Зависимость между строением органических соединений и их букетом и вкусом — Химическая природа веществ, обусловливающих букет вина

Химическая природа веществ, обусловливающих букет вина

Содержание материала

Глава 19
ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ВЕЩЕСТВ, ОБУСЛОВЛИВАЮЩИХ БУКЕТ ВИНА
Букет и аромат вина образуются из эфирных масел винограда, из вторичных продуктов алкогольного брожения, а также из веществ, возникающих в процессе выдержки и старения. Различают букеты по происхождению (первичный букет) и образованию (букет брожения, выдержки и старения).
Первичный букет образуется из эфирных масел винограда; он связан с сортом и характеризует букет молодого вина, обладающего фруктовым ароматом, часто исчезающим при выдержке.
Букет брожения, или вторичные букетистые вещества, возникает во время алкогольного брожения и связан главным образом с превращением углеводов и аминокислот под воздействием винных дрожжей.
Букет выдержки образуется при хранении вина в дубовых бочках, а букет старения — при выдержке в бутылках или герметически закрытых эмалированных цистернах. Букет старения связан с протеканием окислительно-восстановительных процессов. Это последняя стадия развития вина, при которой оно достигает особой тонкости.

Вещества, образующиеся в процессе алкогольного брожения

Процесс алкогольного брожения сопровождается многими биохимическими реакциями, в результате которых образуются различные вещества. Специфичность этих реакций обусловлена наличием в среде ферментативных систем, которые предопределяют ход и направление биохимических процессов в ходе брожения. В связи с этим важная роль в формировании качества вина принадлежит не только главному продукту брожения — этиловому спирту, но и вторичным и побочным продуктам брожения. Химизм образования вторичных побочных продуктов алкогольного брожения изучали многие ученые.
В. З. Гваладзе (1936) и Л. Женевуа (1936|) считают, что основным соединением, которое участвует в образовании вторичных продуктов, является уксусный альдегид, от наличия которого зависит как образование этилового спирта, так и вторичных продуктов. С. В. Дурмишидзе (1963) показал, что из меченого уксусного альдегида образуются кислоты цикла Кребса: уксусная, янтарная, фумаровая, яблочная, лимонная, а также гликолевая кислота, глицерин, 2,3-бутиленгликоль.
Под воздействием дрожжей в среде образуются высшие спирты и летучие кислоты алифатического ряда, которые в присутствии эстераз этерифицируются с образованием сложных эфиров, обладающих фруктовым ароматом.

Превращение аминокислот в высшие спирты протекает не только путем окислительного дезаминирования, но и путем переаминирования аминокислот с кетокислотами. Дрожжи из аминокислот способны образовывать целый ряд соединений. Аспарагиновую кислоту они превращают в пропиловый спирт, глютаминовую — в α- кетоглютаровую и янтарную кислоты, изолейцин — в активный пентанол, лейцин — в изопентанол, серин — в этиленгликоль, аргинин — в янтарную кислоту и 2,3-бутиленгликоль, фенилаланин — в β-фенилэтанол, тирозин — в тиразол, триптофан — в β-индол и триптофол, гистидин — в β-имидазолэтанол.
Нами было показано, что β-фенилэтанол и n-оксифенилэтанол оказывают влияние на букет вина, в частности на букет шампанского.
Известно, что большая часть ароматических веществ вина возникает при брожении из имеющихся в виноградном соке углеводов, аминокислот и органических кислот.
В процессе алкогольного брожения некоторые компоненты эфирного масла остаются нетронутыми, но большинство из них подвергается изменению под действием дрожжей. К этим веществам относятся углеводороды, терпены, карбонильные соединения, а также вещества, содержащие двойные связи.
В винограде было найдено 25 углеводородов, а в вине не было обнаружено ни одного. Видимо, дрожжи их ассимилируют или же подвергают их трансформации. При брожении сока ненасыщенные альдегиды гексаналь и гексеналь, а также цис- и транс-гексен-2ол-1 превращаются в гексанол. Количество последнего при брожении сусла и формировании вина увеличивается.
Подвергаются изменению также линалоол, гераниол, нерол и а-терпинеол. Дрожжи частично превращают их в эфиры. Так, например, из линалоола они образуют линалилацетат, из гераниола — геранилацетат. Эфирные масла винограда в процессе брожения превращаются в другие вещества, обладающие сильным специфическим букетом.
Дрожжи в процессе алкогольного брожения синтезируют значительные количества новых веществ, часть которых сходна с соединениями, содержащимися в винограде. К ним относятся в первую очередь высшие спирты и основные компоненты сивушных масел. Они образуются как из аминокислот, так и из углеводов.
Известно, что бутиловый и амиловый спирты составляют 85% всего комплекса сивушных масел, формирующих букет вина и коньяка (Е. Пейно, 1959). Содержание сивушных масел в винах колеблется от 100 до 630 мг/л. Очень большое количество их придает вину грубость. Следовательно, происходящие при созревании и старении вина реакции этерификации облагораживают резкий запах сивушных масел за счет накапливающихся сложных эфиров.
Кроме того, в вине накапливаются свободные и этерифицированные альдегиды (ацетали)), кетоны, спирты терпенового ряда (цис- и транс-фарнезол), лак- тоны и фураноны, циклические и алициклические вещества, играющие важную роль в образовании букета вина.

Статья по теме:   Варианты, варианты... - виноград

Формирование аромата и букета вин

Формирование органолептических показателей вина

Важным показателем качества вина является его аромат или букет. Он обусловлен не одним специфическим веществом, а композицией целого ряда компонентов, насчитывающего больше 400 соединений. Он состоит из первичного аромата, приходящего из винограда, к нему добавляется аромат брожения и букет выдержки, обусловленный химическими реакциями, происходящими в процессе созревания виноматериалов.

Тонкий сортовой аромат имеют сорта группы Пино, Рислинг рейнский, Совиньон, Каберне-Совиньон. Более сильный и стойкий аромат у мускатных сортов. Американские сорта винограда (Изабелла, Лидия и др.) имеют навязчивый и приторно-яркий аромат земляники.

Многими учеными установлено, что вещества, отвечающие за аромат винограда, находятся, в основном, в кожице винограда и слоях мякоти, прилегающих к ней. Они входят в состав терпеновых спиртов и вместе со своими производными составляют основу так называемого эфирного масла винограда.

Терпеновые спирты обуславливают аромат мускатных и десертных вин. В винах с законченным алкогольным брожением терпеновые спирты подвергаются существенным изменениям, но их концентрация остается достаточно высокой для восприятия органами чувств.

В процессе брожения под действием дрожжей образуются вторичные продукты, к которым относятся сложные эфиры, высшие спирты, кетоны, ацетали, летучие кислоты и альдегиды. Они являются главными фоновыми компонентами аромата вин, без которых аромат терпеновых спиртов проявляется слабо.

Органы обоняния человека недостаточно чувствительны и по-разному реагируют на разные количества ароматических веществ, поэтому на аромат влияют только вещества, находящиеся в вине в концентрациях выше пороговой.

Пороговая концентрация – это минимальная концентрация вещества, которая может быть зафиксирована с помощью органов нюха. Влияние запаха того или другого вещества в общем аромате выражается с помощью числа аромата. Впервые это понятие ввели ученые из института биохимии им. Баха А. Н. Число аромата – это производное от деления массовой концентрации вещества на его пороговую концентрацию. Вещество принимает участие в формировании общего аромата при значении числа аромата больше единицы.

Терпеновые спирты имеют цветочный аромат. Например, линалоол имеет запах ландыша, гераниол – розы, α-терпинеол – сирени, β-ионон – фиалки. Их массовая концентрация в столовых винах варьирует от 0,01 до 5 мг/дм3, в мускатах – до 10 мг/дм3. Пороговые концентрации терпеновых спиртов находятся в диапазоне 0,53,0 мг/дм3.

Сложные эфиры придают вину фруктово-плодовые оттенки. К эфирам, имеющим фруктово-цветочные ароматы, принадлежат изоамилацетат, изоамилбутират, изоамилкаприлат, изобутиллаурат, этилкапринат, этилкаприлат и др.

Пороговые концентрации эфиров разные. Не имеют запаха или обладают слабым запахом этиллактат, диэтилмалат, этилмиристат. В составе средних эфиров жирных кислот преобладает этилацетат (30-200 мг/дм3), обладающий резким запахом фруктовой эссенции. Интенсивный запах дюшеса принадлежит изоамилацетату, содержание которого в винах колеблется от 3 до 85 мг/дм3.

Высшие спирты – бутанолы и пентанолы составляют 85 % всего комплекса сивушных масел, формирующих букет вин и коньяка. Большие концентрации этих спиртов придают вину грубость. А такие ароматобразующие спирты как b-фенилэтанол и n-оксифенилэтанол положительно влияют на вкус и букет вина.

Пороги аромата высших спиртов, имеющих неприятный запах, достаточно высоки (изопропиловый 2000 мг/дм3, пропиловый 100- 500 мг/дм3, изобутиловый 100-200 мг/дм3, изоамиловый 50-100 мг/дм3), а их содержание в винах незначительно для влияния на аромат. Исключением является изоамиловый спирт. Его массовая концентрация в винах колеблется в диапазоне 100-250 мг/дм3. Высшие спирты, обладающие приятным ароматом (октиловый, доциловый и нониловый), имеют низкие пороговые концентрации (1-5 мг/дм3) и в полной мере могут принимать участие в формировании аромата вина.

Статья по теме:   О хранении черенков винограда. - виноград

Учеными было установлено влияние альдегидов на букет и аромат вин. В состав алифатических альдегидов винограда входят уксусный, пропиловый, масляный, валерьяновый альдегид, гексеналь, гексаналь, цитраль. В концентрированном состоянии они имеют очень резкий запах, а при разведении запах становится приятно-фруктовым. В молодых столовых винах уксусный альдегид не может существенно влиять на аромат вин, так как его число аромата меньше единицы. При концентрациях ацетальдегида выше пороговой вина приобретают тона окисленности, несвойственные группе столовых вин.

В процессе брожения содержание алифатических альдегидов значительно повышается. Он начинает интенсивно накапливаться в начале брожения, потом его концентрация снижается за счет восстановления в этиловый спирт. Поэтому содержание альдегидов всегда будет выше в винах с незаконченным циклом брожения (группа крепких и десертных вин) по сравнению со столовыми винами.

Третья группа веществ букета формируется при созревании и технологических обработках вин. Эти вещества, конечно, характеризуют сам тип вина. Так, в портвейнах, в процессе тепловой обработки с ограниченным доступом кислорода, формируются высокоценные плодово-фруктовые тона и тона сухофруктов.

Технология таких вин как херес и мадера направлена на накопление альдегидов, так как они формируют букет вин и их типичность. Так мадерные (альдегидные) тона развиваются в мадере при тепловой обработке с избытком кислорода, поступающего сквозь поры бочки из воздуха. Иногда мадерные тона сравнивают с каленым орешком миндаля и коньячными оттенками. Хересные дрожжи при производстве хереса накапливают альдегиды, часть которых при выдержке превращается в ацетали. Эти вещества являются главными в формировании неповторимого хересного тона.

Процессы, происходящие при формировании вин

В вине, как и в любой сложной биохимической системе, непрерывно происходят сложные физико-химические и биохимические процессы, позволяющие вину поддерживать свои жизненные процессы. Жизнь вина проходит через пять этапов: образование молодого вина, его формирование, созревание, старение и отмирание.

Образование молодого вина — это период от момента дробления винограда до завершения процесса брожения. Для первой стадии этого этапа, включающей в себя дробление, прессование мезги и осветление, характерны процессы экстракции и диффузии, а также первичные и вторичные окислительно-восстановительные процессы, происходящие под действием ферментов, активизирующиеся после дробления ягод и попадания их в сусло.

Вторая стадия образования молодого вина включает в себя сам процесс брожения сусла или мезги, в результате чего принципиально изменяются исходные свойства продукта (сусла) и в значительной мере — его состав. Наибольшим количественным изменениям подвергаются сбраживаемые сахара, которые при производстве сухих натуральных вин полностью используются дрожжами. В процессе спиртового брожения, помимо главных продуктов — этилового спирта и углекислоты, образуются вторичные продукты, играющие большую роль в создании вкуса и аромата вин. К ним относятся глицерин, янтарная и уксусная кислоты, ацетальдегид, 2,3-бутиленгликоль, ацетоин, лимонная и пировиноградная кислоты, изоамиловый и изопропиловый спирты, эфиры. К концу брожения молодое вино обогащается полипептидами и аминокислотами — продуктами автолиза дрожжей. Фенольные соединения, реагируя с белками вина, образуют таннаты, выпадающие в осадок. Кислоты сусла, так же как и вновь образующиеся при брожении кислоты, частично окисляются или подвергаются превращениям по циклу ди- и трикарбоновых кислот. Витамины в первый период брожения потребляются дрожжами, а после автолиза происходит обратный переход их в вино. Окислительно-восстановительный потенциал (ОВ) по мере сбраживания сусла уменьшается (с 355—485 мВ до 135), достигая минимума в период бурного брожения, когда происходит полное потребление кислорода.

Формирование вина включает период от окончания брожения до момента первой переливки, т. е. до отделения молодого вина от осадка дрожжей.

Установлено, что на качество вина существенно влияют условия и сроки выдержки вина над осадком. При свободном доступе кислорода аминокислоты дрожжей могут стать источником образования нежелательных продуктов— альдегидов и аммиака, придающих винам неприятные тона окисления. Настаивание вина на осадочных винных дрожжах (1—2% массы вина) при 0—10°С устраняет указанный дефект, так как в этих условиях дрожжи выделяют в вино ферменты, но не обогащают его растворимыми азотистыми веществами.

Статья по теме:   Форма виноградного куста длиннорукавная односторонняя Всероссийского НИИВиВ им. Я.И.Потапенко

Наиболее важным для этапа формирования является процесс так называемого «биологического понижения кислотности вин», сущность которого заключается в превращении яблочной кислоты в молочную под действием молочнокислых бактерий Lactobacillus Leuconostoc или Pediococcus. Так как молочная кислота по сравнению с яблочной менее диссоциирована и имеет более мягкий вкус, рН вина повышается, исчезает его «зеленая», резкая кислотность, вкус смягчается.

Этапы созревания и старения вина включают время выдержки его в бочках (резервуарах) и бутылках.

При созревании, протекающем от 2 до 4 лет при доступе кислорода воздуха, вино приобретает стабильность и присущие типу органолептические свойства, т. е. становится «розливозрелым». Старение вина происходит без доступа воздуха в течение 4—12 лет и более. В этот период полностью развиваются тонкий вкус и специфический аромат, свойственные старым винам определенного типа.

Изменения в составе и качестве вин при созревании обусловлены сложными физико-химическими превращениями, из которых наибольшее значение имеют процессы окислительно-восстановительного характера и сахаро-амин-ные реакции. Поэтому очень важно обеспечить необходимый доступ кислорода в процессе выдержки вина. Взаимодействие составных частей вина с кислородом способствует уменьшению его терпкости в результате окисления полифенолов.

Переводя в осадок легкоокисляемые соединения, кислород повышает тем самым стабильность вин и способствует формированию их органолептических свойств. Избыток поглощенного кислорода приводит к переокислению вина в результате окислительного дезаминирования аминокислот с образованием из них аммиака и альдегидов, придающих вину горький привкус. При значительном накоплении этих продуктов «переокисленный» тон вина переходит в «мышиный». Причины окисленного тона вина окончательно не установлены. Некоторые исследователи объясняют появление этого дефекта присутствием диацетила.

Старение вина начинается с момента, когда окислительные процессы не могут больше улучшать вкусовые и ароматические свойства вина. Вкус и аромат старого вина создаются при низком ОВ-потенциале. Наиболее тонкий букет в выдержанном вине бывает при величине ОВ-потенциала не выше 200—250 мВ.

Считается, что наибольшую роль в улучшении органолептических свойств вин при старении играют реакции этерификации, при которых из спирта и кислот образуются сложные эфиры. Однако прямой зависимости между качеством вина и содержанием в нем эфиров не установлено. Более того, отмечено, что при избыточном накоплении уксусноэтилового эфира в вине наблюдается неприятный привкус («штих»). При взаимодействии альдегидов и спиртов образуются ацетали, являющиеся ценными компонентами букета вин. На формирование букета благоприятно влияют аминокислоты и продукты их взаимодействия с сахарами — меланоидины. Реакции меланоидинообразования наиболее интенсивно протекают в специальных винах. Продукты распада Сахаров придают вину карамельные (малажные) тона. При их чрезмерном развитии в таких винах, как херес, мадера и мускаты, теряется свойственный типу вина вкус и аромат.

В результате реакций этерификации и конденсации на внутренних стенках посуды, в которой выдерживается вино, появляются осадки (рубашка), состоящие из полимеризованных красящих веществ и других соединений. Этот процесс особенно характерен для красных вин.

Отмирание вина является конечной стадией его развития. Оно связано с необратимым распадом основных его компонентов и всей системы в целом. Объективными признаками начавшегося распада вин являются выпадение красящих веществ в осадок и приобретение вином неопределенного цвета с грязноватым оттенком, потеря аромата и появление неприятного запаха разложения, резкое изменение и ухудшение вкуса, обусловленное разрушением спирта и органических кислот и накоплением продуктов распада.

Срок жизни вина в основном зависит от его типа, качества и условий хранения, но рано или поздно вино разрушается. Лучшие натуральные вина можно выдерживать до 30—35 лет, а наиболее экстрактивные высококачественные специальные крепкие и десертные вина — до 100 лет и более.

Источники:

http://vinograd.info/knigi/osnovy-biohimii-vinodeliya/himicheskaya-priroda-veschestv-obuslovlivayuschih-buket-vina.html
http://vinograd-vino.ru/biotekhnologiya-vin/232-formirovanie-aromata-i-buketa-vin.html
http://znaytovar.ru/new85.html

Ссылка на основную публикацию

Adblock
detector
×
×