3.4 Изучение химического и физико-химического составаароматизированного виноматериала
спиртовых и в винных растворах можно разделить на растворимые и
нерастворимые. К первым относятся эфирные масла, а также сухие
растворимые вещества, составляющие экстракт настоя; ко вторым —
целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин и др.
Все эти вещества имеют свойства,которые могут обусловливать особый характер взаимодействия между собой
и веществами вина.
3.4.1 Исследование влияния компонентов пряно-ароматического сырья
на химический состав виноматериала
Образцы ароматизированного виноматериала, полученные способом
брожения сусла совместно с растительным пряно-ароматическим сырьем,
были проанализированы с использованием методик, указанных в
методической части. Данные химических анализов приведены в таблице 16.
Данные таблицы показывают, что химический состав ароматизированного
вина несколько отличается от контроля. В опытных вариантах возросло
количество экстрактивных веществ.
Из показателей химического состава наибольшее значение для
формирования специфических свойств игристых вин имеют азотистые
вещества, в первую очередь аминокислоты. Рассматривая содержание
аминного азота в опытных образцах в сопоставлении с контролем можно
увидеть некоторое увеличение аминных форм азотистых соединений, в том
числе и белкового азота. Заметно увеличение полисахаридов, особенно в
образце № 5. Фенольные вещества опытных образцов увеличились
незначительно.
Это объясняется тем, что растительное сырье, используемое для
ароматизации, привносит целый ряд соединений своего состава. Следует
иметь в виду, что введенные с пряно-ароматическим сырьем несвойственные
вину вещества могут иметь особый характер взаимодействия между собой, с
веществами вина, с оклеивающими и другими материалами, с кислородом,
растворенным в вине.
Таблица 16 - Химический состав ароматизированного виноматериала
Образ цы | Объемная доля этилового спирта, %об. | Массовая концентра ция гитруемых кислот, г/дм3 | Массовая концентрация, мг/дм3 | |||||
Феноль ных веществ | Полиса харидов | Аминн ого азота | Белки | Общего азота | Fe3+ | |||
контр ОЛЬ | 10,2 | 9,7 | 237 | 1001 | 141,1 | 71,4 | 255,8 | 1,09 |
К1 | 10,5 | 9,6 | 254 | 1213 | 286,5 | 84,65 | 397,9 | 4,89 |
К2 | 10,4 | 10,3 | 245 | 1188 | 301,0 | 82,35 | 411,9 | 6,5 |
КЗ | 10,5 | 9,7 | 277 | 1438 | 312,7 | 67,30 | 396,1 | 6,25 |
К4 | 10,5 | 9,5 | 268 | 1500 | 317,8 | 79,65 | 402,9 | 7,21 |
К5 | 10,6 | 9,6 | 266 | 2038 | 299,2 | 85,50 | 386,8 | 6,75 |
В этой связи изучали влияние внесенного пряно-ароматического сырья
на стойкость ароматизированного виноматериала к различным видам
помутнений. Как выяснилось, некоторые из опытных образцов оказались
нестойкими к полифенольным и коллоидным помутнениям. Данные
приведены в таблице 17.
Технологический режим приготовления ароматизированных игристых
вин следует строить с учетом возможного окисления эфирных масел
кислородом воздуха, которым насыщается вино, в процессе обработки.
Вхимическом составе эфирных масел в больших количествах содержатся
самые различные ненасыщенные соединения, очень чувствительные к
окислению /16/.
Таблица 17 - Стабильность к помутнениям ароматизированного
виноматериала
Образец | контроль | К1 | К2 | КЗ | К4 | К5 |
Белковые помутнения | + | + | - | + | + | + |
Полифенольные помутнения | + | + | + | + | - | + |
Коллоидные помутнения | + | + | - | + | + | + |
Кристаллические помутнения | + | + | + | + | + | + |
*«+» - в/м стабилен к помутнениям, «-» - в/м не стабилен к помутнениям.
В опытных образцах содержание железа в сравнении с контролем
повышено в 4-7 раз. Для снижения уровня окислительных реакций
необходимо, чтобы ароматизированные виноматериалы, предназначенные
для последующего пересыщения углекислотой, не содержали солей тяжелых
металлов. Для этого рекомендуется проводить обработку желтой кровяной
солью, а для снижения влияния комплексов окислительных ферментов -
оклейку бентонитом. В качестве ингибитора, препятствующего протеканию
окислительных реакций, необходимо поддерживать общее содержание
сернистой кислоты в вине 50-150 мг/дм /9,78/.
При содержании в эфирно-масличном сырье значительного
количества ароматобразующих веществ ароматизированные вина отличаются
своим богатым букетом. Было уделено особое внимание изучению влияния
растительного сырья на количественный и качественный состав
ароматобразующих веществ полученных опытных образцов.
Проведенные исследования также показали, что ароматобразующие
вещества, опытных образцов вина отличаются большим разнообразием по
сравнению с контролем.
Результаты газохроматографического анализаприведены в таблицах 18, 19 и на рисунке 9.
Анализ данных таблиц показывает, что в вине возрастает, в первую
очередь, количество основных составляющих эфирного масла растений —
терпенов. Увеличивается также концентрация этиловых эфиров
пропионовой, капроновой, каприловой и молочной кислот, а также других
ароматобразующих веществ.
Эфиры кислот - одна из основных групп соединений в составе
аромата вина. Изучали содержание сложных эфиров в опытных образцах,
которые являются обычной составной частью букетистых веществ вина и
оказывают влияние на его органолептические качества. Данные по
содержанию эфиров в опытных и контрольных образцах приведены в
таблице 18.
Сравнительное изучение сложных эфиров методом газовой
хроматографии показало, что в процессе сбраживания сусла на пряно-
ароматическом сырье их состав изменяется качественно и количественно.
Главная часть группы эфиров представлена этиловыми эфирами жирных
кислот. Наиболее сильно влияют на аромат вина эфиры уксусной,
каприловой, каприновой и лауриловой кислот. Во время брожения под
действием ферментов дрожжей происходит образование сложных эфиров,
причем этилацетат содержится в наибольших количествах. В анализируемых
образцах содержание этилацетата находится в пределах 4,32-9,84 мг/дм .
Отмечено, что главная часть группы эфиров контрольного образца
представлена, в основном этилацетатом.
В ароматизированных же образцах сумма эфиров примерно
одинакова и относительно контрольного существенно не увеличивается, за
исключением четвертого образца — 28,02 мг/дм3. Кроме этого наблюдается
уменьшение общего содержания этилацетата в опытных образцах и
появление других сложных эфиров: этилформиата, метилацетата,
этилвалериата, этиллактата, 1- бутил-ацетата, которые присутствуют в
следовых количествах или совсем отсутствуют в контрольном образце.
Таблица 18 - Массовая концентрация сложных эфиров в ароматизированном
виноматериале.
Обра- зец № | л Массовая концентрация, мг/дм | ||||||||
метил ацетат | этил форми ат | этил ацетат | 1- бутил ацетат | изоам илаце тат | этилка прилат | этилва лериат | этил лакшг | общее содерж ание | |
Конт роль | 0,61 | 0,13 | 10,90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 11,80 |
К1 | 2,68 | 0,47 | 9,84 | 0 | 0,21 | 0 | 0,43 | 0,18 | 13,79 |
К2 | 0,26 | 0,13 | 4,32 | 0,47 | 0 | 3,10 | 0 | 0,48 | 8,68 |
КЗ | 0,41 | 0,25 | 7,54 | 2,25 | 0,47 | 0 | 0 | 0,17 | 11,09 |
К4 | 2,88 | 0,36 | 24,30 | 0 | 0,11 | 0 | 0,47 | 0 | 28,13 |
К5 | 1,62 | 0,51 | 4,45 | 0 | 0,51 | 0 | 0 | 0,15 | 7,24 |
Вероятно, это связано с переэтерификацией сложных эфиров, которая
прошла в опытных образцах более интенсивно.
Исследования показали, что в процессе сбраживания сусла с
растительным сырьем, полученный молодой ароматизированный
виноматериал содержал значительное количество альдегидов (рисунок 8).
Низшие альдегиды присутствуют в небольших количествах, присутствие
высших альдегидов благоприятно влияет на аромат вин.
Кроме того,альдегиды относятся к наиболее сильным стабилизаторам пены /2,3/, что
важно учитывать при последующей операции пересыщения
ароматизированного виноматериала диоксидом углерода.
На рисунке 9 показано общее содержание альдегидов в контрольном и
опытных образцах. Из приведенного рисунка видно, что по содержанию
альдегидов ароматизированные образцы отличаются в сторону увеличения
их общего количества, за исключением образцов 4 и 6, в которых количество
альдегидов увеличилось незначительно по сравнению с контролем.
Определенной закономерности по содержанию альдегидов в опытных вина
по сравнению с контролем не выявлено.
мг/дмЗ
50
0
контроль К1 К2 КЗ К4 К5 Кб К7
Рисунок 9- Содержание альдегидов в опытных образцах
При алкогольном брожении, кроме этилового спирта, альдегидов,
сложных эфиров, образуются другие ароматобразующие соединения, в том
числе и алифатические и ароматические спирты, от присутствия которых в
значительной мере зависят вкус и букет вина. Наряду с этим высшие спирты
играют определенную роль в стабилизации пены игристого вина. Среди
ароматических компонентов в количественном отношении спирты
представляют самую большую группу. Их содержание приведено в таблице
Максимальное количество обнаружено в образце 4 - 232,6 мг/дм3,
о
минимальное в образце 2 - 74,5 мг/дм . Анализ приведенных данных показал,
что определенной закономерности по содержанию данных компонентов в
исследуемых образцах нет, качественный их состав приблизительно
одинаков для всех опытных образцов. В процессе брожения сусла
накапливаются значительные количества высших спиртов, тогда как в сусле
они присутствуют в следах. Синтез высших спиртов связан, прежде всего, с
образованием валина, лейцина и изолейцина. Промежуточные продукты
биосинтеза этих аминокислот служат предшественниками для возникновения
высших спиртов и дикетонов /59/. Влияние отдельных представителей этой
группы веществ неоднозначно: накопление большого количества
изоамилового спирта считается отрицательным фактором, а повышение
количества Р-фенилэтанола, гексанола - положительным. Поскольку высшие
спирты образуются в основном (на 90 %) при брожении /59/, то прямое
влияние растительного сырья в отношении их содержания весьма
незначительно.
Таблица 19 — Содержание высших спиртов и летучих компонентов в
опытных образцах
Показатели | Образец, № | |||||||
контроль | К1 | К2 | КЗ | К4 | К5 | Кб | К7 | |
1 -пропанол | 19,4 | 16,1 | 7,5 | 14,2 | 23,8 | 7,7 | 12,9 | 16,6 |
Изобутанол | 33,1 | 34,6 | 15,3 | 33,1 | 39,9 | 14,7 | 31,8 | 33,5 |
1-бутанол | 0,98 | 0,56 | 0,18 | 0,47 | 1,30 | 0,21 | 0,32 | 0,63 |
Изоамиловый спирт | 127,8 | 130,2 | 48,3 | 135,5 | 152,4 | 67,3 | 109,0 | 134,5 |
1 -гексанол | 13,9 | 5,20 | 3,3 | 4,7 | 15,3 | 3,4 | 3,75 | 7,35 |
Общее содержание высших спиртов | 195,2 | 186,7 | 74,5 | 188,1 | 232,6 | 93,3 | 158,1 | 192,6 |
Метанол | 31,81 | 22,88 | 8,93 | 13,17 | - | 4,6 | 10,68 | 13,03 |
Бензиловый спирт | 0,93 | 3,70 | 0,52 | 1,90 | 0,22 | 0,63 | 0,52 | |
2,3- бутандиол (мезо) | 30,7 | 51,67 | 50,1 | 67,7 | 82,65 | 45,99 | 15,18 | 35,1 |
2,3- бутандиол (раце-) | 4,8 | 7,97 | 8,5 | 9,2 | 14,28 | 8,75 | 2,2 | 6,64 |
Этилацеталь | - | 2,2 | - | 2,19 | - | - | - | 2,13 |
В результате изучения хроматограмм опытных образцов, также
выявлено, что в них содержится больше ароматических спиртов, чем в
контрольных. Особое внимание уделили р~ фенилэтанолу. Винные дрожжи в
ходе алкогольного брожения из тирозина и фенилаланина образуют р-
фенилэтиловый спирт, играющий важную роль в образовании букета и вкуса
вина, кроме того, этот ароматический спирт является поверхностно-
активным веществом, дающим жидкие и жидко-структурированные
адсорбционные слои /67,68/. На диаграмме (рисунок 10) представлено его
содержание в опытных образцах и в контроле. По количеству (3 -
фенилэтанола, выделились образцы, сброженные на пряно-ароматическом
сырье.
С:
Как видно из диаграммы, содержание фенилэтанола в опытных
образцах увеличилось в пределах от 12,5 до 78,5%. Его повышенное
содержание в опытных образцах значительно улучшает пенообразующую
способность виноматериалов и, в то же время, способствует не менее
существенному повышению сопротивления вина выделению углекислоты.
В работах Мержаниана А.А. и В.М. Лозы /67,68,69/ указывалось на
специальное введение (3 - фенилэтанола в количестве 10 мг/дм в купажи
перед вторичным брожением в целях улучшения физико-химических свойств
шампанских виноматериалов и игристых и пенистых качеств готового
шампанизированного вина.
7 контроль
Рисунок 10 -Массовая концентрация |3 - фенилэтанола в опытных образцах
мг/дм3
Было доказано, что эти специфические показатели возрастали в
несколько раз при добавлении данного спирта в купаж, при этом улучшались
букет и вкус готового шампанского. Кроме того, этот спирт, имея аромат
розы, оказывает положительное влияние на букет вина.
В опытных ароматизированных винах обнаруживается естественное
образование повышенного количества этого компонента. Значительное
увеличение концентрации р - фенилэтанола, по нашему мнению, объясняется
повышенным содержанием азотистых веществ, привносимых дополнительно
с растительным сырьем в опытные вина, а именно аминокислот - как
основного источника для синтеза этого спирта.
Наиболее активное участие и положительное влияние в
формировании букета ароматизированного вина принимают ненасыщенные
алифатические спирты, которые в опытных образцах представлены
терпеновыми спиртами. Обладающие низким числовым значением
пороговых концентраций, и, следовательно, наибольшей интенсивностью
запаха эти соединения оказывают наибольшее влияние на аромат и букет.
Хроматографический анализ летучих веществ ароматизированного вина
позволил выявить обогащение его новыми компонентами а-терпинеолом,
гераниолом, цис - и транс-фарнезолом, а также некоторыми другими. Их
содержание представлено в таблице 20.
Из данных таблицы видно, что наиболее богаты перечисленными
компонентами опытные варианты, терпеновых спиртов и их окислов в них
значительно больше по сравнению с контрольным вином. По содержанию
линалоола — терпенового спирта с ярким ароматом цветов ландыша,
выделились образцы К1 и К2, так как в состав ароматизирующей смеси
входил в различных количествах кориандр. Основной компонент его
эфирного масла — линалоол, его содержание составляет 65-75%.
С наличием цис - и трансфарнезола связывают медовые и цветочные
оттенки аромата опытных вин. Особенно богат этими компонентами образец
К4, несколько меньше его в образце К2. Липовый цвет, в составе эфирного
масла которого присутствует этот спирт, в данных композициях находится в
наибольшем количестве. Соотношение разных форм терпенов, в том числе и
терпеновых спиртов в опытных образцах зависит от состава самих
ароматизирующих ингредиентов, и их суммарное содержание варьирует от
1,9 до 5,27 мг/дм3, тогда как в контроле содержание их невелико - 0,62
мг/дм . Увеличение концентрации этих компонентов в опытных винах
объясняется внесением их с растительным пряно-ароматическим сырьем.
Не идентифицированы компоненты эфирного масла других
ароматизирующих ингредиентов, а также микрокомпоненты, которые часто
выполняют только функцию индикатора для соответствующей
органолептической характеристики. Многие микрокомпоненты неизвестны,
хотя их роль чрезвычайно важна для сенсорной оценки ароматизированного
вина.
В совокупности с ароматобразующими компонентами виноматериала
обеспечивается оригинальный букет нового вина, высоко оцененный
дегустационной комиссией наряду с вкусовыми и другими его
достоинствами.
Таблица 20 - Содержание терпеновых соединений в ароматизированном
виноматериале
Образец № | л Массовая концентрация, мг/дм | |||||||
линало -ол | линали лацетат | а - терпине ол | гераниол | геранил ацетат | цис- фарнез ол | транс- ^арнезол | Общее содер жание | |
конт роль | 0,01 | 0,13 | - | 0,01 | - | 0,17 | 0,03 | 0,62 |
К1 | 1,77 | 0,45 | 0,14 | 0,79 | 0,17 | 0,18 | 0,23 | 3,73 |
К2 | 2,79 | 0,08 | 0,01 | 1.05 | - | 0,38 | 0,50 | 4,81 |
КЗ | 2,80 | 0,26 | 0,03 | 0,38 | - | 1,10 | 0,70 | 5,27 |
К4 | 1,44 | 0,02 | 0,06 | 0,07 | Сл | 0,49 | 0,52 | 2,60 |
К5 | 1,18 | 0,11 | 0,12 | 0,27 | 0,23 | 0,22 | 0,46 | 2,59 |
Известно применение многих эфирно-масличных растений и чистых
эфирных масел как хороших антиоксидантов /75,76,77,85/Природные
фенольные соединения, в частности флавонолы, содержащиеся во многих
растениях, выполняют роль натуральных антиокислителей. Кроме этого
природные антиоксиданты нетоксичны и обладают полезными для организма
человека Р-витаминными свойствами /50,95,138/.
В этой связи в образцах ароматизированных вин определяли количество
восстанавливающих веществ (редуктонов).
Известно, что в группу природных оксидантов входят некоторые
фенольные вещества, из которых наиболее активны представители
восстановленных групп флавоноидов, в том числе флаван — 3,4 - диолы
(лейкоантоцианы) - они являются синергистами аскорбиновой кислоты. В
белых винах содержится 0,1-0,15 г/дм фенольных веществ. Из диаграммы
видно, что в опытных ароматизированных винах количество фенольных
о
контроль 1
Рисунок 11 - Содержание редуктонов в опытных образцах и контроле
¦ фенольные вещества, мг/дмЗ
Редуктоны, мг/дмЗ
веществ варьирует от 237 до 288 мг/дм , редуктоны в них содержатся на
уровне их количества в высококачественных неокисленных винах.
Прямой корреляции между концентрацией фенольных веществ и
антиокислительной активностью не установлено, так как в полученных
винах, по-видимому, присутствуют антиоксиданты нефенольной природы.
Полученное ароматизированное вино имело показатель количества
редуктонов, в 2-2,3 раза превышающий этот показатель в
неароматизированном вине - контроле. Таким образом, повышенная
антиокислительная активность данного типа вин, обеспечивает лечебно-
профилактические свойства вина и способствует более продолжительному
хранению готового продукта.
Еще по теме 3.4 Изучение химического и физико-химического составаароматизированного виноматериала:
- 3.5.2 Химический состав и физико-химические свойства игристого ароматизированного вина
- Химические и физико-химические методы очистки сточных вод
- 3.2.2. Оценка химической обстановки при применении химического оружия
- ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО ОМОНОЛИЧИВАНИЯ СИЛИКАТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ. СТРУКТУРА СИЛИКАТНГО КАМНЯ И КРИТЕРИИ ЕЕ ОЦЕНКИ
- Физико-химические (инструментальные) методы, используемые для оценки экологического состояния аграрных и иных ландшафтов
- 3.5. Изучение радиационно-химического процесса полимеризации элементного фосфора в органических растворителях в присутствии ионных жидкостей 3.5.1. Диэлектрические свойства исходных растворов
- Защита населения и территорий при авариях на химически опасных объектах Поражающие факторы и их влияние на население и территорию при авариях на химически опасных объектах
- 2.4.2. Очаг химического поражения
- 3.2. ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
- 1.1. Химическое загрязнение атмосферы
- Скорость химических реакций
- 2. Химическая авария
- 3.9.1.0жоги химическими веществами
- Химическая связь
- 6.8. ХИМИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
- ХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
- Химическое оружие
- ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
- Химическая сортировка