Разработка технологии повышения экологической безопасности вин на основе изучения ультраструктуры и метаболизма винных дрожжей

• Автор: Захаров, Максим Александрович
• Шифр специальности: 05.18.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Микотоксины в сырье и винодельческой

продукции.

1.2. Способы снижения содержания патулина в

винодельческой продукции.

1.3. Тяжелые металлы.

1.4. Технологические приемы деметаллизации

винопродукции

1.5. Задачи исследования.

2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Объекты исследования и условия проведения
экспериментов
2.2. Материалы и методы исследований.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Исследование влияния патулина на физиологию
и ультраструктурный состав дрожжевых клеток при сбраживании яблочного сусла
3.2. Влияние патулина на биохимические процессы
при получении яблочных виноматериалов
3.3. Исследование влияния патулина на динамику
алкогольного брожения, физиологию и ультраструктурный состав дрожжевых клеток при сбраживании виноградного сусла.
3.4. Влияние патулина на биохимические процессы
при получении виноградных виноматериалов.
3.5. Исследование влияния тяжелых металлов на
клетки винных дрожжей
3.6. Исследование воздействия различных технологических приемов на содержание тяжелых металлов и патулина в винопродукции.
3.6.1. Влияние обработки бентонитом на
содержание патулина в сусле.
3.6.2. Влияние обработки диоксидом серы на содержание патулина в сусле.
3.6.3. Влияние термической обработки на содержание патулина в сусле.
3.6.4. Разработка способа обработки виноматериала иммобилизованными дрожжами с целью удаления патулина и тяжелых
металлов.
3.7. Аппаратурнотехнологическая схема производства экологически безопасных вин.
4. Выводы и результаты исследований
Список использованной литературы


Поликетидный путь является главным для биосинтеза самой большой группы микотоксинов. В его основе лежит линейная конденсация ацетил-СоА-фермента с тремя или более молекулами малонил-СоА-фермента с сопутствующим декарбоксилированием, но без обязательного восстановления промежуточных (3-дикарбонильных систем [9,0]. С, мукопин, пеницидин - связаны, в основном, с названием грибов-продуцентов. XX века из культуры Penicillium patulum как новый сильнодействующий антибиотик [0]. Однако опыты на животных выявили, что патулин обладает индуцированным канцерогенезом [8,9,7]. Мутагенные свойства патулина были зафиксированы также в опытах на бактериальных и дрожжевых тест-системах, в которых, он продуцировал хромосомные аберрации и разрывы ДНК, а в лимфоцитах человека усиливал частоту сестринских хроматидных обменов [,6]. К его действию не чувствительны лишь некоторые виды микроскопических грибов и простейших [7,2,1]. Эти данные заставляют отнести патулин к особо опасным микотоксинам. Биохимический механизм действия патулина до настоящего времени изучен недостаточно. Известно, что патулин блокирует инициацию транскрипции путем ингибирования активности ДНК-зависимой РНК-полимеразы. Токсин активно взаимодействует с сульфгидрильными группами и подавляет активность тиолзависимых ферментов, что, по-видимому, играет важную роль в механизме его токсического действия [3]. Установлено, что максимальное токсическое действие патулина наблюдается при температуре -°С [1]. Известно более видов плесневых грибов, поражающих виноград, плоды и ягоды, используемые в виноделии. Botrytis cinerea, а также Penicillium, Aspergillus (A. A. giganteus, Byssochlamys (В. В. nivea, Mukor, Alternaria, Penicillium (P. P. claviforme, P. P. roqueforti, P. P. urticae и P. Плесневый гриб Botrytis cinerea, ограниченное развитие которого на винограде в определенных климатических условиях имеет огромное значение для производства уникальных полусладких вин высокого качества, поражает только кожицу виноградных ягод, вследствие чего вода из них легко испаряется. При этом концентрация углеводов в соке ягод увеличивается, достигая - %. Вина, полученные из винограда, пораженного «благородной плесенью», отличаются мягкостью, маслянистостью во вкусе и своеобразным букетом [,,]. Однако в неблагоприятные годы (высокая влажность, недостаток тепла) Botrytis cinerea вызывает одну из самых опасных болезней винограда - серую гниль [5,7]. Ученые Молдавского научно-исследовательского института виноградарства и виноделия изучали комплекс плесневых грибов Botrytis cinerea, Aspergillus, Penicillium, Mucor, Alternaria, развивающихся на виноградных ягодах, достигших биологической и технологической зрелости, и исследовали условия синтеза патулина. Германскими учёными также была установлена возможность образования патулина в винограде, поражённом грибковыми заболеваниями, в частности Botrytis cinerea и Penicillium expansum. При этом наибольшую опасность для винограда, как показали их исследования, представляет грибок Penicillium expansum, обладающий способностью продуцировать микотоксины в особо высоких концентрациях (до мг/кг). Последнее крайне отрицательно сказывалось на органолептике и экологической безопасности винограда и продуктов его переработки [7,3,6]. Вопросы технологической оценки сырья и влияния гнили на качество сусла и вина нашли свое отражение в исследованиях Марка Дюберне (), Ж. Риберо-Гайона, Э. Пейно, П. Риберо-Гайона и П. Л.М. Забара, E. H. Датунашвили и Р. К. Миндадзе (), Д. Дибурдье (), Б. С. Гаина (), Л. М. Забара (), Н. М. Павленко и Е. В. Остроуховой (), Б. Г. Замару (), П. Н. Недова (). По данным разных авторов -содержание токсина в яблоках варьирует в довольно широких пределах. В Германии и Канаде патулин обнаружен в % исследованных яблок, причем в отдельных партиях его концентрация доходила до мг/кг. В Португалии токсин выявили в % подгнивших яблок, при этом его содержание варьировало от 0,8 до 0 мг/кг [2]. В среднем в каждом четвертом подгнившем яблоке можно обнаружить патулин [4].