Накопление калия виноградным растением. Связь между калием и рН виноградного сока и вина.

Калий, его функции и значение для виноградного растения

Калий является наиболее распространенным катионом в тканях, ягодах и продуктах переработки винограда. На доступность и поглощение калия виноградом влияют несколько факторов, что усложняет общие рекомендации по устранению его дефицита. Однако понимание, как содержание K в почве влияет на его содержание в вине может помочь в принятии лучшего решения для управления содержанием этого элемента в конкретной ситуации.

Ракель Каллас (Raquel Kallas), Корнельский университет , Cornell AgriTech at NYSAES in Geneva, NY
Наиболее распространенным катионом в тканях растений, в ягодах винограда и продуктах его переработки (соке и вине) является калий (К+). На доступность К в почве, поглощение его кустами винограда из почвы, концентрацию K в ягодах и, в конечном счете, концентрацию K в соке и вине влияют несколько факторов. В случае с виноградарством нет какой-то одной причины дефицита калия, поэтому нет общих рекомендаций и регламентов. Однако понимание, как содержание K в почве влияет на содержание К в вине может помочь в принятии лучшего решения для управления содержанием К, специфичных для участка и конкретной ситуации.
–
Симптомы дефицита калия, фото Ханса Уолтера-Петерсона ( Hans Walter-Peterson) .

Функция калия в виноградном растении.

В отличие от большинства других питательных веществ, K не изменяется в процессе метаболизма, чтобы стать частью структурных компонентов виноградного растения. Он остается в своей молекулярно-ионной форме, а растительные мембраны для него всегда проницаемы. Ниже перечислены роль K в растении:

• Активация фермента
• Транспортировка клеточной мембраны и транслокация ассимилятов (сахаров и т. д.)
• Анионная нейтрализация (важная для поддержания мембранного потенциала)
• Решающее осмотическое регулирование потенциала, решающее для связывания и транспортировки воды и тургорного давления, факторы роста растений и контроль устьиц.

Kалий – это, в первую очередь, флоэма (луб), что означает, что калий может перераспределяться по мере необходимости по разным частям виноградного растения лозы по мере, так как ток питательных веществ по флоэме идет двунаправленно. В то время как много K накапливается в ягодах винограда на виноградниках каждый год, он также накапливается в постоянных частях растения (штамбе, рукавах, одревесневших лозах и т.п.) в течение вегетационного периода и послеуборочный период.

Проблемы, связанные с низким содержанием калия.

Kалий является основной движущей силой роста растений, и в случае дефицита K урожай и энергия роста будут подвергаться опасности. Каждый год происходит вынос большого количества калия из виноградниках вместе с урожаем ягод (Mullins et al., 1992, оценивает вынос калия урожаем как 5 фунтов (2,27 кг) с каждой тонны с акра), что делает его важным питательным веществом для контроля дефицита и регулярного восстановления. Однако есть проблемы, связанные с переизбытком K в винограднике; он конкурирует с кальцием и магнием для адсорбции частиц почвы, поэтому переизбыток одного из этих катионов может привести к недостаткам других. В некоторых регионах, таких как Австралия, штаты Вирджиния и Пенсильвания, избыток К является обычной проблемой, и высокое содержание калия в ягодах винограда может отрицательно сказаться качестве сока и вина. В таких случаях требуется корректировка винной кислоты для исправления рН сока и вина (что может быть весьма дорогостоящей процедурой при больших объемах производства) и даже может не решить проблему полностью, потому что концентрация K не изменяется и может впоследствии привести к осаждению кислоты в виде битартрата калия («винного камня»). Высокая концентрация калия также может отрицательно сказаться на цвете виноматериала, органолептике и восприятии качества. Примером высокой концентрации K в соке и вине было содержание 27-71 ммоль/л в Австралии, по сравнению с 22-32 ммоль/л в Бордо (Somers, 1977). Однако высокая концентрация K могут быть обнаружена в любом месте, на любом винограднике, особенно если неграмотно и не вовремя применяют минеральные удобрения и/или если образцы тестов тканей растений на содержание питательных веществ неверно интерпретируются. Лучшим способом решения проблем, связанных с содержанием K в соке и вине – в первую очередь провести его исследование на самом винограднике.

Конкуренция между калием и магнием под влиянием рН почвы.

Kалий в почве.

На доступность К для виноградного растения сильно влияет рН почвы – по мере того, как кислотность почвы снижается до уровня рН 6 и ниже, доступность и поглощение К растением могут подавляться. Структура почвы – еще один фактор, влияющий на поглощение К: песчаные и каменистые почвы имеют относительно низкую катионообменную емкость, следовательно, и низкую адсорбцию К. Другими факторами являются содержание органического вещества и влажность почвы – низкий уровень органики (бедные почвы) и засушливость почвы снижает как доступность, так и поглощение К растением. Орошение может способствовать улучшению поглощения калия в условиях засухи. Кроме того, с калием за места обмена в частицах почвы и наоборот активно конкурируют кальций и магний. Шансы дефицита магния растут, когда соотношение K:Mg больше 5:1 (Wolf , 2008). Применения гипса (сульфата кальция), доломитовой извести и сульфата магния также могут снизить доступность К для растения (Wolf, 2016).

Kалий в ягодах, соке и вине.

На поглощение и накопление K в ягодах влияет ряд факторов. Прежде всего, это его доступность в почве. Другими факторами, влияющими на поглощение и накопление К, являются сортоподвойная комбинация, микроклимат надземной части куста (способ формирования и ведения прироста) и орошение (Moss, 2016). Наконец, накопление K различается внутри клеток ягоды.
В литературных источников имеются противоречивые данные о влиянии подвоя на накопление К виноградным растением. Однако, как правило, подвои, имеющие в своем происхождении Витис берландиери (V. Berlandieri), по многим данным, поглощают меньше K по сравнению с подвоями гибридов Витис х Чампинии (Vitis х Champinii) (Wolpert et al., 2005). Тем не менее, даже у разных подвоев, имеющих в родословной V. berlandieri, способность к поглощению и транслокации калия могут сильно варьировать: так, подвой 1103 Польсен (1103 Paulsen) имеет значительно более высокое поглощение K по сравнению с подвоем 110 Рюгжери (110 Ruggeri), хотя оба имеют происхождение V. berlandieri x V. rupestris (Kodur et al., 2009).
Известно, что орошение увеличивает доступность растворенного К в почве и последующее поглощение его виноградным растением и транслокацию в ягоды. Конечным результатом является увеличение K и pH в ягодах орошаемых кустов по сравнению с неорошаемыми (Freeman and Kliewer, 1983). Влияние микроклимата ирригации и надземной части взаимосвязано, так как высокая доступность воды увеличивает транспорт K, а также способствует густоте зеленого прироста куста и затенению листьев (Moss, 2016). Было установлено, что затенение листьев (не затенение гроздей) из-за относительно густого зеленого прироста способствует значительно более высокому содержанию K в ягодах сорта Каберне-Совиньон (Morrsion and Noble, 1990).
Побегам и листьям самое большое количество К требуется в период интенсивного активного роста: в промежуток между фенофазами конец цветения и началом созревания ягод. В ягодах Потребность и концентрация K в ягодах резко возрастают после начала созревания, в период роста клеток ягоды. В этот момент из всех структурных частей куста именно ягоды являются самыми сильными поглотителями калия. В самой ягоде самая высокая концентрация К в кожице ягод, несколько ниже – в семенах и еще ниже – в мякоти. Это является одним из факторов, которые используют виноделы при прессовании винограда. Более высокое давление пресса будет извлекать больше K, что приведет к увеличению pH. Это может быть нежелательно, например, если вы делаете базовое игристое вино.

Управление содержанием калия на винограднике.

Для нормальной жизнедеятельности кустов винограда для каждого региона существуют свои установленные лабораторным путем концентрации содержания калия в почве и черешках листьев. Так, в штате Нью-Йорк рекомендуемые концентрации калия в почве и черешках листьев (в соответствии с Wolf, 2008):

• Почва: 75-100 ppm (пропромилле)
• Черешок листа в фазу цветения: 1,5% – 2,5% (лабораторная проба берется с листьев, находящихся напротив соцветий)
• Черешок листа в конце лета (70-100 дней после цветения): 1,2% – 2% (лабораторная проба берется с самого молодого, полностью сформировавшегося листа).

Что касается методов отбора проб: агрохимический анализ может выявить дефицит K в почве, но лабораторный анализ черешков листьев является более показательным, потому что в ходе такого анализа можно точно установить, сколько К виноградный куст фактически поглотил. Взятие образцов черешков в фазу цветения дает возможность отрегулировать уровень К, если он низок, прежде чем у растения наступит пиковый спрос на калий в период после начала созревания ягод. Тем не менее, выборка и лабораторный анализ после начала созревания ягод более показательны и менее изменчивы, что может предоставить информацию для принятия базовых решений в течение следующего сезона.

Визуальными признаками дефицита K являются выжженные края листьев (прогрессирующие к середине листа с течением времени), низкая энергия роста и низкий урожай.
Симптомы дефицита калия. Фото Ханса Уолтера-Петерсона

Калийные минеральные удобрения имеют разную долю эквивалента K2O или процент содержания калия.
Выберите свое калийное минеральное удобрение на основе количества, которое нужно добавить, а также, если вам нужно добавить дополнительные катионы, такие как магний. Хлорид калия имеет самый высокий эквивалент К2О при 60% содержания К+. Другие удобрения: сульфат калия (50%), нитрат калия (44%) и сульфат калия-магния (калимагнезия) (22% К, 11% Mg).

Выводы.

Все вышесказанное говорит о том, что не существует общепринятых установленных доз применения калийных удобрений для достижения оптимальной концентрации K в ягодах, а, следовательно, также в соке и вине еще, поскольку эффект от внесения K в почву и влияние таких подкормок на виноград и вино разнонаправлен и очень сильно зависит от почвенно-климатических и других условий конкретного виноградника. Это может стать разочарованием для виноградарей, которые хотят иметь готовый рецепт, так как управление содержанием К на виноградниках – это способ повлиять на K в ягодах, соке и вине, но именно поэтому важно понимать все факторы этой проблемы, чтобы вы могли адаптировать свои методы управления содержанием калия к любой конкретной ситуации, сложившейся именно на вашем участке и с вашими кустами. Некоторые исследования показали, что внесение минеральных калийных удобрений в почву увеличивают содержание K в ягодах, в то время как в других исследованиях установлено отсутствие каких-либо изменений при применении таких подкормок.
В заключение, имейте в виду, что влияние подкормок калийными удобрениями на содержание калия в растении и ягодах винограда зависит от следующих факторов::

• Количество, тип, время и частота внесения удобрений
• Характеристики почвы
• Поглотительная способность корней
• Микроклимат надземной части куста
• Орошение
• Сортоподвойная комбинация.

Накопление калия, связь между калием и рН сока

Статья Роба Уокера и Питера Клингельффера ( Rob Walker and Peter Clingeleffer ), Государственное объединение научных и прикладных исследований, Вэйт Кампус, Южная Австралия ( CSIRO Agriculture, Waite Campus, South Australia )

Дефицит калия на сортах Мальбек и Шардоне в различных условиях выращивания

Как известно, калий (К) – важнейший биогенный элемент биологии растения. При недостатке калия в почве растения растут и развиваются очень плохо, уменьшается урожай и ухудшается его качество, поэтому около 90 % добываемых солей калия используют в качестве удобрений.
В зрелом винограде калий (K+) является основным катионов, на его долю приходится около 75% от содержания других неорганических веществ. Виноградный сок pH сильно коррелирует с содержанием К в виноградном соке, K также во многом определяет рН вина после ферментации, при этом высокий уровень pH отрицательно влияет на цвет вина, стабильность и вкус [18]. Во время винификации регулирования уровня рН обычно применяется винная кислота [5]. Цель состоит, как правило, в том, чтобы довести рН до 3,0 для белых вин и ниже 3,5 – для красных вин [8]. Различные подвои могут привести к различиям в концентрациях K в ягодах винограда и виноградном соке [15], которые могут переноситься в виноматериал. Сбалансированное накопление K виноградной лозой важно, чтобы избежать дефицита К (см. фотографии Мальбека и Шардоне) или чрезмерное его поглощение. Ниже приведены взаимосвязи между содержанием К и рН в виноградном соке и вине.

Накопление калия в виноградной лозе

В исследованиях, проводимых в теплице, с использованием растений винограда, культивируемых в горшках (вазонах), общее поглощение K (мг K на растение) где использовали отдельно ряд подвойных сортов Фридом (Freedom), Рэмзи (Ramsey), Шварцман ( Schwarzmann), 1103 Польсен (1103 Paulsen), 110 Рихтер (110 Richter), 140 Рюгжери (140 Ruggeri) и РР 101-14 [9] и сорт Шираз (Shiraz), привитый к таким же подвоям, было обнаружена корреляция [10] в конце двухмесячного периода изучения общего количества сухого вещества растений и общей длиной корней и площадью поверхности. Среди подвоев у 1103 Польсен было наибольшее общее поглощение K, а подвой 110 Рихтер имел наименьшее общее поглощение K [9]. Для привитых лоз сорта Шираз: на подвоях 110 Рихтер и 140 Рюгжери имело место более высокое общее поглощение K, на Рамси подвоях Рамси и 1103 Польсен, что указывает на интерактивный эффект каждой отдельной сортоподвойной комбинации на общее поглощение K [10]. Эффективность транслокации калия (отношение содержания K в побеге к содержания K в побеге + корнях) у 101-14 была выше, чем у 140 Рюгжери как для самих подвоев, так и для привитых растений [9,10]. К сожалению, нет никаких полевых исследований для сравнения с этими тепличными исследованиями по эффективности транслокации K, так как требуется деструктивный сбор урожая и анализ целых кустов, выкопанных на винограднике.
Накопленный в виноградном растении калий может быть повторно перенесен на другие части растения. Это было продемонстрировано С. Кодур и др. (S. Kodur et al.) в исследованиях с использованием рубидия (Rb) в качестве аналога K, которые включали первоначальное поглощения листьями Rb [11]. Например, концентрация Rb в листьях значительно уменьшалась в течение 48-часового периода после начала поглощения и значительно увеличивались в пасынках и основных побегах (на этих лозах не было гроздей). W.J. Conradie представил доказательства того, что листья, побеги и корни могут потенциально способствовать накоплению K в гроздях [2]. Накопление калия также выше при его более высоком содержании в почве. Например, был поставлен опыт в теплице, включающий изучение урожая сорта Султана, растения которого получали либо низкое содержание K (0,05 г K в неделю в виде монофосфата калия), либо высокое содержание K (0,15 г K в неделю в виде 0,05 г монофосфата калия и 0,10 г сульфата калия). В результате опыта было установлено, что те кусты, которые получали повышенное содержание калия, накапливали значительно более высокую концентрацию K (56,8 ммоль/л) и яблочной кислоты (малата) (1,20 г/л) и имели более высокий рН (4,08) в виноградном соке по сравнению с вариантами с низким содержанием K (46,8 ммоль/л, 0,94 г/л малата и 3,95 pH). Концентрация тартарной кислоты в виноградном соке была одинаковой в обоих вариантах (высокое и низкое содержание калия в подкормках) [16].

Критическая роль калия в реакции растений на стресс

Сегодня появляется новая оценка роли К в устойчивости растений к биотическим и абиотическим стрессам. Сбалансированное оплодотворение и эффективное использование K в сочетании с другими питательными веществами не только способствует росту, урожайности и качеству урожая сельскохозяйственных культур, но также влияет на здоровье растений и уменьшает последствия экологических воздействий [24].

Влияние наземной части (формировки куста) на накопление K

Было установлено, что ягоды, полученные на виноградниках с кустами, подвергнутых различным способам затенения (навес, высокоштамбовые формировки типа арки, перголы и т.п.), имеют самую высокую концентрацию К, причем самое высокое содержание К установлено при самом сильном способе затенения и самое низкое – при неиспользовании затенения, то есть на обычных виноградниках с одноплоскостной шпалерой. Результаты показали, что влияние на концентрацию К в ягодах было больше обусловлено затенением листьев, чем затенением гроздей. Кроме того, было установлено, что высокий уровень К напрямую связан с затененным микроклиматом [17]. Хорошо известно, что степень затенения в наземной части куста возрастает по мере увеличения активности силы роста зеленых побегов винограда [13]. Но обязательно нужно соблюдать баланс, чтобы не было чрезмерной загущенности.
В попытке сравнить характеристики поглощения и увеличения концентрации K между относительно слаборослым подвоем 110 Рихтер) и относительно сильнорослым подвоем Рупестрис Сент Джордж (Rupestris St. George) B.A. Swanton и W.M. Kliewer использовали для сравнения систему проточных питательных растворов [19]. Общая площадь поверхности корня и листовой поверхности и содержание K (в процентах от веса) были выше в опыте с участием Рупестрис Сент Джордж, чем в опыте с 110 Рихтер.

Сила роста подвоя, урожайность и качество ягод

В первом полевом опыте с семью сортами винограда (Гаме (Gamay), Шасла (Chasselas), Эренфельзер (Ehrenfelser), Райхенштайнер (Reichensteiner), Эгиодола (Egiodola), Перде (Perdea) и Русан блан (Rousanne), выращенных на собственных корнях и на пяти различных подвоях (СО4, Шварцман, 1103 Польсен, Рэмзи, Догридж (Dogridge)), широкий разброс по силе ростам кустов, прежде всего, оказался обусловлен выбором подвоя. Это позволило проверить корреляции между переменными. Концентрация К в виноградном соке была положительно коррелирована с нагрузкой кустов глазками при обрезке (r = 0,55, P

Факторы, формирующие качество виноградных вин

Основными факторами, формирующими качество вина, являются исходное сырье и используемые дрожжи для брожения.

В качестве сырья для получения виноградных вин используют грозди свежего или завяленного винограда— многолетнего растения рода Vitis Vinifera.

Гроздь винограда состоит из гребня и ягод, представляющих собой развившуюся завязь цветка. Основная часть ягоды — мякоть (мезокарпий) состоит из крупных тонкостенных, иногда ослизненных клеток с большими вакуолями, заполненными соком. Семян в ягоде —1—4, но существуют и бессемянные сорта винограда. Мезокарпий покрыт эпикарпием (кожицей), состоящим из одного слоя клеток эпидермиса и 10—15 слоев гиподермальных клеток, переходящих в мякоть. Поверх эпидермиса ягоды покрыты восковым налетом (пруином), выполняющим защитные функции. Окраска ягод у винограда разных сортов может быть от молочно-белой до черной с синим или фиолетовым оттенком. Обусловлена она накоплением пигментов в клетках эпидермиса и гиподермы (до восьмого слоя). У некоторых сортов винограда окрашен и клеточный сок. Такие сорта называют красильщиками.

На долю ягод в составе грозди приходится от 91,5 до 99% (в среднем 96,5%), на долю гребней — от 1 до 8,5% (в среднем — 3,5%). Используют гребни при изготовлении вина типа кахетинского, богатого дубильными веществами.

В ягодах на долю кожицы приходится 0,9—38,6% (в среднем 8%), на долю мякоти — 71,1—95,5% (в среднем 88,5%), на долю семян — от 2 до 6% (в среднем 3,5%). При производстве вина брожением на мезге составные части сухих веществ кожицы и семян оказывают влияние на его химический состав. В мякоти виноградной ягоды твердые составные части (клетчатка, гемицеллюзы, протопектин) составляют не более 0,5% ее массы, остальное — сок. Мякоть винограда может содержать от 10 до 40% растворимых веществ, преобладающими компонентами которых являются сахара (5—32%). Кроме того, обнаружены органические кислоты (0,3—2%), фенольные соединения (0,01— 0,5%), азотистые (0,3—1,4%) и минеральные вещества (0,2— 0,6%). В небольших количествах представлены ароматические вещества, витамины; ферменты.

Углеводы винограда представлены как моно-, так и полисахаридами. В соке преобладают моносахариды (пентозы и гексозы), а в твердых частях грозди — полисахариды.

Из пентоз в виноградном соке больше всего L-арабинозы, а D-ксилоза, D-рибоза и D-дезоксирибоза находятся в виде следов. Пентозы, как известно, не сбраживаются дрожжами и полностью переходят в вино, где их общее содержание в белых винах составляет 0,22—0,79 г/дм 3 , в красных — 0,4—1,3 г/дм 3 . Поскольку арабиноза принимает участие в стимулировании иммунной системы человека, то повышенное ее содержание в красных винах и способствует лечебным эффектам данных вин.

Основными сбраживающими сахарами виноградной ягоды являются гексозы — D-глюкоза и D-фруктоза, содержание которых к наступлению физиологической зрелости достигает 17—25%, а в наиболее жарких районах может быть и выше — до 30%. Отношение глюкозы к фруктозе в зависимости от сорта и района культуры колеблется от 0,9 до 1,3.

В виноградном соке и вине также обнаружены в небольшом количестве галактоза и рамноза.

В ягодах винограда идентифицированы следующие олигосахариды: сахароза, мелибиоза, мальтоза, лактоза, раффиноза, стахиоза. Из них преобладает сахароза, содержащаяся в количестве 0,56—3,93% в европейских сортах винограда и до 5% в американских.

Полисахариды представлены в виноградной грозди пентозанами, пектиновыми веществами, камедями, декстра-нами, крахмалом, клетчаткой. Пентозаны сосредоточены в твердых частях грозди. В ягодах в значительных количествах (от 0,5 до 4%) содержатся пектиновые вещества — протопектин, пектин, пектиновая и пектовая кислоты. В готовых винах остается не более 20—50% исходного количества пектиновых веществ в результате их гидролиза пектолитическими ферментами дрожжевой клетки. Пектиновые вещества придают мягкость вкусу вина, а при повышенном их содержании служат источником накопления в вине метилового спирта, что весьма нежелательно. Крахмал содержится в плодоножках и гребнях, а также в незрелых ягодах у основания сосудисто-волокнистых пучков. В здоровых ягодах винограда присутствуют в небольших количествах декстрины, а в ягодах, пораженных Botrytis cinerea, их содержание повышается. Этим объясняют особую маслянистость сотернских вин Франции из винограда, пораженного “благородной гнилью”.

Органические кислоты винограда играют большую роль в формировании качества вина. Их общее содержание является одним из показателей пригодности винограда для выработки из него того или иного типа вина. От уровня рН сока зависят характер ферментативных процессов при получении вина и бактерицидность последнего. Винные сорта винограда поэтому и отличаются от столовых своей повышенной кислотностью.

Основными кислотами виноградного сусла являются D-винная (в среднем 5—6 г/дм 3 и выше — до 13 г/дм 3 ) и яблочная (1—25 г/дм 3 ). Их содержанием обусловлено в основном низкое значение рН сусла и вина (2,7—3,5), при котором подавляется развитие микроорганизмов и создаются благоприятные условия для сбраживания Сахаров дрожжами. В то же время соли винной кислоты влияют на орга-нолептические свойства и стабильность вин, так как кислый виннокислый калий и виннокислый кальций, выпадая в осадок в присутствии спирта, вызывают “кристаллические” помутнения вин.

Яблочная кислота при содержании ее выше 2 г/дм 3 придает соку и вину резкий вкус, или, как говорят виноделы, “зеленую кислотность”. В процессе спиртового брожения или сразу после него, а также при выдержке вин может протекать яблочно- и молочнокислое брожение с образованием молочной кислоты, придающей мягкость вкусу вина.

Лимонная кислота используется микроорганизмами в процессе своей жизнедеятельности, и поэтому если в соке винограда ее содержится до 7 г/дм 3 , то в вине ее концентрация снижается до 0—0,5 г/дм 3 .

Помимо основных кислот в сусле и вине широко представлены другие кислоты, хотя и в меньших количествах (янтарная, глюкуроновая, галактуроновая, пировиноградная, виноградная, ос-кетоглутаровая, муравьиная, хинная), а иногда и в виде следов (гликолевая, щавелевая, ароматические кислоты).

В составе веществ фенольной природы в винограде количественно преобладают катехины, являющиеся наиболее восстановленной группой флавоноидных соединений, легко окисляющихся и полимеризующихся.

В зависимости от способа переработки в вино из грозди может переходить до 50% катехинов. Обычно в белых столовых винах их в 2—5 раз меньше, чем в красных. Наиболее богаты катехинами (до 500 мг/дм 3 ) кахетинские вина.

Антоцианы— непластидные пигменты красного винограда, сосредоточенные в вакуолях клеток кожицы ягод. Они представлены моно- и дигликозидами, из которых преобладает моногликозид мальвидол (энозид), составляющий 30— 46% и более общего количества сине-красных пигментов. Интенсивность и оттенки окраски красных вин зависят от исходного содержания антоцианов в винограде, способа извлечения их из кожицы и дальнейшей технологии приготовления вина, а также от его возраста.

Лейкоантоцианы (лейкодельфинидол и лейкоцианидол) содержатся как в кожице, так и в мякоти ягод. В вине сохраняется от 10 до 50% лейкоантоцианов сусла. Они легко полимеризуются и выпадают в вине в осадок. В процессе аэрации молодых вин лейкоантоцианы переходят в антоцианы, что сопровождается усилением окраски вин.

Флавонолы — желтые пигменты — содержатся в винограде в основном в виде гликозидов, являющихся производными следующих агликонов: кемпферола, кверцетина и мирицетина.

Танины винограда — это смесь полимеров, образующихся при конденсации 2—10 элементарных молекул катехинов и лейкоантоцианов. В процессе старения их содержание снижается в результате выпадения в осадок наиболее конденсированных форм танинов — флобафенов.

Полифенолы винограда играют большую роль в формировании важнейших свойств вина. Так, вина из винограда с повышенным содержанием катехинов и лейкоантоцианов имеют излишне терпкий грубоватый вкус. При недостатке же этих соединений вино приобретает так называемый “пустой” вкус. На вкусовые свойства вина и его окраску большое влияние оказывают реакции полимеризации и окисления катехинов, протекающие наиболее интенсивно при созревании вина. Продукты окисления катехинов имеют слабовяжущий приятный вкус и золотисто-коричневатую окраску различной интенсивности, благодаря чему выдержанные вина легко отличать от молодых.

Уровень содержания в вине полифенолов определяет биологическую ценность вина, поскольку катехины, антоцианы, флавонолы и особенно лейкоантоцианы обладают Р-витаминной активностью. Эти же соединения обусловливают высокие бактерицидные свойства вина и, следовательно, устойчивость его при хранении. Наибольшей бактерицидностью обладают антоцианы. Благодаря этим свойствам антоцианов красные вина применяют для лечения некоторых кишечно-желудочных заболеваний. Старые вина, в которых большая часть антоцианов выпала в осадок, не проявляют бактерицидных свойств.

Кроме того, по соотношению свободных и связанных полифенольных соединений можно отделять вина, полученные из сока, от вин, выработанных повторным настаиванием на мезге, добавлением сахарозы и последующим сбраживанием.

Способность виноградного танина давать нерастворимые соединения с белками используется для устранения помутнений вина и получения кристально прозрачных изделий. В то же время при несоблюдении технологии полифенолы могут быть причиной появления дефектов: белково-дубиль-ных помутнений, выпадения синего или черного осадка таната окиси железа и др.

Азотистые вещества содержатся в винограде и вине в виде неорганических и органических соединений. Основную их часть составляют аминокислоты и пептиды, а на долю белков, аммонийных солей и амидов приходится не более 20% азотистых веществ. В виноградном сусле и винах, кроме того, имеются амины (гистамин), небольшое количество нитратов, азотистых оснований, меланоидинов. Белки винограда являются комплексными соединениями — гликоп-ротеинами.

Наличие азотистых веществ служит необходимым условием размножения дрожжей. В твердых частях грозди и ягод содержится больше азотистых веществ, чем в мякоти, поэтому сусло-самотек беднее ими по сравнению с суслом, полученным прессованием.

Азотистые вещества относятся к числу соединений, участвующих в образовании высших спиртов — компонентов букета вина.

Ферменты виноградной ягоды, особенно оксидоредуктазы, играют большую роль в виноделии. Наиболее активным ферментом является о-дифенолоксидаза, катализирующая окисление полифенолов в хиноны. Вторым ферментом, участвующим в окислении фенолов, является перок-сидаза, проявляющая свое действие только в присутствии перекисей. В обезвреживании действия перекиси водорода, образующейся в процессе созревания и переработки винограда, большую роль играет фермент каталаза, расщепляющий это соединение на воду и молекулярный кислород.

В виноделии большое значение имеют ферменты, катализирующие гидролиз Сахаров. Подобным ферментом является (3-фруктофуранозидаза. Именно наличием (3-фрук-тофуранозидазы объясняют низкое содержание сахарозы в ягодах винограда. Важную роль играет также инвертаза дрожжей, которую обнаруживают не только в бродящем сусле, но и в молодых винах.

В виноградном соке идентифицированы многие витамины, в основном водорастворимые, однако содержание их невелико, за исключением Р-активных соединений (10— 1000 мг/дм 3 ) и инозита (380—710 мг/дм 3 ). Поэтому натуральные вина нельзя считать витаминосодержащими напитками.

Состав ароматических веществ винограда и вин сложен и многообразен. В настоящее время известно более 350 соединений, обусловливающих ароматические свойства винограда и продуктов его переработки и относящихся к следующим группам веществ: к спиртам (метанол, этанол, n-пропанол, терпинеол, линалоол, гераниол, цитронеллол и др.); к кислотам (муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная, гликолевая, фумаровая, ванилиновая, винная, яблочная, азелаиновая и др.); к кетонам (ацетон, 2-бутанон, 3-октанон, 2-нонанон, (3-ионон и др.); к лактонам; к ацета-лям (диэтилацеталь, метилэтилацеталь, амилэтилацеталь и др.); к амидам; к эфирам этилового, метилового, пропи-лового, изопропилового, n-бутилового и других спиртов.

Эфирные масла сосредоточены в основном в кожице винограда. Наиболее ароматичны мускатные сорта винограда, а также Рислинг, Алеатико, Пино, Каберне, Изабелла, Фурминт и некоторые гибридные сорта.

В натуральном вине различают первичные и вторичные букетистые вещества. Первые из них образуются в процессе созревания ягод, а вторые — в момент брожения сусла, дображивания и при выдержке вин. Вино, имеющее первичный букет, не отличается по аромату от винограда, из которого оно получено. К таким винам относятся мускаты и вина из сортов винограда Рислинг, Пино и др. Их аромат обусловлен эфирами салициловой и антраниловой кислот, ванилином и другими ароматическими веществами, перешедшими в вино из ягод. Вторичные букетистые вещества образуются при переработке многих сортов винограда и особенностей технологии получения и придают вину специфические тона. Например, аромат, характерный для хереса, мадеры, марсалы, токайских вин и многих других. В то же время в вине за счет процессов брожения формируется винный аромат.

Комплекс веществ, участвующий в образовании аромата вина, весьма нестойкий, и со временем в результате жизненных окислительно-восстановительных процессов, протекающих в вине, постоянно изменяется.

Минеральные вещества винограда, несмотря на их малое содержание (0,2—0,6%), играют большую роль в процессах виноделия. Так, железо участвует во всех окислительно-восстановительных реакциях, имеющих особо важное значение для созревания вина. От содержания марганца и меди, входящих в состав простетической группы ряда ферментов, зависят характер брожения и формирование качества вина. По данным А. М. Фролова-Багреева, гармоничность и развитие букета вина обусловлены содержанием марганца, кальция и кремния. Участвуя в электролитических процессах, протекающих в вине при хранении, минеральные вещества влияют на стабильность вина, т. е. на стойкость к помутнению.

Минеральные вещества винограда и вина представлены в основном фосфатами калия, кальция, магния. Из микроэлементов обнаружены медь, марганец, кобальт, цинк, рубидий, свинец, молибден, бор, фтор, йод и др.

Источники:

http://vinograd.info/stati/stati/kaliy-ego-funkcii-i-znachenie-dlya-vinogradnogo-rasteniya.html
http://vinograd.info/stati/stati/nakoplenie-kaliya-svyaz-mezhdu-kaliem-i-rn-soka.html
http://znaytovar.ru/new83.html