Органические кислоты вина

Органические кислоты, содержащиеся в вине.

Как видно из схемы, органические кислоты делятся на две группы: нелетучие и летучие.

К нелетучим алифатическим оксикислотам относятся молочная и гликолевая (монокарбоновые) винная, яблочная и янтарная (дикарбоновые), а также лимонная – трикарбоновая кислота. К алифатическим кетокислотам относятся пировиноградная, 2-кетоглютаровая и дикетоянтарная кислоты. К нелетучим кислотам, имеющим ароматическое, кольцо, относятся четыре производных бензойной кислоты (галловая, бензойная, оксибензойная, протокатеховая) и три производных коричной кислоты: кофейная, коричная и оксикоричная.

Названные выше все нелетучие кислоты представляют собой обычно твердые, хорошо растворимые вещества, не перегоняющиеся при кипячении. Летучие кислоты-жидкости, переходящие в отгон при дистилляции вина. Насыщенных летучих кислот пять: уксусная, пропионовая, масляная, капроновая и изовалериановая. Ненасыщенных три: линолевая, олеиновая и линоленовая кислоты.

Органические кислоты активно участвуют в процессах, происходящих при изготовлении вина. Как виноградном сусле и вине они могут находится в свободном (ионном), так и в связанном и в полусвязанном состоянии.

Из нелетучих кислот винная, яблочная и лимонная кислоты являются продуктом брожения виноградного сусла или вина. Винной кислоты в вине может быть до 5,0 г/дм3. Содержание яблочной кислоты в отдельные годы также может достигать 5,0 г/дм3. Лимонной кислоты может быть до 2 г/дм3. В значительно больших количествах лимонная кислота есть в плодово-ягодных винах, где отсутствует винная кислота. Лимонную кислоту добавляют в вино при недостаточной кислотности, особенно в плодово-ягодном виноделии, так же в шампанском производстве при изготовлении ликеров.

Содержание Винной кислоты в винах значительно меньше, чем в сусле, так как во время алкогольного брожения и при выдержке происходит её выпадение в осадок в виде винного камня. Уменьшение винной кислоты при выдержке может происходить за счет окисления и в случае заболевания вина турном (пуссом), которое называют пропионовым брожением. В этом случае болезнетворные бактерии Bacterium tartaroftorum вызывают разложение винной кислоты с образованием пропионовой кислоты, воды и углекислого газа. При этом, наряду с винной кислотой разлагается также и Яблочная кислота. Под действием молочно-кислых бактерий она превращается в Молочную кислоту, что называют яблочно-молочным брожением.

Лимонная кислота в винах не подвергается заметным изменениям.

Молочная кислота (рацемическая). Молочная кислота иначе называется оксипропионовой. Её структурная формула следующая:

Молочная кислота со смешанными функциями – содержит одну карбоксильную и одну гидроксильную группы.

В больших количествах образуется молочная кислота при брожении (скисании) сахаристых веществ под влиянием бактерий молочнокислого брожения. Это происходит при квашении овощей, плодов, при приготовлении силоса, образуется также в кислом молоке, кефире, простокваше и в дрожжевом («кислом») тесте.

Впервые молочная кислота была получена в 1780 г. Шесле из кислого молока, чем и объясняется её название.

Обыкновенная оптически недеятельная (рацемическая) молочная кислота, названная «молочной кислотой брожения» известна в виде густой сиропообразной жидкости плотностью 1,248. Однако осторожным выпариванием её в вакууме можно получить безводную молочную кислоту в виде кристаллической массы, плавящейся при 18 ºС.

Молочная кислота лишена запаха. Слабый запах кислого молока зависит от следов образующихся одновременно с ней летучих жирных кислот.

При умеренном окислении молочная кислота дает ацетальдегид:

А при более жестком окислении переходит в уксусную кислоту:

Почти все соли молочной кислоты хорошо растворимы в воде и спирте в отличие от солей яблочной, винной, лимонной и янтарной кислот.

В вине наличие молочной кислоты было доказано в начале XX века. В винограде и виноградном соке молочная кислота не содержится; в вине же она возникает тремя путями:

Первый путь. Молочная кислота является побочным продуктом спиртового брожения и образуется под действием дрожжей из сахара в количестве около 1 г/дм3. Факт образования незначительных её количеств при алкогольном брожении был доказан профессором С. В. Дуфмишидзе.

Второй путь. Молочная кислота образуется в вине из сахаров при скисании (молочно-кислое брожение) под действием болезнетворных бактерий. Это заболевание возникает в сладких, но малокислотных десертных винах в южных районах виноделия при условии загрязнения винограда и винодельческой тары. Одновременно образуется уксусная кислота; вкус вина резко меняется, становится неприятным. Вино мутнеет, приобретает запах квашеной капусты.

Третий путь. В молодых, полностью выброженных сухих винах молочная кислота может возникнуть из яблочной кислоты под действием некоторых видов молочнокислых бактерий. При этом яблочная кислота распадается на молочную кислоту и углекислый газ:

Этот важный для виноделия процесс называется Яблочно-молочным брожением (ЯМБ), или иначе Бактериальным кислотопонижением. В результате протекания этого процесса снижается титруемая и, что очень важно, активная кислотность (повышается величина рН). Снижение титруемой кислотности может достигать 2-5 г/дм3.

Скорость и полнота процесса ЯМБ зависит от температуры и от содержания в вине азотистых веществ.

Винодел может ускорить или затормозить процесс ЯМБ. Например, в южных районах виноделия и в условиях жаркой осени, когда желательно сохранить кислотность вин, прибегают к более высоким дозам сернистой кислоты и обеспечивают хранение виноматериалов при более низких температурах. В северных районах виноделия или в неблагоприятных условиях созревания винограда, когда кислотность виноматериалов высокая, стремятся создать оптимальные условия для жизнедеятельности молочнокислых бактерий. С этой целью уменьшают дозы сернистой кислоты и обеспечивают повышение температуры винохранилищ до 15-17 ºС.

Молочная кислота – постоянная составная часть кислотного комплекса вин. Содержание её в винах колеблется в широких пределах от 1-2 до 5-6 г/ди3.

Янтарная кислота. Янтарная кислота имеет строение:

В отличие от винной и яблочной кислот янтарная не имеет в своем составе оксигрупп. Она способна к образованию кислых и средних солей и эфиров.

Янтарная кислота является обязательным побочным продуктом спиртового брожения. Она образуется дрожжами из глютаминовой кислоты за счет дезаминирования и декарбоксилирования.

Глютаминовая + O2 Янтарная + NH3 + CO2

кислота кислота

Согласно исследованиям Л. Пастера, при сбраживании 100 г сахаров образуется 48,4 весовой части этилового спирта и 0,6 весовой части янтарной кислоты. Это означает, что образованию в бродящем сусле 1 % объемной доли спирта соответствует накопление 0,1 г/дм3 янтарной кислоты.

Исследованиями В. З. Гваладзе показано, что при брожении янтарной кислоты образуется тем больше, чем сильнее аэрируется сусло.

Содержание янтарной кислоты в сухих винах колеблется в пределах 0,24 – 1,5 г/дм3, в среднем около 1 г/дм3. В крепленых винах её обычно меньше, примерно пропорционально количеству сброженных сахаров. В соке и спиртованном сусле (мистеле) янтарной кислоты нет.

Янтарная кислота – белое кристаллическое вещество, без запаха, с температурой плавления 182,8 ºС. Впервые была получена в 1675 году перегонкой янтаря, откуда и получила своё название. В аналитической практике используется для установки титра щелочей. Плохо растворима в воде. Кислый этиловый эфир янтарной кислоты – жидкость с приятным запахом В небольших количествах этот эфир находится в винах, являясь составной частью их букета.