Химический состав винограда, сусла и вина

Химический состав винограда, сусла и вина

Содержание материала

После выхода в свет первого издания монографии «Биохимия виноделия» прошло более 10 лет. За это время появилось много работ по биохимии виноделия как в Советском Союзе, так и за рубежом.
Разработаны новые методы технологии вина и выдержки ординарных и марочных виноматериалов, появились современные способы производства сухих малоокисленных вин, а также десертных и крепких, широко применяются непрерывные способы брожения сусла и способы ускорения созревания вин.
В связи с этим в отличие от первого издания книга коренным образом переработана, в ней обобщены новейшие биохимические исследования.
Книга состоит из двух частей. В первой части приводятся новейшие исследования в области образования, роли и превращений углеводов, органических кислот, ферментов и других веществ винограда. Подробно представлен химический состав эфирных масел винограда, особенно терпеноидов, от которых зависит аромат винограда и вина. Впервые приводятся данные о содержании терпеноидов и липидов в винограде.
Во второй части книги рассматриваются процессы при ферментации и переработке винограда, обосновывается возможность их регулирования для получения качественного сусла. Глубоко излагается химизм алкогольного брожения, образование вторичных и побочных продуктов. Впервые освещается биосинтез и метаболизм карбонильных соединений, а также рассматривается влияние отдельных видов и рас дрожжей на образование веществ, положительно влияющих на качество вина.
Особенно большое внимание уделяется современному механизму окислительно-восстановительных процессов при технологии вина. Впервые описана роль супероксида (О2) в окислительно-восстановительных реакциях, а также в образовании перекиси водорода. Монография завершается рассмотрением химической природы веществ, обусловливающих букет и вкус вина.
Кроме того, в книгу включены материалы, характеризующие липиды винограда, их биосинтез и метаболизм в процессе приготовления, вина, показано также влияние различных видов и рас дрожжей на образование букетобразующих веществ, приведена современная теория окислительно-восстановительных процессов и химическая природа веществ, обусловливающих вкус и букет вина.

В нашей стране за последнее время достигнуты большие успехи в улучшении качества ординарных и марочных вин, шампанского и коньяков.
Еще большего внимания требует производство красных столовых вин из винограда сортов Саперави и Каберне, а также красных игристых, обладающих р-витаминной активностью, благодаря повышенному содержанию в них фенольных соединений, в том числе и антоцианов. Эти вина характеризуются высокой биологической ценностью, и их следует выпускать в больших количествах.
Задача биохимии заключается в том, чтобы дать производству такие рекомендации по специфической обработке винограда и регулированию ферментативных процессов, которые бы позволили получить готовый продукт высокого качества и повышенной пищевой ценности.
Биохимия вина изучает сущность ферментативных процессов, происходящих при изготовлении вина. Знание сущности этих процессов позволит рационализировать технологию. Основываясь на биохимических реакциях, можно регулировать технологические процессы получения разных типов вин. Так, при быстром отделении сусла от мезги и сульфитации можно получить легкие столовые вина и шампанские виноматериалы. При выдержке сусла на мезге и брожении с мезгой получают кахетинские вина. При недображивании сусла путем спиртования получают десертные и крепкие вина. При вторичном брожении виноматериалов на специальных расах дрожжей получают шампанское и херес.
Таким образом, зная сущность биохимических реакций, протекающих в процессе формирования и образования вина, и умея управлять ими, можно получить высококачественные вина.
Очень важным является организация контроля за ходом технологических процессов, качеством сырья и готовой продукции. Этот контроль можно осуществить при использовании современных физико-химических методов анализа.
За последние 20 лет методами газожидкостной хроматографии и масс-спектроскопии идентифицировано большое число компонентов в винограде и вине.
В процессе спиртового брожения некоторые из этих веществ претерпевают изменения и превращения, в результате чего возникают новые вещества.
Основоположники технической биохимии А. И. Опарин и Η. М. Сисакян дали начало развитию биохимии виноделия в нашей стране. Под их руководством проводились систематические исследования винограда и продуктов его переработки. Вскрыты многие закономерности ферментативных процессов, протекающих во время брожения, выдержки вин, шампанского и коньяка.
Исследования А. И. Опарина и Η. М. Сисакяна дали основное направление развитию в области биохимических основ виноделия и привлекли к этим работам многих исследователей.
Существенный вклад в развитие технологии и химии вина внесли советские ученые М. А. Ховренко, В. Е. Таиров, А. М. Фролов-Багреев, Η. Н. Простосердов, М. А. Герасимов, Г. Г. Агабальянц, А. А. Егоров, А. С. Вечер, С. В. Дурмишидзе, Η. Ф. Саенко, Π. Н. Унгурян, Л. М. Джанполадян, И. А. Егоров, Е. Л. Мнджоян, Л. Н. Нечаев, Н. Г. Саришвили и др.
Разработанные ими положения легли в основу технологии изготовления вин различных типов. Π. Н. Унгурян и А. Е. Орешкина разработали способ получения малоокисленных вин путем регулирования окислительно-восстановительных процессов.
Исследования А. М. Фролова-Багреева, Г. Г. Агабальянца, А. А. Мержаниана, С. А. Брусиловского позволили создать прогрессивный метод непрерывной шампанизации. В развитии непрерывного способа производства в потоке важное значение имело внедрение биологического метода обескислороживания вина, предложенного А. К. Родопуло.
В настоящее время этот метод усовершенствовал Н. Г. Саришвили.
В работах М. А. Ховренко, А. М. Фролова-Багреева, Η. Ф. Саенко удалось вскрыть биологическую природу хересной пленки, которая, как оказалось, представляет собой пленкообразующие сахаромицеты, а не микодерму.
Выделение чистой культуры хересных дрожжей и изучение физиологических и биохимических процессов позволили М. А. Герасимову и Η. Ф. Саенко разработать и внедрить технологию получения хереса резервуарным методом. За последнее время
А. А. Мартаковым разработан и внедрен в производство глубинный метод хересования вина в потоке.
Крупным достижением в теории и практике виноделия для стабилизации вина и улучшения его качества стали исследования М. А. Герасимова и 3. Н. Кишковского* которые показали роль термического воздействия (тепла и холода) на вино. Разработаны режимы обработки вина холодом и теплом, а также приемы и методы термического воздействия, которые имеют большое практическое значение и широко применяются как в нашей стране, так и за рубежом.
В чем же состоит сущность биохимических процессов, которые обусловливают улучшение вкуса и аромата вина? Эти процессы очень сложны. К ним относятся: ферментативные процессы, приводящие к образованию спиртов, простых и сложных высокомолекулярных эфиров, лактонов, фуранонов и терпеноидов при действии ферментов винограда и дрожжей, а также при выдержке вина.

Переработка винограда и вина в анаэробных условиях позволяет получать неокисленные белые сухие и шампанские виноматериалы брожением сусла в непрерывном потоке. Внесение ферментных препаратов в ходе вторичного брожения, полученных из дрожжей с применением холода под высоким давлением, ускоряет синтез ароматобразующих веществ, обеспечивающих улучшение качества шампанского.
Усиление окислительных процессов при получении кахетинских вин, мадеры, портвейна и хереса ускоряет сахароаминные реакции, что способствует увеличению количества альдегидов, ацеталей, лактонов и фуранонов, благоприятно влияющих на качество этих вин.
Ухудшают качество вин окислительные процессы, приводящие к окислению фенольных соединений с образованием хинонов. Хиноны являются катализаторами в дегидрировании аскорбиновой, диоксифумаровой и других оксикислот, а также спиртов, терпеноидных соединений и др. Образующиеся окислы этих соединений приводят к ухудшению качества сухих и мускатных вин. Реакция конденсации пировнноградной кислоты с активным уксусным альдегидом и образование ацетомолочной кислоты приводит к появлению в аэробных условиях ацетоина и диацетила. Последний ухудшает качество сухих и игристых вин. При анаэробных условиях из ацетомолочной кислоты образуются изобутанол и валин, которые не так вредны для вина, как диацетил.
Процесс окислительного дезаминирования аминокислот, протекающий при аэробиозе, также оказывает вредное влияние на качество вина. Аналогичное действие оказывает и окислительное декарбоксилирование аминокислот. С другой стороны, восстановительные процессы, протекающие при дезаминировании и декарбоксилирования, способствуют улучшению качества вина.
Таким образом, регулирование окислительно-восстановительных процессов в ходе изготовления вин имеет первостепенное значение для виноделия.

Часть I
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИНОГРАДА, СУСЛА И ВИНА
В ягодах винограда содержатся сахара, главным образом глюкоза и фруктоза, ферменты, витамины, микроэлементы, органические кислоты, азотистые, дубильные и другие весьма важные для здоровья человека вещества. С производственной точки зрения виноград используют для приготовления вин различных типов.
Изучение химического состава виноградного сока издавна привлекало внимание многих исследователей.
За последнее время в связи с развитием техники газожидкостной хроматографии, масс-спектроскопии, ядерно-магнитного резонанса, а также изотопных методов исследования был проведен ряд работ по изучению химического состава виноградного сока и вина. В винограде было найдено более 400 компонентов и еще больше в вине. Более глубоко изучен состав эфирных масел, органических кислот, фенольных соединений, углеводов, азотистых веществ, витаминов и других, обусловливающих качество винограда и вина.
Рассмотрим состав этих соединений, а также их значение в биохимии технологических процессов при производстве вин различных типов.

Виноградное сусло и его состав

Сусло, полученное из зрелого винограда сразу после отжима, представляет собой жидкость с кислой реакцией. В ее состав входит целый ряд веществ, таких как сахара, находящиеся в растворенном состоянии, а также вещества в виде водяной суспензии или в состоянии коллоидной дисперсии. В дисперсии обнаруживаются белки, танины, ароматические или пектиновые вещества, энзимы и фосфатыжелеза, алюминия и кальция. Удельный вес сусла, естественно, окажется выше единицы. Он возрастает пропорционально содержанию сахара и обычно колеблется в пределах 1,05–1,08, но может быть несколько выше. Сусло состоит главным образом из воды (от 70 до 87 %) и целого комплекса растворенных и нелетучих при 100 °С веществ, образующих экстракт. В его состав, в свою очередь, входят преимущественно сахара, полифенолы, пектины, азотные соединения, кислоты и минеральные вещества.

Немаловажное значение имеют и так называемые вторичные компоненты сусла (получаемые при механическом отжиме ягод и гребней), которые можно свести к четырем категориям:

• микроорганизмы, участвующие при спиртовом брожении (со своими биорегуляторами);
• свойственные суслу ферменты, т. е. катализаторы химических реакций, происходящих в сусле;
• микроэлементы (в небольших количествах), в частности медь, цинк, железо, марганец, бор, кремний, фтор, бром и др.;
• витамины (А, группа витаминов В, С).

Таким образом, основными и вторичными компонентами виноградного сусла являются следующие.

Углеводы

В сусле присутствуют в разных и переменных количествах глюкоза и фруктоза. Эти два моносахарида называют сахарамивосстановителями. При их брожении образуется этиловый спирт.

Фенольные соединения (полифенолы)

Виноград-растение и виноград-ягода, как, впрочем, и другие органические ткани растительного происхождения, содержат целый ряд фенольных веществ. В том числе всевозможные (красные, синие, желтые) пигменты (антоцианы и флавоны) и таннины. С точки зрения виноделия эти вещества представляют особый интерес с учетом той роли, которую они играют в устойчивости, стабильности вин и их консервации, а также их влияния на особенности красных вин, их цвет, запах и вкус.

Антоцианы, название которых состоит из слов «антос» (цветок) и «цианос» (синий, голубой), образуют особое семейство флавоноидов, которые особенно широко представлены в пигментах цветов. Они начинают проявляться в момент утраты ягодами зеленой окраски и достигают своего максимума при достижении виноградом полной зрелости. Даже в одном сорте винограда уровень антоцианов может изменяться от года к году, чем и объясняется тот факт, что красные вина разных урожаев могут иметь цвет разной интенсивности. Одно время считалось, что таннин является веществом, способным превращать свежеснятые шкуры животных в неподдающуюся гниению кожу. Под таннинами мы понимаем фенольные соединения с молекулярным весом от 500 до 3 000 единиц, которые, помимо классических фенольных свойств, могут вызывать выпадение в осадок желатина и других белковых веществ. Свойства танинов зависят от природы элементарных молекул, входящих в их состав, от тех связей, которые устанавливаются между ними, и, главным образом, от величины их молекулярного веса. Наиболее тесно с их молекулярным весом связаны именно дубильные, т. е. вяжущие, свойства.

Пектиновые вещества

В 1 кг винограда количество пектина колеблется от 0,2 до 4,5 г. Чем богаче пектином виноград, тем менее он содержит сахаров. В процессе созревания ягод количество пектина увеличивается, а при брожении, наоборот, уменьшается. У пектина в сусле не выявляется никаких других сопровождающих смолистых веществ, поэтому смолистые компоненты в вине являются вторичными продуктами переработки. Пектины из-за своей высокой вязкости препятствуют быстрой фильтрации, а благодаря коллоидной структуре с отрицательным зарядом в жидкости они легко переходят в дисперсное состояние, придавая мутноватый оттенок.

Азотистые соединения

Азот в сусле содержится в основном в двух формах – аммиачной и органической. Значение азотных соединений в процессе брожения чрезвычайно велико. Благодаря им происходит формообразование, т. е. он создаѐт структуру дрожжевой клетки. Азот аммиачный быстро исчезает в течение первых двух дней одновременно с развитием дрожжевых культур. Количество аминокислотного азота начинает сокращаться только на второй, третий и четвертый день, особенно если температура превышает 25 °С. К шестому дню в сусле остается минимальное содержание органического азота, после чего его количество вновь увеличивается при автолизе дрожжей.

Органические кислоты и их соли

Органические кислоты, присутствующие в сусле, вместе составляют общую кислотность, выраженную в граммах винной кислоты на 1л. Среди них выделяются винная, яблочная, лимонная, гликолевая, глиоксиловая и щавелевая кислоты. Янтарная кислота, которая содержится в вине, в сусле практически отсутствует. В период роста плодов кислоты накапливаются в большом количестве, но при их созревании начинают убывать с того момента, когда ягоды перестают активно функционировать. Их физиологическая функция связана с осмотическим явлением и набуханием клеток. Кроме того, кислоты облегчают диффузию, т. е. распространение целого ряда веществ по всему растению, и обеспечивают ему жизнестойкость. Винная (тартаровая) кислота наиболее типична для винограда. В старину ее так и называли «виноградная кислота». Эта кислота присутствует во всех частях растения. Среди наиболее важных солей винной кислоты – кислая соль калия, которая также имеет названия вино-кислый калий и кислый тартрат калия.

Яблочная кислота широко распространена в растительном мире, даже шире, чем винная кислота. В виноградной лозе она встречается, помимо ягод, в листьях и зеленых гребнях, но в особой форме. Она присутствует во всем биологическом цикле ягоды винограда, хотя и имеет тенденцию к уменьшению в период созревания плодов. Ее кисловатый вкус напоминает вкус винной кислоты, но более приятный. Лимонная кислота осуществляет физиологическую защиту витамина С.

Минеральные вещества и зола

Эти две позиции иногда путают друг с другом, но на самом деле они различны. Под минеральными веществами следует понимать сумму катионов (металлов) и неорганических анионов (кислотных остатков), содержащихся в сусле. Другими словами, минеральные вещества – это негорючие соединения, находящиеся в сусле в растворенном виде, которые виноград вбирает из почвы, а зола представляет собой остатки химического сгорания сусла.

Химический состав винограда и сусла для производства шампанских виноматериалов

Химический состав винограда и сусла для производства шампанских виноматериалов.

В осуществлении биохимических и химических процессов при изготовлении шампанских вин принимает участие большое количество веществ. Среди них: белки, аминокислоты, углеводы, органические кислоты (винная, яблочная, янтарная, фумаровая, диоксифумаровая, гликолевая, глиоксалевая, щавелевая, глюконовая и др.), ферменты, витамины, дубильные и красящие вещества, эфирные масла, минеральные вещества и др.

Белки и аминокислоты осуществляют функции обмена веществ, который лежит в основе жизнедеятельности дрожжей при производстве шампанских вин. По своей химической структуре белковые вещества относятся к высокомолекулярным соединениям, образующим в воде молекулярные растворы. Молекулярная масса низкомолекулярных белков выражается несколькими тысячами, а высокомолекулярных – несколькими миллионами. При определенных условиях белки дают прозрачные растворы – золи, способные легко загустеть и перейти в состояние вяжущего геля. Этот переход из золя в гель и назад имеет определенное физиологическое значение в жизнедеятельности микроорганизмов.

При нагревании белковых растворов (и других действий) белки денатурируют, что сопровождается снижением растворимости белка, его свертыванием и коагуляцией с выпадением в осадок.

На растворимости белков основана их классификация: глобулины, проламины, глютамины. Молекулы этих белков представляют собой длинные полипептидные цепи, образованные разными аминокислотами, входящими в состав белков (известно более 20 аминокислот).

Большое теоретическое и практическое значение в биотехнологии шампанских вин имеет биосинтез белка, в основе которого лежит образование полипептидной цепи аминокислот, соединенных с помощью пептидной связи. При ферментативном гидролизе (при определенных условиях) белки распадаются до пептидов, которые при глубоком гидролизе расщепляются на отдельные аминокислоты. Порядок построения белка из аминокислот определяют нуклеиновые кислоты (информационная рибонуклеиновая кислота). Биосинтез белка происходит в рибосомах. Доставка аминокислот, составляющих белки, в рибосомы происходит при помощи транспортной рибонуклеиновой кислоты.

Аминокислотный состав белков винограда сорта Рислинг насчитывает 18 аминокислот: лизин, аспарагиновая кислота, треонин, серин, пролин, глицин, валин, цистин, аргинин, лейцин и др. Из них в винограде преобладают лизин и аспарагиновая кислота.

В растворимых белках винограда сорта Рислинг в результате их гидролиза, кроме аминокислот, находятся фруктоза, глюкоза, галактоза, манноза, ксилоза, рамноза и другие углеводы.

Виноградное сусло для шампанских вин, кроме белков, содержит такие продукты их гидролиза как, аминокислоты, пептоны, пептиды, амиды, аммиак и др.

Увеличение количества азотистых веществ в процессе созревания винограда для шампанских вин характеризуется такими показателями:

· максимум содержания азотистых веществ достигается в период физиологической зрелости;

· количество общего и белкового азота в ягодах винограда возрастает, а в листьях, гребнях и семенах падает;

· во время сбора винограда содержание азотистых веществ стабилизируется или в незначительном количестве уменьшается.

В целом, согласно данным Преображенского А. А., содержание общего белкового и аминного азота в процессе вызревания винограда заметно увеличивается, а аммиачного – уменьшается. В конце созревания винограда количество общего азота в 4. 5 раз больше, чем вначале созревания, в основном, благодаря росту содержания полипептидов и белков.

Установлено, что на ранней стадии созревания винограда сок ягоды содержит мало аминокислот. В процессе созревания количество аминокислот сильно увеличивается. В начале созревания винограда в соке находятся аргинин, серин, треонин и пролин, а также аспарагиновая и глютаминовая кислоты. Идентифицированы в винограде на разных фазах созревания аргинин, глютаминовая кислота, гликокол, лейцин, пролин, серин, валин и др.

В целом, азотистые вещества представлены в винограде разнообразными соединениями, количество которых значительно колеблется в зависимости от сорта винограда, почвы и климатических условий. Применение отдельных элементов удобрений непосредственно влияет на содержание аминокислот и других веществ в винограде. Показано, что с помощью удобрений можно регулировать питание виноградной лозы и получать виноград для переработки на определенные типы вин (например, для шампанских виноматериалов). Шампанские виноматериалы высокого качества можно получить при выращивании винограда на перегнойно-карбонатных грунтах.

Общее количество азота в ягодах винограда колеблется от 0,06 до 0,24 %. Содержание аминного азота в сусле в перерасчете на аспарагиновую кислоту составляет от 1,6 до 10 г/дм3, в среднем до 5 г/дм3. На долю аминного азота из общего количества азота приходится от 150 до 500 мг/дм3 и больше. Количество аммиачного азота составляет от 25 до 120 мг/дм3, амидного – от 15 до 35 мг/дм3, белкового – от 10 до 50 мг/дм3.

Кроме белков, важной составной частью винограда и сусла являются углеводы: моносахариды (монозы), олигосахариды (при гидролизе распадаются на две или больше молекул моносахаридов) и полисахариды (полиозы).

В зеленых листьях виноградной лозы углеводы образуются благодаря химической энергии, полученной при фотохимических реакциях (фотосинтез).

В процессе фотосинтеза диоксид углерода (СО2) и вода превращаются в углеводы и в молекулярный кислород, который выделяется из воды. Сам процесс фотосинтеза состоит в переходе лучевой энергии солнца в химическую, в результате которой создаются сложные химические соединения.

К фотосинтезу относятся не только ассимиляция диоксида углерода, но и синтез клеточных веществ растения за счет химической энергии, образующейся при фотохимических реакциях. Первым продуктом биохимических преобразований являются триозы, из которых потом образуются углеводы, белки и жиры. Академик Блажев (ректор Словацкого политехнического института) впервые в мире разработал способ управления фотосинтезом с целью получения веществ, необходимых для определения биотехнологии.

В ягодах винограда находятся разные углеводы, начиная от простых сахаров и заканчивая сложными полисахаридами (целлюлоза и гемицеллюлоза). Характерно для винограда большое содержание таких растворимых сахаров, как фруктоза и глюкоза. В винных сортах винограда этих моносахаридов в период вызревания накапливается до 24 %, а в некоторых случаях до 30 % (в зависимости от климатических условий, сорта и почв). В процессе вызревания винограда под действием фермента изомеразы часть глюкозы превращается в фруктозу, тем самым ее содержание увеличивается. Для установления степени зрелости винограда, идущего на переработку при производстве шампанского, большое значение имеет содержание сахаров в ягодах и их кислотность. Отношение количества сахаров к общей кислотности, выраженной в граммах на дм3, называется глюкоацидометрическим показателем, являющимся индексом созревания. Он и определяет момент сбора урожая винограда для получения разных типов вин. Для шампанских сортов винограда этот показатель равен 18. 20.

Органические кислоты образуются не только при окислительном распаде углеводов, но и при фотосинтезе в зеленых листьях, откуда эти кислоты перемещаются к ягодам винограда. Ягоды содержат большое количество винной и яблочной кислоты и очень мало щавелевой, лимонной и янтарной. При физиологической зрелости винограда значительно уменьшается количество винной, яблочной, янтарной и щавелевой кислот. Количество винной кислоты в процессе созревания винограда постоянно снижается, в среднем, с 14 до 4, а яблочной – с 16 до 2 г/кг винограда. При этом количество лимонной, янтарной, щавелевой и пировиноградной кислоты незначительно уменьшается. Исходя из этого, можно по динамике одной из кислот определить техническую и физиологическую зрелость винограда и, на основании этого, сделать правильную оценку биологических свойств шампанских сортов винограда.

Многими исследователями доказано, что виноградное сусло из южных винодельческих районов всегда богаче на винную кислоту и беднее на яблочную, чем из северных. Если год урожая винограда не очень теплый, то в винограде синтезируется больше винной кислоты, чем яблочной. В дальнейшем из такого винограда получается высококислотное сусло, которое имеет большой процент винной кислоты.

Доказано, что в зеленых ягодах при низких температурах 10. 15 оС (например, ночью) происходит синтез органических кислот, а при высоких температурах (30. 40 оС) – синтез углеводов.

Винная кислота. Луи Пастер впервые показал, что винная кислота существует в таких четырех формах:

– правовращающая D-винная кислота;

– левовращающая L-винная кислота;

– рацемическая (смесь эквимолекулярных количеств правовращающих и левовращающих стереоизомеров);

В виноградной лозе преобладает D-винная кислота, в листьях присутствует в больших количествах L-винная кислота (до 3,7 % на сухую массу). В зрелом винограде количество винной кислоты колеблется от 0,2 до 1 %.

Роль винной кислоты в винограде очень большая: она принимает участие в процессах дыхания, ассимиляции, а также подвергается разным преобразованиям. В винограде винная кислота окисляется через диоксифумаровую до глиоксалевой кислоты, которая, в дальнейшем, может принимать участие в синтетических процессах.

Винная кислота может превращаться в углеводы, если она окислится в диоксифумаровую кислоту, а потом декарбоксилируется до гликолевого альдегида с более высоким уровнем восстановления.

Винная кислота играет важную роль в вызревании виноматериалов и вин. Она образует комплексную соль винного железа, являющуюся катализатором окислительных процессов, необходимых при вызревании вин. Диоксифумаровая кислота, в которую окисляется винная кислота, значительно ускоряет вызревание вин.

В винограде находятся такие биологически активные катализаторы как ферменты, ускоряющие преобразование яблочной, фумаровой, янтарной, лимонной и других кислот.

Яблочная кислота в незрелом винограде превалирует над всеми другими органическими кислотами. В растениях она образуется как при фотосинтезе, так и при распаде углеводов. Исходным сырьем для образования яблочной кислоты в обоих случаях является пировиноградная кислота. Такой фермент как меликоэнзим играет важную роль в осуществлении фиксации диоксида углерода в зеленых растениях при фотосинтезе.

В винограде яблочная кислота накапливается в значительном количестве (до 15 г/дм³ на 1 кг винограда), особенно в неспелых ягодах.

Виноград из северных винодельческих районов содержит больше яблочной кислоты, чем южный виноград. Такое явление характеризуется тем, что при более высоких температурах яблочная кислота быстрее окисляется, чем винная, в результате чего яблочной кислоты в винограде южных районов меньше.

Известно, что в зеленых ягодах винограда содержание яблочной кислоты выше, чем винной. При созревании винограда количество яблочной кислоты резко уменьшается и в спелом винограде винная кислота всегда преобладает над яблочной.

Следует особенно отметить, что из всех органических кислот, встречающихся в винограде, наиболее лабильная яблочная кислота. Она принимает участие в процессах дыхания, подвергаясь быстрым преобразованиям, в обмене веществ винограда и является промежуточным продуктом ряда соединений.

Лимонная кислота содержится на всех стадиях вызревания винограда (от 0,2 до 0,4 г/кг винограда). При технической зрелости винограда ее количество увеличивается, а при физиологической зрелости – уменьшается. Итак, согласно динамики накопления лимонной кислоты, можно определить техническую и физиологическую зрелость винограда.

Яблочная, лимонная, янтарная, фумаровая кислоты, находящиеся в винограде, подвергаются непрерывному взаимопревращению по циклу ди – и трикарбоновых кислот в процессе созревания винограда. Такое взаимопревращение в неспелом винограде протекает более интенсивно, чем в зрелом.

Единственный путь образования в винограде лимонной кислоты – это энзимная конденсация щавелево-уксусной кислоты к ацетилу.

Янтарной кислоты в винограде содержится незначительное количество (от 0,07 до 0,2 г на 1 кг). В неспелом винограде ее больше, а в процессе вызревания ее содержание уменьшается.

Янтарная кислота может образоваться из уксусной, которая должна активизироваться ферментацией.

Янтарная кислота может образоваться и из других кислот в результате окислительного дезаминирования. Это очень стойкое химическое соединение, которое невозможно окислить даже царской водкой, но некоторые ферменты легко дегидрируют янтарную кислоту в фумаровую.

Щавелевая кислота содержится в клеточной ткани винограда в виде кристаллов. В сусло переходит незначительное количество (от 0,05 до 0,1 г/дм3).

Источники:

http://vinograd.info/knigi/osnovy-biohimii-vinodeliya/himicheskiy-sostav-vinograda-susla-i-vina.html
http://nomnoms.info/vinogradnoe-suslo-i-ego-sostav/
http://vinograd-vino.ru/stati-i-issledovaniya/584-khimicheskij-sostav-vinograda-i-susla-dlya-proizvodstva-shampanskikh-vinomaterialov.html