Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ

Диссертационная работа:

Селиверстова Ирина Васильевна. Оценка качества виноградных вин на основе определения органических кислот методом ионоэксклюзивной хроматографии : Дис. ... канд. техн. наук : 05.18.07, 05.02.23 : Москва, 2004 256 c. РГБ ОД, 61:04-5/1470

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 6

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 12

  1. Идентификация виноградных вин 12

  2. Методы определения химического состава виноградных вин 15

  1. Контроль качества виноградных вин методами принятыми и введенными в действие ГОССТАНДАРТОМ России !5

  2. Идентификация винодельческой продукции методами хроматографии 18

  1. Классификация вин 24

  2. Химический состав виноградных вин 26

  1. Органические кислоты 26

  2. Углеводы 34

  3. Фенольные соединения 37

  4. Спирты 39

1.5 Основы технологии производства виноградных вин 41

1.5.1 Особенности производства отдельных групп виноградных
вин 43

1.6 Биохимические процессы, протекающие на разных стадиях
приготовления вина 47

  1. Стадия ферментации 48

  2. Стадия брожения 48

  3. Формирование вина 54

  4. Созревание вина при выдержке 54

  5. Старение и отмирание вина .56

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 50

2.1. Материалы и методы исследования 59

  1. Материалы исследования 59

  2. Физико-химические методы исследования 61

2.1.3 Хроматографические методы исследования 63

  1. Определение органических кислот, Сахаров и многоатомных спиртов методом ИЭХ 63

  2. Определение высших спиртов и альдегидов методом газожидкостной хроматографии 65

  3. Определение сложных эфиров методом газожидкостной 'хроматографии 67

  1. Микробиологические методы исследования 68

  2. Постановка экспериментов 68

2.2 Результаты и обсуждение 7!

2.2.1 Подбор оптимальных условий хроматографического разделения
органических кислот 71

  1. Разделение алифатических кислот 71

  2. Разделение ароматических кислот 80

2.2.2 Хроматографические параметры и метрологические
характеристики разделения органических кислот методом
ИЭХ 85

2.2.3 Одновременное определение органических кислот, Сахаров и
многоатомных спиртов методом ИЭХ 93

2.2.4 Определение превалирующих видов несоответствия
виноградных вин требованиям ГОСТ 7208-93 98

2.2.5 Определение содержания органических кислот в виноградных
винах методом ИЭХ 101

2.2.5.1 Содержание основных алифатических кислот в винах
различных классификационных групп 104

2.2.5.2 Содержание некоторых ароматических и
сильноудерживаемых алифатических кислот в винах 125

2.2.6 Одновременное определение органических кислот, Сахаров и
многоатомных спиртов в винах методом ИЭХ 120

2.2.7 Биотрансформация основных компонентов обедненною
разбавлением сусла в процессе спиртового брожения 135

2.2.8 Биотрансформация основных компонентов петиотизованного
сусла в процессе спиртового брожения 146

2.2.0 Использование ИЭХ для изучения влияния технологических
факторов на биотрансформацию основных метаболигов в процессе
спиртового брожения 162

2.2.10 Математическое описание образования летучих кислот в
процессе спиртового брожения в зависимости от температуры, штамма и
величины задаваемых дрожжей 180

2.2.1 I Расчет экономической эффективности внедрения метода ИЭХ
в лабораторную практику для анализа органических кислот в виноградных

винах 106

ВЫВОДЫ 205

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 207

ПРИЛОЖЕНИЯ 220

Введение к работе:

Актуальность темы. Среди современных проблем охраны здоровья населения России проблема правильного питания человека, защита его здоровья путем предотвращения поступления в организм некачественных пищевых продуктов, занимает особое место. Качество и безопасность продуктов питания отнесены к основным факторам, определяющим здоровье нации и сохранение ее генофонда. Вино на протяжении многих веков является неотъемлемой частью питания человека. В связи с этим проблема контроля качества виноградных вин приобрела особую актуальность, так как основными критериями продовольственной безопасности России являются не только степень удовлетворения потребностей населения в продуктах питания, но и соответствие этих продуктов предъявляемым к ним требованиям.

Развитие техники, разработка новых и совершенствование традиционных технологий способствовали насыщению рынка вспомогательными материалами, применение которых обеспечивает достижение в фальсифицированной продукции вкуса, окраски и аромата, близких к соответствующим показателям в натуральных винах. В связи с этим для определения качества винодельческой продукции необходимо внедрять новые методы контроля различных химических соединений, отвечающие последним достижениям науки и техники, так как по результатам многих исследований фальсифицированные вина по физико-химические показатели могут полностью соответствовать требованиям действующих стандартов.

Виноградные вина имеют в своем составе множество соединений различных классов, проходящие в процессе изготовления сложные биохимические превращения. Одним из классов соединений, входящих в состав винограда и вина, играющих важную роль в обмене веществ виноградного растения, активно участвующих в процессах, проходящих

7 при изготовлении и влияющих на органолептические свойства готовой продукции, являются органические кислоты, состав которых может быть выбран одним из возможных критериев качества. В связи с этим представляет интерес разработка нового подхода к оценке качества виноградных вин по составу органических кислот.

Одним из основных этапов в процессе образования вина является спиртовое брожение, от условий и способов проведения которого во многом зависит качество и типичность вин. Актуальным является изучение влияния различных технологических факторов на механизм превращения органических кислот. Знание этих механизмов позволит правильно управлять технологическими операциями на любой стадии, открывать новые пути интенсификации винодельческого производства, более рационально использовать сырье, улучшать качество продукции, а так же повышать эффективность послепроизводственного контроля продукции с целью преградить путь некачественному товару на стол потребителя.

Технология производства и качество вин взаимосвязаны, поэтому проблему качества необходимо решать комплексно. Решение этих задач невозможно без применения информативных, высокоэффективных аналитических методов. Одним из таких методов является ионоэксклюзионная хроматография (ИЭХ), новый вид жидкостной хроматографии. Важной задачей является подбор и разработка таких хроматографических условий, которые позволят использовать ИЭХ в "рутинной" лабораторной практике для анализа виноградных вин.

Помимо разработки новых аналитических методов контроля качества виноградных вин необходимо создание нормативной базы допустимого биохимического состава соединений различных классов в винах, в том числе органических кислот, и изучение тех превращений, которые они претерпевают на различных этапах производства, знание

8 которых будет способствовать эффективнее управлять качеством готовой продукции.

Цель и задачи исследования. Главная цель диссертационной работы состояла в адаптации метода ИЭХ к оценке качества винофадных вин на основе определения качественного и количественного состава органических кислот и в изучении влияния различных технологических факторов на превращения главных метаболитов дрожжей в процессе спиртового брожения с использованием указанного метода. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: -изучение влияния матрицы вина на хроматофафическое определение кислот и подбор оптимальных условий разделения алифатических и ароматических органических кислот, входящих в состав винофадных вин; -метрологическая оценка метода ИЭХ при определении состава органических кислот в винофадных винах в подобранных оптимальных условиях;

-апробация коммерческой хроматофафической колонки для одновременного определения в винофадных винах кислот, Сахаров и спиртов;

-изучение рынка винодельческой продукции с целью установления превалирующих видов фальсификации;

-создание базы данных о вариациях состава органических кислот в готовых винофадных винах различных классификационных групп; -изучение возможности инструментального подтверждения низкой органолептической оценки виноградных вин;

-исследование влияния некоторых видов фальсификации (разбавление и петиотизация) на физико-химические показатели виноматериалов и трансформацию основных метаболитов в процессе спиртового брожения;

9 -использование метода ИЭХ для изучения биохимических трансформаций основных метаболитов в зависимости от применяемого штамма дрожжей и некоторых технологических параметров процесса брожения.

Научная новизна работы. Для экспериментального и теоретического обоснования оценки качества виноградных вин путем исследования и анализа состава и биотрансформации органических кислот, было произведено следующее:

-впервые в качестве критерия идентификации вин различных классификационных групп использован состав органических кислот; -для анализа состава органических кислот в виноградных винах применен метод ИЭХ;

-впервые подобраны оптимальные условия их хроматографического разделения, позволяющие применять ИЭХ для рутинных лабораторных исследований и устранять мешающее влияние матрицы вина; -установлены вариации содержания органических кислот в винах различных групп;

-представлена возможность инструментального подтверждения низкой органолептической оценки вин, показана разница в составе основных органических кислот качественной и фальсифицированной продукции; -впервые проведена сравнительна оценка штаммов дрожжей, использующихся в винодельческом производстве, по некоторым физиологическим и технологическим параметрам;

-выявлены зависимости в изменении содержания основных органических кислот, высших спиртов и углеводов при таких видах фальсификации, связанных с изменением состава виноградного сусла, как разбавление и петиотизация;

-установлены закономерности в образовании основных органических кислот, высших спиртов и ацетальдегида в процессе спиртового брожения

10 в зависимости от температуры брожения и величины первоначального засева 5 штаммов дрожжей;

-впервые предложено математическое описание процесса образования летучих кислот в виноматериалах в зависимости от технологических параметров спиртового брожения.

Практическая значимость и реализация результатов работы. В
результате проведенных исследований предложен новый подход к оценке
качества виноматериалов и виноградных вин на основе исследования
состава органических кислот. Разработаны оптимальные условия
ионоэксклюзионного хроматографического разделения органических
кислот в виноградных винах, обладающего следующими преимуществами:
отсутствие пробоподготовки, малое время анализа, отсутствие

мешающего влияния неорганических ионов.

Разработан стандарт предприятия СТ ЭАА "Экоаналитика" 01-2003 "Вина виноградные. Ионоэксклюзионный метод определения содержания основных алифатических кислот" [ГОСТ Р 1.5-2002].

Установлен состав 8 основных органических кислот в 108 образцах отечественных и зарубежных вин с использованием метода ИЭХ. На основании анализа 74 образцов создана база данных о возможных вариациях состава органических кислот в винах 8 различных классификационных групп, имеющая практическое значение для эффективного проведения процедуры идентификации.

Предлагаемый подход к идентификации виноградных вин по качественному и количественному составу органических кислот был успешно реализован в условиях Аналитического Центра МГУ им. М.В. Ломоносова и ЗАО "БиоХимМакСТ".

Дана оценка экономической эффективности внедрения метода ИЭХ. Показано, что внедрение ИЭХ является экономически более эффективным по сравнению с методами газовой и тонкослойной хроматографии, и,

следовательно, доступным для большего числа аналитических

лабораторий, занимающихся контролем винодельческой продукции.

Изучены превращения основных метаболитов дрожжей, в том числе органических кислот, методом ИЭХ, в зависимости от технологического режима сбраживания сусла. Проведен комплексный анализ химического состава виноматериалов и их органолептических свойств в зависимости от штамма дрожжей, их концентрации и температуры брожения.

Предложено математическое описание процесса образования дрожжами летучих кислот, существенно влияющих на вкус и букет напитка, в зависимости от условий спиртового брожения, на основе которого возможно прогнозирование содержания этих кислот в виноматериале при подборе оптимальных технологических режимов.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на российских и международных конференциях и конгрессах: Юбилейной международной научно-практической конференции "Пищевые продукты XXI века" (Москва, 2001); Международном конгрессе Euroanalysis-12 (8 to 13 September 2002, Dortmund, Germany); Всероссийской научно-технической конференции-выставке "Качество и безопасность продовольственного сырья и продуктов питания" (Москва, 2002); Международном форуме "Аналитика и аналитики" (Воронеж, 2003); 5-ой Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды "Экоаналитика-2003" с международным участием (Санкт-Петербург, 2003); Всероссийской научно-технической конференции-выставке "Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации" (Москва, 2003); 2-ом Московском международном конгрессе "Биотехнология: состояние и перспективы развития" (Москва, 2003).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 5 статей, в которых отражены основные ее положения.

Подобные работы
Оселедцева Инна Владимировна
Физико-химические основы оценки качества коньяков
Хлыновский Алексей Данилович
Совершенствование технологических приемов и критериев оценки качества при производстве солода и пива
Масленникова Евгения Владимировна
Разработка технологии эмульсионных соусов с использованием ферментативных гидролизаторов из мантии гребешка Patinopecten yessoensis и товароведная оценка их качества
Сычев Сергей Николаевич
Разработка методов и средств контроля состава сложных смесей органических соединений на основе диполь-полевой теории удерживания нормальной и обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии
Ломакина Ирина Анатольевна
Развитие методов количественной оценки качества тканей
Васильев Николай Алексеевич
Методы и модели оценки качества продукции и конкурентоспособности производства в стратегическом развитии фирмы
Бровко Елена Игоревна
Разработка технологии и товароведная оценка качества сухих смесей для кваса
Минина Елена Александровна
Исследование вероятностных характеристик систем передачи данных с оптимизацией длины блока по результатам оценки качества канала
Бойченко Владимир Сергеевич
Разработка и апробация устройства для мониторинга статических электрических полей для оценки качества среды обитания
Прасолов Денис Владимирович
Разработка способов оценки качества и идентификации семян подсолнечника на основе метода ядерно-магнитного резонанса

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net