ОВ-процессы в сусле и вине

Окислительно-восстановительные процессы, протекающие в винах

Окислительно-восстановительные процессы, протекающие в винах, обусловлены поглощением кислорода воздуха при технологических операциях (переливка, фильтрация). Растворимость кислорода в вине зависит от температуры, спиртуозности, содержание экстрактивных веществ. При повышении температуры и экстрактивности растворимость кислорода понижается, а при увеличении концентрации спирта – увеличивается. Максимальная растворимость кислорода в вине может колебаться в пределах 8-10 мг/дм3. Часть кислорода связывается необратимо с компонентами вина в виде перекисных соединений. Содержание «перекисного кислорода» в вине может достигать 3 мг/дм3.

Окисление и восстановление взаимосвязаны между собой. По современным представлениям в этих процессах происходит потеря и приобретения электронов. Вещество окисляется, когда оно теряет электрон или приобретает положительный заряд.

При этом может быть 4 типа реакций:

1. Реакция присоединения кислорода

Где

(потеря двух элементов)

2. Дегидрирование, то есть потеря водорода

3. Дегидрирование с предварительной гидратацией

4. Реакция, в которой не участвуют кислород или водород. Здесь происходит потеря электрона, в результате чего увеличивается валентность

Если реакция идёт в обратном направлении, то есть получением отрицательного заряда или электрона, отдачей кислорода, присоединением водорода или же уменьшением валентности, то этот процесс называется восстановлением:

Оба процесса являются сопряженными: одно вещество восстанавливается, другое – окисляется. Это основное превращение веществ имеет место в винограде, в сусле, в вине.

По мнению ряда ученых, эти процессы являются основными в формировании и вкуса, и букета выдержанных вин. Вместе с тем, существуют различные точки зрения на Роль кислорода при созревании. Ряд ученых считают необходимым ограничить поступление О2 в вино, напротив, другие специалисты предпочитают вводить О2 для улучшения созревания. Еще Бертло, встряхивая вино в присутствии О2, показал, что аромат становиться слабым, исчезает характерный вкус, качество вина снижается. С другой стороны, Пастер установил, что при выдержке вина в запаянных ампулах без О2 созревание вина останавливается и развитие типичного букета и вкуса не происходит. В настоящее время считают, что для созревания вина определенного типа необходимо строго определённое количество кислорода.

Из табл. видно, что в зависимости от типа вина ему потребуется за период созревания от 20 до 200 мг/дм3 кислорода

Таблица Потребность в кислороде различных типов вин ( по проф. В. И. Нилову)

 Избыток кислорода приводит к переокисленности вина, что неблагоприятно сказывается на его окраске, аромате, вкусе и стабильности. Недостаток кислорода при созревании вин затрудняет получение стабильного вина с хорошо развитым ароматом и вкусом. Дозы кислорода определяются качеством винограда и степенью обогащения им сусла при переработки винограда.

При дозировании кислорода учитывают Скорость ассимиляции вином О2. Так, при созревании столовых виноматериалов в сутки поглощается 0,02-0,05 мг/дм3 кислорода, десертные вина ассимилируют 0,10-0,28,а крепких 0,20-0,30 мг/дм3 кислорода в сутки. Скорость ассимиляции О2 зависит от состава вина, температуры, при которой вино выдерживается, от исходной концентрации растворенного в нем кислорода.

Согласно предложенной проф. Г. Г. Атабальянцем научной классификации вин по Степени окисленности их можно разделить на 4 группы:

1. Неокисленные (столовые, все игристые и все десертные вина, кроме токайского).

2. Полуокисленные с заметными тонами окисленности (кахетинские столовые вина, портвейны, вина токайского типа, малага и все кагоры).

3. Окисленные с интенсивными тонами окисленности и тонами мадеризации (Мадера и Марсала).

4. Переокисленные вина типа Херес с ярко выраженными тонами Хереса.

По мнению проф. Г. Г. Агабальяница, в неокисленных винах содержание ацетальдегида не должно превышать 20-30 мг/дм3 и оно повышается от первой к последней группе, достигал в Хересе 250-300 мг/дм3. Уксусный альдегид – показатель степени окисленности вина.

А. К. Радопуго и А. Ф. Писарницкий в качестве показателя окисленности вин предложили оценивать содержание Диацетила. В неокисленных винах оно не превышает 0,8 мг/дм3, в окисленных – свыше 1-2 мг/дм3. Образуется диаценты из ацетоина в присутствии железа и небольших доз кислорода.

Этот процесс крайне нежелателен для игристых и столовых вин, поэтому шампанские и столовые виноматериалы хранят в анаэробных условиях; проводят как можно раньше деметаллизацию вина.

Скорость расходования кислорода на окислительные процессы зависит от температуры, концентрации растворенного кислорода и химического состава вина. В среднем его расходуется 0,5 мг/дм3 в сутки (табл. ).

Таблица Расход кислорода в вине (по С. Т. Тюрину), мг/дм3

 На интенсивность поглощения кислорода вином влияет содержание фенольных соединений, ряда металлов, некоторых органических кислот, наличие окислительных ферментов и сернистая кислота.

При добавлении в вино сернистого ангидрида и танина потребление кислорода значительно возрастает. Если из вина удалить медь и железо, потребление кислорода резко снижается. Это объясняется тем, что железо и медь выполняют роль катализаторов.

Ещё Ж. Риберо-Гайон показал каталитическую роль тяжелых металлов (Cu и Fe) окислении трудно-окислительных веществ вина. Он выделил систему:

И показал превращение в анаэробных условиях диоксифумаровой кислоты:

Ещё дальше теорию окисления развил выдающийся русский биохимик академик А. Н. Бах. Он раскрыл значение органических перекисей-Оксигеназ, которые активируются солями железа и показал при этот значение перекиси водорода(H2O2):

Благодаря перекиси водорода образуется ОН-радикал, Который и превращает винную кислоту в диоксифумаровую.

Согласно общепризнанной перекисной теории А. Н. Баха фенольные вещества, катализируемые железом или окислительными ферментами, являются идеальными переносчиками кислорода (оксигеназами). При этом переход инертного молекулярного кислорода (О=О) в активное состояние осуществляется разрывом только одной связи:

Где А – оксигеназа (легкоокисляемое вещество).

На втором этапе образовавшиеся перекиси (АО2) свободно окисляют трудноокисляемые вещества (М)

Этот процесс является необратимым и лежит в основе неферментативного окисления спиртов, аминокислот, других соединений вина во время его созревания.

Благодаря аутооксидабельным веществам образуются перекиси и активный кислород действует в трех основных направлениях:

1.  Окисление органических кислот сусла и вина.

2.  Окисление фенольных соединений.

3.  Окисление аминокислот вина.

Существенным превращениям подвергаются при этом и углеводы. Умение управлять этими процессами с целью достижения высоких органолептических достоинств при хорошо выраженном типе получаемого вина и составляет технологическую суть вторичного виноделия. Как видно, базируются эти процессы на биохимической основе.