Значение альдегидов

Ароматические альдегиды главным образом играют важную роль в коньячных спиртах.

По теории профессора Агабальянца уксусный альдегид является показателем окисленности. В хороших столовых винах концентрация составляет 20-30 мг/л.

По концентрации гетероциклических альдегидов можно определить, добавляли в вино вакуум-сусло или нет.

Кетоны

Кетоны - вещества, в состав которых входит кетогруппа, связанная с радикалами.

R₁ CH₃

C=O C=O

R₂ CH₃

ацетон

СН₃ CH₃

C=O C=O

СН-ОН С=О

СН₃ CH₃

ацетоин диацетил

Концентрация диацетила, как и концентрация уксусного альдегида, характеризует окисленность вин. Чем его концентрация выше, тем вино более окисленное.

Наряду с данными кетонами в вине в последние годы обнаружены и другие кетоны с количеством атомов углерода С₄-С₅:

СН₃-СН₂-С=О СН₃-(СН₂)₂-С=О

СН₃ СН₃

бутанон-2 пентанон-2

Н₂С СН₂

Н₂С С=О

О

g-бутиролактон

Н₃С СН₃ Н₃С СН₃

СН=СН-С=О СН=СН-С=О

СН₃ СН₃ СН₃

СН₃ СН₃

a-ионон b-ионон

a- и b-ионон по данным Родопуло и Писарницкого является отвественным за сортовой аромат винограда сорта Каберне. Оно обладает запахом фиалки.

Однако, роль кетонов в вине недостаточно изучена.

Ацетали

Образуются при взаимодействии спиртов с альдегидами.

ОН О-С₂Н₅

СН₃-СН=О + НО-С₂Н₅ СН₃-СН-О-С₂Н₅ + НО-С₂Н₅ СН₃-СН

О-С₂Н₅

полуацеталь ацеталь

(диэтилацеталь)

Реакция ацеталеобоазования особенно интенсивно протекает при хересовании.

По данным профессора Саенко в Хересе содержание ацеталей бывает приблизительно равно концентрации альдегидов (иногда даже в соотношении 1:1).

В настоящее время эти данные подвергаются сомнению. Зарубежные ученые считают, что концентрация ацеталей мала (не достигает 100 мг/л).

Наряду с вышерассмотренным ацеталем в вине найдены в небольшом количестве и другие ацетали. Но они не имеют большого значения.

2.2.3. Эфиры

ЭФИРЫ

Простые Сложные

спирт+ Спирт+кислота

спирт

Средние Кислые

-Н₂О

С₂Н₅-ОН + НО-С₂Н₅ С₂Н₅-О-С₂Н₅

диэтиловый эфир (серный эфир)

Простые эфиры содержатся в вине в весьма ощутимых количествах. Они используются в медицинской промышленности (диэтиловый эфир), обладают специфическим запахом.

Остальные эфиры содержатся в небольших количествах - несколько мг/л. Также влияют на аромат.

Как показали исследования, при стоянии в бокале эфиры быстро улетучиваются и аромат становится разлаженным.

Сложные эфиры

В вине присутствуют все сочетания спиртов и кислот в виде эфиров.

Впервые реакция этерификации была изучена Э.Пейно. Эта реакция подчиняется закону действующих масс. Концентрация эфиров никогда не достигает теоретически возможной (~0,6-0,7 от теоретической концентрации). Реакция этерефикации в вине протекает медленно. Дикарбоновые кислоты особенно плохо подвергаются реакции этерификации (яблочная, винная, янтарная).

О О

COOH С С

О - С₂Н₅ О - С₂Н₅

CH₂ -Н₂О СН₂ -Н₂О СН₂

+ НО - С₂Н₅ + НО - С₂Н₅

CH₂ СН₂ СН₂

О О

COOH С С

ОН О - С₂Н₅

янтарная этилсукцинат диэтилсукцинат

кислота (кислый эфир) (средний эфир)

О О

COOH С С

О - С₂Н₅ О - С₂Н₅

CH₂ -Н₂О СН₂ -Н₂О СН₂

+ НО - С₂Н₅ + НО - С₂Н₅

CHОН СНОН СНОН

О О

COOH С С

ОН О - С₂Н₅

яблочная этилмалат диэтилмалат

кислота

При этерификации дикарбоновых кислот образуются кислые и средние эфиры.

Для винной кислоты обнаружен только кислый эфир - этилтартрат.

Эфиры - очень пахучие вещества с самыми разнообразными запахами. Однако, напрямую связать букет вина с концентрацией эфиров ученым не удалось. В этом вопросе сушествует много неясностей.

В наибольших количествах в вине содержится этилацетат. Этот эфир образуется при брожении и является нормальным продуктом в вине. Особенно много данного эфира образуется при уксуснокислом скисании, вызываемым Acetobacter - бактериями уксусного скисания, которые синтезируют этилацетат. Если его количество выше 100 мг/л, значит вино подверглось атаке данных бактерий.

В винах, в которых уксуснокислое скисание началось, концентрация этилацетата достигает 200 мг/л. Такие вина направляют на получение уксуса. При концентрации 50-80 мг/л этот эфир не вызывает порчи вина. Если вино долго стоит в бокале, концентрация данного эфира резко уменьшается и аромат становится разлаженным.

Этиловые эфиры капроновой, каприловой и каприновой кислот называются энантовыми эфирами. Особое значение им придается в коньячном производстве. По мнению французских ученых эти эфиры придают парфюмерные тона французским коньякам (российские ученые считают, что это мыльные тона).

При перегонке реакция этерификации существенно ускоряется (при повышении температуры, медь в перегонных аппаратах является катализатором данной реакции).

Наряду с этим, наличие дрожжей способствует накоплению данных эфиров. Они придают мягкость, изысканность и улучшают качество коньяков.

Большое значение имеет композиция эфиров, так как аромат одних эфиров усиливается в присутствии других. Однако, данная область мало изучена.

2.2.4. Липиды

ЛИПИДЫ

Свободные Стеролы Гликолипиды Фосфолипиды

жирные

кислоты Моноглицериды

Диглицериды

Триглицериды

Липиды - продукты взаимодействия глицерина и жирных кислот.

В винограде содержатся также воска (оболочка виноградной ягоды покрыта тонким слоем, который называется пруином). Воска - продукты взаимодействия высокомолекулярных спиртов (с количесвом атомов углерода C₂₄-С₂₈) и высокомолекулярных жирных кислот (с количеством атомов углерода выше С₁₆). В состов восков входят и терпеновые высокомолекулярные спирты.

В вине содержатся все фракции липидов, которые переходят главным образом из дрожжевых клеток, в которых они содержатся.

СН₂ -ОН СН₂ -О-СО-R

СН - ОН + О=С-R СН₂ -ОН

СН₂ -ОН НО СН₂ -ОН

моноглицерид

глицерин карбоновая

кислота

Моно-, ди- и триглицериды - главные составляющие липида, в состав которых входят жирные кислоты - пальмитиновая, стеариновая из насыщенных и олеиновая, линолевая, линоленовая из ненасыщенных.

В виноградном масле содержится много ненасыщенных кислот в составе липидов. Особенно ценным является оливковое масло.

Твердые жиры - свиной, говяжий - являются очень вредными для здоровья человека (особенно вреден твердый говяжий жир).

Содержание в вине свободных жирных кислот с количеством атомов углерода С₂₀-С₄₀ очень мало.

Фосфолипиды и гликолипиды более присущи дрожжевым клеткам, так как входят в состав оболочек.

Липиды влияют на вкус вина и почти не влияют на аромат.

По данным Родопуло этиллинолеат придает “подсолнечный” тон шампанскому.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Что такое ароматообразующие вещества?

2. Какие группы веществ влияют на аромат вина?

3. Эфирные масла и их подразделение на группы.

4. Чем отличается букет вина от аромата?

5. На какие группы делятся спирты вина и какова их роль?

6. Значение альдегидов и их классификация?

7. Какие эфиры Вы знаете?

8. На что влияют липиды вина?

Тесты по теме:

1. Эфирные масла винограда делятся:

А) Только на терпеноиды; Б) На гексеналь и гексенол; В) На терпеноиды, гексеналь+гексенол и другие ароматообразующие вещества; Г) Альдегиды, кетоны и эфиры.

2. Альдегиды могут вступать в реакции:

А) Соединения с сернистой кислотой; Б) С кислотами с образованием сложных эфиров; В) Со спиртами с образованием ацеталей.

3. Альдегиды фуранового ряда в вине представлены:

А) Фурацилином; Б) Фурозалидоном; В) Фурфуролом; Г) Метилфурфуролом.

4. Сиреневый альдегид-этот представитель альдегидов:

А) Фуранового ряда; Б) Коричного ряда; В) Бензойного ряда.

5. В винограде и вине не представлены альдегиды:

А) Алифатического ряда; Б) Бензимидазольного ряда; В) Гетероциклического ряда; Г) Ароматического ряда.

6. Трехатомный спирт-глицерин придает вину:

А) Неприятную "зеленую кислотность" и травяной аромат; Б) Горьковатый вкус и терпкость; В) Сладковатый вкус, мягкость и маслянистость.

Химические процессы, протекающие при производстве вина

По мнению профессора Герасимова М.А. вино проходит 5 стадий:

1. Образование

2. Формирование

3. Созревание

4. Старение

5. Отмирание

Академик Опарин А.И. высказал мнение, что перед образованием вина существует еще одна стадия - ферментация сырья. Таким образом, согласно современным представлениям, различают следующие стадии производства вина:

1. Ферментация сырья

2. Образование вина

3. Формирование вина

4. Созревание вина

5. Старение вина

6. Отмирание вина

Существуют различные типы вин: столовые, шампанские, игристые, у которых "срок жизни" очень короткий. Наряду с этим существуют и другие вина: крепленые - Портвейн, Мадера, Херес, Малага, у которых "срок жизни " в несколько раз больше.

К "долгожителям" относится коньяк, который может выдерживаться cтолетия без отмирания, в то время как для столовых вин “срок жизни” составляет 3-10 лет. Белые вина живут меньше, чем красные. Чтобы понять механизм процессов (который мало изучен) обратимся к следующим таблицам. Данные таблиц помогают наглядно представить процессы, протекающие на каждой стадии производства вина.

Глава 3. Ферментация сырья

3.1. Дробление сырья (яблок, виноградной ягоды)

При этом происходит нарушение метаболизма клеток виноградной ягоды (яблока), а также ферментативных процессов, протекающих в клетке. В результате этого происходит отмирание клеток, атака кислорода воздуха и окисление всех компонентов. Далее идет диффузия из кожицы различных веществ (ароматообразующих, красящих, фенольных веществ).

Обычно при отмирании клеток начинается активизация гидролитических ферментов и идет гидролиз биополимеров: в первую очередь белков.

При этом активизируется неуправляемый процесс, происходящий в разрушенной виноградной ягоде - мацерация.

При мацерации интенсивно растворяется кислород воздуха, с другой стороны, для предотвращения ОВ - процессов в вино вводят SO2, так как клеточные стенки начинают отмирать; при этом из кожицы в сок переходят различные компоненты.

Также происходит процесс адсорбции на поверхности ягоды, так как микроповерхность кожицы достаточно развита, на ней адсорбируются некоторые биополимеры. Химические и биихимические реакции на данной стадии очень разнообразны.

ПФО - катализирует реакции окисления ортодифенолов в хиноны (реакции см. раздел "Ферменты"). На данной стадии практически все ферменты являются очень активными. Для пероксидазы создаются великолепные условия, так как в вино проникает кислород воздуха (при этом образуется перекись водорода - субстрат, которым она атакует все вещетсва, содержащиеся в винограде).Аскорбатоксидаза имеет большое значение в соковом производстве. Ненасыщенные вещества окисляются не только ферментативным путем.

При окислении ненасыщенных соединений образуются органические перекиси, содержащие очень активный атомарный кислород; который вызывает цепную реакцию окисления.

Очень активно идут гидролитичесике процессы разложения различных веществ- белков, сахарозы, гликозидов.

Также происходят взаимопревращения органических веществ и АМК. Данные превращения исследовал академик Дурмишидзе (используя меченые атомы он показал, что углеродные атомы, входящие в состав АМК, переходят при данной стадии в другие органические соединения).

Следует отметить, что данная стадия очень сложная и очень активная. При ее прохождении очень сильно изменяется состав соков (неокрашенный сок становится окрашенным через несколько часов).

После периода мацерации (который может длиться минуты-часы-сутки) мезгу отпрессовывают и получают сок - сусло, которое в технологии некоторых вин обычно направляется на отстой.

Наряду с этим вводят SO2. При отстое образуются белково-танатные комплексы. Сок также содержит взвешенные частицы, которые через некоторое время осаждаются (происходит осветление сока). Обычно отстой длится 12-24 часа.

Большая часть ферментов остается на твердых частях винограда, а в сок переходит некоторая их часть.

Дробление.

Классический метод дробления - ногами.

Однако, наиболее распротраненый метод - прессование; виноград загружают в прессы различной конструкции и прессуют (виноград дробится).

В нашей стране наиболее распространены валковые и центробежные дробилки.

Следует омтетить, что процессы при разных видах дробления протекают по-разному. Разница во времени также влияет на различные типы реакций - химичесике, биохимические и т.д.

3.2. Мацерация

Мацерация мезги имеет очень много технологичесикх решений.