Химический состав винограда и вина

Основной задачей химии вина - науки о химическом составе винограда и его превращениях в процессе переработки на вино - является научное обоснование технологических процессов, организация и осуществление контроля за их прохождением, создание новой технологии. Химия вина с помощью современных методов изучает сущность процессов, составляющих основу изготовления вин, что позволяет наиболее правильно создавать новые прогрессивные технологические схемы, совершенствовать существующие.

Важным звеном в решении этой задачи является организация четкого контроля за ходом технологических процессов, качеством сырья и готовой продукции.

Для изучения курса "Химия вина" необходимо ознакомиться с химическим составом винограда и вина и процессами, происходящими при изготовлении и созревании вина.

Часть 1. Химический состав винограда и вина

В винограде содержатся (см. схему): углеводы, кислоты, азотистые вещества, фенольные вещества, ароматообразующие вещества, ферменты, витамины, минеральные вещества.

Вино состоит из:

1. Вещества, перешедшие в вино из винограда: углеводы (очень мало), кислоты, азотистые вещества (в 2-3 раза меньше), фенольные вещества (неполностью переходят), ароматообразующие вещества (частично теряются), ферменты (меньше), витамины (меньше), минеральные вещества (примерно такое же количество);

2. Вещества, которых не было в винограде и которые образовались при брожении: этиловый спирт (в большом количестве), глицерин и другие многоатомные спирты, высшие спирты, летучие (жирные) кислоты, альдегиды (в большом количестве), эфиры сложные, кетокислоты, нелетучие кислоты (молочная, янтарная, пировиноградная) и другие.

Глава 1. Кислоты

Все кислоты, содержащиеся в винограде и вине, можно условно разделить на следующие группы:

Рассмотрим подробнее каждую группу.

1.1. Неорганические кислоты

Фосфорная кислота - H₃PO_4­.

Содержится в виде фосфатов, которые поступают в виноград из почвы. Фосфорная кислота и ее соли являются необходимым источником питания дрожжевых клеток (микроорганизмы эллипсоидной формы, которые осуществляют процесс брожения).

Серная кислота - H₂SO₄.

Также содержится в виде солей.

Угольная кислота - H₂CO₃.

Практически не содержится в винограде, но содержится в вине. Она образуется в процессе брожения, содержится в молодых столовых винах (концентрация примерно 1 г/л). Особенно много угольной кислоты в игристых и шампанских винах - 8¸10 г/л. В таких концентрациях угольная кислота предотвращает возможность возникновения процесса брожения. В игристых и шампанских винах угольная кислота образуется при естественном сбраживании сахара в герметичном сосуде (бутылке, резервуаре). Содержание угольной кислоты в шипучих винах несколько меньше, чем в игристых. Но это не продукт естественного брожения, а технологический прием - сатурация (газирование) вина.

По теории профессора Агабальянца, наряду со свободными формами, углекислый газ содержится в шампанских винах и в виде связанных форм, природа которых недостаточно изучена.

По мнению профессора Мержаниана, углекислый газ способен связываться с белками, пептидами, аминокислотами.

Предполагалось, что одной из химических форм связанного углекислого газа является диэтилкарбонат (диэтиловый эфир пирокарбоновой кислоты). Эксперименты показали, что это вещество не обнаруживается в шампанских винах. Кванто-механическими расчетами сотрудников кафедры было доказано, что углекислый газ способен образовывать химически устойчивые соединения с образованием ковалентных связей с аминокислотами и спиртами.

Сернистая кислота - H₂SO₃.

Также практически не содержится в винограде, но содержится в вине. Считается, что это продукт искусственного внесения диоксида серы SO₂ в виноградный сок и вино.

Работы молдавских ученых показали, что сернистая кислота частично образуется при брожении в концентрации 20-40 мг/л. Это явление также имеет большое технологическое значение, особенно при производстве коньяка и получении коньячного виноматериала.

Так при производстве коньячных виноматериалов запрещено вносить диоксид серы в виноградный сок, так как образующаяся в дальнейшем сернистая кислота разъедает медные аппараты при перегонке, взаимодействие сернистой кислоты с компонентами вина вызывает образование меркаптана, имеющего неприятный запах.

Сернистая кислота широко используется в виноделии, также нашел применение искусственный диоксид серы.

Сернистый ангидрид дозируется в виноградный сок в концентрации 30-100 мг/л.

Основные функции, которые выполняет диоксид серы:

1. Предотвращение сбраживания;

2. Снижение влияние кислорода (в качестве антиоксиданта);

3. Ингибирование действие активного окислительного фермента - полифенолоксидазы (данный фермент вызывает потемнение вин).

Функции диоксида серы:

1. Антисептик;

2. Антиоксидант;

3. Ингибитор активного фермента полифенолоксидазы. Этот фермент ускоряет потемнение сока.

Однако, диоксид серы - нежелательный продукт в вине.

1.2. Органические кислоты

Их номенклатура намного шире, чем неорганических. В виноделии различают титруемую кислотность, обусловленную нелетучими кислотами, и летучие кислоты.

1.2.1. Летучие (жирные) кислоты

Это одноосновные алифатические кислоты. Среди них в наибольшем количестве содержится уксусная кислота СН₃ - СООН, на долю которой в вине приходится ~80% всех летучих кислот.

Эти кислоты практически не содержатся в винограде, а образуются в процессе брожения (т.е. являются продуктом жизнедеятельности микроорганизмов).