• С. П. Ава1<янu • Биохимичес1<ие основы технологии шамnан·с1<оrо • ' Москва с Пищевая промышленность• 1980 .,
ББК 36.87 А 18 УДК 663.223.1:557.1 Биохимические осноаы технологии шампанского. А в а к я н ц С. П. 1980. ' В Советском Союзе создана н постоянно развивается прогрессивная технология шампанского резервуарным 11е11рерыв11ым методом. Дальнейшее совершенствование технологии как резервуарного, так и бутылочного шампанского немыслимо без глубокого изучения сущности биохимических процессов, происходящих на отдельных стадиях его производства. В монографии на основе литературных данных и результатов проведенных исследований раскрывается сущность биохимических процессов, происходящих при производстве шампанских виноматериалов и их подготовке к шампанизации, при бутылочной и резервуарной шампанизации, при культнвнровани'н и автолизе дрожжей. Получе11ные данные о составе веществ, обусловливающих вкус и букет виноматерналов н шампанского, механизме процесса автолиза дрожжей, оказывающего существенное влияние на качество шампанск.ого, о биохимии процессов, протекающих на различных стадиях его производства, позволяют пересмотреть некотоуые. устаревшие воззрения и наметить пути совершенствования технологии и повышения качества Советского шампанск>0го. Таблиц 69. Иллюстраций 69. Список литературы - 218 названий. Ре ц е из е н т д-р техн. наук, проф. Мер:жаниан А. А. А 3 l 7 0 9 -0 37 37-80 2908000000 044(01)-80 @ Издательство «Пищевая промышленность:., 1980 r. От автора ! ~о щп1111ая в Советском Союзе технология шампанского pt· 1е·р11уа рным непрерывным методом постоянно совер111 <·11 етоуется на основе глубокого изучения химических, ф 11 1111<0-х нмических и биохимических процессов, проис~щ~нщнх на различных стадиях его производства. l lp11 получен ии шам•панского особую роль играют био~ 11 м 11•1 с<жие процессы. Раздавливание винограда, отстаи11.11111с и брожение сусла, выдержка и обработка вином11'rс1нrа лов и, наконец, шампанизация сопровождаются ' ;юж11 1,~ми ферментативными превращениями органиче(' 101 .х веществ различных классов: азотистых, фосфорнщ<, ароматобразующих и др. J J ,•pnыe исследования биохимии шампанизации были 111юnсдеиы советскими учеными А. И. 'Оп9~ 11. М . Сисакяном, А. М. Фроловым-Ба_!Р~!'!.L Г. Аг!:_ 611J1 1.я1щ~одо_!!~И др. настоящее время 1~c"r11;1 ы10 исследуются биохимические процессы, проис1нщ11щие при производстве шампанских виноматериалов 11 1юдr·отовке их к шампанизации, при бутылочной и ре11·рнуар 11ой шампанизации. Наука распоJlагает новыми 1·111·;~1.:1111я ми о структуре дрожжевой кл етки, биосинтезе 1•ю различных веществ, о регуляции метаболизма дрожжс·ii . З н ачительные успехи достигнуты в выяснении ме1'111111зма процесса автолиза дрожжей, оказывающего с· ущсстое11ное влияние на качество шампанского. Полу•11•11111 новые данные о составе веществ, обусловливающнх 11кус и букет виноматериалов и шампанского. В мо1юrрифии представлены современные данные о биохими'IN' ких процессах, происходящих на различных стадиях форм нрования шампанского. Вонросы биохимии тесно связаны с технологией игри1· 11~ х 01111, с задачами повышения качества продукции и з
совершенствования производства. Поэтому весь материал книги разделен на четыре части: с ВиноматериаЛЫ», «дрожжи», «Шампанизация» и «Шампанское». В заключении весь экспериментальный материал обобщен и на его основе предложена биохимическая теория процессов формирования шампанского. Такое изложение, как надеется автор, позволит комплексно рассмотреть составные элементы процесса формирования шампанского, выявить и конкретизировать основные биохимические и технологические факторы, глубже изучить биохимические основы технологии шампанского. Автор навсегда сохранит глубокую благодарность к своему учителю профессору Г. Г. Агабальянцу, по предложению и под руководством которого в 1962 г. были начаты исследования в области биохимии шампанизации. В книге приведены главным образом экспериментальные данные, полученные автором и его сотрудниками, помощь со стороны которых трудно переоценить. f.втор также признателен ученым академических и отраслевых институтов, руководителям и работникам винодельческой промышленности, сотрудничество с которыми было плодотворным и эффективным. rлубокую признательность автор выражает профессору А. А. Мержаниану за ценные советы при подготовке рукописи к изданию. часть первая 11ИНОМАТЕРИАЛЬI Глава 1 Состав шампанских виноматериалов Глава 11 Биохимические процессы при производстве шампанских виноматериалов Глава 111 Биохимические процессы при подготовке виноматериалов к шампанизации Глава IV Процессы при производстве шампанс1<их ликеров
От качества шампанских виноматериалов во многом зависит качество получаемого из них шампа11скоrо. Шампанские виноматериалы должны иметь чистый, гармоничный вкус, сортовой аромат, светло-соломенный с зеленоватым оттенком цвет. Технологическими ин· струкциями установлено, что содержание спирта в них долж1ю быть 10-12% об., содержание сахара -11е более 0,2 г на 100 мл, титруемая кислот11ость (в пере· счете на винную) - 6-10 г/л, содержание летучих кнСJJот (в пересчете на уксусную) - не более 0,8 г/л, сернистой киСJJоты (общей) - 80- 120 мг/л, ионов же· леза - не более 20 мг/л. В свою очередь качество wампа11ских виноматериалов определяется качеств-ом винограда и технологией et'O переработюi, а также способами подготовки внноматериалов к шамтшизации. Сложность рассматриваемых вопросов усугубляется 'feM, что в вине присутствует большое чиСJJо веществ (около 400) различной химической природы. Рассмотрим состав шампанских виноматерналов и процессы, nроисходящ11с при их получении и обработке. Глава 1 СОСТАВ ШАМПАНСКИХ ВИНОМАТЕРИАЛОВ Кислоты 11 1111110 flрисутствуют минеральные и органические кисJШ11.i. Среди минеральных кислот наибольшее значение 11м1·ю 1' сернистая и угольная. Сернистая кислота обра1у11 1тн нри брожении сусла восстановлением сульфатов 11 :\HI. ВсJJедствие этого даже при сбра~ивании несульф~11·11р0Rан ного сусла в виноматериале может накапли111·1ы·н 20- 80 мг/л сернистой кислоты. Однако в основщ1м щтсутствие сернистой кислоты в шампанских ви1111м11·1·tриаJ1ах связано с введением сернистого ангидри1щ щн1 отстаивании сусла и переливках виноматериаJ11111. 11 бОJll>Шинстве случаев в виноматериалах содержится /1() 100 м r/л сернистой кислоты, однако в последние 1о"'" щ1бдюдается тенденция к увеличению ее концентр1щ1111 u шампанских виноматериалах. Вероятно, это 1ш 1щ1110 желанием предотвратить окислительные про1,1·1.·~· 1.~ . Однако повышенные дозировки S02 могут отри1,1тr;1ьно повлиять на вкус и букет вина. Кроме того, при наличии в виноматериале высокой конwш:r се нистой кислоты ~оцессе вторичного n1южс11ня накапливается ольше альдегидов, в частно,. 111 уксусного альдегида, которыи ухудшает качество w1м11анского. По этой причине следует установить пpe1'rJ11.11oc содеР.жание S02 в виноматериалах - не более 100 мl'/J4.13 вИНе Н2SОз присутствует примерно на 1/4 в 1· n11f'\од11ом и на 3/4 в связанном состоянии. Сернистая 1111\'JIO'l'll вступает в реакцию с веществами, содержащими 1 11nрбо11ильную группу -С=0, главным образом с аль1t,r11щ11м11, .кетокислотами, полифенолами, углеводами. ( . 11с-д~1 связанных форм особое значение придается аль11r1'ttдсер11нстому соединению 7
он -f'o 1 СН3~ +HO-S02H~CH3-C-OS02H. н 1 н При расходовании свободной Н2SОз равновесие реакции с компонентами вина сдвигается в сторону распада этих соединений, т. е~ связанные формы являются источником свободной сернистой кислоты. Действие сернистой кислоты в вине многосторонне. Свободная сернистая кислота является антисептиком, антиоксидантом и ингибитором окислительных фермен~· Антисептическое действие сернистой кислоты зависит от вида микроорганизмов, их физиологического состояния, температуры, состава вина. ~ под·авления JОп ~недеятельности бактерий и дрожжей требуются весь: __ ,.._· __ м_а_в_ы_с_оки~ дозы S02 (60- 100 м1·Lл) ._ Роль сернистои кислоты как антиоксиданта сводится к предохранению виноматериала от окисления. При этом считают [33], l{TO она связывается с растворенным кислородом и тем . самым предотвращает окисление других компонентов ~ Q.q М.!iению_Нилов_Lи__I_ю~н~87], КИ<tЕ_ОР.О.~о~ляет....!!_е__lОлько~ернист~ кислот~ но и~- ве~ва вина. IJ.Е_ич~ с~истая кислота выступает в ка~ 9~редокс-Е!_Гулят.оЕ_а,....о.!:!а~ызывает снижени~ОS-п~тенциала вина и соз.дает такой уровень окислительновосстановитеJiЬНОГО состояния, -при кото.Е_ом ВозМОжИо окислениеQ!!Ределенных групп· вещ~ств вина2 АНТиоКИё-лительным действием обладают анионы S03 - и нsо3 Весьма существенно значение сернистой кислоты как ингибитора оксидаз при переработке винограда. Предотвращение действия окислительных ферментов винограда (о-дифенолоксидазы, пероксидазы и др.) исключает окисление полифенолов, кислот и других соединений и способствует сохранению нормального цвета, вкуса и аромата сусла, причем Allil ингибирования оксидаз необходимы дозы S02 лишь 30-80 мг/л {95, 172]. По нашим данным [7], сернистая кислота вызывает необратимую инактивацию о-дифенолоксидазы, вероятно, это связано с блокированием активного центра фермента. Угольная кислота образуется ~ вине при взаимодействии углекислого газа, выделяющегося при-орожении сусла, 8 1' 1юдоil . Ранее ей не придавалось большого значения. О 1 ~11 а ко, ка к 11оказали исследования [189], добавление O,f) 1,0 1·/л у глекислого газа в белые~J 1 1р11д3ст нм свежесту. Отсутствие С02 в вине отрица- > 11'J111110 ёКазьiвается на его органолептических особен11 остнх. 11 1щ1м11 а нском, .как известно; соде жатся весьма боль1 111111• колнчества гоJJьной кислоты 4- 8 гл . УглекисJ11.111 1·аз, как показали наши исследования, способству1•1 11ыдел ению букетнстых веществ Шампанского в над11111111ос пространство. Связанные формы С02 обуслов;11111 11ют и1·ристые свойства шампанского [14, 75). ( )J>1 а 1111ч еские кислоты о_казывают влиянне на вкус н Оу 1, ст онн а , определяют направленность биолимических 11р< щсссов и ус.11овия жизнедеятельности микроорганизмо 11. 1\11слоты вина состоят из кислот, образовавшихсн 11 1111110 1-~л.е в >ез льтате метаболизма ягоды, 11 кислот, 1;1 :111111,1м о )азом али атических, сннтези ова1iН'ЬiХ '11н1;1о~а м11 в п оцессе спи тового роженин. настоя - ,-..; щ1•11 11рс мн в вине найдено около органи•1еск11х кисSO дUL 13 11 а иболыш1х количествах (0,1 - 5,0 г/л) в нем о. zц_н 1 1р1н·у·1ттву ют винная, яблочная, янтарная, молочная, !ис1tо; м1· 111J1н ();ю~1 (лимонно- яблочная). димет11лг.r~ицерин9- ~ 11ан. J111мо 11ная, щавелеван, 1·алакт_уеоJ;LQЩLЯ, ук~~я. f \ 1•1'IЩjj1, кoyeHЫUe <_!_: - 100 мr/л) СОдержанне _!:!ИрОВИ1101 раш_193 . щавелевоу:сус1юй, -~-кетоглютаров~й, .}!У:. p11111,111io11 , п еопионовои, масляном, глицерино~и. Г.::!.!О1111 1101юй , и1юку роновой, с~р,!:!.ОЙ, гликолевой, гл~.Q~ J11·1щl1, 111111н1мовоii, хинной кислот. Недавно в винах на_й · )\1•1щ u за метных количествах производные коричных 1, 111·;1от (~я. ф~руловая) и в меньших количест111,\ ф~1 ю;1карб01:ювые .кислоты (п-кумаровая, сннапо111111, с<~mtци;щ.е.аа~ гентизиновая, галловая, ванилиновая. 111ре11с оая). Помимо перечислен н ых кислот разные уче: 111.11· у 1<аз ывают на наличие в вине следов ФшовоJt, JЩ/ll(t'llфyмa ровой, KHCJIOT жи !ЮГО Pl!tJ-З: валериjJНОВОЙ (( ;11), l(З fl ~O~ (С6 , э1~вой (С1). кап_рилово~ (1 :"'). 11с~а Q.ГОНОВОЙ (С9), капр_!fНОВОЙ (С 10), лауринов~ (1 . 1~), м~истиНОJ!Q..Й (С14), пальмитиновой (С16) . Нт1 нсследования оксикарбоновых кислот шам11анских 11111н ) м ате риалов нами была использована хроматогра ф1111 11а бумаге, кетокислоты раздел~лн тонкослойной ~ром 11 rоrрафией, а алифатические кислоты - газожнд1\1 Н' 111 o ii хроматографией. Было установлено, что 9
хроматографическое разделение карбоновых кислот внна (за исключением щавелевой и винной) удовлетворительно происходит без очистки у вин с невысоким содержанием сахара, дубильных и красящих веществ (белых сухих и полусладких вин). Поэтому при общей характеристи.ке качественного состава кислот вина, контроле яблочно-молоч ного брожения и в ряде друг11х случаев можно проводить непосредственное хроматографическое разделение кислот вина. Для определения винной кислоты, а также медленно движущихся щавелевой и глюко11овой кислот 11еобхо::1.11 мо прибегать к предварительной обработке вина . В случае малосахаристого вина его достаточно пронускать через катионообменник в Н+-форме, благодаря чему ~ислоты перейдут в свободное состояние. Для хроматографического разделения кислот вин с высоким содержанием сахара, дубильных и кра ся щих веществ следует прибегать к очистке кислот. С этой целью вино проп ускают через анионообменник ЭДЭ-1 О в ОН--форме, при этом органиt1еские кислоты осаждаются на смоле. Остальные компоненты вина удаляются с промывными водам11 . Затем органические кислоты вина вытесняют со смолы гидроокисью натрия и элюат, содержащий натриевые соли кислот, направляют в колонку с катионообменннком КУ-2 в Н+-форме, в результате чего кислоты переходят в свободное состояние. Собранный после ионообмена 11 сконцентрированный раствор используют для хроматографии. Разделяют кислоты хроматографией на бумаге Ватман-\ с растворителем н-бутанол -:- муравьиная кислота - вода, (7: 1 : 2). Хроматограммы проявляют 0,05%-ным спиртовым раствором бромфенолсинего - кислоты выявляются в виде желтых пятен на синем фоне. Для количественного определения пятна вырезают, кислоты элюируют водой и полученный раствор т11труют 0,01 н. раствором NaOH. Указанным методом в шампанских виноматериалах были определены винная (3,7- 4,1 г/л), яблочная ( 1,3-2,2 г/л), лимонная (0,3- 0,6 г/л), молочная (0,7-1,2 г/л) кислоты. В небольших количествах присутствуют щавелевая, глюконовая, лимонно-яблочная и янтарная кислоты . Кетокислоты в виде 2,4-динитрофенилгндразонов оп ределяли количественно хроматографией на бумаге (47] и тонкослойной хроматографией. Хроматографию на 10 11 •1щ·1 1111к ах с силикагелем G по Мерку осуществляли в 11••1с1111с 1 ч с растворителем трихлорэтилен - этилформ 1111 r nро11ионовая кислота -уксусная 1<ислота ( 7;, . 35 : 7 : 1) . На стартову ю линию гидразоны наноси111 н 1шде полосы, разделившиеся зоны выделяли с пла11 1111 к~1 11 экстрагировали этилацетатом. Оптическую 11 ;11н1юсть растворов гидразонов кетокислот измеряли 1111 с11 •ктрофотометре при Л.=350 нм. В шампанских 1111 11оматср11алах и шампанском было найдено 2 кето111~.·юты : пировиноградная (6- 50 ~1г/л) 11 а-кетогл юта11111~.111 (60- 130 мг/л). Щавелевоуксусная и а-кетоизова 11·р щ11ювая кислоты не были обнаружены. J111фат11•rеские .кислоты извлекали из вина смесью 1ф11р - nе11тан и хлсrрист'ым метиленом . Экстракт после 1"11щt•1пр11рования вводили в колонку Карбовакс-20М 1РЛ Этим методом были идентифицированы уксусная, 11 ро1 1 1ю1ювая. масляная, изовалериановая, капроновая, ,,,111r 11лооая, пела ргонова я и каприновая кислоты. Углеводы 11 111 11ю1·радс содержатся основ-ные ~№ШЫ сахарщ· 1ых осществ : моно; олиго- и полисахаридов. 11 1 моносаха ридов основное значение имеют гексозы: 1•1юко Ja 11 фруктоза. В не0о,1ьших количествах обнару11н•1 1ы пентозы: арабиноза, ксилоза, рибоза. В процессе ~1рожс11ия глюкоза и фруктоза сбраживаются дрожжам11. Т nеllтозы не сбраживаются. Ilоэтому в шампанских 111\ ii(')мa·repиaJJax концентрация отдельных гексоз и пен1111 11р11мср110 один·акова и составляет 0,01 - 0,20%. <)J111rоса хар11ды винограда включают дисахариды: саха1111·~ (а-гл юкозидо- ~-фруктозид), ма.r1ьтозу (4 -а-глюко111 ~tо rлюкоза ), мел ибиозу (6-а-гадактозидо-глюкоза) - 11 1р11сахар 11д рафинозу (6-а-галактози.::х.о-а-rлюкозн1111 /\ фр у 1<тозид). Кроме того, обнаружено 3- 5 олиго' 1 ю 1111л.013, состо ящих из гала1<туроновой 11 глюкуроновой 111\ Jl()T [49J. 11 ~·щ·тi1зе пол11сахаридов винограда различают ВОJТо- и 1111• ю11сраствор11м ую фракции . Водорастворимые полиса- ·•J111д1,1 он~1огра.::х.а шамп а нских сортов состоят из L-apa– f11111111ы, D-галактозы. D-глюкоз ы, D-маннозы, D -ксилощ, l рамнозы, галактуроновой и глюкуроновой кислот. 1111•mр1ерастворимые полисахариды вклю•1ают гемицел11щ1 011.>1 А 11 Б и а-целлюлозу. В гемицеллюJJозе А 11
преобладают ксилоза и арабиноза, в гемицеллюлозе Б - ксилоза и глюкоза; а-целлюлоза на 80% состоит из глюкозы [49). В кожице винограда (в ней содержится наибольшее количество полисахаридов) присутствуют галактурониды, связанные с арабинозой, галактозой, глюкозой и ма ннозой [42). Эти nолисахаридные молекулы связаны с белкам и, полифенола ми и л игнином. Значительныii удельный вес в кож ице приходится на пектиновые вещества. Строение пектиновых веществ юучено недостаточно. Пектин в111~ограда включает около 20% уроновых кислот и 80% саха ров (42]. Кишковски1i и Скурихнн [57] указывают, что процент сахаров, основными из которых являются арабиноза и галактоза, значительно ниже (10- 12%). Пектиновая кислота состоит из цепочки, включающей около 200 молекул галактуроновой кислоты, у которой метил ирована значительная часть карбоксильных групп. При настаивании сусла на мезге происходит обогащение сока полисахаридами кожицы, особенно увеличива ется концентрация араби11огалактанов и рамноrалактуронанов [49), построенных из арабинозы, галактозы, маннозы, глюкозы, рамнозы, уроновых ю1слот и ксилозы. Полисахариды сусла неоднородны, они состоят из большого числа пол имерных цепочек с разной молекулярной массой (ММ) : 60-70% из них имеют ММ от 20 ООО до 200 ООО, у 10-15% ММ выше 200 ООО, у 5% ММ ниже 10 ООО. По данным Зинченко [49], средняя молекулярная масса полисахаридов сусла равна 60 UOO. Им выделены из сусла арабиногалактан, включающий 2 фракции с ММ 12 300 и 7 760, и маннан с ММ 46 ООО. Датунашвили (42) показала, что пол11саха риды сусла включают большое количество пентозанов, в основном арабанов, и пол 11уро111щов. В процессе брожения сусла происходит гндролиз низкомолекулярных пол исахаридов и пол 11 уронидов [42]. Кроме того, в ви11О выделяются nол нсахарн.:~.ы дрожжей - ма1111а11 11 гJ1юкан (49, 214). Вслсдств11е этого м оносахаридный состав полисахаридов вина значительно изменяется : если в составе полисахаридов сусла преобладают араби ноза (60%) и галактоза (20%), то в в11не - арабиноза (35% ), манноза (34%) н галактоза ( 19% ) . Кроме тnrn, в сусле присутствуют D-rлюкоза, 12 n 1ц·11 Jюза и L- рамноза . По молекулярной м ассе полиса\1111111щ о и на также гетероrе1111ы: от 7 200 до 60 ООО. l lщ1щ·ахар нды шампа нских виноматериалов включают 1О (i~% арабиногалакта на и 20- 35% м анна11а . З11н•11•111<о r19] н Минчук [80] выделили из внноматерн ала 1\ 111111 1(' маннан с ММ 53 ООО и установили его строен ие. СН20Н о~н но о но н он н о о 106 он н s1 l11мо 1юказано, что маннаи вина состо11т нз 170 молекул 11 /) ма111~озы, соединенных 1-+3 связями, 106 молекул 11 n м ;111 1юзы, соединенных 1-+6 связями, 11 51 молекулы •• n м:~н1юзы, соединенной 1 -+б связям и . l lp1t 1щдержке вин а на дрожжах под действием глнко11щ111 11 роисходит гидрол из арабино1·алактана н обога111 1·11 11<' u1111a манн аном и rлюканом (4, 49]. При выдержке 11 1111а без дрожжей полиса хариды гндролизуются. Сни'"·11·1ся концентрация полисахаридов на 5- 35% 11 np11 1щщ•i1кс, обработке ЖКС и бентонитом. И нтересно, что 11 11 1нщсссе яблочно- молочноrо брожения в вине бактср11 11 м11 с ннтезируются полисахар иды, которые, 110-вид11- ~11му. обусловливают вкусовое ощущен ие мяг1<ости (49]. llm1 11сследования углеводов виномэтерналов 11 ам 11 была р11 1ра()ота 11а методика их выделения с помощью но11011r1м1• 1111 ых смол. Сущность ее состоит в том, что при 11р1111 ус1<а 11ни вина через катионит из щ1щ1 удаляются 13
аминокислоты, а через анионит - органические кислоты; сахара проходят через оба ионита. Далее раствор сахаров концентрируют и разделяют хроматографией на бумаге Ватман -3, используя растворитель н-бутанол - этанол - вода (40: 11 : 19) . С помощью этого метода было обнаружено, что при вторичном брожении сахарозы в вине синтезируется ~-этилфруктозид. Азотистые вещества К азотистым веществам вина относят разл11чныс соединения, содержащие в моле-куле атом азота: аммиак, аминокислоты, амиды, нуклеиновые кислоты. пептиды, белки. Аминокислоты содержатся как в винограде, так и в оине. В ягодах винограда обнаружено 32 аминокислоты. Состав аминокислот сусла зависит от сорта винограда, состава почвы, климатических условий, удобрений и т. д. [31). В процессе брожения сусла содержание аминокислот снижается [135]. После окончания брожения при выдержке виноматериала на дрожжах содержание аминокислот и пептидов в нем увеличивается вследствие их перехода нз дрожжевых клеток при автолизе [200]. Особенно интенсивное обогащение вина аминокислотами происходит при длительной выдержке на дрожжевом осадке. Аминокислоты наряду с витам1шами, органическими кислотами, минеральными вещества ми и микроэлемен· тами относятся к биокатализаторам обмена веществ [102). Важное значен11е придается uистеину. который пе· реходит в вино из дрожжей, сн ижает ОВ-потснuиал . чем способствует ускорению созреван11я шампанского (114). Большинство амююкислот нмеет сладкий ил 11 горький вкус, и многие авторы подчеркивают 11х влия11ие на вкус вина . Аминокислоты не ю1еют запаха. 11 непосредствен ное их влияние на букет вина исклю1 1 сно. Основное значение аминокислот в сложении букета 11 вкуса вина заключается в их участии в хим ических 11 биохимнческих процессах. ведущих к образова1щю органолептическн активных веществ: спиртов. альдегидов, кислот, эфиров [128]. Большое значение в этом отноwе111111 имеют также продукты взаимодействия аминокислот с сахарами. Кретовичем и Токаревой [62] установлено, что в результате реакции меланоидинообразования 14 11 ронсходит разложение ка к исходной а м инок11слоты rак и реагирующего с ней восстанавливающего сахар~ 11 образуются фурфурол, оксиметилфурфурол, альдегиды, аммиак и углекислый га з. Фурфурол и оксиметилфурфурол легко вступают в соединение с аминокислоr·а ми, давая темноокрашенные продукты, называемые м еланоиди11ами. 13 ходе сахароаминной реакции возникает около 50 раз.1111чных соединений: алифатических и гетероциклических :~льдегидов, спиртов, кислот, азотистых и безазотистых поли меров [57]. Карбониламннная реакция интенсифиц11руется при нагревании вина (55). Взаимодействие а минокислот с сахарами 'Мажет протекать и при 20300С, а для некоторых аминокислот - даже при минусовых температурах, однако продукты этих реакций отл ичаются от полученных при нагревании . Нилов и Огородник (85] установили, что интенсивность мадерного тона усиливается с повышением содержан ия а минокислот, а в их отсутствие букета мадеры не обра: зуется вовсе. Аминокислоты могут распадаться в результате взаимо;~.ействия с танндами вин а (1 31], они усиливают побуре11ие полифенолов. Глубина прохождения реакций между nолифенолами 11 аминокислота ми зависит от .концентра· ци11 ионов водорода, солей тяжелы х металлов и растворенного кислорода (137]. Накапливающиеся в результате реакций окислительного дезаминирования аминокислот аммиак и альдегиды, по мнению ряда советских и американских авторов, обусловливают вкусовую резкость, «мадерный» и иногда «мышиный» тон в винах. Поэтому Нилов и сотр. [52] считают, что повышенное содержание азотистых веществ. в ч астности аминокислот, в белых столовых винах и шампанских виноматериалах отрицате.льно влияет на качество, вызывая переокисленность, тогда как в винах типа мадеры и токая продукты дезаминирования аминокислот являются необходимыми компонентами специфического вкуса и букета. В отличие от этого Агабальянц и Глонина [13] уста1ювили, что количество аминокислот не играет решающей роли в возникновении тона окисленности . Авторы подтвердили, чtо при выдержке вина идет реакция окислительного дезаминирования, но скорость ее как при доступе воздуха, так и без него онень невелика. Поэтому объяснение тона 15
окисJ1снностн, который оозн 11кает лишь при доступе к внну кислорода воздуха, окнслвтельны:-А .:~.езам11н11рованием аминокислот 11м представляется маловсроят11ы~1. Вы яснено (1 5), что лей uнн -2-14С пр11 выдерж1<с оин распадается в результате сахароамвнной реакuн.и в анаэроб11ых условиях 11 пр11 ок11сле111111 в случае аэра1щи вина. Повышение температуры выдержки и введение кислоро..1а ускоряют распад амннокислот и образование альдегидов. Было уста:вовлено (1061. что векоторыс аминокислоты (фе11илала· нин, т1rрозин, триптофав) оказ1~оают бла1·опрнят11ое nт1я нне 11а букет шампавского, тогда как добавление лейци11а, метно11н11а, тре· 0111111а и глютамю1овой кислоты приводит к появлевию ·11спрнятноrо запаха. На качесгво столовых внн н 111ампа11ск11х вИfюматерналов большая ча<.1ь ам111юк111СJ1от влияет по;южитсл~.110, 110 некоторые (цистенн, метно111111 и rиС1'ндн11) ухудшают орга11олсптнческую оuен· ку вина при выдержке (35]. Анализ литературных данных показывает, что в каждом конкретном случае сл~уе'!' учитывать .не сум· марное содержание амн110к111слот, а коfщснтрацню и прсnращення отдельных представнтелсii. Для исследования аминокислот проводили выделение их на катионите КУ-2 в Н+-форм е, хроматографическое разделение на бум аге 11 на ионообменных смолах [З]. 13 ,. •• 19 9 8 11 16 о 20 40 60 80 о 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Рис. 1. Хроматограмма свободнь~х амннокнслот выдсржа1111оrо 3 года бутыло•шого u1ампанского (ам1шокислот11ый а11а11нзатор 1Iitaclli KLA-3) : 1 - пнзнн: 2 - гистидин: 3 - аммнак: 4 - арrнннн: 5. 6, 7. 8. 22 - нснде11тн· фнцнроuа1111ые: 9- аспара1·нноuая кислота; /О- трео11н11; //-серин; /2 rлютамнновая кис.пота; 13 - пролин; 14 - глицин; /.S - ала11и11: 16 - оалнн: 17 - метионин: 18 - нзо11еАци11; 19 - лсRцнн: 20 - тнрозж1; 21 - фс11и11ала111111. 16 \ р11м . 11 щ·1ннрией на ионообме1111ых смолах колич ествеt(- 1111 1111JH'Щ'JICllO 19 ам инок 11слот, из которых· почти 40% 11р11 \о 1111 с 11 11а пролин (табл. 1) . Эти данные в основном 011 1111\11 1< результатам количественного анализа ам ина' 11 т11• '<роматоr рафией на бумаге [55] и на аминокис111111ом анализаторе .[116). С помощью аминокислотного .111щ1 111:1тора 1litachi KLA-3 (Япо11ия ) в шампанском 1111· \JJ~"r11 cii выдержки определен ы 22 а минокислоты (J111!' 1) . l 11• 1 уJ11.таты количественных анализов показывают, ·что 1111м11мо 11рол и11а в вшюматериалах и шампа нском вели111 1одсржа 1111е аланина, аргинина и глютаминовой кис· 111 11J. 1'11стидн 11 , uистенн и метиони,н присутствуют в 111 •11.м11 м :~;1ых количествах. JI 1111 011рсделения содержан ия нуклеотидов в шам пан11111 \1 11111юматериале Шардоне их выделяли [l 77] путем 11р1111 ус кан11я через катионит Дауэкс 50- Х4, сефадекс t 1 1О 11 ссфадекс G-25. Хроматографией на смоле Дауэкс 1 :-.н ()ш111 11дентнфицированы и кол ичестве11но опреде11·111J ~ 11 уклеот11дмонофосфатов 11 4 нуклеотида ди· н 1р 11фщ·фатов (табл. 2). · 1 111< 1111.1но нз данных табл. 2, преобладающим и в ви ном,1 н·1111:1лс являются ГМФ 11 ТМФ. Азот нуклеотидов t 111 1анм1ст 1% от общего азота вина. 1l укJ1 С()т11ды и нуклеиновые кислоты могут оказывать 111111111111с на вкус и букет вина. Имеются данные, что они 11р11щ11от различные привкусы (АТФ, напрнмср, вызы· 11111·1 rорс•1ь) . Такие нуклеотиды, ка к НАД 11 ФАД, яв1111ющ11сся промежуточ11ыми переносч иками водорода, щ· рш1т110. участвуют в процессах, прнво,:~.ящв х к снижен 1110 013 -нотенциала 11 восстановлению букетобр азую11111 ~ компонентов шам п анского. Известно, что прн вы111•ржкс в1111а на дрожжах вино обогащае,тся нуклеоти11.1\111 дрожжей (130, 164]. 111•111·11111,1 нвляются на11:-Аенее изу ченной группой cocд11 111·1111ii а ют11стых веществ вш1~t. По совре~е1н1ым пред· 1 1 111111 t•11 11 ям, многне пептиды обладают бнолоп1ческой "" 1111111 о<·т1,ю (143). В расте11ия х, микроорга низ мах н жн11111111.~х обн аружено около 900 пептидов. В молекулах 111·11111 ·~ов от двух до нескол·ьк11 х десятков аминокислот о н 1111•1111 нс111;1 пептидной связью 111111щ· но наличие трипеnтида 11111н• 11н11;1rл иuин а ) : 11 1 -C- N- . глютатиона В вине уста(у-глютамил- . 17
гЛIОТЭ.МКJIОВЭЯ кнслота Цистен11 Глицин Глютатион является сильным восстановителе м . Он вы деляется дрожжами в процессе брожения [111, 149]. Долгое время функции глютатиона и пептидов были неясны. По послсд11им да11111,1м, rлютат11011 оказывает влияt111е на актиn1юст1, многих ферментов и может служить коферме11тQМ. Считается. что биологическое дей{:твис пептидов обусловлено их влиянием на ф}'lнкциональную активность субклеточных структур. Большая группа пептидов· (грамицидин, тнроцнд1111, актнномицнн) является антиб11от11кам11, гормо11а ми (окситоц~111, вазопрессин). Известны пспт11ды· яды (фаллоидн-11, мелииин) . Ряд пептидов ингибирует биосинтез нуклеиновых t<ИOllOТ, а следовательно, и белков. Выявлены пептиды, выполняющие регуляторные функцнн в ферментативном катализе. Наряду с простыми пептидами существуют нуклеотндпептиды, фосфопептиды и липопептиды. Что касается пептидов вина, их роль окончательно еще не выяснена. Это связано с тем, что пептиды трудно отделить от белков н аминокислот, методы и х анализа несовершенны. Предполагают, что пептиды участвуют в сложении «полноты » вкуса вина. Пептиды при гид ролизе являются источни ка ми аминокислот. Впервые пеп тиды в вине определ или Хенн 11 г, Лафон-Лафуркад, Пейна, Бурдэ, Герар. Н а важное значение пептидов обратили внимание Опарнн и сотр. [18). Превращения пепт11дов при формировании вина был11 изучены Бер11дзс 11 сотр. [105]. Было показано, что на количество пептидов заметное влияние оказывает технология вина . Пр11 брожении сусла содержа1111е пептидов снижается, при выдержке - увеличивается. Авторы сделали важное за кJ1ючение, что пептиды в1ша построены из а~1111окислот, которые присутствуют в в11нс. Пе11тиды сусла н вина был 11 подробно изучены Пуксом и Ур11аком [203]. Авторы проводили осаж..1,е11нс 11 ротс11 нов 96%-ным этанолом, а затем раствор вносили в ко.r1011ку с 'катионитом Дауэкс 50. При этом nре.:~nолагалось, что аминокислоты 11 пептиды осаждаются на катионите и отделяются от остальных компонентов 011на. Затем аминокислоты и пептиды элюировалн раствором аммиака. Полученный элюат концентрировали и часть его использовали для прямого определения свободны х аминокислот, а другую часть подвергали гндроJJизу, 18 / 11f1 1111с11 / Дмннокнс.11оты Соеетскоrо wампаискосо, мr/л Содержа11не амн110· Аэот аминок.нслот кислот no данны~ по даннw. работ 1•• '" ...." (~("/'t(Аународное работ 1ttkJMЩ('IНH~') [ 4] ( 116] (7) (55] l l1•t111111 (11ро) 264,0 224 .О 32,2 22.4 \ j Щllll (111111) 72,2 39,0 11,3 9.32 1 1101 1Шllllllll.llt к11слота (глю) 42.2 '24,0 4,3 12,97 ·1.11111111 111·n) 26.5 10.8 2.7 З.79 11 •• lt n111111 (нмii) 11 .6 З.6 1,4 l 111•• •1111 ( 11111) 36,5 8,4 2,8 1,1 \11111111111 (.1111) 34.8 26.0 8.7 н .1• '11111111 11111) 00,4 64,0 4,4 4,36 l 1·111111111 ( 1111') 19,4 4,0 2,З 1,17 \, 11 111.11111111111111 к11слота (<ю1) 16.6 12,8 1,8 1.96 111• 111 l\111 (111{') 15.6 2,4 4,2 1 111111111 (1т1) 14,8 9,2 2,8 2,86 11.111111 (11.111) 9,8 8.4 1,2 1,5 1 •111111 (t 1•p) 9,3 9.2 1,2 1.28 •1•11111•1.1 1111111111 (фен) 8.9 7,6 0,8 \' \м1111О1м.1\'llЯIШI\ кислота 8.7 1,2 7,16 t li.1 11111w1.111111 7, 1 0,8 -"• 11111111111 (мсr) 6.4 1.2 0,6 0.4 1111· 111111 (llllt) 5.З 0,8 0.6 1.з1 • • t t11 tftJtflltCH14 l 11/i 111/(fl 2. Нуклеотиды шампанского виноматернала, мr/л Содержа11ие Азот llaэua1111e 11уклсотндов нукпеоmдоо 1111• 11 1111мш1сtфосфат (ЦМФ) 8.5 1.0 \ lt llllllMOlllOфtфT (АМФ) 1.8 0.3 1 ' 111•' 11111 11llMllДllllMOHoфocфaт 19.З З.7 ''"'"' 1 IМФ) 7.1 0.6 \ 1щ 111 1м1111сфхф:1т (УМФ) 111~ 1111111'\1~ д11 11 трнфосфатов 4.6 0,8 1 vмм 11 41 ,З 6,4 1. 19
www.jivo.ruRkJQdWJsaXNoZXIy NzQwMjQ=