A. С. Макаров, д.т.н., профессор, главный научный сотрудник отдела технологии виноделия,
B. А. Загоруйко, д.т.н., профессор, чл.-кор. НААН, зам. директора по научной работе (виноделие)
Национальный институт винограда и вина «Магарач»,А.А. Ходаков, к.т.н., доцент кафедры технологии виноделия
Одесская национальная академия пищевых технологий
ВЛИЯНИЕ СТЕПЕНИ ЗРЕЛОСТИ ВИНОГРАДА НА КАЧЕСТВО ВИНОМАТЕРИАЛОВ, ШАМПАНСКИХ И ИГРИСТЫХ ВИН
Приведены данные о влиянии степени зрелости винограда на качество виноматериалов и вин, насыщенных диоксидом углерода. Рекомендовано расширить диапазон значений по массовой концентрации сахаров в винограде для приготовления шампанских и белых игристых вин. Установлена оптимальная массовая концентрация сахаров в винограде, направляемом на выработку шампанских и белых игристых вин.
Ключевые слова: сахара, органические кислоты, сусло, фенольные вещества, ароматические вещества, дегустационная оценка.
Известно, что качество вин во многом зависит от степени зрелости винограда, используемого для их приготовления.
При созревании винограда в соке ягод происходит повышение массовой концентрации сахаров и снижение массовой концентрации органических кислот. Для производства шампанских виноматериалов ранний сбор винограда более целесообразен, поскольку это предотвращает получение вин с чрезмерно высокой объемной долей этилового спирта и, кроме того, обеспечивает определенную массовую концентрацию органических кислот, придающих характерную свежесть шампанским виноматериалам.
Следует отметить, что при сборе недозрелого винограда снижается качество вырабатываемых виноматериалов. Они получаются низкоспиртуозными, с недостаточно выраженным сортовым ароматом и негармоничным вкусом, в котором резко выделяется «зеленая кислотность». Задержка сбора винограда также отрицательно сказывается на качестве виноматериалов, при этом зачастую получаются весьма экстрактивные виноматериалы, непригодные для производства высококачественных игристых вин.
Известно, что при созревании техническая зрелость для сортов винограда шампанского направления наступает раньше физиологической [1].
Индекс созревания определяет момент сбора урожая и пригодность винограда для получения вин различных типов [2]. По мере созревания винограда глюкоацидометрический показатель возрастает, составляя в винограде, направляемом на получение шампанских виноматериалов, 18-20 [1].
Показатель технической зрелости винограда, предложенный Шольцем Е.П., определяется произведением массовой концентрации сахаров на квадрат рН и должен находиться в пределах 130-190 для шампанских сортов винограда [3].
При оценке пригодности винограда для использования в производстве игристых вин используется также показатель кондиционной зрелости винограда (ПКЗ), определяемый по формуле [4]:
(1)
Согласно данным Персианова В.И. и Розправковой О.В. [5], при возрастании массовой концентрации сахаров в винограде увеличивается содержание терпенов, являющихся важным показателем качества вин. Затем оно достигает максимума и несколько снижается. Установлено, что в зависимости от сорта винограда максимальное накопление терпенов наблюдается при различной массовой концентрации сахаров, например, у Рислинга рейнского - при 182 г/дм3, Траминера розового - при 225 г/дм3.
Таким образом, при созревании винограда происходят изменения его химического состава, которые отражаются на качестве вырабатываемой из него готовой продукции. Для оценки пригодности винограда при использовании в производстве игристых вин учеными предложен ряд показателей, которые учитывают массовые концентрации сахаров и титруемых кислот, а также величину рН. Различными авторами получены противоречивые данные о влиянии степени зрелости винограда на качество вин. Но большинство исследователей считает, что массовая концентрация сахаров при сборе урожая винограда, направляемого на приготовление белых игристых вин и шампанского должна составлять 160200 г/дм3, а титруемых кислот 7-12 г/дм3 [6-10].
Косюрой В.Т. [10] установлено, что для таких белых неароматичных сортов винограда, как Алиготе и Рислинг рейнский в условиях традиционно сложившейся сырьевой зоны завода шампанских вин «Новый Свет» (это, прежде всего, хозяйства Севастопольской зоны) оптимальная массовая концентрация сахаров составляет 170-185 г/дм3, а для сортов Шардоне и Пино фран - не более 190 г/дм3. Установленная в нормативной документации предельная массовая концентрация сахаров 200 г/дм3 для этой зоны чаще всего бывает избыточной. Не исключено, что для этих же сортов, но в других условиях, оптимальная массовая концентрация сахаров будет иной.
Одним из наиболее важных компонентов вин являются органические кислоты, придающие шампанским виноматериалам и игристым винам характерный освежающий вкус. В результате многолетних исследований установлено, что массовая концентрация титруемых кислот в виноматериалах,
предназначенных для производства игристых вин, зависит от сорта винограда и места его произрастания [12]. Установлено, что вкусовая гармония шампанского и белых игристых вин во многом зависят от количества и соотношения органических кислот. В связи с этим выявлены закономерности изменения массовой концентрации органических кислот (винной, яблочной, молочной, янтарной) на основных этапах производства игристых вин (начиная с сусла), которые могут быть использованы для прогнозирования и регулирования их содержания в готовой продукции [13].
При определении начала сбора винограда, предназначенного для приготовления игристых вин в Италии, рекомендуется главное внимание уделять соотношению содержания в соке ягоды винной и яблочной кислот [14]. В винограде для переработки по шампанскому способу оно должно быть равным примерно единице, а величина рН - меньшей или равной 3. Виноматериалы, приготовленные из такого винограда, получаются, как правило, с оптимальными массовой концентрацией титруемых кислот (8-10 г/дм3) и объемной долей этилового спирта (не менее 9,5%), с хорошим сортовым ароматом, без тонов окисленности.
Приводятся другие сведения о том, что вкусовая гармония шампанского существенно зависит от соотношения в соке ягод органических кислот, в частности, винной и яблочной. По мнению Соболева Э.М. [15], отношение содержаний винной и яблочной кислот должно составлять от 2,0 до 2,6. М. Амерайн [16] рекомендует соотношение для этих кислот от 1,3 до 2,4. По мнению Родопуло А.К. [17], это соотношение должно составлять 2-3 и более.
Следует отметить, что величина рН сока ягоды винограда существенно влияет на интенсивность протекания в вине окислительных процессов. При более высокой кислотности окисление фенольных соединений, аскорбиновой кислоты, аминокислот и оксикислот проходит слабее, чем в виноматериалах с низкой кислотностью. При величине рН 2,8-3,2 снижается активность о-дифенолоксидазы, пероксидазы, аскорбатоксидазы и других окислительных ферментов, вследствие чего виноматериалы получаются менее окисленными и с меньшей интенсивностью окраски.
Исследования, проведенные в институте «Магарач», подтверждают, что оценка винограда для назначения оптимальных сроков сбора урожая винограда для производства шампанских виноматериалов только по содержанию сахаров и титруемых кислот недостаточна. В соке ягоды белых сортов винограда рекомендуется дополнительно контролировать содержание винной и яблочной кислот [18].
Ниловым В.В. [19] предложено определять в винограде, направляемом на приготовление шампанских виноматериалов, дополнительные показатели: массовые концентрации азота общего, азота аминного, фенольных веществ, так называемого оптимального экстракта (сумма фенольных веществ и общего азота); величину рН.
Сбор винограда для производства мускатных игристых вин рекомендуется проводить при оптимальной массовой концентрации сахаров (210-230 г/дм3) и максимальном накоплении ароматических веществ, определяющих специфический мускатный тон. Для большинства мускатных сортов максимум ароматических веществ накапливается при массовой концентрации сахаров 180-230 г/дм3 [3, 20]. Увяливание винограда, применяемое при производстве мускатных десертных вин, с точки зрения сохранения аромата нежелательно, так как при перезревании интенсивность мускатного тона снижается.
Необходимый уровень сахаристости при сборе определяется технологией, по которой будут готовиться виноматериалы или мистели: для приготовления недобродов массовая концентрация сахаров в соке винограда должна составлять 220-240 г/дм3, для приготовления сухих виноматериалов - 180200 г/дм3, для приготовления мистелей или крепленых виноматериалов - 180-250 г/дм3.
Установлено, что мускатные сорта винограда при приготовлении мистелей для мускатных игристых вин в условиях южного берега Крыма целесообразно собирать при массовой концентрации сахаров 170-190 г/дм3 (Мускат розовый) и 180-200 г/дм3 (Мускат белый). При этом в качестве дополнительных показателей качества рекомендуется контролировать в соке виноградной ягоды содержание азотистых и ароматобразующих веществ [21].
Известно, что красные и розовые игристые вина готовят из сухих, десертных виноматериалов, недобродов, мистелей, которые получают из красных сортов винограда. Виноград для этого должен иметь оптимальное сочетание содержания сахаров, органических кислот, экстрактивных и ароматических веществ для создания гармоничных букета и вкуса, достаточного содержания красящих веществ в готовой продукции [22].
Необходимая массовая концентрация сахаров в соке ягоды винограда зависит от применяемой технологии: для приготовления сухих виноматериалов виноград необходимо собирать при массовой концентрации сахаров 170-200 г/дм3, для приготовления недобродов - 230-270 г/дм3.
Таким образом установлено, что в процессе созревания винограда происходит существенное изменение показателей его химического состава, что влечет за собой изменение химического состава и физико-химических свойств приготавливаемых из него виноматериалов и игристых вин (увеличение объемной доли этилового спирта, снижение массовой концентрации титруемых кислот, повышение величины рН и др.).
Целью наших исследований явилось изучение влияния степени зрелости винограда на изменение показателей и физико-химических свойств виноматериалов, шампанских и белых игристых вин, а также их качества (органолептическая оценка). Исследования были проведены на сортах винограда Шардоне, Пино фран, Совиньон зеленый, Траминер розовый, Рислинг рейнский, Алиготе, Фетяска белая, Ркацители, произрастающих а Одесской области и АР Крым. В сусле определяли массовые концентрации сахаров, титруемых кислот, общих фенольных веществ и величину рН. В виноматериалах, шампанских и белых игристых винах, кроме показателей, предусмотренных действующей нормативной документацией, дополнительно определяли величину рН, массовую концентрацию общих фенольных веществ, в том числе их полимерных форм, лейкоантоцианов и катехинов, желтизну (G), склонность к окислительному покоричневению (AG), потенциометрические характеристики (ОВ-потенциал, показатель окисляемости (е) [23], показатели, характеризующие игристые и пенистые свойства вин (коэффициент сопротивления вина выделению диоксида углерода (К) [24], максимальный объем пены (Vm), скорость разрушения пены (Wp) [25], и дегустационную оценку. Полученные экспериментальные данные подвергали статистической обработке с использованием пакета анализа данных электронной таблицы EXCEL.
Из урожая винограда, собранного с одних и тех же участков, с различной массовой концентрацией сахаров - 161±2; 181±4 и 201±3 г/дм3 (в среднем 160, 180 и 200 г/дм3) готовили виноматериалы, а из приготовленных виноматериалов - шампанские и белые игристые вина. В результате установлено, что степень зрелости винограда в определенной мере влияет практически на все исследуемые физико-химические показатели виноматериалов для шампанских и игристых вин, формирующих качество готовой продукции. В результате математической обработки полученных данных были установлены средние значения и диапазоны варьирования изученных показателей при уровне доверительной вероятности Р=0,95, а также рассчитаны коэффициенты корреляции между массовой концентрацией сахаров и этими показателями, что позволило выявить существующие взаимосвязи между ними (табл.).
Из табл. видно, что при увеличении степени зрелости винограда в приготавливаемых из него виноматериалах происходит снижение массовой концентрации титруемых кислот (коэффициент корреляции К = -0,66), повышение величины рН (К=0,69), показателя желтизны (К=0,59), массовой концентрации фенольных веществ (К=0,60), в том числе их полимерных форм (К=0,46), массовой концентрации приведенного экстракта (К=0,51), окислительно-восстановительного потенциала (К=0,75), а также уменьшение значения показателя окисляемости (К=0,76).
Усиление желтой окраски, изменения потенциометрических характеристик и накопление полимерных форм фенольных веществ свидетельствуют о том, что с повышением степени зрелости винограда окисленность виноматериалов также возрастает, что на определенном этапе зрелости винограда может отрицательно сказаться на качестве готовой продукции.
Отмечается некоторое повышение средних значений показателей коэффициента сопротивления вина выделению диоксида углерода и максимального объема пены и снижение скорости разрушения пены виноматериалов в случае, когда они были приготовлены из винограда с массовой концентрацией сахаров 181±4 г/дм3.
Известно, что на специфические свойства виноматериалов влияют присутствующие в них поверхностно-активные вещества (ПАВ). Вино - многокомпонентная система, содержащая истинно-растворимые ПАВ (преимущественно спирты и органические кислоты) и коллоидные ПАВ (пектины, полисахариды, белки, полифенолы). Истинно-растворимые ПАВ оказывают большее влияние на показатель коэффициента сопротивления вина выделению диоксида углерода, оказывая на него стабилизирующее действие до определенной величины, после чего действие его снижается. В результате наших исследований было установлено, что максимальному замедлению выделения диоксида углерода способствовала массовая концентрация титруемых кислот в виноматериале 7,5-8,4 г/дм3. Известно, что величина коэффициента сопротивления вина выделению диоксида углерода обусловливается также и действием этилового спирта, оказывающего максимальное стабилизирующее действие при его объемной доле 11,5-12,0%.
Таблица
Изменение физико-химических показателей и дегустационной оценки виноматериалов, приготовленных из винограда с различной массовой концентрацией сахаров
Примечание: * - наличие значимых различий между средними значениями показателей виноматериалов, приготовленных из винограда с массовой концентрацией сахаров 181“4 г/дм3 и виноматериалами. полученными из винограда с меньшей (161“2 г/дм3) и большей (201“3 г/дм3) массовой концентрацией сахаров (0,95).
Показатель максимального объёма пены обусловлен взаимным влиянием присутствующих в виноматериале пектинов, массовая концентрация которых при возрастании степени зрелости винограда снижается, а также полисахаридов, белков, массовая концентрация которых в большей мере зависит от сорта винограда и технологических приемов, нежели от степени зрелости винограда, и, в меньшей степени, от стабилизирующего действия этилового спирта и титруемых кислот.
Таким образом, выявлено, что степень зрелости винограда может оказывать косвенное влияние на специфические показатели виноматериалов, поскольку связана с динамикой накопления в них некоторых ПАВ. Однако в результате математической обработки полученных данных установлено, что это влияние не является существенным по критерию Стьюдента. Значительный вклад в формирование игристых и пенистых свойств вносят, по-видимому, другие факторы - сорт винограда и технология приготовления виноматериалов и игристых вин.
В то же время наиболее высокие дегустационные оценки (табл.) получили виноматериалы, шампанские и белые игристые вина, приготовленные из винограда с массовой концентрацией сахаров 181±4 г/дм3. Приближаются к ним по качеству виноматериалы, шампанские и игристые вина из винограда с массовой концентрацией сахаров 161±2 г/дм3, обладающие очень легким, свежим вкусом.
Рис. Изменение дегустационных оценок шампанских и белых игристых вин от степени зрелости винограда.
Некоторым снижением дегустационной оценки характеризовались образцы, приготовленные из винограда с высокой массовой концентрацией сахаров 201±3 г/дм3, которые в большинстве случаев имели более полный, грубоватый вкус.
Регрессионный анализ позволил установить тесную зависимость между степенью зрелости винограда и качеством шампанских и игристых вина, которая описывается уравнением второго порядка (рис.).
Таким образом, на основании результатов исследований можно сделать вывод о том, что для винограда, направляемого на приготовление шампанских и белых игристых вин, целесообразно рекомендовать более широкий диапазон по массовой концентрации сахаров - 160-200 г/дм3. При этом рекомендуется также определять в винограде наряду с массовой концентрацией сахаров, массовые концентрации титруемых кислот (оптимальные значения - 8,0-11,0 г/дм3) и общих фенольных веществ (оптимальное значение - не более 300 мг/дм3, а также величину рН (оптимальное значение - не более 3,1) с целью получения виноматериалов для шампанских и белых игристых вин высокого качества.
Следует отметить, что дегустационная оценка виноматериалов, шампанских и белых игристых вин была более высокой в случаях, когда они были приготовлены из винограда с массовой концентрацией сахаров 181 ±4 г/дм3, что необходимо учитывать при производстве высококачественной готовой продукции.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Кишковский З.Н. Технология вина/ З.Н. Кишковский, А.А.Мержаниан. - М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1984. - 504 с.
- Авакянц С.П. Игристые вина/ Сергей Петрович Авакянц.- М.: Агропромиздат, 1986. - 272 с.
- Шольц Е.П. Технология переработки винограда / E.П. Шольц, В.П. Пономарев. _ М.: Агропромиздат, 1990. _ 447 с.
- Унгурян П.Н. Основы виноделия Молдавии // Тр. Молдавского НИИ садоводства, виноградарства и виноделия. Т.У. - Кишинев: Картя Молдавеняске, 1960. - С.45-46.
- Персианов В.И. Повышение качества белых натуральных виноградных вин / В.И. Персианов, О.В. Розправкова //Виноград и вино России. - 2001. - №1. - С.26-27.
- Валуйко Г.Г. Технология виноградных вин /Герман Георгиевич Валуйко. - Симферополь: Таврия, 2001. - 624 с.
- Виноградарство Крыма (пособие) / [А.П. Дикань, В.Ф. Вильчинский, Э.А. Верновский, И.Я. Заяц]. _ Симферополь: Бизнес-Информ, 2001. - 408 с.
- Ходаков А.Л. Совершенствование технологии белых игристых вин на основе разработки критериев пригодности сорта винограда: автореф. дис. к.т.н.: спец. 05.18.07 «Технология продуктов брожения»/ А.Л. Ходаков. - Ялта, 2006. -18 с.
- Influence of the state of ripeness of Chardonnay grapes on wine composition.1 Physicochemical characteristics, higher alcohol, polyols and esters / [Gallao M.P., Borras J.M., Lopes A., Ruis F.X.] // Acta alim. -1991. - V.20. - №1. - P.47-56.
- Косюра В.Т. Игристые вина. История, современность и основные направления производства: Монография/ Владимир Терентьевич Косюра. - Краснодар, 2006. - 504 с.
- Макаров А.С. Производство шампанского / Александр Семенович Макаров/ Под ред. Г.Г. Валуйко. - Симферополь: Таврида, 2008. - 416 с.
- Содержание основных органических кислот в шампанских виноматериалах Крыма и частота обнаружения в них молочнокислых бактерий / С.К. Кишковская, Е.В. Иванова, Е.В. Ковальчук, О.А. [и др.] // Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр. ИВиВ «Магарач». Т. 33. - Ялта, 2003. - С.57-58.
- Изменение массовой концентрации органических кислот на основных этапах производства игристых вин / А.С.- Макаров, И.П. Лутков, Т.А.Жилякова [и др.] // Виноделие и виноградарство. - 2005. - №5. - С.24-25.
- Фрегони М. Игристые и покалывающие вина. Роль сортов, климатических условий и способов культуры на качество виноматериалов // Бюлл. МОВВ. Национальный доклад Италии, 2-6.09.1985 г. Париж, 1985.
- Соболев Э.М. Технология натуральных и специальных вин /Эдуард Михайлович Соболев. - Майкоп: ГУ- РИПП «Адыгея», 2004. - 400 с.
- Amerin М. Acida and the acid Taste. I. The effect of pH and titratable acidity// Amer.Journ.Enology, viticulture, 1965. -V.16. -P.29.
- Родопуло А.К. Биохимия шампанского производства/ Александр Константинович Родопуло. - М.: Пищевая промышленность, 1975. - 352 с.
- Обоснование научно-методических подходов к созданию сырьевых зон заводов игристых вин (на примере завода «Новый Свет») / А.Я. Яланецкий, В.П. Антипов, В.Т. Косюра [и др.] // Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр. ИВиВ «Магарач» Т.32. - Ялта, 2001. - С.47-52.
- Нилов В.В. Обоснование методов оценки винограда для винодельческой промышленности: автореф. дис. к.т.н.: 05.18.08 «Технология виноградных и плодово-ягодных напитков и вин»/ В.В. Нилов. — Ташкент, 1967. - 32 с.
- Охременко Н.С. Красные и мускатные игристые вина и повышение их качества/ Н.С. Охременко, Г.А. Гавриш, Е.П. Шольц. - М.: Пищевая промышленность, 1975. - 104 с.
- Зотов А.Н. Разработка и внедрение рациональных технологий производства вин, насыщенных диоксидом углерода: автореф. дис. к.т.н.: спец 05.18.07 «Технология продуктов брожения» / А.Н. Зотов. - Ялта, 1998. -18 с.
- Валуйко Г.Г. Биохимия и технология красных вин / Герман Георгиевич Валуйко. - М.: Пищевая промышленность, 1973. - 296 с.
- Методы технохимического контроля в виноделии / Под ред. В.Г. Гержиковой. 2-е изд. - Симферополь: Таврида, 2009.- 304 с.
- Мержаниан А.А. Физико-химия игристых вин / Артемий Арутюнович Мержаниан.- М.: Пищевая промышленность, 1979. - 271 с.
- Спосіб визначення пінистих властивостей виноматеріалів і вин / С.А. Колосов, О.С. Макаров, В.О. Загоруйко Деклараційний патент України №3424 на корисну модель С12С1/06. Опубл. 15.11.2004. Бюл.№11.