Агроекологічний та екотоксикологічний аналіз винограду та вина, вироблених ВАТ 'Коблево' Березанського району Миколаївської області: відповідність критеріям якості та екологічної безпеки

Агроекологічний та екотоксикологічний аналіз винограду та вина, вироблених ВАТ 'Коблево' Березанського району Миколаївської області: відповідність критеріям якості та екологічної безпеки

Агроекологічний та екотоксикологічний аналіз винограду та вина, вироблених ВАТ „Коблево” Березанського району Миколаївської області: відповідність критеріям якості та екологічної безпеки

Забродська Євгенія Олександрівна

Зміст

1. Вступ

. Класифікація вин, хімічний склад винограду і вина та біологічні процеси, які призводять до утворення вина

.1 Класифікація вин

.2 Хімічний склад винограду і вина

.2.1 Вуглеводи

.2.2 Пектинові речовини

.2.3 Органічні кислоти

.2.4 Антоціани

.2.5 Нітрогенні речовини

.2.6 Амінокислоти

.2.7 Пептиди і білки

.2.8 Вітаміни

.2.9 Ферменти

.2.10 Спирти

.2.11 Альдегіди

.2.12 Мінеральні речовини

.2.13 Процеси, які проходять при виготовленні вина

.2.14 Бродіння вина

.2.15 Роль кисню в окиснювально - відновних процесах вина

.2.16 Формування букету і аромату

.2.17 Формування смаку вина

.3 Вимоги до хімічного складу екологічно безпечного вина

. Методи аналізу та порівняльний аналіз хімічного складу вина

врожаю 2002, 2003 та 2004 років проведеного мною на винзаводі ВАТ “Коблево”

.1 Визначення кислотності у вині

.2 Визначення вільної і загальної кислотності

.3 Визначення стійкості вина до дії кисню повітря

.4 Стійкість вина до дії холоду

.5 Зміна показників в процесі дозрівання винограду

.6 Радіоактивне забруднення

.7 Порівняльний аналіз хімічного складу вина на винзаводі ВАТ “Коблево” в 2002, 2003 та 2004 роках по сортам і цукристості

.8 Результати хімічного аналізу вина на винзаводі ВАТ “Коблево”

року на виявлення токсичних елементів, спирту, цукру, кислотності

. Біологічне значення виноградного вина в житті людини

Висновок

Список використаних джерел

Додаток

екотоксикологічний виноград коблево вино

1.Вступ

На сьогодні виноград - одна з провідних і високоприбуткових культур агропромислового виробництва південного Степу України, зокрема Бережанського району Миколаївщини.

Плантації виноградників в 2004 році займали площу 2158 га, з них плантацій, що увійшло до товарного плодоношення - 1760 га. На території Березанського району розташовані Березанський і Коблевський виноробні заводи, які останнім часом зі своєю продукцією вийшли на світовий ринок. Коблевський вин завод забезпечує 80 % платежів усього району до Державного бюджету -. Протягом 2004 року підприємством було вироблено 850 тис. декалітрів вина, а в 2003 році -772 тис. декалітрів вина. Продукції було реалізовано на 56096 тис. гривень в 2004 році та на 47618 тис. Гривень - в 2003 році.

Але аналіз літературних джерел свідчить, що в останні роки в галузі виноградарства та виноробства всього південного регіону України виникло чимало труднощів та проблем, які негативно впливають на вирощування винограду та виробництво вина, які , на жаль, характерні і для Березанського району( Власов, 2002,12).

В зв’язку з переходом на ринкові відносини перед виноробами Березанщини постало питання якості і стабільності вин через загострення конкуренції і завоювання нових ринків збуту.

В 2003 році було посаджено 40,8 га нових саджанців сортів Рислінг, Мускат Оттонель, Мускат Гамбургський, а в 2004 році було посаджено 124,8 га нових саджанців сортів Рислінг Рейнський ,Каберне, Ізабелла.

З площі винограду в плодоносному віці 1760 га по району в 2003 році було зібрано 94095 ц. винограду, а в 2004 році 64001 ц винограду. Урожайність винограду в цілому по району склала в 2003 році 53,4 ц/ га , а в 2004, році - 37,0 ц/ га . Несприятливі погодні умови вплинули на урожайність винограду в цілому по району. На виноградниках ВАТ Коблево також знизилась урожайність (2003 році - 29,8 ц/га, а в2004 році - 10,8 ц/га) , але для збереження лози під урожай 2005 року було проведено обробку винограду отрутохімікатами , підживлення молодих саджанців та внесено мінеральні добрива.

Хімія вина ( енохімія ) - відносно молода наука. Якщо виноробство відомо з давніх-давен, то хімічні аналізи винограду і вина були розпочаті лише в другій половині минулого століття.

Перші найбільш важливі роботи в галузі виноробства, присвячені вивченню процесів бродіння, хвороб вина, ролі кисню при дозріванні вин, були проведені Пастером. Цікаві дослідження по виявленню ролі ефірів у формуванні якості вин були виконані Бертло.

Значний вклад в розвиток хімії вина внесли академіки Опарін і Сисакян. Їх експериментальні дослідження дали можливість встановити можливі закономірності біохімічних процесів, які проходять при дозріванні винограду і виготовленні вин.

Суттєвий вклад в хімію вина внесли М. А. Герасимов, Н. Ф. Саєнко,

О. О. Преображенський, Г. Г. Валуйко.

Їх дослідження, присвячені вивченню складових речовин винограду і їх перетворень в процесі виготовлення вина, дали можливість науково пояснити виробництво різних типів вин, шампанського, коньяку, створити нові прогресивні технологічні схеми.

Таким чином, хімія вина - це прикладна наука, необхідна для правильного розв’язання практичних завдань, які стоять перед виноробною промисловістю.

Метою роботи було проведення агроекологічного та еколого-токсикологічного аналізу виробництва вина на винзаводі ВАТ „Коблево” Березанського району на відповідність його сучасним вимогам до екологічно безпечної продукції.

Досягнення поставленої мети спонукало до вирішення наступних задач:

Формулювання на основі аналізу літератури критеріїв екологічно безпечного вина та агроекологічних і еколого-токсикологічних вимог до його виробництва, насамперед до вирощування винограду;

Оволодіння методами фізико-хімічних аналізів якості вина;

Проведення експериментальних досліджень з метою отримання даних по якості винограду і вина, аналізу їх часової динаміки та виявлення впливу них агроклиматичних факторів;

Оцінка продукції ВАТ „Коблево” з точки зору відповідності критеріям екологічно безпечної продукції.

В роботі містяться результати власних досліджень, виконаних на базі хімічної лабораторії винзавода ВАТ „Коблево” впродовж 2003 та 2004 років, а також результати математико-статистичної обробки даних, отриманих кількома лабораторіями Миколаївської області.

Мною власноручно проводились аналізи кислотності вина та вмісту цукрів, зокрема вивчення динаміки цих показників впродовж вересня 2004 року, проводились вибірка та аналіз агрометеорологічних даних, а також статистична обробка даних, отриманих іншими лабораторіями.

Апробація роботи проводилась на конференції вчителів хімії Березанського району, учнями 11 класів Березанської СЗОШ, а також публікацією окремих положень роботи в учнівській газеті “Молодь”.

Результати досліджень виявили, що продукція ВАТ „Коблево” - столові білі та червоні сухи та напівсухи вина, - за критеріями якості та безпечності може вважатися екологічно безпечним вином.

Водночас дослідження виявили ззначний вплив агрокліматичних факторів на якість та врожайність винограду - висхідної сировини для виробництва вина.

Тому для забезпечення стабільного виробництва потрібно проведення комплексного агроекологічного аналізу всієї технології виноградарства у районі.

Розділ 2. Класифікація вин, хімічний склад винограду і вина та біологічні процеси, які призводять до утворення вина

.1 Класифікація вин

Всі вина поділяються на сортові і купажні. Сортові вина одержують з одного сорту винограду, в їх виробництві використовують не більш ніж 15% винограду інших сортів.

Купажні вина одержують із суміші сортів.

І сортові і купажні вина поділяються на тихі і пересичені вуглекислим газом, з яких вуглекислий газ виділяється у вигляді пухирців.

Тихі вина поділяються на столові, міцні, ароматизовані. Столові - одержуються без добавки спирту. Вміст спирту природного бродіння в них від 9% до 13%.

По вмісту цукру столові вина поділяються на сухі, напівсухі, напівсолодкі.

Міцні вина готують з використанням спирту - ректифікату.

У міцних винах - вміст спирту природного бродіння не менше 3%, цукру - 0,2 - 11 г/см3.

Десертні - спирту природного бродіння мають не менше 1,2%, цукру - 12 - 30 г/см3

Таблиця 2.1

Показники якості міцних вин

Таблиця 2.2

Показники якості десертних вин

Ароматизовані вина готують по спеціальному рецепту з використанням спирту - ректифікату, сахарози, ароматичних настоїв різних трав. Вони містять 16 - 18% спирту і цукру 6 - 16 г/см3.

Для тихих вин характерні такі якісні категорії:

Ординарні - вина без витримки;

Марочні - витримані не менше 1,5 року в дубовій тарі.

Колекційні - марочні вина високоякісні, які після витримки в дубовій тарі додатково витримуються не менше 3 років в пляшках.

Вина, перенасичені вуглекислим газом діляться на ігристі - природно насичені вуглекислим газом та шипучі - штучно насичені вуглекислим газом.

.2 Хімічний склад винограду і вина

В хімічний склад винограду і вина входять сполуки різних класів -вуглеводи, пектинові речовини, органічні кислоти, антоціани, нітрогенні речовини, вітаміни, ферменти та інші речовини. Ці сполуки розміщені в ягоді і гронах нерівномірно. Сахароза зосереджена в соку ягоди, фенольні сполуки - в шкірці винограду, насінні, гронах; ароматичні сполуки - в шкірці. В процесі переробки винограду вони переходять у вино, а також зазнають складних перетворень. Ці перетворення залежать від технології, тому різні види вин, одержаних з одного і того ж сорту винограду, будуть відрізнятися по своєму хімічному складу.

2.2.1 Вуглеводи

До складу винограду і вина входять вуглеводи - моносахариди і полісахариди, які утворюються в плодах і листях.

Моносахариди являють собою поліоксиальдегіди або поліоксикетони. Із моносахаридів у винограді і у вині найбільше пентоз і гексоз .

Пентози - це тверді речовини, які добре кристалізуються, вони гігроскопічні, добре розчиняються у воді, солодкі на смак, окислюються.

В рослинах у вільному стані містяться пентози, для яких характерні всі реакції моносахаридів. Вони відновлюють фелінгову рідину - розчин комплексної солі, що утворюється з гідроксиду купруму і винно - натрієвої солі.

Пентози не піддаються бродінню.

Характерною реакцією на пентози є реакція з утворенням фурфуролу, коли відняти від пентози три молекули води.

Ця реакція відбувається при температурі в присутності хлоридної або сульфатної кислот.

Фурфурол має запах житнього хліба. Він утворюється при дії на пентози не тільки мінеральних, але й органічних кислот.

Із пентоз, що знаходяться в винограді і вині, в більшості міститься арабіноза і ксилоза.

Арабіноза входить до складу пектинових речовин. В коньячному спирті вона утворюється в результаті гідролізу деревини дуба. Ксилоза знайдена в міцних винах і в коньяках. В червоних винах пентоз в два рази більше, ніж в білих.

Збагачення вин пентозами відбувається в результаті гідролізу пентозану, який міститься в твердих частинках ягоди.

Джерелом пентоз у винах можуть служити і дубові ємності, і пігменти винограду.

Крім пентоз до складу винограду і вина входять гексози . У винограді гексози знаходяться головним чином у вигляді глюкози і фруктози. В солодких винах вміст глюкози і фруктози досягає 20%.

Глюкоза - виноградний цукор - являє собою альдегідоспирт. Вона добре розчинна у воді. Слабкі окисники окиснюють глюкозу в глюконову кислоту. Сильні окисники окиснюють глюкозу до цукрової кислоти .

При відновленні глюкози утворюється шестиатомний спирт - сорбіт.

Глюкоза стійка до дії кисню в нейтральному і кислому середовищах, в лужному середовищі при дії киснем вона руйнується і добре піддається бродінню.

Фруктоза гігроскопічна, розчиняється у воді і добре розчинна в гарячому спирті. Вона відновлює фелінгову рідину, сама при цьому окиснюється. Продуктом окиснення є гліколева кислота. При вторинному окисненні утворюється мурашина кислота, щавлева, винна.

На початку формування ягоди винограду загальна кількість моносахаридів складає приблизно 1%, які представлені в основному глюкозою. Фруктоза з’являється в ягоді пізніше. В період наливання ягоди відношення глюкози до фруктози наближається до одиниці, але в період дозрівання винограду це відношення глюкози до фруктози складає 0,7-1,5 %.

Вміст вуглеводів у винограді залежить від сорту винограду, екологічних умов і агротехніки .

Цукор скупчується в ягоді в міру дозрівання винограду. Середньодобовий приріст цукру при дозріванні ягод становить 0,5 %, при бродінні цукор перетворюється в спирт.

У винограді і вині виявлені полісахариди - це вуглеводи , які при гідролізі утворюють моносахариди . В залежності від молекулярної маси і властивостей полісахариди поділяються на дві групи:

низькомолекулярні поліози зі ступенем полімеризації до 8 - 10; які солодкі на смак.

високомолекулярні поліози - це високомолекулярні речовини, які малорозчинні у воді. Вони на смак не солодкі і не кристалізуються.

У винограді найбільше міститься сахарози, менше - мальтози, рафінози.

Сахароза - це дисахарид. При нагріванні сахарози до температури вище температури плавлення відбувається дегідратація з утворенням різних полімерних продуктів карамелі органічних кислот, які використовуються в коньячному виробництві для забарвлення коньяку.

Сахароза виникає в ягоді при досягненні певного вмісту в ній глюкози і фруктози.

Вміст сахарози у винограді залежить від його сорту і кліматичних умов може складати 4 -22%.

Мальтоза утворюється при розщепленні крохмалю, добре піддається бродінню. Крохмаль - основний вуглевод рослин. У винограді крохмаль є в коренях, листях, плодоніжках, гронах, зелених ягодах. При дозріванні винограду його вміст різко знижується в результаті перетворення його до мальтози.

Целюлоза складає головну масу виноградної лози. До складу її входить 1400 - 10000 залишків глюкози. До складу винограду входять і декстрини - це слизисті речовини, які впливають на смакові якості вина.

Вуглеводи відіграють важливу роль у формуванні якості вина . Вони впливають на смак, колір, аромат і на його стабільність.

Якщо природнього цукру у винограді недостатньо, добавляють в сусло - сахарозу. Вона широко використовується для одержання спеціальних вин, лікерів, шампанських та ігристих вин. В коньяк добавляють сахарозу для пом’якшення смаку і для забарвлення.

Полісахариди впливають на стабільність вин і на їх освітлення.

2.2.2 Пектинові речовини

Пектинові речовини знаходяться в гронах. Сусло, одержане при настоюванні грон і ягід містить підвищену кількість пектинових речовин.

Розчинний пектин має колоїдні властивості і сповільнює освітлення сусла. В практиці виноробства в останній час використовують пектинолітичні ферментні препарати. При їх застосуванні розчинний пектин втрачає свої колоїдні властивості, знижується в’язкість сусла і воно швидко освітлюється, а пектинова кислота випадає в осад.

При бродінні вміст пектинових речовин знижується на 50 - 80% в результаті гідролізу їх ферментами сусла і дріжджів.

В процесі витримки вина спостерігається швидке зниження їх вмісту, і через рік зберігання вина у ньому залишаються лише сліди пектинів.

Висока твердість недозрілих ягід обумовлена наявністю протопектину. В міру дозрівання винограду протопектин переходить в розчинний пектин і ягода стає м’якою. В перезрілій ягоді проходить частково гідроліз розчинного пектину і утворюється пектинова кислота і метанол.

.2.3 Органічні кислоти

В суслі і вині знаходяться органічні кислоти : одноосновні карбонові кислоти, оцтова кислота, насичені кислоти, двоосновні карбонові кислоти, оксикислоти, глюконова і яблучна кислоти. Вміст їх у вині досягає від 0,5

до 1%.

Значення органічних кислот полягає в тому, що органічні кислоти характеризують кислотність сусла і вина, і вони беруть активну участь в процесах, які проходять при виготовленні вина.

Найбільш сильною кислотою є винна кислота, потім лимонна, яблучна, молочна, янтарна, оцтова.

Винна, яблучна, лимонна кислоти переходять з винограду у вино і характеризуються чисто кислим смаком. Янтарна, молочна і оцтова кислоти утворюються в результаті спиртового бродіння.

В недозрілих ягодах в основному наявна яблучна кислота.

Восени в наших південних районах при холодній погоді виноград може бути надзвичайно кислим через те, що в ньому скупчується багато яблучної кислоти. Столові вина з такого винограду мають присмак “Зеленої кислотності“.

Під дією дріжджів і бактерій проходить біологічне кислотопониження, яке супроводжується перетворенням яблучної кислоти в молочну. При недостатній кислотності вино одержується “ плоским “.

На винзаводах проводять підкислення і зниження кислотності вин і сусел.

Для підкислення використовують винну і лимонну кислоти.

Для зниження кислотності використовують хімічні і біохімічні способи. Якщо у вині більший процент винної кислоти, то використовують хімічний спосіб. Обробку вина або сусла проводять крейдою, тобто карбонатом кальцію: крейда вступає в реакцію з винною кислотою і проходить нейтралізація кислоти. В результаті утворюються нерозчинні солі кальцію винної кислоти, які потім відфільтровуються, а в вині зменшується вміст кислот.

Якщо у вині більший вміст яблучної кислоти, запроваджують біохімічний спосіб, який заснований на здатності мікроорганізмів переброджувати яблучну кислоту. При виробництві вина також використовують молочно-кислі бактерії. З яблучної кислоти при цьому утворюється молочна кислота і вуглекислий газ . Цей спосіб використовують при виробництві столових вин.

В 2005 році на Коблевському винзаводі планується введення біологічного кислотопониження. При цьому методі вводяться спеціальні молочні бактерії, які переводять яблучну кислоту в молочну. Молочна кислота порівняно з яблучною не така кисла, завдяки чому смак вина не такий кислий. 

Бродіння яблучної кислоти може відбуватись з утворенням спирту і вуглекислого газу . Цей спосіб використовують при виробництві столових і міцних вин. Кислотність відіграє важливу роль у попередженні бактеріальних захворювань на стабільність вина.

На початку дозрівання - в ягоді найбільше винної та яблучної кислоти. В міру дозрівання винограду вміст кислот в ньому знижується. Зменшення вмісту кислот супроводжується збільшенням моносахаридів (глюкози і фруктози), і на останньому етапі дозрівання з’являється сахароза.

При бродінні сусла збільшується вміст оцтової, молочної, лимонної кислот. Поряд з цим зменшується вміст винної, яблучної і щавлевої кислот.

Підвищений вміст у вині кислот, особливо яблучної, створює неприємний різкий смак, але зменшує помутніння вина.

Фенольні сполуки відіграють важливу роль у формуванні аромату і смаку вин.

.2.4 Антоціани

Антоціани надають ягодам , листю різних відтінків - від рожевого до чорно-фіолетового . Коли роздавити виноград, то проходить виділення антоціанів із шкірки, при цьому введення оксиду сульфуру (IV) підсилює дифузію антоціанів.

Підвищення температури збільшує вміст антоціанів в суслі .

Колір молодого червоного вина визначається антоціанами. При витримці вина вміст антоціанів знижується в результаті полімеризації їх між собою з утворенням нерозчинних осадів бурого кольору. Через 2 - 3 роки у вині антоціанів не знаходять .

У винограді і вині є дубильні речовини - таніни, які впливають на колір і смак червоних вин.

При довгому контакті сусла з твердими частинками винограду таніни не адсорбуються на гронах (антоціани адсорбуються) і вміст їх збільшується в суслі. При виготовленні вин, які реалізуються в молодому віці, контакт сусла з твердими частинками слід зменшити, при цьому досягається максимальний вміст у вині антоціанів і максимальна інтенсивність його кольору без лишку танінів, які надають молодому вину терпкість.

При виготовленні витриманих вин необхідне тривале настоювання сусла на твердих частинках, щоб підвищити в ньому вміст танінів , які впливають на колір вина при зберіганні.

У витриманих винах таніни окислюються і надають м’який і бархатистий смак вину.

.2.5 Нітрогенні речовини

Мінеральні форми Нітрогену

У винограді і вині Нітроген знаходиться у вигляді солей амонію і невеликої кількості нітратів.

На початку дозрівання винограду кількість амонійних солей складає до 50 % загального Нітрогену ягоди.

При подальшому дозріванні ягоди значна частина їх використовується на синтез амінокислот.

До моменту фізіологічної зрілості ягоди вміст амонійних солей знижується до 15 % загального Нітрогену .

Органічні форми Нітрогену

Вміст Нітрогену у винограді 0,3 - 0,4 г/см, у вині 0,15 - 0,5 г/дм, на долю амінокислот припадає 50%, білки становлять 1 - 3 % а пептиди приблизно 30 %.

.2.6 Амінокислоти

Це органічні речовини, які мають у своєму складі і аміногрупу і карбоксильну групу. Аміногрупа надає речовині лужні властивості. Отже, амінокислоти - це амфотерні сполуки, які проявляють властивості і лугу, і кислоти. Вони або без смаку, або гіркі. У винограді і продуктах з винограду знайдено 32 амінокислоти.

На вміст амінокислот у винограді впливає вміст нітрогенних сполук у ґрунті. При їх недостачі, а також при недостачі вуглеводів, зменшується кількість амінокислот, але кількість білкових речовин при цьому не збільшується.

Мікроелементи також впливають на вміст амінокислот у винограді. Цинк активізує синтез амінокислот. Коли подрібнити виноград, в сусло переходять амінокислоти не лише м’якоті, але і твердих частинок ягоди і грон.

Кількість амінокислот в суслі залежить від тривалості контакту сусла з твердими частинками грона. Тому в червоних винах амінокислот в 2 рази більше, ніж в білих. При бродінні дріжджі активно поглинають амінокислоти

В кінці бродіння в результаті часткового розпаду дріжджових клітин під дією ферментів частина амінокислот поступає у вино.

У білих винах 50 - 60 % амінокислот, в червоних 80 - 90 % від загального вмісту Нітрогену .

При зберіганні вина за звичайних умов вміст амінокислот знижується , при витримці на дріжджах - збільшується. У винограді і вині є аміди, аміни, але технологічне значення їх вивчено мало.

.2.7 Пептиди і білки

Пептиди

Це полімери амінокислот. У винограді і вині досліджено до 40 пептидів різної молекулярної маси. В їх склад входять від 3 до 16 амінокислот.

Роль пептидів повністю не вивчена. Вважають, що вони є джерелом амінокислот у вині.

Білки

Це біополімери, які складаються з поліпептидних ланцюгів, побудованих із залишків L - амінокислот, сполучених між собою пептидними зв’язками.

Білки поділяються на протеїни і протеїди.

Протеїни - прості білки, в їх склад входять тільки залишки амінокислот.

Протеїди - складні білки, сполуки білка з речовинами небілкової природи. В білках винограду і вина є і протеїни, і протеїди .

При відстоюванні сусла частина білків випадає в осад. Теплова обробка сусла і вина знижує вміст білків. При бродінні сусла зменшується вміст білків до 30 %.

При витримці вин проходить поступове випадання в осад білків з утворенням складних комплексів.

.2.8 Вітаміни

Це порівняно низькомолекулярні речовини різного складу.

Вітаміни В1, В2 відіграють важливу роль в окислювально-відновних процесах.

Вітамін РР (нікотинова кислота) відіграє важливу роль в процесах спиртового і молочнокислого бродіння.

Вітамін В9 (фалієва кислота) відіграє важливу роль в обміні речовин, в рості молочнокислих бактерій.

Вітамін С (аскорбінова кислота) використовується для попередження окиснення вина. Аскорбінова кислота добре розчинна у воді, менш розчинна в спирті, ацетоні, вона бере участь в окислювально-відновних процесах, які відбуваються в живій клітині.

Червоні сорти винограду найбільш багаті речовинами з Р - вітаміном.

Вміст вітамінів у винограді залежить від сорту винограду, ґрунту, кліматичних умов. Червоні сорти винограду містять вітамінів більше, ніж білі. При дозріванні винограду вміст більшості вітамінів збільшується, вміст В1 і В2 спочатку збільшується, а потім зменшується. При одержанні сусла і при бродінні частина вітамінів втрачається, але винні дріжджі можуть не лише використовувати, але і синтезувати вітаміни, це залежить від середовища, дріжджів.

У вині вітамінів менше, ніж в суслі.

Вітамін Е зберігає рослинне масло від окиснення.

.2.9 Ферменти

Ферменти - це органічні каталізатори, які виробляються живою клітиною і прискорюють хімічні процеси в організмі.

У винограді, молодому вині і дріжджах зустрічаються представники всіх класів ферментів. Нагрівання сусла підвищує ефективність дії ферментів.

.2.10 Спирти

У винограді і винах містяться ароматичні, одноатомні і багатоатомні спирти, більша кількість насичених спиртів, менша - ненасичених спиртів.

З органічними кислотами спирти легко утворюють естери (складні ефіри). З альдегідами спирти утворюють ацеталі. Ацеталі мають приємний ефірний запах.

Метиловий спирт - рідина, добре розчинна. У вині утворюється в результаті гідролізу пектинових речовин, тому в червоних винах його значно більше, ніж в білих.

Етиловий спирт - рідина з характерним запахом. У вині вміст спирту - 20%. Спирт легко окиснюється перманганатом, дихроматом з утворенням альдегідів, це використовують при визначенні кількості спирту. При бродінні цукру дріжджами з 1г цукру утворюється 0,6мл етилового спирту безводного. Вихід його залежить від цукристості сусла, від строків бродіння, від дріжджів. При витримці вина вміст його зменшується в результаті окиснення і естерифікації (утворення складних ефірів). При обробці вин теплом вміст етилового спирту знижується.

Вищі спирти - спирти з числом атомів Карбону більше трьох. До них належать: бутиловий, аміловий і т.д. Вони характеризуються певним ароматом.

Бутиловий і ізоаміловий при розчиненні надають неприємний сивушний відтінок. Аміловий, гексиловий, гептиловий при розбавленні набувають фруктового аромату. При витримці вина кількість вищих спиртів зменшується в результаті окиснення і естерифікації.

Вищі ненасичені спирти мають 1 або 2 подвійні зв’язки, знайдені в ефірних маслах різних рослин. Вони характеризуються сильним приємним запахом.

У винограді і вині міститься:

ліналоол - рідина із запахом конвалії;

гераніол - рідина із запахом троянди.

Ненасичені спирти впливають на аромат вин.

Багатоатомні спирти знаходяться у винограді і вині у вигляді етиленгліколю, гліцерину, сорбіту. Всі вони мають солодкий смак, без запаху. Гліцерин надає вину солодкого смаку і м’якості.

Особливе місце у винограді і вині займає фенілетиловий спирт, що має запах меду і синтезується дріжджами при бродінні.

.2.11 Альдегіди

У винограді і вині є мурашиний альдегід - газ, оцтовий альдегід - рідина, що легко випаровується.

Вищі альдегіди - тверді речовини. Всі вони окиснюються з утворенням карбонових кислот.

Альдегіди мають приємний ефірний запах і при нагрівання з кислотами піддаються гідролізу з утворенням спиртів. Альдегіди найбільш запашні речовини, які зустрічаються в природі. В чистому вигляді мають гострий запах з фруктовим відтінком. При розбавленні ця гострота в ароматі зменшується. При бродінні альдегіди виноградного сусла частково перетворюються в спирти. На кількісний склад альдегідів впливає сульфітація (обробка сульфітною кислотою або її солями).

Якщо вина одержані з несульфітованого сусла, то ацетальдегіду в білих винах міститься 10 мг/дм3, в червоних - 40 мг/дм3.

Якщо із сульфітованого, то ацетальдегіду міститься до 100 мг/дм3.

Вміст альдегідів в червоних винах більше ніж, в білих.

При витримці вина, як і при бродінні, частина альдегідів випадає в осад.

Із альдегідів ароматичного ряду у вині є ванілін, коніфериловий альдегід. Це білі або жовті кристалічні речовини, малорозчинні у воді, добре - у спирті. Ароматичні альдегіди мають сильний плодовий тон. У м’якоті ягоди мало ароматичних альдегідів, в насінні їх більше. При витримці міцних і десертних вин в дубових бочках відбувається розпад лігніна дубових клітин з утворенням ароматичних альдегідів, які скупчуються у вині.

Кетони також знаходяться у вині, вони мають характерний запах. Наприклад, діацетил має запах свіжого масла. У винограді кетонів мало, наявний переважно ацетон - продукт обміну речовин. Ацетон утворюється також при бродінні.

Ягода покрита зверху воском, який захищає її від несприятливих метеорологічних умов, надмірного випаровування води, хвороб, які викликані мікроорганізмами.

.2.12 Мінеральні речовини

Загальна кількість мінеральних речовин характеризується вмістом золи (залишок після спалювання органічних речовин). Вміст золи у вині залежить від сорту винограду, технології виготовлення вина і може складати 4 г/дм3.

Склад мінеральних речовин

В суслі міститься від 3 до 5 г/см3, у вині 1,5-3 г/дм3 мінеральних речовин. Зменшення кількості мінеральних речовин у винах обумовлено випаданням в осад частини елементів у вигляді солей в процесі бродіння, обробки і зберігання вина.

При нормальному дозріванні винограду вміст мінеральних речовин збільшується. При дозріванні винограду більше всього збільшується мінеральних речовин у м’якоті і шкірці. В насінні вміст їх змінюється мало. В дозрілому винограді більше всього мінеральних речовин в гронах. Тому настоювання сусла на твердих частинках грони різко збільшує вміст мінеральних речовин.

Але, наприклад, вміст кальцію навпаки в червоному вині менший на 30%, ніж в білому; це обумовлено утворенням нерозчинних тонатів кальцію, які випадають в осад. При бродінні сусла вміст мінеральних речовин значно знижується в результаті випадання в осад солей кальцію, магнію.

В міцних і десертних винах вміст мінеральних речовин більший, ніж в сухих.

При витримці вина випадають в осад солі кальцію винної і щавлевої кислот. Солі феруму, купруму, плюмбуму, взаємодіючи з фенольними речовинами і білками, випадають в осад.

При витримці вин в металічних резервуарах може збільшуватися вміст Феруму та інших елементів у вині.

Серед мінеральних речовин вина особливе місце займає оксид карбону (IV) і оксид сульфуру (IV).

Вуглекислий газ (СО2) - складова частина вина.

Сірчистий газ (SО2) може утворюватися дріжджами при бродінні, а також вноситься штучно в сусло і вино.

Діоксид карбону (СО2) утворюється у вині в результаті бродіння. Після закінчення спиртового, яблучно - молочного бродіння в молодому вині може залишитися 1,5 - 2 г/дм3 вуглекислого газу.

При переливанні вина втрачається до 40% СО2, при витримці в бочках щомісячно втрачається 5%, при зберіганні у великих резервуарах втрат майже немає. Обробка вин і фільтрація зумовлює зниження СО2 до 10%, гарячий розлив - втрати на 20%.

При додаванні желатину до вина кількість СО2 збільшується.О2 - сильний антисептик.

При додавання в сусло оксиду сульфуру (IV) підвищується його кислотність, прискорюється вихід антоціанів із шкірки винограду, руйнуються деякі інгібітори бродіння, тобто речовини, які сповільнюють бродіння.

Оксид сульфуру (IV) токсичний для людини, так як, всмоктуючись в кров, руйнує деякі ферменти, тому на Коблевському заводі запроваджують більш сучасні технології. Замість оксиду сульфуру (IV) застосовують твердий кадіфіт, як консервант. Він більш перспективний і не впливає на екологію навколишнього середовища, не шкідливий для людського організму.

Мінеральні речовини відіграють важливу роль в рості і розвитку винограду, і при виготовленні вина.

Наявність мінеральних речовин в суслі впливає на розвиток дріжджів. В суслі містяться всі хімічні елементи, які необхідні для нормальної життєдіяльності дріжджів. Важкі метали відіграють важливу роль в окисно-відновних процесах при дозріванні вин, але надлишок важких металів може викликати помутніння вина.

Сік виноградної ягоди містить 0,5 - 4 мг/л Феруму. Сусло містить 0,5 - 2 мг/л Купруму. Вміст Феруму в гронах в 10 раз більший, ніж в м’якоті. У вино може поступати до 20 мг/л Феруму при зіткненні з металічним обладнання, а при зберіганні в резервуарах з не нержавіючої сталі вміст його збільшується.

В процесі переробки винограду, виготовлення, зберігання вин вміст важких металів в них значно зростає, що вимагає застосування різних способів їх деметалізації.

Застосування на виноградниках металомістких отрутохімікатів повинно бути або зовсім заборонено, або обмежене.

Замість бордоської рідини (Ca(OH)2 і CuSO4) з високим вмістом Купруму запроваджуються органічні замінники: полікарбацин. Збір винограду необхідно проводити в пластмасові або дерев’яні ємності. Контейнери для доставки винограду, бункери, насоси, апаратура, машини повинні виготовлятися з нержавіючої сталі.

Купрум в концентрації 5мг/л негативно впливає на смак вина. 8 - 9 мг/л Алюмінію надає вину металічний присмак. Цинк надає вину неприємний запах, гіркий смак. Солі тривалентного феруму викликають помутніння вина і утворюється осад темного кольору - “Чорний кас”, а з фосфатами дає

“ Білий кас”.

При додаванні трилону “Б”, бентоніту помутніння вина не відбувається. Рекомендується обробляти трилоном “Б” вина, які містять Феруму до 20мг/л. Це не впливає на смак вина.

При концентрації металів 5 - 8 мг/л у вино вводять лимонну кислоту, при більшій концентрації металів - трилон “Б”, який попереджає помутніння вина, тобто утворення металічних кас.

Для деметалізації вин використовують жовту кров’яну сіль (ЖКС).

Для видалення з вина сірководневого тону застосовують солі аргентуму, при цьому утворюється осад Ag2S (сульфід аргентуму).

У винах досліджено 24 мікроелементи, серед них: Манган, Цинк, Рубідій, Флуор, Ванадій, Іод, Титан, Кобальт і т.д.

.2.13 Процеси, які проходять при виготовленні вина

У вині здійснюються складні фізико - хімічні і біохімічні процеси. З часу виникнення вина і до старіння розрізняють 5 стадій: утворення, формування, дозрівання, старіння, відмирання.

Утворення вина охоплює період прийому винограду до завершення бродіння. Після бродіння утворюється вино. Цей етап включає 2 періоди:

підготовка сировини;

бродіння виноградного сусла.

При подрібненні всі сполуки, які містяться в твердих частинках грони, переходять в сік. Кількість речовин, які переходять в сік, залежить від подрібнення ягоди, часу контакту твердих частинок з виноградним соком, температури. Тому при виготовленні шампанських виноматеріалів намагаються зменшити час контакту соку з насінням, шкіркою, гронами.

При виготовленні міцних, червоних столових вин необхідно збільшити час контакту.

При нагріванні винограду до 500 протягом 0,5 -3 години, а також спиртування, прискорюється дифузія речовин зі шкірки ягоди.

В період спиртового бродіння відбуваються складні хімічні, біохімічні, фізико - хімічні процеси, утворюються нові продукти: етиловий спирт, оксид карбону (IV), вищі спирти, альдегіди, ефіри, кислоти, які створюють фон аромату.

Формування вина включає період від кінця бродіння до переливання. Цей період характеризується процесами: біологічними (яблучне, молочно - кисле бродіння), біохімічними, фізичними, фізико - хімічними, утворення і виділення осадів.

Важливого значення набуває яблучно - молочно - кисле бродіння, в результаті якого у вині зникає різка зелена кислотність і смак його стає м’яким.

Дозрівання вина включає період від першого переливання до початку старіння (діжкова витримка), проходить при доступі кисню повітря в період діжкової, резервуарної витримки, вино набуває стабільності.

Лишок кисню може призвести до окислення вина. Недостача кисню не дає можливість одержати стабільні вина з добрим ароматом і смаком.

При дозріванні вина накопичується оцтова кислота, зменшується вміст винної кислоти, яка випадає в осад у вигляді солей. Всі процеси прискорюються за рахунок кисню.

Білки піддаються гідролізу, взаємодіють з сахарозою, утворюючи комплексні сполуки, які випадають в осад.

У процесі дозрівання вина кількість ферментів мінеральних речовин зменшується. Дозрівання вина проходить довгий час і при цьому використовуються різні технологічні прийоми - оклейка, обробка мінеральними окисниками, теплом і холодом, фільтрація - для прискорення виділення речовин, які викликають помутніння вин.

Старіння вина охоплює період від завершення дозрівання до початку його відмирання. Воно проходить без доступу кисню повітря. Контакт вина з киснем приводить до погіршення його якості, тому вино повинно бути розлито в пляшки. Речовини, які є у вині не піддаються окисненню.

У вині проходять більше процеси відновлення, їх наслідком являється тонкий смак, особливий букет витримки в пляшках. Цей букет при легкому провітрюванні зникає, або дуже змінюється, тому старі вина не рекомендується декантувати перед вживанням або дегустацією.

Старіння білих столових вин - 2 -3 роки, міцних і десертних - 3 - 5 років.

Відмирання вина, втрата ним кольору, аромату, смаку обумовлене складними фізико - хімічними процесами.

Вино кожного виду має свій певний вік, на протязі якого якість його може покращитись.

Для білих столових вин - 4 - 5 років. Вина, властивості яких досягли максимуму, в залежності від складу і умов зберігання можуть в певний період зберігати свої якості. Столові вина менш довговічні, однак серед колекційних вин зустрічаються зразки високої якості у віці 30 - 35 років.

Міцні і десертні вина більш довговічні, можуть зберігати свої властивості до 100 років.

В певний період вино відмирає: зникає колір, виникає неприємний аромат і смак через появу продуктів, утворених при розкладі вина.

.2.14 Бродіння

Із біологічних процесів, які відбуваються в суслі і вині з участю мікроорганізмів, головним є спиртове бродіння. Важливе значення для формування і збереження якості вин має яблучно - молочно - кисле і оцтовокисле бродіння. Спиртове бродіння забезпечує одержання енергії з поживних речовин і кінцевими продуктами є етиловий спирт і вуглекислий газ. Спиртове бродіння можна направити в сторону утворення гліцерину. При додаванні біосульфату Натрію в суміш, яка бродить - утворюється гліцерин.

При бродінні глюкози утворюється гліцерин, вуглекислий газ, сполуки ацетальдегіду і натрію гідрогенсульфату. Разом з головними продуктами

(спирт і вуглекислий газ) при спиртовому бродінні з сахарози утворюються продукти, які впливають на аромат і смак вин: гліцерин, янтарна кислота, оцтова кислота, оцтовий альдегід, лимонна кислота, ізоаміловий, ізопропіловий спирти, ефіри.

.2.15 Роль кисню в окисно - відновних процесах вина

Розчинність кисню у винах залежить від температури, вмісту спирту. При підвищенні температури розчинність кисню у вині зменшується, а при збільшенні спирту підвищується.

При витримці вина кількість кисню в ньому поступово знижується, тому що він бере участь в окиснювальних реакціях.

Швидкість використання кисню у вині залежить від температури вина, концентрації розчинного в ньому кисню і хімічного складу.

Чим вища температура і вміст у вині кисню, тим інтенсивніше він використовується. Використання кисню підвищується при додаванні у вино винної кислоти, оксиду сульфуру ( IV ), і таніну. Це обумовлено тим, що основна частина кисню у винах витрачається на окиснення катехінів, які випадають в осад.

Менша частина кисню йде на окиснення ефірних масел, органічних кислот, азотистих речовин.

Лишок кисню у вині приводить до переокиснення вина, що негативно впливає на стабільність, колір, аромат, смак вина. Недостатня кількість кисню при дозріванні вина не дає можливості одержати вина з чудовим ароматом і смаком. Кількість кисню повинна враховуватись з якістю винограду, ступенем збагачення ним сусла.

Якщо в сусло дуже поступав кисень, то загальна кількість кисню, що вводиться у вино, повинна бути зменшена.

При виготовленні вина з альдегідів і спиртів утворюються ацеталі. Ацеталі в лужному середовищі стійкі. В кислому середовищі при нагріванні піддаються гідролізу з утворенням альдегідів і спиртів. На цій властивості заснований метод визначення їх у вині. Основним фактором, що впливає на вміст ацеталей у вині, коньяках, є вміст спирту.

У вині з вмістом 10% спирту тільки 3% ацетальдегідів, а у вині з 20% спирту 6,3% ацетальдегідів. Ацеталі мають приємний плодовий аромат.

Ацеталі в значних кількостях утворюються в коньяках з високою концентрацією спирту.

З органічних кислот і спиртів, які утворюються при виготовленні вина, утворюються складні ефіри.

Складні ефіри - леткі речовини, легші за воду. Більшість складних ефірів мають приємний фруктовий аромат. Неприємно пахучі кислоти

( масляна, валер’янова ) в процесі реакції естерифікації утворюють продукти з приємним запахом.

При бродінні виноградного сусла утворення ефірів залежить від умов бродіння, виду дріжджів. В основному при бродінні утворюється етилацетат, і вміст його збільшується при наявності оцтових бактерій. Складні ефіри впливають на формування букету вин.

При витримці вин головним чином утворюються кислі ефіри винної, яблучної, янтарної кислоти.

При зберіганні вин поряд з реакцією естерифікації проходить реакція переестерифікації. Частина ефірів реагує з амоніаком з утворенням амідів. На естерифікацію не впливає переливання, фільтрування, пастеризація. Теплова обробка вин впливає на збільшення вмісту ефірів, особливо багато утворюється ефірів при кип’ятінні вина.

В процесі виготовлення вина хімічними аналізами виявлені ліпіди. До ліпідів належать: гліцериди, воски, фосфоліпіди, гліколіпіди, жиророзчинні пігменти і вітаміни ( каротиноїди, хлорофіл ).

Найбільша кількість ліпідів зосереджена в насінні, менше в шкірці винограду. Гліцериди входять до складу виноградного масла. В дозрілому насінні винограду міститься 10 - 15% масла.

Гліцериди - це складні ефіри гліцерину і органічних або мінеральних кислот.

Воски входять до складу воскового нальоту виноградної ягоди. Він являє собою жироподібну речовину, температура плавлення його 700 - 730С. Воски виявлені у винограді і вині.

Дослідження перетворення ліпідів в процесі шампанізації довели, що їх кількість значно зростає.

Збагачення вина ліпідами проходить в основному на стадії вторинного бродіння і при контакті шампанізованого вина з дріжджами (при тривалій витримці на дріжджах).

.2.16 Формування букету і аромату

У формуванні букету, аромату і смаку вина приймають участь сполуки, які входять до складу винограду, а також ті, що утворилися в процесі бродіння, спеціальної обробки і витримки вин. Специфічний аромат і смак витриманим і спеціальним винам надають головним чином сполуки, які утворилися при обробці і витримці вин в результаті складних хімічних і біохімічних реакцій. Ці сполуки можуть повністю змінювати аромат винограду і надавати нові специфічні відтінки.

Різниця в поняттях аромат і букет умовні.

Аромат - це сприйняття запашних речовин, що містяться в дозрілих ягодах винограду і властиві даному сорту.

Букет - це сприйняття запашних речовин вина, що утворюються в процесі бродіння і витримки.

Сприйняття аромату людиною залежить від концентрації речовин, а це поєднується з тим, що запашні речовини в розбавленому стані поступають повільно в органи чуття і потрібно багато часу для сприйняття запаху.

З концентрованого розчину пари запашних речовин поступають в органи чуття у більших кількостях.

Запах речовин залежить також від їх будови: ароматичні спирти мають більш приємний запах, ніж інші, від розміщення групи - ОН, від молекулярної маси.

Спирти з однією групою - ОН мають запах, а спирти з 2 - 3 групами - ОН - запаху не мають. Із збільшенням вуглецевого ланцюга їх аромат стає більш приємним.

У бутилового, амілового спиртів і їх ізомерів різкий неприємний запах, а у гексилового, гептилового, октилового - запах більш приємний.

У формуванні аромату винограду приймають участь і леткі речовини різного складу. Вони зосереджені в шкірці винограду і м’якоті ягоди - це ефірні масла.

Складні ефіри мають найчастіше виражений фруктово - ягідний запах. Особливий інтерес виявляють ефіри феніл оцтової кислоти, які мають запах меду, бензилацетат при сильному розбавленні має запах жасмину. Ці ефіри знайдені в ефірних маслах винних сортів винограду і переходять у вино.

При одержанні вина з винограду в процесі бродіння сусло втрачає аромат, або замість нього можуть появлятися інші відтінки аромату.

.2.17 Формування смаку вина

Основні ознаки смаку вина: міцність, кислотність, терпкість, і вони обумовлені в основному нелеткими речовинами.

Міцність вина визначається вмістом етанолу. Наявність у вині спирту впливає на сприйняття інших смакових ознак.

Наявність спирту у вині підсилює солодкість сахарози, зменшення спирту впливає на кислотність.

Кислий смак у винах обумовлений наявністю кислот. Важливе значення в утворенні кислого смаку належить винній, яблучній, лимонній, молочним кислотам.

Деякі кислоти - оцтова, масляна мають різкий смак.

М’якість і солодкий смак вину надає гліцерин.

Терпкий смак вин обумовлений фенольними сполуками.

Відчуття повноти смаку залежить не тільки від кількості компонентів, але і від їх співвідношення.

Технологи застосовують різні технологічні прийоми: настоювання, купажування, оклейка, термообробіток і одержують найбільш оптимальні співвідношення речовин, отримуючи при цьому смакову гармонію вин.

.3. Вимоги до хімічного складу екологічно безпечного вина

В останній час все більше постає питання про створення “біологічного“ або екологічного вина, тобто вина, що не містить шкідливих для людини речовин.

Критикується застосування у виноградарстві різних хімічних засобів захисту рослин від хвороб і шкідників, мінеральних добрив.

У світовій практиці виноробства не розкрита негативна дія мінеральних добрив на якість вина. Навпаки, вони створюють у вині цінні мінеральні компоненти.

Для успішної боротьби з хворобами винограду застосовують хімічні методи, дотримуючись доз пестицидів, які використовують. Встановлено, що мідь з мідних препаратів може скупчуватись у винограді і переходити в сік. Однак в процесі бродіння практично вся мідь випадає в осад.

Інколи висловлюють припущення, що у вині повинні бути шкідливі для здоров’я речовини, які переходять з винограду або вносяться при виготовленні і обробці вин.

В процесі бродіння і спиртування у вині з’являється етиловий спирт, який є слабим наркотиком. У вині є ряд речовин, які пом’якшують дію спирту на організм людини. Вино потрібно розглядати як засіб боротьби з алкоголізмом. Останнім часом виготовляють вина із зменшеним вмістом спирту.

Вищі спирти, особливо сивушні масла, які можуть бути у винах, також шкідливі для людини, але їх вміст у винах незначний - 100 мг/дм3 і не шкодить здоров’ю людини. Розкривається шкідлива дія ацетальдегіду для людини, який створює в організмі людини “ похмільний синдром “. Необхідно знати, що етанол, що є у вині, попадаючи в організм людини, в печінці розкладається до ацетальдегіду, а потім до оцтової кислоти, тому ацетальдегід не є шкідливим для людини при нормі 300 мг/дм3.

Щавлева кислота шкідлива для організму людини у великих кількостях. Добавка щавлевої кислоти у виноградні вина заборонена.

Вміст свинцю у винах допускається в гранично - допустимих нормах

(0,4 мг/дм3). У винограді, який зібраний з виноградників, розміщених вздовж автотрас Румунії, вміст свинцю зростає і у винах визначають високий його вміст.

Інколи деякі фірми, щоб надати дешевому вину м’якості і солодкого смаку додають свинцевий цукор - яд. Хіміки визначають наявність свинцевого цукру у вині, пропускаючи сірководень, якщо утворюється чорний осад, то це вино буде отруйне.

Для видалення важких металів з вин широко використовуються жовта кров’яна сіль, в яку входить ціаніста кислота - сильний яд. Використовують спеціальні умови для використання кров’яної солі, щоб у вині не утворювались ціаністі сполуки.

У вині є радіоактивний ізотоп 40Калію, але кількість його не перевищує норми природного фону.

Оксид сульфуру ( ІV ) застосовують для обробки вин з метою їх стабілізації. При великих дозах SO2 використання вина може викликати головну біль, а також воно шкідливе для астматиків, тому скорочують дозу використання його у виноробстві. Допустима норма SO2 - 300 мг/дм3.

Вміст миш’яку у винах не повинно перевищувати норми 10 мкг/дм3.

В солодких винах є глюкоза і фруктоза, які негативно діють на діабетиків і людей, які страждають ожирінням. Тому потрібно знижувати вміст вуглеводного цукру.

Яке ж виноградне вино повинно бути екологічно чистим?

Сухе вино із зниженим вмістом спирту ( 6 - 8% )

З мінімальним вмістом глюкози і фруктози

Зниження доз мінеральних добрив і часткова заміна їх органічними

Зниження вмісту заліза і міді

Зниження вмісту ацетальдегіду

Відсутність щавлевої кислоти, ціаністих сполук миш’яку, сполук плюмбуму та інших токсичних для людини сполук

Зниження вмісту сивушного масла, оксиду сульфуру ( ІV )

Зниження вмісту метанолу - не більше 0,05%

Забороняється додавати до вина сахарин, бензойну, саліцилову кислоти, есенції - речовини, які змінюють природний склад вина

Заміна антисептика оксиду сульфуру (IV) новим антисептиком - твердим кадіфітом, який не шкідливий для людини, не накопичується в організмі, не викликає в організмі алергію, не діє шкідливо на бактеріальну флору людини, не впливає на смак і букет вин

.Вміст металів в екологічно безпечному вині не повинно перевищувати допустимих норм:

а) столові білі і червоні сухі, напівсолодкі і напівсухі вина:

Таблиця 2.3.

Допустимий вміст важких металів у вині, рекомендований Міжнародною організацією виноробства

А) столові вина

б) десертні і міцні вина:

Не допускається зберігання виноматеріалів в металізованих, залізобетонних, алюмінієвих або стальних ємностях з недостатньо надійним антикорозійним покриттям.

Розв’язанню цього завдання зашкоджує велике забруднення в зв’язку з випаданням кислотних дощів, радіоактивного пилу. Ця проблема може бути реалізована при розв’язуванні загальнодержавних екологічних завдань.

Розділ 3. Матеріал та методи досліджень

.1 Характеристика місця проведення досліджень

Березанський район знаходиться в південно-східній частині Миколаївської області між 46 градусами 40 хвилинами та 47 градусами північної широти та 31 градусом та 31 градусом 30 хвилинами східної довготи. Район 3 трьох боків оточений водою: з заходу - Тилігульським лиманом, зі сходу - Березанським лиманом, з півдня - Чорним морем. Згідно існуючої агро кліматичної класифікації України район відноситься до Причорноморської провінції підзони сухого Степу степової зони України[ ].

Абсолютні відмітки висот району розташування виноградників ВАТ „Коблево”: північна межа - 40,2 м, центральна частина (с. Ленінка) 45,5 м, південна частина ( с. Коблево) 48,4 м. Рельєф місцевості слабо хвилястий, перепади висот на плантаціях не перевищують 20 м. Більшість насаджень знаходиться на вершинах пагорбів та на верхніх частинах похилих схилів, але частина виноградників розміщена на схилах балки, що прилягає власне до вин заводу. Це насадження сортів „Мускат гамбурзький”, „Молдова”, „Ранній Магарача”, ізабельні сорти.

Згідно сучасної агроекологічної характеристики зона виноградарства в Україні включає 5 агрокліматичних районів [ ]. Територія ВАТ «Коблево» відноситься до Південного степового агрокліматичного району(район 3) підрайону з помірно м’якою зимою(підрайон 3Б). Літературні джерела вказують, що район характеризується значною кількістю ресурсів тепла ( сума активних температур за червень - вересень коливається в межах 2550 - 2450 градусів). Кількість опадів за рік - в межах 321 - 422 мм, за період квітень - жовтень - 193 - 281 мм. Вважаеться, що влітку кількість опадів як правило недостатня для нормального вологозабезпечення винограду.

Загальна агроекологічна оцінка району: агрокліматичні ресурси дозволяють вирощувати більшість технічних сортів винограду та отримувати впродовж 7 років з 10 високоякісну продукцію технічних сортів винограду з цукристістю до 200 г/л.

.2 Методи аналізу хімічного складу вина

.2.1 Визначення кислотності у вині (за ГОСТ 13191)

Набираю в пробірку 10 мл вина і доливаю 30 мл дистильованої води, перемішую, нагріваю, доводячи до кипіння, для видалення з вина вуглекислого газу. Добавляю Бромтимолового синього індикатора. Титрую, добавляючи NaOH до зміни індикатора на синьо - зелений. На титрування пішло 10,2 мл NаОН. Користуючись таблицею, на основі цих даних визначаю кислотність.

,2 * 0,75 = 7,65 г/дм3, а норма кислотності становить 6 - 8 г/дм3.

Отже, кислотність в нормі.

.2 Визначення вільної і загальної кислотності ( за ГОСТ 13191)

В колбу набираю 10 мл вина. Додаю 0,6 мл сульфатної кислоти і 0,2 мл трилон “ Б “, індикатору крохмалю - 1мл. титрую йодом до синього забарвлення. На титрування пішло 0,5 мл йоду. Додаю NаОН - 1,6 мл, змішую і залишаю на 5 хв. Додаю 2 мл H2SO4 і титрую йодом до синього кольору. Пішло 1,4 мл йоду на титрування. Додаю 4 мл NaOH, залишаю на 5 хв. Додаю 40 мл дистильованої води і 6 мл сульфатної кислоти для нейтралізації NaOH і знову титрую йодом до синього забарвлення. На титрування пішло 0,3 мл йоду. Користуючись цими даними, визначаємо вміст вільної і загальної сульфатної кислоти.

,5 * 64 = 32 мг/л - вільна кислотність;

,5 + 1,4 + 0,3 = 2,2 * 64 = 140,8 мг/л -загальна кислотність.

За результатами цих досліджень зробили висновок, що кислотність у нормі, і додавати оксид сульфуру ( для збільшення кислотності ), або крейду ( для зменшення кислотності ) не потрібно.

.3 Визначення стійкості вина до дії кисню повітря

мл вина наливаю в хімічний стакан, накриваю фільтрувальним папером, ставлю в затінене місце на 48 годин. Слідкую, що колір і прозорість вина не змінились. Отже, вино стійке до дії кисню повітря. А якби утворилось помутніння, тоді б я зробила висновок, що вино слід оберігати від доступу повітря і переливання вина слід проводити закрито.

.4 Стійкість вина до дії холоду

Наливаю 100 мл вина. Добавляю 3 кристали винного каменя і витримую в холодильнику 3 доби при температурі, близькій до замерзання

( -14 0С ). З’являлося помутніння, яке зникало при кімнатній температурі.

Отже, вино схильне до колоїдного помутніння.

.6 Зміни агрокліматичних показників на території Березанського району

Нижче на рисунках 4.1.1 - 4.1.3 наведені зміни у часі основних агро кліматичних показників по Березанському району (дана надані Березанською районною метеостанцією)

Аналіз наведених діаграм показує, що як 2003, так ї особливо 2004 роки характеризуються екстремально високою кількістю опадів як за рік, так і за період травень - жовтень. Натомість температурний режим в останні роки не відрізнявся від багаторічного.

.7  Результати вивчення динаміки якісних показників винограду в 2002-2004 рр.

Таким чином, постає проблема вивчення екологічної стійкості виноградників до екстремальних факторів зовнішнього середовища та, на її основі, вибір для отримання екологічно чистого вина сортів, які будуть характеризуватись найменшими значеннями змін показників якості від коливань кількості опадів та температури.

За основні показникі якості виноградного сорту нами обрані наступні:

урожайність;

цукристість;

кислотність

Результати досліджень наведені на рисунках 4.2.1 - 4.2.3 та у Додатках

Як показали дослідження, всі досліджувані показники змінюються у часі. Особливо сильно варіює урожайність( рис4.2.1) значно менше - цукристість та кислотність ( Рис 4.2.2. - 4.2.3) .

Виходячи із посилання, що екологічно чисте вино повинне вирощуватись із стабільної за якістю сировини з мінімумом технологічного втручання, ми вирішили запропонувати комплексну оцінку існуючих сортів винограду, що вирощуються у ВАТ „Коблево”, з метою виявлення сортів, які найменше реагують на зміни екологічних факторів зміною показників якості. Для цього нами розрахована відносна варіабельність кожного з показників в процентах( для того, щоб знівелювати особливості кожного показника), а відтак - сумарна варіабельність всіх трьох показників для кожного сорту ( Рисунок 4.2.4).

В якості показника, що характеризує екологічну стійкість, ми пропонуємо взяти величину, обернену до сумарної варіабельності у долях одиниці (Таблиця 4.2.1).

Таблиця 4.2.1

Сумарна екологічна стійкість вивчених сортів винограду ВАТ „Коблево”

Таким чином, найбільш екологічно стійкими виявились сорти ФЕТЯСКА, СУМІШ ІЗАБЕЛЬНИХ СОРТІВ, СУМІШ ГІБРИДНИХ СОРТІВ, ТРАМІНЕР, РКАЦІТЕЛІ та КАБЕРНЕ.

Результати вивчення екотоксикологічної безпечності вирощування винограду та виробництва вина у ВАТ „Коблево”

.7 Радіоактивне забруднення винограду

За результатами аналізів винограду за показниками безпечності, проведеним Миколаївським обласним державним проектно-технологічним центром охорони родючості ґрунтів і якості продукції, встановлено, що вміст радіонуклідів цезію-137 та стронцію-90 у винограді наступний(Таблиця 4.3.1.1):

Це свідчить про те, ягоди винограду, вирощеній на досліджуваній території, практично не накопичують радіонукліди з грунту. Тому можна вважати вина, вироблені з усіх без винятку сортів, вироблених на землях ВАТ

Таблиця 4.3.1.1

Вміст цезію-137 та стронцію-90 у виноградній сировині у 2004 році

„Коблево”, радіологічно чистою продукцією та рекомендувати її для вживання в лікувально-профілактичних цілях населенню забруднених після Чорнобильської аварії територій

Забруднення винограду та вина солями важких металів

Результати порівняльного аналізу вмісту солей важких металів у винограді, вирощеному на землях ВАТ „Коблево” у 2003 - 2004 рр.. , наведені у таблиці 4.3.2.1

Проведені дослідження показують, що всі сорти виногради не накопичують важких металів у концентраціях, що перевищують чи навіть наближаються до гранично допустимих як за „Медико-біологічними вимогами до продовольчої сировини та харчової продукції” так і за вимогами

.8 Результати хімічного аналізу вина виноградного десертного червоного “Кагор Кара - Баш” на винзаводі ВАТ «Коблево” 2004року на виявлення токсичних елементів спирту, цукру, кислотності

Таблиця 3.6.

Розділ 4. Біологічне значення виноградного вина в житті людини

“ Вино несёт и яд и мёд,

И рабство и свободу.

Цены вину не знает тот,

Кто пьёт его как воду“.

Мирза Шафи Вазах

Великий французький вчений Луї Пастер писав: “ Вино может быть рассматриваемо с полным правом как самый здоровый и гигиенический напиток “.

Про користь вина було відомо з давніх-давен. Сучасна медицина вважає, що виноградні вина характеризуються гігієнічною, дієтичною і терапевтичною цінністю.

Вчені прийшли до висновку, що “ два бокала доброго красного вина в день продлевают жизнь человека “.

Група датських вчених - медиків із Копенгагенського університету з профілактики захворювань встановила: смертність серед людей, які використовують 0,5 л. сухого червоного вина щодня, менша, ніж у тих, хто більше використовує воду.

Встановлено, що використання легких сухих, особливо червоних, вин знижує ризик серцево - судинних захворювань на 25% - 45%, а ризик інсульту - до 50%.

В національному інституті здоров’я і харчування США спостерігали за довголіттям 20 тис. американців і дійшли висновку , що використання легкого сухого вина ( до 300 мл. в день ) продовжує життя приблизно на 2 роки, а надмірне використання - скорочує на 2%.

Вино сприятливо впливає на роботу шлунку, особливо при низькій його кислотності.

Червоні вина багаті на дубильні речовини, які корисні для здоров’я

У світовій науці є немало повідомлень і про бактерицидні властивості виноградних вин. Його використовували при лікуванні багатьох хвороб, депресії та інших психічних розладів.

Про здатність червоних вин виносити з організму радіоактивні елементи було відомо давно. Вино “ Каберне “, “ Мерло “ призначали в США, СРСР і в інших країнах екіпажам атомних підводних човнів, а в 1986 році - всім жителям, які проживали в регіонах, що знаходилися поблизу Чорнобильської АЕС. Якщо давати хворим, які постраждали в Чорнобилі, по 2 стакани червоного столового вина в день, то через три тижні вміст радіоактивного цезію в крові хворих знижується в три рази. Це доводить про захисні властивості червоних вин при радіаційному зараженні.

Червоні вина широко використовуються і в народній медицині. Вина

“ Чорный доктор “, “ Кагор “ використовують в малих дозах при відсутності апетиту. Під час грипу, пневмонії використовують гаряче червоне вино з цукром.

При високій температурі хворому рекомендують біле столове вино. Найбільш ефективним для підняття сили падаючої діяльності серця є шампанське. Легкі столові вина виявляють тонізуючу дію на нервову систему і серце і призначаються хворим до 0,5 л в день, але категорично заборонено вино при нефритах, захворюваннях шлунку, цирозі печінки, вагітності.

Біле вино можна включати в харчування діабетиків: при нормальній дієті вино може служити частковим джерелом енергії.

Клінічні дослідження довели, що вино позитивно впливає на організм при атеросклерозі, при безсонні, емоційному спаді, неврозах.

Луї Пастер писав: “ вино - это молоко для стариков “. При виникненні епідемії холери використовували воду з добавкою вина.

Натуральне виноградне вино є великим благом для людства, але в ньому є і зло. Кожна людина повинна знати “ свою міру “ і не переступати її. Вино повинно нести нам радість, а не горе.

Висновок

Як 2003, так ї особливо 2004 роки характеризуються екстремально високою кількістю опадів як за рік, так і за період травень - жовтень.Цей факт потребує серйозних досліджень для вироблення нової екологічної стратегії розвитку виноградарства в Березанському районі

Найбільш екологічно стійкими виявились сорти ФЕТЯСКА, СУМІШ ІЗАБЕЛЬНИХ СОРТІВ, СУМІШ ГІБРИДНИХ СОРТІВ, ТРАМІНЕР, РКАЦІТЕЛІ та КАБЕРНЕ

Вина, вироблені з усіх без винятку сортів, вироблених на землях ВАТ „Коблево”, радіологічно чистою продукцією та рекомендувати її для вживання в лікувально-профілактичних цілях населенню забруднених після Чорнобильської аварії територій

Список використаних джерел

Валуйко Г. Г. Технологія виноградних вин. - Сімферополь: “ Таврида “, 2001.

Валуйко Г. Г. Виноградні вина. - Москва: Харчова промисловість, 1976.

Валуйко Г. Г. Довідник по виноробству. - Сімферополь: “ Таврида “, 2000.

Валуйко Г. Г. Теорія і практика виноробства. - Москва: Харчова промисловість, 1980.

Валуйко Г. Г. Сучасні способи виробництва виноград вин. - Москва: Харчова промисловість, 1984.

Нілов В. І. Хімія виробництва. - Москва: Харчова промисловість, 1967.

Павленко Н. М. Довідник для працівників лабораторії вин заводів. - Москва: Харчова промисловість, 1979.

Риберо - Гайон Ж. Виноробство. - Москва: Харчова промисловість, 1971.

Скурихін І. М. Хімія вина. - Москва: Харчова промисловість, 1973.

Шольц - Куликов Є. П. Теорія і практика дегустації вин. - Сімферополь: “ Таврида “, 2001.

Додаток

Зміна показників в процесі дозрівання винограду протягом вересня 2004 року

Таблиця 3.1.

Порівняльний аналіз хімічного складу вина на вин заводі ВАТ “ Коблево “ в 2002, 2003 та 2004 роках

Результати хімічного аналізу винограду переробленого на винзаводі ВАТ“ Коблево “ в сезон 2002 року по сортам і цукристості

Таблиця 3.3.

Результати хімічного аналізу винограду переробленого на винзаводі ВАТ “Коблево” в сезон 2003 року по сортам і цукристості

Таблиця 3.4.

Результати хімічного аналізу винограду переробленого на вин заводі ВАТ “Коблево” в сезон 2004 року по сортам та цукристості

Таблиця 3.5.

Працюючи над темою “ Хімія винограду і вина “, я конкретно побачила на практиці зв’язок хімії з життям. Вивчила, які речовини входять до складу винограду і вина, як вони впливають на їх якість, які речовини використовуються, щоб створити якісний, стабільний продукт.

Мої знання з хімії більш розширилися, і ті речовини, які я досліджувала і вивчала, практично використовую на уроках хімії при вивченні металів, карбонатів, карбонових кислот, оксиду сульфуру і карбонів, вуглеводів.

“ Запрет вина - закон,

Считающийся с тем,

Что пьется, много ли,

Когда и где, и с кем,

И коль соблюдены

Все эти оговорки,

Пить - признак мудрости,

А не порок совсем ”.

Омар Хайям

Неправі ті, хто думає, що вино п’ють заради сп’яніння. Так думають і так роблять лише люди, які стоять на низькому рівні культури.

Вміння пити вино - ознака людини високої культури. Вино, що в міру вживається, стимулює творчі сили людини, його працездатність. Кожна людина повинна знати свою “ міру “ вина. Випити в міру - це означає випити його стільки ( і ні грама більше! ), щоб відчути прилив нових сил, нової енергії, ясність мислення, гостроту і тонкість сприйняття оточуючого нас світу.

Алкоголізм - соціальне зло, з ним необхідно вести боротьбу. Чи вірно буде, коли заборонити вживання натуральних виноградних вин? Мабуть, що ні.

“ Сухий закон “ став причиною поширення шкідливих токсичних сурогатів, зростання смертності і злочинності. Ці катастрофічні наслідки змусили відмінити “ Сухий закон “. Таким шляхом боротися з алкоголізмом не можна. Необхідно створювати і пропагувати сучасну культуру застілля, створювати недорогі кафе, де б в теплі і чистоті, за доброю бесідою людина задовольниться невеликою дозою вина.

Можна пити, але розумно, культурно, знаючи де, коли, після чого і як потрібно пити, не забуваючи про свою гідність.

При захворюванні грипом своїм близьким рекомендую вживати гаряче вино як лікувальний засіб, а своїй бабусі, при серцевих захворюваннях, рекомендую вживати червоне вино. Своєму дядечкові - ліквідатору Чорнобильської катастрофи, який тяжко хворіє, рекомендую червоне вино, яке виводить радіонукліди і оздоровлює організм.

Ця робота мене дуже зацікавила і, навчаючись в інституті, я буду продовжувати працювати над нею.

Я вдячна, що була членом Малої Академії Наук. Це дало мені змогу розвинути свої здібності, нахили, свій кругозір.