Технологическое и физиологическое значение минеральных веществ

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.00 (1 Голос)

Значение минеральных веществ

Минеральные вещества играют важную роль в развитии винограда, а также в биохимических процессах, происходящих при изготовлении вин. Они содержатся в витаминах, входят в простетические группы большого количества ферментов, образуют комплексы с другими органическими соединениями. В процессе образования комплексных соединений химическая активность некоторых минеральных веществ значительно повышается.

Некоторые микроэлементы используются для корневой и внекорневой подкормки виноградников, которые значительно улучшают обмен веществ растений, в результате чего повышается сахаристость винограда и повышается его урожайность.

При изготовлении вина минеральные вещества активно принимают участие во всех биохимических процессах. Например, наличие их в сусле, где, как правило, находятся все химические элементы, необходимо для развития жизнедеятельности дрожжей при брожении. Ряд металлов, прежде всего железо и медь принимает участие при созревании вин. Но виноделы должны знать, что излишек металлов может вызывать помутнение вин.

Содержание минеральных вещества (сумма катионов и анионов), определяемое по массовой концентрации золы, главным образом зависит от сорта винограда, агротехники его выращивания, места выращивания и биотехнологии переработки на вино. Много минеральных веществ входит в состав простетических групп ферментов, витаминов, образует с компонентами вина соответствующие комплексы. Массовая концентрация минеральных веществ в сусле составляет 1...5 г/дм3, в вине – 1...4 г/дм3.

Минеральные вещества входят в состав тканей и клеток организма человека, ферментов и гормонов. Они играют чрезвычайно важную роль в пластических процессах, в формировании и строении тканей организма, особенно скелета, в поддержке кислотно-щелочного баланса, в образовании физиологической концентрации ионов водорода в тканях и клетках, а также в межтканевой и межклеточной жидкости, в предоставлении им свойств, необходимых для оптимального прохождения физиологических процессов обмена веществ в организме человека.

Все ферментативные процессы в организме происходят при участии минеральных веществ. Они необходимы для утилизации витаминов и других питательных веществ.

Химические элементы, содержащиеся в организме человека граммами, называют макроэлементами, а химические элементы, которые встречаются в очень малых концентрациях – микроэлементами.

Важную роль в рационе имеют минеральные вещества, представляющие, в среднем, 1% питательной части пищевых продуктов. Они не имеют энергетической ценности, но выполняют пластическую функцию, принимают участие в обмене веществ.

Минеральные вещества играют важную роль в развитии виноградного растения, а также в процессах, происходящих при изготовлении вина. Они входят в простетические группы большого числа ферментов, содержатся в витаминах, образуют комплексы с другими органическими соединениями. Так, медь и железо содержатся в о-дифенолоксидазе, пероксидазе, каталазе, цитохромоксидазе; магний — в β-фруктофуранозидазе, некоторых фосфатазах; марганец, кобальт, цинк — в малатдегидрогеназе, декарбоксилазе щавелевоуксусной кислоты. Кобальт входит также в состав витамина B12, магний — в сослав хлорофилла.

В процессе образования комплексных соединений химиче­ская активность некоторых металлов может значительно воз­растать. Так, комплексная соль тартрата железа весьма ак­тивно катализирует окисление винной кислоты в диоксифумаровую. Некоторые микроэлементы используются для корневой либо внекорневой подкормки виноградников.

Избыток металлов может вызвать помутнения вин. Например, железо в окисленной форме (Fe3+) с фенольными веществами вин образует труднорастворимые танаты черноватого цвета, которые могут вызвать помутнения (черный касс). Образование осадка зависит от рН вина. Наи­большие количества его образуются при рН от 3 до 3,5 и нали­чии в вине свободного железа. Свободное железо может при взаимодействии с фосфорной кислотой в белых винах образо­вывать труднорастворимое соединение белого цвета. В резуль­тате этого в вине появляется помутнение, называемое белым кассом.

Некоторые органические кислоты (лимонная, яблочная, в меньшей степени винная), напротив, способны связывать некоторые металлы, в частности железо, в растворимые комп­лексы. В связи с этим лимонная кислота используется в ряде стран для предотвращения помутнений вин, содержащих повы­шенные количества железа. Железо, связанное в комплексы, не вызывает помутнений. Известны случаи, когда вина, содер­жавшие 50—70 мг/дм3 железа (так называемого общего), были устойчивы в отношении кассов, так как большая часть его нахо­дилась в форме комплексного соединения. Причем только при содержании общего железа не более 7 мг/дм3 помутнений, связанных с этим металлом, практически не возникает.

Медь также может в присутствии сернистой кислоты и бел­ковых веществ образовывать труднорастворимый коричневый осадок (медный касс). В отличие от железа в этой реакции участвует восстановленная форма меди (Cu1+). Критическая концентрация меди, способная вызвать помутнения, равна 1 мг/дм3. Имеются также данные об образовании труднораство­римых соединений меди с лейкоантоцианидинами, которые дают коричнево-красный осадок, быстро растворяющийся на свету.

Помутнения, связанные с повышенным содержанием в винах алюминия, наблюдаются чаще всего в белых крепленых винах. В сухих винах, имеющих сравнительно низкий рН, оса­док обычно растворяется. При содержании алюминия более 5 мг/дм3 в вине появляются неприятные тона в аромате и во вкусе, вино обесцвечивается. Частично алюминий может быть удален при обработке вина желтой кровяной солью.

Олово, так же как и алюминий, вызывает помутнения глав­ным образом в белых винах, в них появляется белый осадок.

В разных странах ведутся исследования в целях установле­ния предельно допустимых норм химических элементов. Работа эта координируется Международной организацией виногра­дарства и виноделия. Ниже приведены предельно допустимые нормы содержания химических элементов в винах, разрешен­ные Минздравом.

В винах всегда содержится диоксид серы. Как в технологическом, так и в экономическом отношении он остается наиболее универсальным и приемлемым средством в виноделии. Ориентация на максимальное снижение его содержания в вине сохра­няется и диктуется прежде всего требованиями повышения качества вина, его санитарного, состояния.

Таблица 

Допустимые нормы содержания в вине химических элементов

Элемент

Содержание, мг/дм3

Элемент

Содержание, мг/дм3

Ртуть

Кадмий

Свинец

Мышьяк

Медь

Цинк

Железо

Олово

0,005

0,03

0,3

0,2

5,0

10,0

15,0

Не нормируется

Сурьма

Никель

Селен

Хром

Алюминий

Фтор

Йод

0,2

0,3

0,5

0,1

10,0

2,5

1,0

В осадке обычно обнаруживаются белки и сера. Хотя по санитарно-гигиеническим нормам в вине допускается содержание олова, до 50 мг/дм3, с технологической точки зрения во избежа­ние образования помутнений количество его не должно превы­шать 1 мг/дм3. Для предотвращения помутнений, обусловлен­ных повышенным содержанием олова, в вино добавляют ли­монную кислоту.

Цинк и никель также вызывают помутнения вин, если ко­личество их превышает определенную величину. В образовав­шихся осадках содержатся белки и следы других элементов. При этом наблюдается также нежелательное изменение цвета, вкуса и аромата вина.


Технологическое и физиологическое значение минеральных веществ - 4.0 out of 5 based on 1 vote