Розробка методів контролю деметалізації виноматеріалів на основі закономірностей трансформації форм заліза

Размещено на http://www.allbest.ru/

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК ІНСТИТУТ ВИНОГРАДУ І ВИНА «МАГАРАЧ»

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

РОЗРОБКА МЕТОДІВ КОНТРОЛЮ ДЕМЕТАЛІЗАЦІЇ ВИНОМАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ ТРАНСФОРМАЦІЇ ФОРМ ЗАЛІЗА

05. 18. 07 - Технологія продуктів бродіння

ГНИЛОМЕДОВА Нонна Володимирівна

УДК 663. 256. 15: : 546. 72. 008. 6

Ялта - 1999

Дисертація є рукописом.

Робота виконана протягом 1995-1999 рр. в Інституті винограду і вина «Магарач», УААН.

Науковий керівник: доктор технічних наук, старший науковий співробітник ГЕРЖИКОВА ВІКТОРІЯ ГРИГОРІВНА, ІВіВ «Магарач», зав. відділом хіміії і біохіміії вина.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор ЗІНЧЕНКО ВАСИЛЬ ІВАНОВИЧ, ІВіВ «Магарач», головний науковий співробітник-консультант кандидат технічних наук БАБАКІНА ЕЛЛА ЛЕОНІДІВНА, винзавод радгосп-заводу “Виноградний», зав. виробничою лабораторією.

Провідна установа: Український державний університет харчових технологій, кафедра біотехнології продуктів бродіння, екстрактів та напоїв, Міністерство освіти України, м. Київ

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту винограду і вина «Магарач».

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

залізо виноматеріал деметалізація

Актуальність роботи. В умовах формування сучасного виноробного ринку України підвищуються вимоги до термінів стабільності вина, що вимагає науково обгрунтованого підходу до розробки методів забезпечення ефективної деметалізації з гарантованою екологічною чистотою продукту.

Питаннями вивчення механізму утворення помутнінь за участю металів і розробками нових технологічних прийомів для стабілізації виноматеріалів займались Г. Г. Валуйко, В. І. Зінченко, С. Т. Огородник, С. Т. Тюрін, М. Г. Таран, M. Kern та ін. Труднощі цієї проблеми полягають у відсутності об'єктивної інформації про стан заліза у виноматеріалах, що перешкоджає проведенню ефективної деметалізації. Методи випробування виноматеріалів на схильність до ферофосфатних помутнінь, які існують на цей час за точністю та інформативністю не задовольняють зростаючим вимогам до якості винопродукції.

Мета досліджень: метою ціеї роботи є розробка методів контролю процесу деметалізації виноматеріалів на підставі вивчення трансформації форм заліза під час їх приготування.

Завдання досліджень: встановити закономірності розподілу форм заліза в столових і міцних виноматеріалах і винах; дослідити роль форм заліза в окислювально-відновлювальних процесах; вивчити вплив стану заліза у виноматеріалах на ефективність їх деметалізації; розробити інструментальний метод контролю обробки ЖКС білих та червоних виноматеріалів; розробити методику випробування схильності виноматеріалів до феро-фосфатного касу.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема роботи входить до плану науково-дослідних робіт ІВіВ «Магарач» (N держ. реєстрації 0196UО103242).

Наукова новизна. Виявлено закономірності трансформації форм заліза при виробництві виноматеріалів, на підставі яких з'ясовано три типи їх розподілу. Встановлено особливості механізму формування ферофосфатного касу у виноматеріалах, які полягають у визначенні граничних концентрацій іонів заліза та фосфатів (5, 5 мг/дм³ і 150 мг/дм³ відповідно), стимулюючої дії білків та іонів калію і захисної дії полісахаридів. Запропоновано номограму, яка дозволяє прогнозувати ймовірність ферофосфатного помутніння на підставі масової концентрації іонів заліза і фосфатів.

Практична значимість. Розроблено і апробовано схему контролю процеса деметалізації, яка містить вибір деметалізатора на підставі розподілу форм заліза, інструментальний метод контролю обробки ЖКС червоних і білих виноматеріалів та метод випробування виноматеріалів на схильність до ферофосфатного касу, який включено до Методичних вказівок “Определение склонности вин к помутнениям физико-химического характера”, затверджених УААН 05. 09. 97. Методи контролю деметалізації пройшли апробацію протягом 1996-1998 рр. на підприємствах галузі: радгосп-заводах “Виноградний”, “Старокримський”, АТ “Золота Балка” і “ Бахус”, об'єднанні “Одесавинпром”.

Апробація роботи. Основні результати досліджень повідомлені на засіданнях Вченої ради Інституту винограду і вина «Магарач» (1996-1999 рр.), конференціях молодих вчених (Москва-Ялта, 1997 р. ; Ялта, 1998 р.), курсах технохімічного та мікробіоло-гічного контролю, науково-технічних нарадах спеціалістів галузі (Херсон, 1997 р. ; Мінськ, 1997 р. ; Ялта, 1998 р.), науково-технічній раді Укрсадвинпрому (Київ, 1997 -1998 рр.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 8 робіт.

Об'єм та структура дисертації. Дисертація викладена на 110 сторінках машинописного тексту, складається з вступу, трьох розділів, висновків, містить, 26 таблиць, 20 рисунків, 8 додатків, список використаної літератури включає 160 найменувань.

ОБ'ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Об'єктами досліджень були: виноградні та плодово-ягідні виноматеріали і вина, одержані в умовах мікровиноробства і виробництва радгосп-заводів «Виноградний», «Старокримський», АТ «Золота Балка» і Передгірського дослідного господарства «Магарач», марочні вина ВАО «Массандра»; плодово-ягідні вина та спиртовані плодові соки радгосп-заводів ім. Л. П. Симиренка і «Передгір'я» АР Крим; модельні системи на основі виноматеріалів або буферно-спиртових розчинів із внесенням мінеральних і органічних речовин.

Схема експерименту передбачала: оцінку стану заліза в столових і кріплених виноматеріалах і вплив на нього технологічних факторів; моделювання процесів окислювального покоричневіння, формування необоротних, оборотних, ферофосфатних помутнінь за участю заліза та мінеральних і органічних компонентів вина; встановлення граничних концентрацій іонів заліза і фосфатів, які обумовлюють ферофосфатний кас; проведення деметалізації виноматеріалів і розробку методів її контролю.

Визначення форм заліза в білих виноматеріалах і модельних системах здійснювали ортофенантроліновим методом (Гержикова, 1997). Валентний стан заліза у вині встановлювали введенням в реакційне середовище гідроксіламіну для переведення Fe (III) в Fe (II) і розчину соляної кислоти для руйнування комплексних форм. Концентрацію комплексних форм заліза розраховували за різницею між вмістом загального заліза і його іонних форм. Вміст металів у виноматеріалах визначали за допомогою інверсійної вольтамперометрії на приладі СВА-1БМ чи атомно-абсорбційної спектрофотометрії на приладі С-115-М1. Вимірювання оптичних характеристик вина здійснювали за допомогою спектро-колориметра «Пульсар». Для обробки експериментальних даних використовували пакети прикладних програм COPLOT, Harward Grafics.

Дослідження стану заліза у столових і кріплених виноматеріалах і винах, вироблених з винограду білих сортів, дозволило виділити три типи розподілу його форм. До першого типу віднесені зразки, основна частина заліза в яких знаходиться у вигляді іонів Fe (II) (80-100%), до другого типу - виноматеріали і вина, в яких переважає комплексне та іонне Fe (II) (90-100%). Вина і виноматеріали, які містять значні кількості Fe (III), відносяться до третього типу розподілу. Типові варіанти розподілу форм заліза надані у таблиці 1.

За допомогою математичної обробки експериментальних даних, одержаних під час аналізу 180 зразків, виведено рівняння лінійної комбінації для визначення типу розподілу заліза:

Y = 19, 6 - 0, 184^. Х₁ - 0, 16X₂ - 0, 144Х₃ - 0, 15X₄

де Y - тип розподілу;

Х₁ - частка іонного Fe (II), %;

Х₂ - частка комплексного Fe (II), %;

Х₃ - частка іонного Fe (III), %;

Х₄ - частка комплексного Fe (III), %;

Таблиця 1

Розподіл форм заліза у столових і кріплених

виноматеріалах і винах

Встановлено, що в білих столових виноматеріалах переважає I тип розподілу, а в кріплених - III.

Експериментально доведено, що переважання іонного Fe (II) (50-70%) в білих виноматеріалах і винах обумовлене наявністю таких відновників: фенольних сполук; глутатіону, що синтезується дріжджами під час бродіння; діоксиду сірки, а також аскорбінової кислоти.

Підвищений вміст фенольних речовин та їх полімерів у червоних виноматеріалах обумовлює не тільки відновлення Fe (ІІІ) до Fe (ІІ), але й зв'язування останнього з танiнами, внаслідок чого формою заліза, що переважає, є комплексно зв'язане, яке складає 80-90% від концентрації загального заліза. Аналіз розподілу форм заліза у плодово-ягідних виноматеріалах і винах свідчить про те, що до частки комплексного Fe (II) належить 35-65% від загального його вмісту. Таким чином, у червоних виноградних і плодово-ягідних виноматеріалах і винах має місце II тип розподілу форм заліза.

Під час вивчення впливу сульфітації і аерації виноматеріалів на стан заліза встановлено, що діоксид сірки відновлює Fe (III) в Fe (II). Аерація виноматеріалу у відсутності акцепторів тривалентного заліза, зокрема фосфат-іонів, не викликає перерозподілу його форм.

Помітне накопичення заліза у виноматеріалі відбувається під час настоювання або бродіння м'язги за рахунок екстракції металу з твердих частин виноградних ягід, а також при контакті продуктів переробки винограду з пошкодженим захисним покриттям виробничих резервуарів. Встановлено, що при цьому під дією редукуючих речовин вина відбувається трансформація заліза Fe (III) в Fe (II).

Таким чином, встановлено типи розподілу форм заліза в столових і кріплених виноградних та плодово-ягідних вино-матеріалах, вивчено вплив на процес трансформації форм заліза різних технологічних факторів.

Іони заліза приймають активну участь в окислювально-відновлювальних реакціях, одним з наслідків яких є покоричневіння виноматеріалів.

Аналіз результатів дослідження впливу заліза на окислювальні процеси свідчить, що під час покоричневіння виноматеріалів відбувається перехід Fe (II) в Fe (III). В столових виноматеріалах спостерігається менш інтенсивне окислення заліза, ніж у кріплених, що обумовлено більш високою концентрацією відновників. Відсутність кореляції між інтенсивністю поко-ричневіння виноматеріалів і масовою концентрацією металу, а також зниження швидкості окислювальних процесів у випадку повної деметалізації, свідчить про каталітичну роль заліза, що протікають у ціх процесах виробництва виноматеріалів.

Дослідженням ролі заліза у формуванні схильності кріплених виноматеріалів до оборотних колоїдних помутнінь (ОКП) встановлено, що масова концентрація іонів металу, а також їх валентність не впливають на схильність зразків до ОКП.

Встановлена різноманітна роль заліза у формуванні схильності столових виноматеріалів до необоротних колоїдних помутнінь (НКП). Так, утворення нерозчинних комплексів відмічено при взаємодії заліза з білками високої молекулярної маси (рис. 1). При наявності у виноматеріалі лише низькомолекулярних білків масова концентрація заліза не впливає на його схильність до НКП.

Проведені дослідження показали, що схильність виномате-ріалів до ферофосфатного касу (ФФК) не залежить від типу роз-поділу форм заліза. Факторами, що лімітують розвиток ФФК, є масові концентрації заліза і фосфатів.

Моделювання процесу формування ферофосфатних помутнінь дозволило з'ясувати, що внесення пероксиду водню чи фосфат-іонів (300 мг/дм³ у перерахунку на Р₂О₅) не порушує розподіл форм заліза (табл. 2). Спільна дія цих речовин проявляється у тому, що окислювач порушує хімічну рівновагу

Fe (II) Fe (III)

в бік останнього, яке, у свою чергу, зв'язується з акцептором - фосфат-іонами.

Це приводить до утворення нерозчинного комплексу фосфату заліза, який випадає у вигляді осаду. При цьому у складі осаду виявляється 76% Fe (III) у вигляді фосфатів та 24% Fe (II) у вигляді танату заліза (табл. 3).

Таблиця 2

Вплив фосфат-іонів та пероксиду водню на схильність виноматеріалів до ферофосфатного касу

Таблиця 3

Розподіл форм заліза при розвитку ферофосфатного касу

Таким чином встановлено, що іони заліза приймають участь у процесах окислювального покоричневіння і формування не-оборотних колоїдних помутнінь виноматеріалів. Розвиток феро-фосфатного помутніння виноматеріалів обумовлений вмістом іонов Fe (III) і фосфатів.

На підставі проведених досліджень створена мульти-регресійна модель, яка описує процес формування ферофосфатного касу (у діапазоні масових концентрацій заліза - 1-35 мг/дм³ і фосфат-іонів - 100-250 мг/дм³) (табл. 4). На рисунку 2 наведена номограма, яка характеризує залежність мутності від вмісту в середовищі іонів заліза і фосфатів. Як свідчать результати номограми, при масовій концентрації заліза, регламентованій ДСТУ 202. 002-96, що дорівнює 10 мг/дм³ для марочних і 15 мг/дм³ для ординарних вин, ферофосфатні помутніння можуть утворитися при мінімальному вмісті фосфат-іонів 150 мг/дм³ (у перерахунку на Р₂О₅). Гранична концентрація заліза, при якій кас не розвивається у діапазоні вмісту фосфат-іонів 100-250 мг/дм³, складає 5, 5 мг/дм³.

Таблиця 4

Мультирегресійна модель формування ферофосфатного касу

Як свідчать результати наших досліджень, катіони міді, кальцію, магнію та алюмінію, внесені в модельні системи за концентрацій, що зустрічаються у винах, не роблять впливу на розвиток касу. Іони калію посилюють дестабілізацію виноматеріалів за рахунок зміни поверхневого заряду фосфатних міцел. Внесення білків збільшує мутність зразка за рахунок нейтралізації негативно заряджених частинок фосфату заліза позитивно зарядженими білковими молекулами.

Пектинові речовини, маючи властивості захисних колоїдів, підвищують агрегативну стійкість ферофосфатних частинок. Одержані дані узгоджуються з результатами досліджень В. І. Зінченка, С. Т. Огородник, Т. Д. Драновської, А. М. Яцини, А. Вrugirard.

Таким чином, гранично допустимою концентрацією заліза у виноматеріалі є 5, 5 мг/дм³. Білки і катіони калію стимулюють помутніння, в той час як захисні колоїди перешкоджають проявленню касу.

Встановлені закономірності формування касу дозволили розробити метод його прогнозування. Для прискорення процесу гідролізу поліфосфатів рекомендовано прийом підкислення виноматеріалу соляною кислотою. Вибір режимів методу (походження і концентрація кислоти, час і температура витримки) здійснювали згідно з матрицею планування повного факторного експерименту (Грачов і співр., 1972). Розроблений тест включає такі операції: в 20 см³ випробуваного виноматеріалу вносять 1 см³ розчину соляної кислоти з масовою концентрацією 10 г/100 см³ і витримують 4 години за кімнатної температури, потім нейтралізують 1 М розчином гідроксиду натрію до початкового значення рН, вносять 1-2 краплі розчину пероксиду водню з масовою концентрацією 3 г/100 см³. Пробу витримують 24 години за температури мінус 4-5 ⁰С, після чого проводять вимірювання мутності. Значення мутності більше 1 ф. о., свідчить про потенційну схильність виноматеріалу до ФФК.

Порівнювальна оцінка методів випробування схильності виноматеріалів до ферофосфатного касу відображена у таблиці 5.

При схильності виноматеріалів до ферофосфатного касу, що виявлена розробленим методом, необхідно проводити їх деметалізацію незалежно від масової концентрації заліза.

Таблиця 5

Порівняльна характеристика існуючого та розробленого методів

Таким чином, розробленому методу випробування виноматеріалів на схильність до ферофосфатних помутнінь притаманна висока інформативність i достовірність, що дозволяє точніше прогнозувати розливостійкість винопродукції.

У процесі досліджень був виявлений зв'язок між станом заліза у виноматеріалах та ефективністю їх деметалізації. Встановлено, що ЖКС вилучає іони Fe (II) і Fe (III) та частково залізо, яке зв'язане в комплекси. Обробка виноматеріалів неорганічним сорбентом Термоксид-3А знижує вміст іонного Fe (II). НТФ є більш ефективним деметалізатором комплексних форм заліза, на що вказує значне зниження у виноматеріалі їх масової концентрації.

Таким чином, у випадку I типу розподілу форм заліза деметалізацію виноматеріалу рекомендуємо проводити ЖКС або сорбентом “Термоксид-3А”. У разі II і III типів розподілу форм заліза доцільно застосування НТФ.

Під час дослідження деметалізації плодово-ягідних виноматеріалів встановлено, що її ефективність залежить від наявності комплексних форм заліза. У зв'язку з цим у наведеному випадку більш ефективним є застосування НТФ.

Забарвлення червоних виноматеріалів утруднює підбір дози ЖКС, а також візуальне виявлення її передозування після про-ведення деметалізації пробірковим методом. У зв'язку з цим нами запропоновано інструментальний метод контролю обробки віноматериалів ЖКС. Встановлено, що незалежно від забарвлення випробуваного зразка, максимум спектра поглинання синіх відтінків берлінської лазурі знаходиться в межах довжин хвиль 75025 нм. Розроблений метод грунтується на внесенні насиченого розчину залізо-амонійних галунів у пробу деметалізованого виноматеріалу і колориметруванні зразка. Порівняльна характеристика візуального та інструментального методів надана в таблиці 6.

Випробування виноматеріала на присутність вільної ЖКС проводять таким чином: у кілька пробірок вносять по 10 см³ виноматеріалу та зростаючі дози розчину жовтої кров'яної солі з масовою концентрацією 5 г/дм³. Виключенням є контрольний варіант. Через 4 години в усі пробірки вносять 0, 1 см³ розчинів желатину і бентоніту. Зразки центрифугують до повного осадження берлінської лазурі. До 5 см³ центрифугату додають 0, 5 см³ 1 Н розчину соляної кислоти і 100 мм³ насиченого розчину залізо-амонійних галунів. Вимірювання оптичної густини проводять за довжини хвилі 750 нм в кюветі з відстанню між робочими гранями 10 мм. Контролем є необроблений ЖКС зразок. Критерієм оцінки надлишку ЖКС є знач.

Проведені дослідження дозволили розробити комплексну схему контролю деметалізації виноматеріалів, яка включає такі етапи: 1 - вибір найбільш ефективного деметалізатора на основі типу розподілу форм заліза; 2 - обгрунтування дози ЖКС інструментальним методом; 3 - проведення деметалізації і тесту на присутність надлишку ЖКС; 4 - висновок про розливостійкість виноматеріалу за розробленим методом випробування його на схильність до ферофосфатного касу (рис. 3). Запропонована схема апробована на підприємствах галузі.

Таким чином, розроблено методи контролю деметалізації виноматеріалів на підставі трансформації форм заліза, які забезпечують проведення цього процесу з дотриманням медико-біологічних вимог до харчових продуктів.

ВИСНОВКИ І РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Виявлено закономірність розподілу форм заліза в виноградних і плодово-ягідніх виноматеріалах і винах, на підставі яких встановлено типи розподілу форм заліза. Складено рівняння лінійних взаємодій, яке відбиває зв'язок типу розподілу і стану заліза.

Встановлено каталітичну роль іонів заліза в окислювальних процесах виробництва вин. Доведено пряму залежність між масовою концентрацією заліза і схильністю вин до необоротних колоїдних помутнінь в умовах високого вмісту високомолекулярних білків. Схильність вин до оборотних колоїдних помутнінь не залежить від вмісту заліза.

Експериментально обгрунтовано, що визначальними факторами у формуванні залізного касу є масова концентрація заліза і фосфатів. Гранично допустимою є концентрація заліза 5, 5 мг/дм³. Білок і іони калію сприяють флокуляції фосфатних міцел, тоді як захисні колоїди перешкоджають проявленню касу.

Встановлено, що ефективність дії деметалізаторів обумовлена станом заліза. У випадку I типу розподілу форм заліза у виноматеріалі рекомендовано застосовувати ЖКС і “Термоксид-3А” у разі II і III типів розподілу форм - НТФ.

Розроблено схему методів контролю деметалізації, яка включає: вибір деметалізатора на основі розподілу форм заліза; інструментальний метод контролю обробки ЖКС червоних і білих виноматеріалів; метод випробування виноматеріалів на схильність до ферофосфатного касу, який включено до Методичних вказівок “Определение склонности вин к помутнениям физико-химического характера”, затверджених УААН 05. 09. 97. Методи контролю деметалізації пройшли апробацію протягом 1996-1998 рр. на підприємствах галузі: радгосп-заводах “Виноградний”, “Старо-кримський”, АТ “Золота Балка” і “Бахус”, об'єднанні “Одесавинпром”.

6. Запропоновані методи забезпечують ефективну деме-талізацію виноматеріалу з дотриманням медико-біологічних вимог до харчових продуктів і гарантують розливостійкість вина.

СПИСОК РОБІТ, опублікованих за матеріалами дисертації

1. Гниломедова Н. В., Гержикова В. Г. Деметаллизация вин с различным распределением форм железа // Виноград и вино России. -1998. - N 6. - С. 25.

Гниломедова Н. В., Михеева Л. А. Состояние и формы железа в винах // Научно-технический прогресс в агроиндустрии: Сб. н. т. -М. - Ялта, 1997. - С. 75.

Гниломедова Н. В., Гержикова В. Г., Иванов В. М. К вопросу формирования феррофосфатных помутнений // Использование достижений современной науки в виноградарстве и виноделии: Сб. н. т. ИВиВ “Магарач” - Ялта, 1998. - т. 2. - С. 26-30.

4. Гниломедова Н. В., Толстенко Д. П., Гержикова В. Г. Влияние массовой концентрации железа на склонность виноматериалов к окислительному покоричневению // Использование достижений современной науки в виноградарстве и виноделии: Сб. н. т. ИВиВ “Магарач” - Ялта, 1998. - т. 2. - С. 68-71.

5. Пат. 23968 А України, G01N 33/14. - Спосiб визначення схильностi виноматеріалiв i вин до необоротних колоїдних помутнiнь / Гержикова В. Г., Моренко О. Б., Рудишина Н. М., Гниломедова Н. В. -04. 04. 98.

6. Гержикова В. Г., Михеева Л. А., Гниломедова Н. В. Влияние технологических приемов и компонентов вина на формы железа: Информационный листок. - Симферополь. - Крымский РЦНТЭИ, 1997. - N 70. - 4 с.

7. Методы определения розливостойкости вин: Инфор-мацинный листок / Гержикова В. Г., Чурсина О. А., Михеева Л. А.,Рудышина Н. М., Бабакина Н. В., Гниломедова Н. В. - Симферополь, - Крымский РЦНТЭИ, 1997. - N 34. - 4 с.

8. Характеристика комплексов биополимеров, ответственных за помутнения коллоидного характера в винах: Информационный листок / Чурсина О. А., Зинькевич Э. Л., Бабакина Н. В., Толстенко Д. П., Гниломедова Н. В. - Симферополь. - Крымский РЦНТЭИ, 1999. - N 37-99. - 3 с.

Аннотация

Гниломедова Н. В. Разработка методов контроля деметаллизации виноматериалов на основе трансформации форм железа

Диссертация (рукопись) на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05. 18. 07 - Технология продуктов брожения.

Институт винограда и вина “Магарач” - Ялта, 1999.

Защищается 8 научных работ, содержащих результаты по обоснованию химических и физико-химических методов контроля эффективности деметаллизации.

Установлены закономерности трансформации форм железа. На основании анализа состояния форм железа выделены типы их распределения. Составлено уравнение линейных взаимодействий, отражающее связь типа распределения и состояния железа. В столовых виноматериалах, выработанных из винограда белых сортов, преобладает I тип распределения, в крепленых -III; в плодово-ягодных, а также в виноматериалах, выработанных из винограда красных сортов - II тип распределения форм железа.

Подтверждена каталитическая роль ионов железа в окис-лительных процессах, протекающих при производстве вин. Доказано участие железа в формировании склонности вин к необратимым коллоидным помутнениям, заключающееся в образовании комплексов с высокомолекулярными белками. Установлено отсутствие влияния железа на слонность вин к обратимым коллоидным помутнениям. Показано, что определяющими факторами формирования железного касса являются массовые концентрации железа и фосфат-ионов. Предельно допустимая концентрация железа - 5, 5 мг/дм³. Белок и ионы калия способствуют флокуляции фосфатных мицелл и увеличивают склонность к ФФК. Защитные коллоиды препятствуют проявлению касса. Установлено, что эффективность действия деметаллизаторов обусловлена состоянием железа. В случае I типа распределения форм железа в виноматериале рекомендовано применять ЖКС и сорбент “Термоксид-3А”, при II и III типах распределения - НТФ. Разработана

схема контроля деметаллизации, включающая: выбор деметаллизатора на основе распределения форм железа; инструментальный метод клнтроля обработки ЖКС красных и белых виноматериалов; метод испытания виноматериалов на склонность к ФФК. Разработанный метод испытания склонности к феррофосфатным помутнениям представлен в Методических указаниях “Определение склонности вин к помутнениям физико-химического характера”, утвержденных УААН. Методы прошли апробацию на предприятиях отрасли.

Ключевые слова: виноматериал, вино, формы железа, схема методов контроля, деметаллизация, феррофосфатный касс, коллоидные помутнения, тест.

Анотація

Гниломедова Н. В. Розробка методів контролю деметалізації виноматеріалів на основі трансформації форм заліза

Дисертація (рукопис) на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05. 18. 07 - Технологія продуктів бродіння.

Інститут винограду у вина «Магарач» - Ялта, 1999.

Захищається 8 наукових праць, які містять результати з обгрунтування хімічних і фізико-хімічних методів контролю ефективності деметалізації.

Виявлено закономірність розподілу форм заліза у виноградних та плодово-ягідних виноматеріалах. Встановлено три типи розподілу форм заліза в білих виноградних винах. Складено рівняння лінійних взаємодій, що відтворює зв'язок типу розподілу та стану заліза. Встановлено роль форм заліза у процесах окислення і утворення колоїдних та ферофосфатних помутнінь. Розроблена схема контролю деметалізації виноматеріалів. Запропонований метод випробування виноматеріалів на схильність до ферофосфатних помутнінь включено до Методичних вказівок “Определение склонности вин к помутнениям физико-химического характера”, затверджених УААН.

Ключові слова: виноматеріал, вино, форми заліза, схема методів контролю, деметалізація, ферофосфатний кас, колоїдні помутніння, тест.

Annotatiоn

Gnilomedova N. V. Development of methods for the control of wine materials demetallization on the basis of the transformation of the forms of iron.

The thesis (a manuscript) for the academic degree of Candidade of Technical Sciences. Speciality 05. 18. 07 - Fermentation Products Technology.

Institute for Vine and Wine «Magarach» - Yalta, 1999.

8 research works are defended which contain data on the foundation of the chemical and physico-chemical methods for the control of the demetallization efficiency.

The transformation of the forms of iron in the technological process of wine production has been established and founded. Regularities of the white casse formation in wine materials were established. The system of methods of the demetallization control was scientifically founded and served as a basis for the development of the complex scheme which includes: the selection of the demetallizing agent depending on the distribution of the forms of iron; the instrumental method for revealing the over-fining with potassium ferrocyanide during the demetallization of the red and white wine materials and the method for testing the wine susceptibility to the white casse, this method is included in the technological recommendations «The determination of wine susceptibility to clouds of the physico-chemical nature» approved by the Ukrainian Academy of Agricultural Sciences.

Key words: wine material, wine, forms of iron, scheme of the control methods, demetallization, white casse, colloidal clouds, test.

Размещено на Allbest.ru