Фенольные соединения винограда и вина
ПЛАН
1. Фенольные соединения винограда и вина. Их физиологическая и технологическая роль.
2. Флавоноиды винограда и вина: катехины, лейкоантоцианы, антоцианы.
3. Олигомерные и полимерные фенольные соединения.
4. Технологическое значение фенольных соединений.
Литература:
1. Кишковский З.Н., Скурихин И.М. Химия вина.-2-е изд.,перераб. и доп. – М.:Агропромиздат, 1988.- 254 с.
2. Нилов В.И.,Скурихин И.М. Химия виноделия.- М.: Пищевая промышленность,1967.-441 с.
3. Родопуло А.К. Биохимия виноделия.- М.:Пищевая промышленность,1971.-371 с.
В винограде и винах подробное исследование фенольных соединений началось по существу лишь в последние годы. Результаты этих исследований позволили значительно расширить представление о составе и свойствах этой чрезвычайно важной группы соединений, характеризовавшейся ранее суммарно как дубильные (таниды или танины) и красящие вещества (антоцианы). В свете последних данных такое определение фенольных соединений может быть использовано лишь как комплексный показатель в оценке технологических свойств винограда и вина – их вкусовых способностей, цвета.
В винограде и вине содержатся: катехин, антоцианы, лейкоантоцианидины, флавонолы, флавоны и танины.
Катехины. Представляют собой бесцветные кристаллические вещества. В отличие от большинства других флавоноидов они гликозидов не образуют. Катехины как и лейкоантоцианидины являются родоначальниками дубильных веществ конденсированного ряда. Они хорошо растворяются в спирте, ацетоне, эфире, но нерастворимы в хлороформе, бензине. С хлорным железом дают зеленое окрашивание, с ванилином и концентрированной НСI – красное, с сернокислым железом и сегнетовой солью синее окрашивание. В начале созревания в винограде (в кожице и семенах) появляется (+) катехин и (-) эпикатехин, затем (-) галлокатехин, который к моменту созревания начинает преобладать среди катехинов, и в конце созревания появляется (-) эпикатехингаллат.
|
|
|
Общее содержание катехинов (водо – и щелочерастворимых) по мере созревания винограда увеличивается и достигает максимума к началу созревания. Впоследствии оно несколько уменьшается. Содержание катехинов в сусле и вине зависит от способа переработки винограда, точнее от времени и условий контакта сусла с твердыми частями ягоды и грозди. В результате в вино может перейти до 50% катехинов ягоды или грозди. Обычно в белых столовых винах катехинов содержится в 2 – 5 раз меньше, чем в красных. Наиболее богаты катехинами (до 500 мг/дм3) кахетинские вина, выдерживаемые на гребнях.
При выдержке вина количество катехинов уменьшается и в старых винах оно ровно 0.
|
|
|
Антоцианы. Антоцианы являются красящими веществами растений и придают плодам, ягодам, листьям, цветам самые разнообразные оттенки – от розового до черно – фиолетового.
Для антоцианов характерна легкая способность полимеризироваться. Этот процесс может проходить в отсутствии кислорода, хотя и ускоряется им. В результате меняется окраска – полимеры антоцианов имеют бурый цвет. В винограде красных сортов антоцианидины присутствуют в виде моно – и дигликозидов. Общее число их может достигать 12 и более.
При созревании винограда количество антоцианов постоянно увеличивается. В винограде некоторых сортов антоцианы накапливаются как в кожице, так и в мякоти (сорта – красители - Саперави), у большинства же сортов они содержатся только в кожице.
При раздавливании винограда происходит экстракция антоцианов из кожицы. При этом введение S02 ускоряет денатурацию плазмы и усиливает диффузию антоцианов. Повышение температуры также способствует увеличению антоцианов в сусле.
При брожении протекает два противоположных процесса. С одной стороны в связи с повышением спиртуозности усиливается экстракция антоцианов. С другой стороны, образующийся ацетальдегид конденсируются с антоцианами, что вызывает их осаждение. Обычно второй процесс преобладает во второй половине брожения. Поэтому наиболее часто максимум содержания антоцианов наблюдается после сбраживания сусла до содержания спирта 3 – 6%.
|
|
|
При выдержке вин содержание антоцианов уменьшается.
Вследствие бактерицидных свойств антоцианов красные вина иногда используются в терапии желудочных болезней. Старые красные вина, в которых большая часть антоцианов выпала в осадок, почти не проявляют своих бактерицидных свойств.
Лейкоантоцианидины содержат три ассиметрических углеродных атома (С2,С3,С4) и каждый из них может быть представлен восемью изомерами и четырьмя рацематами. Лейкоантоцианидины являются аморфными веществами. Окисляются значительно легче катехинов. Они растворимы в воде, этаноле, ацетоне, хуже в этилацетате и в отличие от катехинов не растворимы в диэтиловом спирте. В винограде и вине обнаружены лейкопеларгонидин и лейкодельфинидин. Они содержатся в кожице и особенно в семенах и сопровождаются олигомерными и полимерными формами.
Свободные лейкоантоцианидины в белых выдержанных винах отсутствуют. Конденсированные лейкоантоцианидины, входящие в группу танинов, содержатся в винах от 1,5 до 4,5 г/дм3.
|
|
|
Больше всего лейкоантоцианидинов в семенах, затем в гребнях и мало их содержится в кожице.
Флавонолы. В кожице винограда флавонолы присутствуют в форме моногликозидов.
В винах 6 белых и красных сортов винограда, полученных брожением на мезге, было найдено от 37 до 97 мг/дм3 флавонолов.
В гребнях винограда может содержатся флавонолов 0,75 – 0,19 мг/кг, в кожице 0,10 – 0,15 мг/кг, в семенах следы. В кахетинских винах найдено флавонолов от 26,6 до 38,6 мг/дм3, в красных винах европейского тепла от 18,8 до 21,9 мг/дм3. В белых винах европейского типа флавонолов не обнаружено.
Флавонолы обладают сравнительно слабым Р – витаминным и бактерицидным действием.
Флавоны окрашены в светло – желтый цвет. Растворимы в воде, спирте, в разбавленных кислотах и щелочах.
В растениях встречаются как в виде агликонов, так и в виде гликозидов.
В винограде в небольших количествах в виде гликозидов обнаружены хризол, апигенин и лютеолин. О превращении их при созревании винограда, брожении и выдержке вина данных не имеется.
Олигомерные и полимерные фенольные соединения.
Олигомерные фенольные соединения стали предметом исследований лишь в последнее время. В связи с легкой окисляемостью и обилием стереоизомерных форм, изучение этой группы фенольных соединений встречает много трудностей. Полимерные фенольные соединения представлены в растениях дубильными веществами, лигнином и меланинами. Меланины обнаруживаются в основном в низших растениях. Дубильные вещества разделяютс на две группы – гидролизуемые и негидролизуемые (кондинсированные).
Гидролизуемые дубильные вещества являются полиэфирами фенолкарбоновых кислот и сахаров и способны расщепляться на простейшие фрагменты при нагревании с разбавленными минеральными кислотами.
Конденсированные дубильные вещества являются производными, главным образом катехинов и лейкоантоцианидов, значительно реже в образовании их принимают участие другие флавоноиды.
Рассматривая данные последних работ в области фенольных соединений винограда и вина, можно сделать вывод, что группа конденсированных дубильных веществ также в них представлена. Этой группой являются танины вина.
Танины. Согласно существующему представлению, танины винограда и вина состоят из смеси полимеров, образующихся конденсацией от 2 до 10 элементарных молекул флавоноидов (катехинов и лейкоантоцианидов). Каждый их этих полимеров обладает различными свойствами, в частности различным вяжущим вкусом. Структура танинов меняется в процессе выдержке вин. Она не идентична также у танинов, экстрагированных из кожицы винограда на холоде и при нагревании. Молекулярная масса танинов молодых вин составляет 500 – 800; вин, полученных из сусла прессовых фракций 1000 – 1500; выдержанных вин – 3000 – 4000. Молекулярная масса танинов старых вин уменьшается вследствие выпадения в осадок наиболее конденсированных форм танинов. Танины играют важную роль в окраске красных аин. В отличие от антоцианов они при длительном контакте сусла с твердыми частями грозди винограда не адсорбируются на гребнях, дрожжах и их содержание увеличивается в процессе мацерации. При изготовлении вин, поступающих на реализацию в молодом возрасте, следует контакт сусла с мезгой, ограничить непродолжительным временем. Это позволит достигнуть максимального содержания в вине антоцианов и максимальной интенсивности его окраски без избыточного содержания танинов. И, напротив, при изготовлении выдержанных вин следует предусматривать длительное настаивание сусла на мезге с тем, чтобы повысить содержание в нем танинов, оказывающих интенсифицирующее действие на окраску вин при их хранении.
Лигнин. Представляет собой трехмерный полимер фенольной природы. Он содержится в одревесневших клеточных стенках и главным образом в серединной пластинке и формирует опорные ткани растений (ствол, стебли, многолетние корни).
В древесине он связан химически с углеводами β – глюкозидными или полуацетатными связями. При щелочном окислении лигнина возникают ароматические альдегиды: n – оксибензальдегид, ванилин и сиреневый альдегид. Предшественниками лигнина являются окисикоричные спирты (конифериловый и синаповый).
Исследование лигнина винограда было начато относительно недавно. Лигнин обнаружен в гребнях винограда (5 – 10%), в семенах (10-15%) и в небольших количествах лигниноподобные вещества найдены в кожице.
Лигнин в значительных количествах (17 – 30%) обнаружен в дубовой кленке. При выдержке вин и коньячных спиртов в дубовых бочках происходит гидролиз лигнина дубовой клепки с образованием ароматических альдегидов.
Обогащение вина продуктами гидролиза и распада лигнина происходит более интенсивно при тепловой обработке вин в бочках или в цистернах с дубовой клепкой (например, при мадеризации).
Меланины. Являются темно – коричневыми или черными пигментами. Свойственны главным образом животным и микроорганизмам. Образуются обычно при ферментативном окислении тирозина или диоксифенилаланина. Меланины грибов и некоторых высших растений (например, семена подсолнечника, арбуза) представляют собой производные пирокатехина или 3,4 – диоксифенилаланина.
Меланины грибов и некоторых высших растений (например, подсолнечника, арбуза) представляют собой производные пирокатехина или 3,4 диоксифенилаланина. Методом электронного парамагнитного резонанса выявлено, что для меланиновых структур характерно наличие больших количеств стабильных свободных радикалов. Эта группа фенольных соединений в винах стала изучаться только в последнее время. Меланин вина был назван эномеланином. Он содержится в винах в растворимом состоянии в виде комплексов с белками и углеводами, обнаружен в продуктах покоричневения и полимерных осадках вин; содержится в виноградных выжимках. Эномеланин относится к группе нетаниновых фенолов и представляет собой полисопряженный сополимер продуктов окисления простых ароматических фенолов, в основном диоксибензолов, которые, в свою очередь, образуются при окислительной деструкции флаван 3,4 – диолов.
Эномеланин локализуется в основном в кожице виноградной ягоды, поэтому в прессовых фракциях сусла его больше, чем в сусле – самотеке. Более высокое содержание эномеланина наблюдается в винах, технология которых предусматривает длительный контакт сусла с мезгой. Образование эномеланина возможно непосредственно в винах в процессе их выдержке вследствие окисления. Эномеланин обладает высокой адсорбционной способностью и играет значительную роль в возникновении окислительной порчи вин, всегда обнаруживается в продуктах покоричневения и коллоидных осадках.
Впервые эномеланин был получен из виноградных выжимок в физико – химическом институте АН.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 167; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!