Информация

Енология: Химически състав на гроздето

Енология: Химически състав на гроздето

Luva е съставена от различни химикали, като захари, киселини, антоцианини, танини и различни аромати, които сега ще анализираме.

Алкохоли

Етилов алкохол
След водата етанолът е най-важното съединение във виното. Етанолът идва от алкохолната ферментация на захарните мъст, поради действието на дрождите: съдържанието му се изразява като процент от обема, присъстващ във виното. 16-18 g / l захари са необходими за получаване на 1% обем чрез алкохолна ферментация. етанол. 16% етанол е стойността, считана за максимална граница на устойчивостта на дрождите към алкохола. Плътността на етанола е 0,79.
От химическа гледна точка етанолът е първичен алкохол, тоест въглерод 1 е свързан с два водородни атома и хидроксилен радикал. Важно е да се знае, че етанолът е токсичен за хората, тъй като действа върху нервните клетки и чернодробните клетки, следователно е добре да не прекалявате с консумацията на алкохол.

Метилов алкохол
Метиловият алкохол присъства във вината в количество между 60 и 150 mg / l, той няма сензорно влияние. Това съединение се образува при ензимната хидролиза на метокси групите пектини по време на винопроизводството. По закон са установени максимални граници за тази молекула в алкохолните напитки, които имат високо ниво на токсичност:

  • 0,25 ml на 100 ml етанол (червени вина);
  • 0,20 ml на 100 ml етанол (бели вина);
  • 1 ml на 100 ml етанол (джибри или плодова ракия).

Във връзка с това заслужава да се спомене скандалът с метаноловото вино, измама, извършена в Италия през 1986 г. чрез фалшифициране на трапезно вино с метанол, което причини трайни физически щети и смърт на няколко души.

Превъзходен алкохол с ферментативен произход
Тези по-високи алкохоли се произвеждат от дрожди, както директно от захари, така и от гроздови аминокиселини. Те са алкохоли, които имат повече от два въглеродни атома: повечето от тях имат ферментативен произход, присъстват в дози от 150 до 550 mg / l. Те имат интензивни миризми, важни за аромата на вината. Основните са: изобутилов алкохол (2-метил-пропан-1-ол) и амилови алкохоли (смес от 2-метил-бутан-1-ол и 3-метил-бутан-1-ол). Те в малки количества участват в ароматната сложност, докато при високи дози маскират ароматната финес.

Захар

Захарите, наричани още въглехидрати, са много важни за растението и са резултат от фотосинтезата, процес, при който въглеродният диоксид се трансформира в химични съединения, необходими за метаболизма на растението. От химическа гледна точка захарите са всички алдехидни и кетонови производни на поливалентни алкохоли.
Захарите могат да бъдат класифицирани в три основни групи: монозахариди, полизахариди и олигозахариди:

  • монозахаридите се наричат ​​прости захари и тъй като те не могат да бъдат хидролизирани, те не могат да се трансформират в още по-прости захари;
  • полизахаридите са съставени от много монозахаридни единици; тези единици могат да варират от няколко десетки до стотици или дори хиляди;
  • вместо това олигозахаридите се образуват само от няколко единици монозахариди, свързани заедно; сред най-известните са „дизахаридите“, съставени от две единици, и „трисахаридите“, които са съставени от три прости единици.

Мостите и вината естествено съдържат както хексозни захари (т.е. с 6 въглеродни атома), така и пентозни захари (т.е. с 5 С атоми). Сред екзотите, които помним:

  • d-глюкоза, монозахарид, наричан още декстроза, защото отклонява поляризирана светлина вдясно, захар с алдехидна функция или алдоза;
  • l-фруктоза, монозахарид, наричан още левулоза, защото отклонява поляризираната светлина вляво, захарта с кетон или кетоза.

В мъстта и вината има пентози в малки количества: те са захари, които са по-ниско достъпни от дрождите (т.е. дрождите не могат да ги метаболизират). Сред тях са разпознати ларабиний, рамноза и други с по-несигурно присъствие. Може обаче да се каже, че в гроздовата каша най-важните и най-влиятелни захари за образуването на виното са глюкозата и фруктозата.

Глюкозна и фруктозна структура (източник: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

Има непрекъсната промяна в връзката между глюкозата и фруктозата в пулпата и това се дължи на различните етапи на растеж и узряване на гроздето. В все още зеленото грозде има превес на глюкозата над фруктозата; с напредване на съзряването, пропорцията на фруктоза се увеличава, така че при пълна зрялост съотношението глюкоза / фруктоза е близко до 1. Фруктозата има по-голяма подсладителна сила (1,73) от тази на глюкозата (0,74): това означава, че притежава характерната сладост на гроздето, когато узрее. В узрялото грозде съдържанието на глюкоза и фруктоза е между 150 g / l и 250 g / l. Освен това захарозата присъства естествено в гроздето, въпреки че това не се открива при много високи нива (между 2 и 5 g / l) и след това се хидролизира в глюкоза и фруктоза.

Гроздови киселини

Друг основен компонент на гроздето и мъстта са киселините. Те също могат да бъдат разделени на подгрупи, главно на две: органични гроздови киселини и органични ферментационни киселини.

Органични гроздови киселини
Що се отнася до първата група, ние откриваме, като основни, винена киселина, ябълчена и лимонена киселина:

  • винена киселина е една от най-важните киселини, намиращи се в гроздето, докато в природата не е много разпространена. Това е стабилна киселина от микробиологична гледна точка, тъй като може да бъде атакувана от няколко микроорганизма, но е нестабилна от химично-физическа гледна точка, предвид възможното й утаяване в някои разтвори. Количествено в гроздето той варира от 15 g / l от първите етапи до 6 g / l от последните етапи на зреене;
  • ябълчната киселина има обратни характеристики по отношение на винената киселина, тоест тя е по-стабилна в химико-физическото поле, тъй като солите й са разтворими във водни разтвори и вместо това са нестабилни от микробиологична гледна точка, тъй като могат лесно да бъдат атакувани от дрожди и бактерии (малоалкохолна и мало-млечна ферментация). Количествено присъства между почти 25 g / l до 1-2 g / l;
  • лимонената киселина е незначителна киселина и присъства главно във вината и мъстта преди началото на малолактичната ферментация (около 0,5-1 g / l). Възможно е добавянето на тази киселина към виното също като стабилизатор.

Органични ферментационни киселини
Що се отнася до втората подгрупа, откриваме пировинова киселина, оцетна киселина и млечна киселина:

  • пировиновата киселина е много важна, тъй като с намаляването си води до двете форми на млечна киселина; той също се превръща в етанал, който след това произлиза етанол;
  • оцетна киселина е вторичен продукт на алкохолна ферментация и присъства с количество от 0,2-0,3 g / l;
  • млечната киселина вместо това присъства в две форми: L (+) - млечна и D (-) - млечна, които са резултат от една от мало-млечната ферментация, а другата от метаболизма на различни бактерии.

ФОРМИ НА ДЕЙНОСТ
Като се има предвид наличието на киселини във виното, е възможно да се изведат и получат различни видове киселинност: обща киселинност, летлива киселинност и фиксирана киселинност:

  • общата киселинност представлява броя на силните базови милиеквиваленти, необходими за неутрализиране на функциите на свободната киселина на литър мъст или вино при рН 7. Тя се изразява в meq / l или g / l сярна киселина или винена киселина. Общата киселинност на мъст или вино е израз на всички присъстващи киселинни видове - от минерални киселини, като фосфорна киселина, до органични киселини (за които сме споменали основните), до аминокиселини, чийто принос е все пак малко известен;
  • летливата киселинност на виното се състои от свободните и салифицирани форми на летливи киселини. Тези киселини се изпаряват, когато виното се изсушава, докато тези, които са част от фиксираната киселинност, остават в остатъка. Тези киселини, които причиняват летливи вещества, са главно оцетна киселина и други карбоксилни киселини;
  • фиксираната киселинност се определя като разликата между стойността на общата киселинност и тази на летливата киселинност.

Разнообразни аромати

Разновидните аромати са много важни в състава на виното. Те могат да бъдат разделени на: терпени съединения, метоксипиразини, норизопреноиди и серни съединения

Терпенови съединения
Терпеновите съединения представляват голямо семейство от съединения (около 4000); в гроздето са идентифицирани около четиридесет. Те са биомолекули, съставени от множество от изопреновата единица (те се наричат ​​още изопреноиди) и могат да бъдат линейни, циклични или и двете. В зависимост от броя на изопреновите единици, от които са произведени, терпените се класифицират в:

  • монотерпени = 2 изопренови единици (10 С атоми);
  • сесквитерпени = 3 изопренови единици (15 ");
  • дитерпени = 4 единици изопрен (20 ");
  • тритерпени = 6 изопренови единици (30 ");
  • тетратерпени = 8 изопренови единици (40 ").

Сред най-известните и важни терпени споменаваме линалоол, гераниол, цитронелол и хо-триенол (аромат на розова есенция). Те са сред най-ароматните терпени и играят важна роля от обонятелната и ароматна гледна точка при някои видове грозде, като Мускат.

methoxypyrazines
Метоксипиразините са азотни хетероциклични съединения, произлизащи от метаболизма на характерните аминокиселини. 2-метокси-3-изопропилпиразин, 2-метокси-3-секбутилпиразин и 2-метокси-3-изобутилпиразин имат растителен мирис, напомнящ зелен пипер, аспержи, както и земни нотки.

норизопреноидите
От окислителното разграждане на каротеноидите, принадлежащи към семейството терпени с 40 С атоми (тетратерпени), произлизат производни на атоми от 9, 10, 11 и 13 С. Сред тези съединения норизопреноидите с 13 атома на С имат характеристики интересен аромат.
От химическа гледна точка има 2 основни групи съединения, мегастигмани и немегастигмани:

  • мегастигмани: те са норизопреноиди с 13 С атоми, оксигенирани върху С n.7 (дамасконова серия) или върху С n.9 (йонна серия). Сред тези съединения бета-дамасценонът има сложна миризма на цветя, екзотични плодове и компот от ябълки. Бета-йононът е компонент на характерната виолетова миризма;
  • немегастигмани: те са други 13 С-атоми норизопреноиди, които включват някои много миризливи съединения.

Фенолни съединения

Фенолни киселини
Гроздето и вината съдържат бензоена и канелена фенолни киселини, чиято концентрация е 100-200 mg / l в червените вина и 10-20 mg / l в белите вина. От сензорна гледна точка фенолните киселини не представляват особен вкус или мирис, но могат, поради действието на определени микроорганизми, да доведат до излишни феноли.

Бензоени киселини
Известни са седем киселини от бензоевия тип: те се различават по степента и естеството на заместителите на бензолния пръстен и се намират в гроздето главно под формата на хетерозиди, от които се отделят чрез киселинна хидролиза, и на естери, от които се отделят чрез алкална хидролиза.

Канелени киселини
Те се намират в естерифицирана форма по същество с винена киселина или като глюкозни хетерозиди.

Бензоена и канемова киселина (източник: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

Летливи феноли
В случая на вина, съхранявани в нови дъбови бъчви, изпичането на дървесината, което е свързано с производството на барици, води до разграждането на лигнините и образуването на различни летливи феноли. Някои от тези феноли, които могат да се образуват, са: guaiacol, метил-guaiacol, propyl-guaiacol, allyl-guaiacol, спринцовка и метил-спринцовка; те имат различни опушени миризми, тоест подобни на пушенето. Сред летливите феноли намираме и 4-етил-фенол, един от най-известните и характерни феноли, тъй като има животинска миризма, не винаги приятна за носа.

Летливи феноли (източник: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

Flavoni
Те са съставени от два бензолни пръстена, съединени с помощта на оксигениран хетероцикъл. Най-често срещаните съединения са флавоноли, жълти пигменти от кожите на черно и бяло грозде и, което е по-важно, флаваноноли, с много по-блед цвят.
В гроздето тези молекули се намират в хетерозидна форма (виж фигурата по-долу).

Съдържанието им в червените вина е около 100 mg / l, докато в белите вина е 1-3 mg / l.

Антоцианините
Антоцианините представляват червените пигменти на гроздето. Те се намират по същество в корите, понякога в някои случаи изключителни и в пулпата, но присъстват и в листата, в по-важни количества толкова повече лозата е в края на вегетативния цикъл.
В хетерозидна форма (антоцианини) тези молекули са много по-стабилни, отколкото под формата на агликони (антоцианидини). В гроздето Vitis Vinifera и в съответните вина са идентифицирани само моноглукозилирани антоцианини.

Антоцианидиновата молекула е съставена от два бензонови пръстена, свързани помежду си с помощта на оксигениран, ненаситен и положително зареден хетероцикъл, флавилов йон.

Антоцианидинова структура (източник: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

Наличието на диглюкозидни антоцианини в значителни количества е специфично за някои видове от рода Vitis (V. riparia и V. rupestris). Кръстоса между разнообразие от V. vinifera и американски вид (V. riparia или V. rupestris) води до популация от хибриди от първо поколение, всички притежаващи диглюкозидни антоцианини. Тези знания ни позволиха да разработим метод за разграничаване на вината от V. vinifera и хибриди за хроматографски анализ на оцветяващото им вещество.

Структура на 3,5-диглюкозидни антоцианини (източник: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

Повечето от тези пигменти обаче се свързват или кондензират с танините на виното, за да образуват друг клас молекули с по-стабилен цвят, т.е. комбинирани антоцианини със сложна структура, отговорни за цвета на виното.

Танините
Танините са вещества, способни да произвеждат стабилни комбинации с протеини и други растителни полимери, като полизахариди. Те реагират с протеини, създавайки еластичността на тези материали, с богатия на пролин гликопротеини (PRP) слюнка, определяйки сензорното усещане за стипчивост, с протеиновите лепила на виненото лепило и с протеиновите части на ензимите в инхибиране на ензимната активност.
От химическа гледна точка танините са относително обемисти фенолни молекули, които се получават от полимеризацията на мономерни молекули, съдържащи фенолни функции, чиято пространствена конфигурация е свързана с тяхната реактивност. Молекулните маси на активни танини обикновено са между 600 и 3500. Те се делят на хидролизиращи танини, кондензирани танини и сложни танини.

Хидролизиращи танини
Те включват галотанини и елагитанини, които освобождават съответно галова киселина и елагова киселина след хидролиза на киселина и съдържат захарна молекула.

Структура на фенолни киселини (a и b) и елагитанини (c и d) (източник: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

Хидролизиращите танини не са естествени гроздови танини; напротив, те са основните търговски танини, използвани при обработката на вина, или могат да се получат от дървесината, използвана за производството на бъчвите. Всички тези молекули са водоразтворими и бързо преминават в разтвор в хидроалкохолни среди като вина и спиртни напитки. Тяхната окислимост и сензорните им свойства играят важна роля за изискаността на червените вина и белите вина в дъбовите бъчви.

Кондензирани танини
Кондензираните танини от грозде и вино са повече или по-малко сложни полимери на катехини (флаваноли). Нагряването на тези полимери в кисела среда отделя силно нестабилни въглеводороди, които се превръщат в кафяви продукти на кондензацията и преди всичко в проантоцианидини (флавандиоли). Кондензираните танини присъстват във всички твърди части на гроздето (кожи, семена, стъбло) и преминават във виното по време на фазата на мацерация.

Сложни танини
Сложните танини обикновено се намират в растения, съдържащи хидролизиращи танини и кондензирани танини. Това са ковалентни комплекси между елагитанини и флаваноли и получените тенори са много скромни.

Структура на флаван-3 масла, предшественици на танини (източник: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

библиография
P. Ribéreau-Gayon, D. Dubourdieu, B. Donèche, A. Lonvaud, Трактат по енология II - химия на виното, стабилизиране, лечения; Edagricole 2007
Държавен индустриален технически институт G.Galilei - S.Secondo P.se - Парма Бележки от лекцията на химическата лаборатория

Sitography
www.smauro.it/AnalisiVini/asti/composizione-chimica-delluva
www.winesitaly.it/formazione21.htm
www.emattei-urbino.it
www.annodellachimica.unito.it
www.wikipedia.org


Видео: 33 вина на юбилейния 20-и конкурс Домашно вино Варна 2016 (Декември 2021).