Состав минеральных веществ
Одни минеральные вещества в винограде и вине представлены в довольно ощутимых количествах (например, калий), содержание других не превышает 1 мг/дм3. В сусле обнаружены минеральные вещества в количестве 3-5, в вине – 1,5-3,0 г/дм3, что составляет 5-15% общего количества экстрактивных веществ (без сахара) как в сусле, так и в вине.
Уменьшение количества минеральных веществ в винах обусловлено выпадением в осадок части элементов в виде солей в процессе брожения, обработки и хранения вина (при оклейке,термическом воздействии и др.). Часть минеральных веществ используется дрожжами.
Содержание минеральных веществ в винах зависит от сорта винограда, места его произрастания, агротехники, технологии переработки. Оно может колебаться в значительных пределах.
Минеральные вещества в винограде и вине находятся как в неорганической, так и в органической форме. Так,от 10 до 60% фосфорной кислоты находится в органической форме (в виде лецитина, гексозо-, пентозо- и триозофосфатов, в составе некоторых витаминов). Примерно 10% серы приходится на метионин и глютатион, сера входит в состав белков, ферментов и других органических веществ. Многие элементы содержатся в витаминах, ферментах, белках и других органических соединениях.
Железо, например, образует комплексные соли с винной, лимонной и некоторыми другими кислотами. Органические формы минеральных веществ прочнее неорганических.
|
|
|
Содержание минеральных веществ в винограде (а следовательно, и в вине) в значительной мере зависит от сорта, степени зрелости, климатических условий, состава почвы и приемов агротехники.
В винограде, выращенном вблизи моря, содержание хлора и натрия может составить до 2г/дм3, брома – до 3мг/дм3.Эти количества значительно превышают обычные. При внесении на виноградниках минеральных удобрений содержание некоторых элементов в винограде может заметно увеличиваться.Так, при внесении в почву суперфосфата повышается содержание фосфора в винах.
При нормальном созревании винограда содержание минеральных веществ в нем обычно увеличивается и возрастает щелочность золы. Из структурных элементов ягоды в наибольшей степени при созревании обогащается минеральными веществами мякоть, затем кожица, тогда как в семенах содержание их изменяется незначительно.
Соотношение элементов в разных частях грозди заметно колеблется. Содержание минеральных веществ увеличивается при обработке сусел и вин бентонитом, при гипсовании,меловании, сульфитации.
При брожении сусла общее содержание минеральных веществ значительно снижается вследствие выделения в осадок солей K, Ca, Mg и других металлов, ассимиляции дрожжами фосфорной кислоты Fe, Cu, Zn, As, Pb,Mo,W и других элементов. В зависимости от исходного содержания этих элементов, расы дрожжей и условий брожения дрожжами может потребляться от 20 до 90% указанных элементов. В крепких и особенно в десертных винах содержание минеральных веществ, как правило, выше, чем в сухих.
|
|
|
При выдержке вина происходит выделение в осадок некоторых элементов. Например, K и Cu выделяются в виде тартратов и оксалатов, Fe, Cu, Pb, взаимодействуя с фенольными веществами и белками, образуют трудно растворимые танаты или танино-белковые соединения и выпадают в осадок. Сходные явления наблюдаются при оклейке вин желатином, рыбным клеем или другими белковыми оклеивающими веществами. Наоборот, при обработке бентонитом возрастает содержание Ca, Fe. При выдержке вин в железобетонных или металлических резервуарах без соответствующих покрытий, длительном контакте с металлическим оборудованием происходит заметное обогащение вин некоторыми элементами. В отдельных случаях содержание железа в винах достигает 50 мг/дм3.
Среди минеральных веществ вина особое место занимают по своей значимости диоксид углерода и диоксид серы. Первый, как известно, является естественной составной частью вина и содержится во всех винах. Значительные количества его содержатся в игристых винах. Диоксид серы может образовываться некоторыми расами дрожжей при брожении, а также вноситься искусственно в сусло и вино. Благодаря своим специфическим свойствам он находит сейчас самое широкое применение в виноделии.
|
|
|
Диоксид углерода. Присутствует во всех винах. Прежде всего это СО2 брожения, в винах он может появляться также в результате микробиальных и окислительных процессов.
В игристых винах содержание СО2 составляет (в г/дм3): в белых – 5,5-6, в красных – 9,6-9,9. Присутствие диоксида углерода в таких количествах обусловливает специфику вкуса, а также игристые и пенистые свойства игристых вин.
Специфические свойства шампанского в значительной степени определяются диоксидом углерода, адсорбированным на коллоидах вина. В присутствии экстрактивных веществ вина, в том числе аминокислот и особенно белков, а также при добавлении желатина и автолизатов дрожжей количество связанного СО2 увеличивается. Это объясняется тем, что молекулы белка адсорбируют СО2, а их азотсодержащие функциональные группы химически взаимодействуют с диоксидом углерода.
|
|
|
Диоксид углерода, растворенный в вине (1-2,5г/дм3), тормозит размножение дрожжей. Повышенное содержание СО2 (до 15мг/дм3) задерживает брожение.
Диоксид серы. Ранее считалось, что SO2 не является естественной составной частью винограда и вина. В последнее время было, однако, показано, что некоторые винные дрожжи из соединений серы, содержащиеся в винограде, при брожении могут образовывать заметные количества SO2 – до50 мг/дм3 и более.
Диоксид серы широко используется на разных этапах переработки винограда и изготовления вина, что обусловлено его антисептическими и антиоксидантными свойствами.
В суслах и винах, помимо свободных форм, сернистая кислота находится в соединении с некоторыми компонентами. Эту часть условно называют связанной. Сумма свободной и связанной сернистой кислоты называют общей. Обычно свободные формы SO2 составляют 10-30% общего количества SO2, лишь редко до 40%.
Диоксид серы связывается главным образом карбонильными соединениями (альдегиды, кетоны). Прочность образовавшихся веществ зависит от типа такого соединения, рН,температуры. Так, в щелочной среде они нестабильны уже при обычной температуре, в кислой – для их разрушения нужны повышенные температуры (десульфитация соков).
Основными веществами, связывающими SO2, являются продукты метаболизма дрожжей, образующиеся при брожении,-этаналь, пировиноградная и 2-кетоглутаровая кислоты, а также соединения самого винограда.
Другие содержащиеся в винах карбонильные соединения менее активно реагируют с SO2 и дают непрочные лабильные соединения, которые легко распадаются и восполняют свободный диоксид серы при его расходовании. Установление в этом случае равновесия между свободными и связанными формами SO2 может длиться много дней, в то время как в случае этаналя оно происходит за минуты.
Моносахариды (глюкоза, фруктоза, арабиноза и др.) слабо связывают SO2. В растворах сахаров альдегидные и кетонные функции проявляются формами, занимающими транзитное положение в равновесии ациклических и циклических их форм.
Рассмотрим важнейшие соединения, которые образуются при связывании сернистой кислоты в винах.
Альдегидсернистая кислота образуется в результате реакции H2SO3 с альдегидом:
Альдегидсернистая кислота характерна для сухих вин и сбраживаемых сусел. В сухих винах (особенно белых)представлено до 50-70% сязанных форм SO2. Константа диссоциации альдегидсернистой кислоты очень низка, поэтому свободного диоксида серы в присутствии этой кислоты в растворе может содержаться около 1-3%. Изменение рН в кислой зоне (в пределах рН вина) не влияет на константу диссоциации кислоты. Повышение температуры, например, с 20 до 370С также заметно не изменяет константу диссоциации, что очень важно, так как концентрация SO2 в результате распада соединений с альдегидами не может заметно повышаться в желудке человека при потреблении вина.
При выдержке вина вследствие постепенного снижения содержания свободного диоксида серы (испарение, окисление, реакция с другими веществами) происходит распад альдегидсернистой кислоты и освобождение свободного ацетальдегида, который в свою очередь, вступает в реакцию с другими компонентами вина, например с красящими веществами.
Антимикробное действие SO2. Количество SO2, вводимого в сусло или вино, не является той концентрацией, действию которой подвергаются микроорганизмы. Установлено, что только свободный SO2 является основной формой, обладающей антимикробным действием.
Для предупреждения брожения необходимо обеспечить в сусле концентрацию молекулярного SO2 1,5 мг/дм3. Для обеспечения биологической стойкости вин, содержащих остаточный сахар, достаточно молекулярного SO2 1,2 мг/дм3. Более низкие его концентрации могут быть использованы в случае хранения вин при пониженных температурах. Характерный запах диоксида серы появляется при концентрациях его молекулярной формы 2 мг/дм3 и более.
Подробное изучение механизма действия SO2 на микроорганизмы показало,что молекулярный SO2 действует на клеточные мембраны дрожжей и разрушает их структуру. Он также ингибирует ферментные системы и может иметь мутагенное действие. Устойчивость разных родов и штаммов дрожжей к SO2 неодинакова и может быть им присуща или приобретена. В последнем случае она связана с мутагенным действием SO2 и является следствием скорее генетических изменений, чем физиологического действия SO2. Приобретенная к SO2 устойчивость способна передаваться у дрожжей по наследству и сохраняться.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 29; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!