0,31 12,8 3,10
EC 1118 11,8 5,0 0,38 19,2 3,17
Cross Evolution 12,1 5,0 0,31 12,8 3,12
"3
Массовая концентрация сахаров не превышала 3,0 г/дм . Исследования ароматобразующего комплекса виноматериалов позволили установить различия в массовых концентрациях их основных классов (табл. 4).
Таблица 4
Показатели ароматического комплекса виноматериалов_
Вариант опыта Массовая концентрация, мг/дм3
альдегидов терпеновых спиртов сложных эфиров
свободных связанных сумма
Elixir 35,2 3,18 2,46 5,64 81,0
58W3 26,4 5,46 2,51 7,97 56,2
Sauvignon 30,8 4,22 2,32 6,54 98,6
EC 1118 30,8 3,90 3,09 6,99 70,3
Cross Evolution 17,6 4,60 1,82 6,42 62,0
При использовании расы дрожжей 58W3 в виноматериалах преобладали терпеновые спирты - истинные носители аромата винограда, в основном в
свободной форме, эта раса дрожжей характеризуется производителем как имеющая терпеновый характер. Наименьшее значение этого показателя было отмечено в образце с Elixir - 5,64 мг/дм . При сбраживании сусла на расах дрожжей Elixir и Sauvignon в виноматериалах отмечали наибольшее содержание сложных эфиров в сравнении с другими образцами.
Массовая концентрация альдегидов не превышала ароматический порог, что указывает на отсутствие в образцах тонов окисленности.
Результаты исследования флейвора образцов показали, что все образцы были достаточно интенсивными во вкусе и имели приятную гармоничную кислотность. Наиболее типичный вкус был отмечен в образце с Elixir, а продолжительный вкус в образце Cross Evolution (рис. 1).
винный аромат
сладость вкус продолжительность вкуса
типичность вкуса кислотность вкуса
веточный аромат
фруктовый аромат
мускатный аромат травянистый аромат
интенсивность вкуса овощной аромат
минеральный аромат аромат брожения
□ Cross Evolution □ Elixir □ Sauvignon DEC 1118 B58W3
Рис. 1. Влияние использования рас дрожжей на формирование флейвора
виноматериалов
Образцы, приготовленные с использованием дрожжей 58W3, Elixir и Sauvignon были отмечены дегустаторами с наиболее интенсивным ароматом, в котором преобладали цветочно-фруктовые тона.
Сопоставления оттенков ароматов виноматериалов с использованием дескрипторной оценки позволило установить различия в зависимости от применяемой расы дрожжей (рис. 2).
По насыщенности ароматов виноматериалов дрожжи распределились в следующей последовательности от более к менее разноплановому: Sauvignon ^ Elixir ^ EC 1118 ^ Cross Evolution ^ 58W3.
леденец
□ EC 1118 □ Cross Evolution □ Elixir □ Sauvignon BSBWS
Рис. 2. Влияние рас дрожжей на формирование оттенков аромата
виноматериалов
Применение дрожжей рас Sauvignon, Elixir придавало аромату виноматериалам из винограда сорта Загрей, который характеризуется слабым простым ароматом, тонов экзотических фруктов, цитрона, яблок, мяты и лакрицы. Так, виноматериал, изготовленный с применением дрожжей расы Elixir имел яркий цветочный аромат с тонкими цитрусовыми нотами лимона и грейпфрута и других экзотических фруктов, свежий и гармоничный вкус. Применение дрожжей Sauvignon подчеркивало в виноматериале тона яблока, белой черешни с лимонно-липовыми оттенками. Использование дрожжей рас 58W3, Cross Evolution и EC 1118 немного меняло аромат виноматериалов: раса 58W3 предавала оттенков липовых цветов с тонами пиона, Cross Evolution - барбариса, личи и крыжовника, а EC1118 - леденца, арбуза и белой сливы.
6.2. Исследование влияние рас дрожжей на окислительно-восстановительное состояние виноматериалов
Из исследований [17] известно, что дрожжи могут синтезировать вещества (например, глутатион дрожжей, диоксид серы и т. д.), косвенно влияющие на окислительно-восстановительное (ОВ) состояние виноматериалов, которое может привести к окислению веществ ароматического комплекса виноматериалов. Вместе с тем, фенольные вещества являются инициаторами окисления и их повышенное содержание также может привести к окислению виноматериалов.
Уровень показателей ОВ комплекса виноматериалов указывали на неокисленное состояние всех виноматериалов независимо от использованной расы дрожжей (табл. 5).
Таблица 5
Показатели окислительно-восстановительного состояния виноматериалов __и содержание фенольных веществ___
Вариант опыта Массовая концентрация фенольных веществ, мг/дм3 Eho, мВ AEh, мВ W, мВ-дм /мг ю, мВ/см3
Elixir 516 190 190 0,368 94,2
58W3 448 168 205 0,375 105,0
Sauvignon 450 201 171 0,380 106,9
EC 1118 446 200 160 0,359 81,4
Cross Evolution 446 206 164 0,368 82,0
Начальный редокс-потенциал варьировал в пределах 190...206 мВ, AEh -160...190 мВ. Значения показателя окисляемости фенольных соединений W были близки между собой и составляли 0,36...0,38 мВдм /мг. И только повышенные значения удельного прироста потенциала в образцах с использованием 58W3 и Sauvignon, 105,0 и 106,9 мВ/см соответственно, указывали на потенциал к окислению этих виноматериалов в сравнении с другими образцами.
7. SWOT-анализ результатов исследования
Strengths. Использование рас дрожжей позволяет управлять ароматом белых столовых виноматериалов из винограда сорта Загрей новой селекции ННЦ «ИВиВ им. В. Е. Таирова», который характеризуется нейтральным простым ароматом, усиливая сортовые особенности, или обогащать цветочно-фруктовыми нотами.
Weaknesses. Расы дрожжей могут влиять на ОВ-состояние виноматериалов, синтезируя в среду соответствующие вещества или сорбировать на себе вещества фенольного комплекса, которые косвенно могут влиять на окисленность веществ ароматического комплекса. Так, использование дрожжей Sauvignon позволяло получить наиболее насыщенные виноматериалы в своем аромате, вместе с тем может привести к окисленности.
Opportunities. Проведенные исследования показали возможность применения винограда сорта Загрей новой селекции ННЦ «ИВиВ им. В. Е. Таирова» для производства столовых белых, а использование рас дрожжей позволит повысить их качество вин и органолептическую характеристику.
Threats. При применении исследуемых рас дрожжей при производстве белых столовых виноматериалов винодельческим предприятиям необходимы дополнительные затраты на их приобретение, однако они обеспечивают гарантированное качество и ожидаемый результат.
8. Выводы
1. В результате работы были приготовлены столовые сухие белые виноматериалы из винограда сорта Загрей, с изначально простым и слабым
ароматом винограда. При этом использовались различные расы дрожжей, которые отвечали требованиям, предъявляемым для данного вида продукции, с яркими органолептическими особенностями.
2. Проведенные органолептические исследования образцов позволили установить, что применение дрожжей расы 58W3 позволяет проявлять цветочные ноты винограда сорта Загрей новой селекции ННЦ «ИВиВ им. В. Е. Таирова», а Sauvignon и Elixir придает виноматериалам многогранного аромата плодов и экзотических фруктов. Это дает возможность производить высококачественные столовые белые вина с интересными органолептическими характеристиками.
3. Установлено, что расы дрожжей влияют на содержание веществ аоматобразующего комплекса виноматериалов. Раса 58W3 в виноматериалах из винограда Загрей подчеркивает его сортовые особенности за счет большей концентрации терпеновых спиртов - истинных носителей аромата винограда. При сбраживании сусла на расах дрожжей Elixir и Sauvignon в виноматериалах отмечали наибольшее содержание сложных эфиров в сравнении с другими образцами, что приводит к многогранности аромата образцов вин.
4. На окислительно-восстановительное состояние белых сухих виноматериалов раса дрожжей не оказывает существенного влияния, однако сравнительный анализ значений удельного прироста потенциала образцов указал на большую склонность к окислению виноматериалов с использованием рас дрожжей 58W3 и Sauvignon.
Литература
1. Avidzba A. M. Programma razvitiya vinogradarstva i vinodeliya v Ukraine v 2025 g. URL: http://www. info-library.com. ua/libs/stattya/2773-pro gramma-razvitij a-vinogradarstva-i-vinodeliia-v-ukraine-do-2025-g.html (Last accessed: 22.06.2018)
2. Rezul'taty i perspektivy selektsionnoy raboty / Vlasov V. V. et al. // Vinogradarstvo i vinodelie. 2012. No. 49. P. 16-23.
3. Tekhnologicheskaya otsenka vinograda sorta Shkoda i vybor napravleniya ego ispol'zovaniya / Kalmykova I. S. et al. // Kharchova nauka i tekhnologiya. 2014. No. 3. P. 62-67.
4. Ampelograficheskiy atlas sortov i form vinograda selektsii NNTS «IViV im. V. E. Tairova» / Vlasov V. V. et al. Kyiv, 2014. 138 p.
5. Tulaeva M. I. Sozdanie genofonda i uluchshenie sortimenta vinograda Ukrainy // Vinogradarstvo i vinodelie XXI veka. 2005. P. 55-60.
6. Handbook of Enology. The Chemistry of Wine Stabilization and Treatments / Ribereau-Gayon P. et al. John Wiley & Sons, 2006. 441 р. doi: http://doi.org/10.1002/0470010398
7. Formirovanie novogo genofonda vinograda Ukrainy, ustoychivogo protiv stressovykh faktorov sredy / Tulaeva M. I. et al. // Mobilizatsiya i sokhranenie geneticheskikh resursov vinograda, sovershenstvovanie metodov selektsionnogo protsessa. Novocherkassk, 2008. URL: http://vinograd.info/stati/stati/formirovanie-novogo-genofonda-vinograda-ukrainy-ustoychivogo-protiv-stressovyh-faktorov-sredy.html (Last accessed: 22.06.2018)
8. Trynkal O. V. Udoskonalennia tekhnolohii stolovykh bilykh vyn z sortiv vynohradu novoi vitchyznianoi selektsii: PhD thesis. Kyiv, 2016. 122 p.
9. The role of yeast in grape flavour development during fermentation: The example of Sauvignon blanc / Dubourdieu D. et al. // American Journal of Enology and Viticulture. 2006. Vol. 57. P. 81-88.
10. Berger R. G. Flavours and Fragrances. Chemistry bioprjgsing and sustainability. Berlin-Heidelberg: Spinger-Verlag, 2007. 648 p. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-540-49339-6
11. Styger G., Prior B., Bauer F. F. Wine flavor and aroma // Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology. 2011. Vol. 38, No. 9. P. 1145-1159. doi: http://doi.org/10.1007/s 10295-011-1018-4
12. Aznar M. Prediction of Aged Red Wine Aroma Properties from Aroma Chemical Composition. Partial Least Squares Regression Models // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2003. Vol. 51, No. 9. P. 2700-2707. doi: http://doi.org/10.1021/jf026115z
13. Bil'ko M. V., Gerzhikova V. G. Nekotorye tekhnologicheskie aspekty upravleniya aromatom stolovykh vin // Vinograd. 2008. No. 3. P. 26-27.
14. Levures - vins blancs. URL: http://ioc.eu.com/fr/flches-produits/vins-blancs/. (Last accessed: 22.06.2018)
15. Ronald J. C., Bakker J. Wine Flavour Chemistry. Blackwell Publishing, 2004. 326 p. doi: http://doi.org/10.1002/9780470995594
16. Metody tekhnokhimicheskogo kontrolya v vinodelii / ed. by Gerzhikova V. G. Simferopol', 2009. 304 p.
17. Bowyer P. K., Murat M.-L., Moine-Ledoux V. Glutathione Aroma Preservation in white/rose wines // Practical Winery & Vineyard Journal. 2010. P. 2-5.
