Виноматериал из ягод аронии черноплодной и возможность его использования для купажирования

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ	3
1  АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР	3
1.2 Классификация плодово-ягодных вин	5
1.3 Технология плодово-ягодного виноделия	9
1.3.1Подготовка сырья	9
1.3.2 Получение сусла	10
1.3.3 Сбраживание плодово-ягодного сусла	12
1.4 Купажирование вин	13
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ	16
2.1 Объекты исследований	16
2.2Методики исследований	16
2.2.1 Определение кислотности виноматериала методом прямого титрования	16
2.2.2 Определение содержания сахара. Метод Бертрана	17
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ  ЧАСТЬ	20
3.1 Расчёт воды, сахара и сусла для столового полусухого вина из аронии черноплодной	20
3.2 Оценка качества виноматериала из ягод аронии черноплодной	21
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	22
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ	23
ПРИЛОЖЕНИЕ А	24
ПРИЛОЖЕНИЕ Б	25





ВВЕДЕНИЕ

     Черноплодная рябина, арония черноплодная (Aroniamelanocarpa) — растение семейства розоцветных из восточных районов Северной Америки, где ее насчитывается до 15 видов. В России растет три вида (арбутусолистная, сливолистная и черноплодная), они получили распространение в промышленных и приусадебных садах благодаря И.В. Мичурину. Нетребовательная к почве и климату арония высотой от 1,5 до 3 м. Для черноплодки подходят все типы почвы, кроме каменистых, засоленных и заболоченных. Цветки у аронии белые или розовые, в щитковидных соцветиях, листья эллипсовидные с пилообразными краями. Цветет в мае — июне, плодоносит в сентябре. Отличается зимостойкостью, ежегодным плодоношением с высокой урожайностью [1].
     Черноплодная рябина хорошо подходит для виноделия. Вино из ее плодов получается густое, экстрактивное, насыщенного рубинового цвета с красивым оттенком. Вино хорошо осветляется. Из черноплодки можно приготовить вина всех типов. Очень часто черноплодка используется для приготовления купажных вин, прекрасно получается вино из смеси соков осенних яблок и черноплодки.
     В ходе данной научно-исследовательской работы были поставлены следующие задачи: получить виноматериал из ягод аронии черноплодной и изучить возможность его использования для купажирования.

    	


1АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1Химический состав ягод арониичерноплодной

     В своем составе черные ягодки, содержат большое количество железа. Также черноплодная рябина очень богата дубильными веществами и пектинами об этом нам говорит её вяжущий вкус ягод.
     Вообще, при более углубленном изучении химического состава данного продукта, можно сделать вывод, что черноплодная рябина полезней земляники, крыжовника и цитрусовых. Нет, никто не умаляет «достоинств» других плодов, но именно арониячерноплодная имеет в себе много сорбита. За счет этого компонента ягоду могут употреблять люди с сахарным диабетом.
     Несмотря на кажущуюся пользу, следует знать, что в составе черноплодной рябины есть щавелевая кислота. Ягода считается очень полезной для организма, но только если человек абсолютно здоров. Вообще же, щавелевая кислота способствует образованию камней в мочевых путях черноплодную рябину запрещено употреблять в пищу людям с ранее диагностированными заболеваниями почек и мочевыводящей системы [4].

1.2 Классификация плодово-ягодных вин

     Плодово-ягодным вином называется продукт, приготовленный путем спиртового брожения сусла или мезги плодов и ягод с добавлением сахара, а также спирта. Сусло - сок, поставленный на брожение.
     Столовые некрепленые вина и вина, насыщенные углекислым газом, имеют отличие от других плодово-ягодных вин тем, что требуемую крепость в них выделяют за счет брожения (естественного наброда). Другие вина (крепленые, медовые, ароматизированные) готовят как из свежих, так и из сброженно-спиртованных соков. При этом разрешается добавление спиртованных соков, но не более 25% общего объема используемых соков. Эти вина должны содержать не менее 2,5% спирта естественного наброда, кроме вин улучшенного качества, где естественныйнаброд составляет 10-12% об. Остальная крепость доводится до кондиций готового вина за счет добавление спирта.

     Все плодово-ягодные вина делят на сортовые и купажные (см. схему). Сортовые вина являются более качественные, и вырабатывают их из одного или нескольких помологических сортов одного вида плодов и ягод. В остальных случаях добавляют сок плодов других культур, в том числе дикорастущих, но не более 20% общего объема соков.
     Купажные вина получают из смеси соков различных видов плодов и ягод. При выработке купажных вин разрешается использовать плодово-ягодные экстракты, но не более 25% общего содержания кислоты в соках, заложенных на брожение. Кроме разделения вин на сортовые и купажные, их подразделяют на тихие, не содержащие избытка углекислого газа, игристые и шипучие, насыщенные углекислым газом.
     Тихие вина представлены наибольшим количеством, и их, в свою очередь, подразделяют на ординарные и марочные (см. схему). Ординарные вина получают без выдержки, а марочные - после определенной выдержки. Марочные вина приготавливают из строго определенных, качественных сортов плодов и ягод, отличающихся стабильностью качества в данном винодельческом районе. Срок выдержки каждой марки вина определяется технологической инструкцией. В России выпускают только крепленые марочные плодово-ягодные вина.


 Рисунок 1- Классификация плодово-ягодных вин
     По технологии приготовления и составу плодово-ягодные вина делят на следующие группы:
     1. Игристые. Насыщение углекислым газом происходит за счет естественного брожения в специальных герметических резервуарах. Содержание спирта должно быть 11,5% об., а сахара 5 г/100 мл. Давление углекислого газа в бутылках с вином должно быть не менее 0,15 МПа.
     2. Шипучие (газированные). В отличие от первых получают путем сбраживания подслащенного сусла и насыщения углекислым газом до необходимых пределов. Содержание спирта 10-11% об., сахара 7-10 г/100 мл. Давление углекислого газа в бутылках с вином не менее 0,1 МПа.
     3. Столовые (сухие, полусухие и полусладкие). Приготавливают путем полного сбраживания подсахаренного плодово-ягодного сусла. Полусухие и полусладкие вина приготавливают путем неполного сбраживания сахара или подсахаривания сухих столовых вин. В большинстве сухих вин содержится 10-12% об.спирта, в отдельных образцах - до 13,5% об.
     
     4. Некрепленые (сладкие и ликерные). Получают методом сбраживания подсахаренного плодово-ягодного сусла с последующим добавлением сахара в сладкие 10-16 г, в ликерные вина - до 25 г на 100 мл. Такие вина называют натуральными.
     5. Крепленые приготавливают методом брожения плодово-ягодного сусла или сброженно-спиртованных виноматериалов с добавлением спирта и сахара: в крепкие - до 16-18% об.спирта и до 7-10% сахара, в сладкие - 14-16% об. спирта и 10-18 г/100 мл сахара, в ликерные - 13-16% об. спирта и 20-30 г/100 мл сахара. Имеются еще вина улучшенного качества с содержанием в готовом вине спирта естественного наброда не менее 10-12% об. Общая крепость таких вин может быть и 18% об., т. е. они также являются креплеными винами.
     6. Медовые (сладкие и ликерные). Как и предыдущие вина, готовят сбраживанием подсахаренного плодово-ягодного сусла или из сброженно-спиртованных виноматериалов с последующим добавлением пчелиного меда и спирта. Сладкие медовые вина должны содержать 12-16% об.спирта и 16-20 г/100 мл сахара; ликерные - 14% об. спирта и 30 г/100 мл сахара. Титруемая кислотность медовых вин 6 г на 1 л в пересчете на яблочную кислоту.
     7. Ароматизированные (крепкие, сладкие, ликерные). В отличие от групп вин пятой и шестой в ароматизированные вина добавляют водно-спиртовой настой отдельных частей различных растений, называемых ингредиентами (от латинского слова ingrediens - входящий). Перечень этих растений утверждается по согласованию с Министерством здравоохранения СССР [2].

1.3 Технология плодово-ягодного виноделия
     
     В научной работе будет изготовлено столовое полусухое вино из ягоды аронии черноплодной. После того как виноматериал будет готов, то будет произведено купажирование с яблочным соком. Но для каждого вина существует своя технология производства.


    Рисунок 2- Комплексная схема переработки ягод аронии черноплодной

1.3.1Подготовка сырья

     Перед изготовлением вина нужно подготовить ягоду. Для этого нужно собрать ягоду в нужное время года. Черноплодку нужно собирать после первых заморозков. Если пренебречь этим условием то вино может оказаться слишком терпким или даже горьким. В определенных случаях приготовлению вина предшествует заморозка рябины в обычной морозилке. После того как собрали ягоду ее нужно очистить от грязи и пыли. Нельзя собирать рябину после дождя и нельзя мыть черноплодку перед приготовлением из нее вина. Из-за того, что на кожуре рябины находятся грибки винных дрожжей, без которых брожение вина невозможно. Не стоит волноваться о чистоте ягод, в процессе виноделия вся грязь выпадет в осадок [7].

     .

                   Рисунок 3 - Подготовка ягод арониичерноплодной

1.3.2Получение сусла

     Перед тем как получить сусло, нужно выделить сок из ягод. Для выделения сока используют пресса, которые отделяют сок от выжимок.После того как сок получен, его переливают в отдельную чистую тару разбавляют нужным количеством воды. Нужно не забывать перед введением в сусло дрожжей (ЧКД) нужно соблюдать температурный режим. Для винных дрожжей этот режим составляет от 18 до 30°C. После того как температурный режим соответствует можно вносить винные дрожжи [7].

          Рисунок 4 – Выделение сока из ягоды прессованием

         Рисунок 5 – Получение сусла
1.3.3Сбраживание плодово-ягодного сусла

После того как внесли дрожжи начинается сбраживание сусла. Для того чтобы сусло хорошо сбраживалось нужно выполнить следующие критерии:
 Тара в которой будет сбраживаться сусло нужно хорошо вымыть;
 Перед брожением нужно рассчитать нужное количество сахара и воды для виноматериала;
 Для отвода углекислого газа нужно установить гидрозатвор или перчатку, но  на перчатке должно быть отверстие, через которое будет выходить углекислый газ;
 Обеспечить постоянную температуру.
     Когда сусло начало сбраживаться, каждые 2 дня нужно проверять изменения  сахара, кислотности и крепости. Если в сусле не осталось сахара то перчатка упадет, данное утверждение можно проверить методом Бертрана.  В процессе брожения для конкретного типа вина нужно довести крепость до определённого  показателя. В этом и есть смысл брожения, что бы выделилось нужное количество спирта. Выделение спирта зависит от количества сахара, которое содержится в сусле [7].

   Рисунок 5 – Брожение сусла

1.4 Купажирование вин

     Процесс смешивания виноматериалов из разных сортов винограда, из различных районов, разных годов урожая винограда и разных типов (белых с красными, крепленых с сухими) называют купажированием, а полученную смесь - купажом. Купажирование - создание больших однородных партий типичных, гармонично сложенных и кондиционных вин, а для марочных - сохранение их органолептических свойств каждый год независимо от метеорологических условий созревания винограда.
     Виноматериалы, входящие в состав купажей, делят на группы:
1.основные виноматериалы (основа купажа). Их удельный вес в купаже составляет от 50 до 100 %;
2.дополнительные виноматериалы. Их готовят из дефицитных и ценных сортов винограда или по специальной технологии;
3.купажные материалы (консервированное или спиртованное сусло);
4.основные материалы (спирт, вакуум-сусло).
     По сортовому и возрастному составу виноматериалов различают сортовой-годовой, межсортовой-годовой, сортовой-межгодовой и межсортовой-межгодовой виды купажей.
     Составы купажей на каждое наименование разрабатывают на научной основе с учетом практического опыта работы предприятий, и соблюдение их обязательно.
     Купажирование это подбор виноматериалов для купажа, пробного купажа, производственного купажа.
     Для купажа подбирают виноматериалы, взаимно дополняющие друг друга в желательном направлении.
     Купажированием улучшают окраску, букет, вкус, типичность и кондиции основных виноматериалов. В соответствии с поставленной целью подбирают виноматериалы для усиления букета более ароматные, для повышения экстракта более экстрактивные [3].
     В научной работе изучена возможность использования виноматериала из ягод аронии черноплодной для купажирования с яблочным соком. Так как при приготовлении вина из черноплодной рябины следует учитывать, что в ее ягоде очень много дубильных и красящих веществ, угнетающих жизнедеятельность дрожжей, что делает вино тяжелым. Для снижения воздействия дубильных веществ рекомендуется купажировать сок черноплодной рябины с яблочным соком. В самой черноплодной рябине мало кислоты, а в кислой среде дрожжи работают лучше. Поэтому желательно добавить яблочного или другого кислого сока при приготовлении сусла. После изучения химических составов сока арониичерноплодной и других соков было выяснено, что яблочный сок больше всего подходит для купажирования. Результаты представлены в таблице 2. Для столовых вин наиболее пригодны яблоки кисло-сладкие осенних хозяйственных сортов или смесь сладких яблок с терпкими или кислыми.
     Таблица 2 – Химический состав соков
Показатель
Арония черноплодная
Яблочный сок
Титруемые кислоты, %
0,7-1,3
2,50-4,64
Пектины, %
0,63-0,75
10
Антоцианы, %
0,33-1,13
49-75
Аскорбиновая кислота (витамин С), мг/100 г
0,3
2
Глюкоза, %
4,3-5,9
2,5-5,5
Фруктоза, %
4,3-5,9
6,5-11,8







2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследований

	Объектами исследования является ягоды аронии черноплодной, сок аронии черноплодной и выжимки. Перед тем как получить сусло, нужно определить какое количество сахара находится в соке ягоды первоначально без разведения водой. Еще определить кислотность сока. Кислотность сока определяется для того чтобы правильно распределить пропорции сусла с водой для предотвращения повышенной кислотности.

	Выжимки, оставшиеся после выделения сока взвешивают и высчитывают их содержание.

2.2Методики исследований
2.2.1 Определение кислотности виноматериала методом прямого титрования

	Метод основан на прямом титровании виноматериала титрованным раствором щелочи до нейтральной реакции, которая устанавливается с помощью индикатора.

	Техника определения. В коническую колбу отбирают 10 см3 сусла, добавляют 25 см3 воды и нагревают до начала кипения, чтобы удалить углекислый газ. К пробе добавляют 1 см3 раствора бромтимолового синего и титруют 0,1 М раствором NaOH до появления зелено-синей окраски, после сразу приливают 5 см3 буферного раствора. Полученный раствор служит раствором сравнения. Затем в другую коническую колбу отмеряют 10 см3 сусла, 30 см3 воды, нагревают до кипения, добавляют 1 см3 бромтимолового синего и титруют 0,1 М раствором NаОН до появления окраски, идентичной окраске раствора сравнения. Раствор сравнения служит для серии определений кислотности сусел, близких по окраске.

	Расчет. Титруемую кислотность выражают в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв) на литр или в граммах на литр в пересчете на винную, сульфатную или, в случае плодово-ягодных вин, на яблочную кислоту, пользуясь формулой: T=K?a 100/V,

где Т – титруемая кислотность, мг-экв/дм3;

а – количество 0,1 М раствора NаОН, израсходаванного на титрование, см3;

V – объем пробы, см3;

1000 – множитель для пересчета на 1 дм3.

Величина К выражает количество миллиграмм-эквивалентов, соответствующее 1 дм3 раствора NаОН

Для 1 см3 0,1 М раствора К равно 0,1 мг/экв, или 0,0075 г винной или 0,0067 г яблочной. Подставляя эти величины в формулу и допуская, что V = 10 см3, после соответствующих сокращений получаем:

для винной кислоты (в.к.): Тв.к. = 0,75 а, г/дм3;

для яблочной кислоты (я.к.): Тя.к. = 0,67 а, г/дм3;

Результаты параллельных определений выражают с точностью до 0,01, а окончательный результат округляют до 0,1 [6].
2.2.2 Определение содержания сахара. Метод Бертрана

	Метод основан на восстановлении сахарами двухвалентной меди из раствора Фелинга до одновалентного оксида меди. Полученный осадок Сu2О растворяют в кислом растворе сульфата железа (3+) и образующееся при этом эквивалентное количество сульфита железа (2+) титруют раствором перманганата калия.

	Техника определения. В колбу наливают 10 см3 сока и 90 см3 дистиллированной воды. Приливают 5 см3 соляной кислоты (HCl). В колбу вводят термометр и погружают ее в водяную баню, нагретую до 80° С. Содержимое колбы нагревают до 68-70°С и выдерживают в течение 5 мин. После этого раствор в колбе охлаждают до комнатной температуры, затем вынимают термометр из колбы и осторожно смывают его дистиллированной водой. Содержимое колбы нейтрализуют 20%-ным раствором едкого натра по метилоранжу. Далее отбирают из колбы 20 см3 и помещают в коническую колбу на 100 см3 и добавляют 20 см3 реактива Фелинга 1 и 20 см3 реактива Фелинга 2. Содержимое колбы перемешивают и кипятят точно 3 минуты, время замечают после с момента появления первых пузырьков. Горячую жидкость из колбы сливают на фильтрующий слой через воронку Бюхнера в колбу Бунзена при слабом отсасывании, стараясь осадок закиси меди не переносить на фильтр. Затем осадок в колбе промывают теплой водой и перерастворяют с помощью железоаммонийных квасцов (10-15 см3). Далее воронку Бюхнера с фильтрующим слоем переносят в чистую колбу Бунзена и содержимое колбы небольшими порциями сливают на фильтр. Осадок на фильтре размешивают стеклянной палочкой до полного растворения. Осадок на фильтре не должен находится в воздухе дляизбежание его окисления. Колбу и фильтр промывают теплой дистиллированной водой 2 раза. Фильтрат сразу титруют 0,1 н раствором перманганата калия до появления розовой окраски (от последней капли). Титр перманганата калия устанавливают по меди, что дает возможность сразу пересчитать количество пошедшего на титрование перманганата калия на эквивалентное количество меди (1 см3 0,1 н. KMnO4 соответствует 6,36 мг меди). Количество сахара, соответствующее данному количеству меди, находят по эмпирическим таблицам (Приложение А).

2.2.3 Определение содержания спирта в вине спиртометром

	Наиболее распространенным и точным является метод определения спирта в отгоне из вина спиртомером. Так как при 20°С удельный вес чистой воды равен 0,99823, а чистого спирта - 0,805 (при 96,6% об.), то с увеличением концентрации "спирта в воде или вине удельный вес жидкости будет понижаться. Спиртомеры по существу являются ареометрами, отградуированными в % спирта.
	Для проведения анализа необходимо иметь мерную колбу на 250 см3, круглодонную перегонную колбу на 400 см3, холодильник, стеклянный спиртомер высшего класса точности, цилиндр на 200 см3.
Мерной колбой отбирают анализируемое вино и переливают его в перегонную колбу. Мерную колбу ополаскивают дистиллированной водой, которую присоединяют к взятому для отгонки вину. Перегонную колбу соединяют с холодильником; в качестве приемника служит та же мерная колба. Перегонку ведут до тех пор, пока жидкость не заполнит примерно 9/10 объема приемника. Затем переливают содержимое колбы в цилиндр емкостью 300 мл. С помощью спиртомера определяют содержание спирта.
Цилиндр, в который наливается отгон, и спиртомер должны быть частыми и сухими. Отметив показания спиртомера, определяют температуру отгона. Если крепость отгона измеряется не при 20°С, вводят температурную поправку, указанную в приложении Б [6].

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ  ЧАСТЬ
3.1 Расчёт воды, сахара и сусла для столового полусухого вина из аронии черноплодной

Расчёт:
Коэффициент разведения сока:
К_разб=К_с/К_в  , где
Кс  – кислотность сока (в соке аронии черноплодной 11,725 г)
Кв – Кислотность будущего вина (7 г)
Объём сусла:
V_сусла= V_сока?К_разб, где
Vсока = 2,63 литра;
Объём добавляемой воды:
V_H2O=V_сусла-V_сока
Количество сахара, которого нужно добавить для получения виноматериала крепостью 12% об. – 200 г/л
Q_сах=200?V_H2O+(200-Q_сока )?V_сока, где 
Qсока  – содержание сахара в соке ( в аронии черноплодной 95,6 )
Поправка на объём сахара:
V_сах=Q_сах?0,62где (Qсахв кг)
Исправленный объём воды:
?V°?_H2O=V_H2O-V_сах
Расчёт для вина:
 К_разб=11,725/7=1,675
 V_сусла=1,570?2,675=2,63
 V_H2O=2,63-1,570=1,06
 Q_сах=200?1,06+(200-95,6)?1,570=375,908 г –0,375908 кг
 V_сах=0,375906?0,62=0,233 кг-233 гр
 ?V°?_H2O=1,06-0,233=0,827л– 827 мл
Дрожжи  винные: 10 гр на 23 литра
Добавлено в сусло: 0,46 гр
3.2 Оценка качества виноматериала из ягод арониичерноплодной

Таблица 3 –Физико-химические показатели виноматериала
Показатель
ГОСТ 33806-2016
Значение
Экспериментальные данные
Массовая концентрация титруемых кислот в пересчете 
на яблочную кислоту, г/дм3
Не менее 4
4,02
Массовая концентрация сахаров, г/дм3
4-30
6
Объемная доля этилового спирта, % 
6-15
12



Профилограмма вкуса


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     В ходе текущей работы был произведен сбор и анализ информации по текущей теме исследований. Был получен виноматериал из ягод аронии черноплодной, кондиции которого соответствуют столовому виноматериалу.Проведен анализ качества столового виноматериала из ягод арониичерноплодной. Была изучена возможность использования виноматериала для купажирования с яблочным соком.


















СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

  Проценко В.И. Черноплодная рябина – новая садовая культура [Текст]:  – Томск, Издательство Томск.ун-та, 1971. – 51с.
  Кишковский З.Н., Мержаниан А.А. Технология вина.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 504 с.
 Кондратов, С.А. Популярная энциклопедия. Алкогольные напитки / Кондратов С.А. - М.: изд. Терра. - 2008. - с. 192.
 Арония черноплодная [Электронный ресурс]/Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Арония_черноплодная (Дата обращения 13.06.2018)
 ГОСТ 33806-2016Вина фруктовые столовые и виноматериалы фруктовые столовые. Общие технические условия. Государственный стандарт российской федерации. –M.: Стандартинформ, 2016. – 8с.
 Бойко Л.М. Физико-химические методы контроля бродильных производств–Киев: Техника, 1986.
 Герасимов М.А. Технология вина. -1959
 Аношин И.М., Мержаниан А. А. Физические процессы виноделия. — Москва, 1996







ПРИЛОЖЕНИЕ А
Эмпирическая таблица определения инертного сахара по Бертрану (в мг)







ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Таблица. Определение крепости водно-спиртовых растворов при 20? по показаниям стеклянного спиртометра



3


.......................