                                              Освітлення виноматеріалів
2. Речовини, що входять до складу соків
Речовини містяться в виноматеріалах хімічних сполук майже всім тим чи іншим чином беруть участь в процесах утворення, стабілізації або дестабілізації речовин, що обумовлюють помутніння.
Знання їх властивостей, їх реакційної здатності, умов їх утворення і зміни в виноматеріалах забезпечує можливість кращого розуміння механізму освітлювання.
Своєчасний рівень знань про граничних групах речовин, які представляються нам досить важливими для технології освітлення, поки ще далеко не достатньо. До таких груп відносяться геміцелюлози і слізисті речовини рослинного походження. Можна очікувати, що з'ясування їх впливу на процес посвітління, а також розробка і впровадження у виробництво ферментативних препаратів, здатних розщеплювати названі речовини, буде в істотній мірі сприяти полегшенню технології освітлення виноматеріалів. Оскільки більшість високомолекулярних сполук, що входять до складу соків, присутні не в хімічно чистому вигляді, а в асоціації з іншими, часто ще невідомими сполуками, слід було б прийняти для їх позначення терміни більш загального характеру, як наприклад, "пектинові речовини", "білкові речовини "," крохмалисті речовини "і т.д. Однак це анітрохи не змінить суті справи. Тому в цій монографії такі пари понять як "пектини-пектинові речовини", "білки-білкові речовини" використовуються як еквівалентні.
Поведінка пектинових речовин в ході обробки плодів
Вміст пектина у тих чи інших видів виноматеріалів (може коливатися у широких межах). Досягнення прозорості залежить не від одного лише змісту пектина, але і його будови та ступеня етерифікації.
З питання впливу технології приготування вин на рівень вмісту в ньому пектину існує цілий ряд досліджень. Кількість перехідного в отриманний пресуванням сусло пектина залежить від наступних факторів :
Від вмісту пектина в виноградній мязгі і від ступеня зрілості початкового матеріалу (фрукти);
Від відносної величини долі нерозчинних пектинових речовин у меззі;
Від способу подрібнення винограду і від величини послідуючих механічних навантажень, що зазнає мезга під час її обробки в насосах, трубопроводах, змішувачах і т.д.;
Від попередньої обробки виноградної мезги нагрівом і ферментними препаратами (ця остання операція часто об означається терміном «ферментація»);
Від застосованої системи пресування і правильного її обслуговування.
Усі ці фактори неможна розглядати у розриві один від одного,і їх негативний і позитивний вплив,підсумовуючись, можуть впливати на рівень вмісту помутніть і пектинових речовин в соках, вилучених шляхом пресування. Данні в процентному складі пектина у початковій сировині приведені в таблиці 1.
Проведенні Кранцем дослідження показують залежність величини в'язкості соку від тривалості зберігання столових сортів яблук на складі Хоча сумарна кількість присутніх пектинових речовин, по всій вірогідності, не зростає можна спостерігати наявне підвищення в’язкості і з цим також вміст розчиненного пектина. З підвищенням вмісту пектина можна було відмітити також погіршення пресування мезги.
Таблиця 3
Доля версенорозчинних пектинів в окремих видах плодів
(по Донговському)
Види плодів
|
Доля , %
|
Зображення долі розчинних у версене пектинів на загальний вміст пектинових речовин у плодах, %
|
Виноград
|
25,3
|
5
|
Данні цієї таблиці пояснюють, принаймні частково, відмінність в пресуванні плодово-ягідної мезги різного виду плодів і в освітленості відповідних соків, відомі,втім,кожному практику. Ця диференціація стає ще більш виразною, якщо отримавши вираз величини процентного вмісту пектина на його водорозчинну долю, провести порівняння за видами плодів у межах однієї групи.
Доля перехідного у сусло пектина може бути вельми малою. Так, при використанні пакпресів для вилучення соків з не зовсім зрілого винограду в вижимках може залишитися до 90% від загального вмісту пектина. Цей аспект представляє інтерес також з точки зору можливостей вилучення пектина з яблучних вижимом.
З підвищенням ступеня подрібненості винограду і інтенсифікації процесу подальшого механічного подрібнення частинок м’якоті, в прес будуть потрапляти більш великі кількості частинок м’якоті і колоїдів, які, по Бауману і Грішнеру, складаються з комплекса протопектина, пектина і пектинової кислоти.
Технологія обробки мезги також надає вельми виразний виражений вплив на процентний вміст пектина в приготовлених способом пресування соках.. Згідно дослідженням Вухерпфенига і Бреттгауера , були отриманні наступні значення в’язкості соку
В’язкість сусла в залежності від способу обробки мезги (219)
Способ обробки мезги
|
Швидкість падіння, я показник в’язкості
|
Без додавання ферментів
|
Не піддається визначенню
|
8 годин при 80 ˚С, без фермента
|
315,8
|
8 годин без підігріву, з ферментом
|
17,5
|
8 годин без підігріву, з ферментом і наступним нагрівом до 80 ˚С
|
99,0
|
2 години при 50 ˚С, з ферментом
|
25,0
|
Нагрів до 90 ˚С, охолодження, 8 годин з ферментом
|
37,4
|
Конструкція використованого преса і вибрана технологія віджимання сусла надають подальший істотний вплив на вміст помутніть і пектина в отримуваному продукті. Особливо високий рівень цих сумішей для використання шнекових пресів. Круг (86) встановив, що у суслі, міститься 370 мг пектина на 1 л, між тим як у такому ж самому суслі, вилученому за допомогою горизонтального корзиночного преса, містилось більш ніж 1500 мг пектинових речовин
2.2. Поліфеноли
Форма присутності
Дубильні та фарбуючі речовини, присутні в винограді, відносяться до групи поліфенолів і є постійними супутніми речовинами для виноматеріалів. За Геррманом їх процентний вміст зменшується в міру підвищення ступеня зрілості фруктів. В період зрілості ця частка зменшується до однієї третини або навіть до однієї чверті початкового її рівня, причому в сировині для виробництва соків, що має терпкий смак, виявляється значно більш високий вміст поліфенолів, ніж у відмінних солодким смаком десертних плодах. Інтенсивно забарвлені сусла відрізняються особливо високим вмістом антоціанових офарблюючих речовин.
Будова та властивості
Розрізняють так звані С6-С3 структури та С6-С3-С6 структури. У перших основним каркасом служить корична кислота (3-транс-фенілпропенова кислота), її структурна формула надана на малюнку 8.
Похідним цього з'єднання є хлорогенова кислота (див. малюнок 7)
Всі з'єднання цієї групи слід розглядати як безбарвні речовини і як попередні ступені дубильних речовин.
До сполук, в основу яких лягла структура С6-С3-С6, відносяться наступні основні типи (при цьому кільце І можна вважати розщепленим):
(+) - Катехін, лейкоантоціанідін, антоціанідін, флавонол.
З'єднання з цією структурою називають також флавонідами. Окремі представники цих флавонідів часто носять тривіальні назви, як ціанідин, пеларгонідін, мельвідін і дельфінідін.
Зазвичай вони входять до складу клітинного соку, займаючи в його структурі не ті позиції, які згадувалися вище, а будучи приєднані до сахаридів за допомогою глікозидних зв'язків. У такому разі ці сполуки прийнято називати лейкоантоціанів, антоцианами і т.д.
У найважливіших видах плодово-ягідних соків, що випускаються в НДР, - яблучному і грушевому - було встановлено присутність наступних хімічних сполук:
хлорогенова кислота
ізохлорогеновая кислота
неохлорогенова кислота
р-Кумароілхінна кислота
ефір фуролової кислоти
(+) - Катехін
(-) - Епікатехін
галлокатехін
лейкоантоціанідін
Хлорогенова кислота відрізняється високою хімічною стійкістю, однак під впливом компонентів, присутніх у звичайних (наявних у торговельній мережі) ферментних препаратах для освітлення плодово-ягідних соків, розщеплюється на складові речовини - кавову кислоту і хінну кислоту. Власне дубильні речовини виникають в результаті впливу 0-поліфенолоксидази на катехін і лейкоантоціан. Таким же чином реагує і кавова кислота. Утворюються конденсовані високомолекулярні дубильні речовини.
Полімеризація дубильних речовин являє собою тривалу (багатостадійну) реакцію і призводить, через колоїдальний стан катехінових дубильних речовин, до утворення нерозчинних сполук, які випадають в плодово-ягідних соках в осад у вигляді т.зв. мутей.
Конденсована дубильна речовина, що міститься в грушах, має подану нижче (малюнок 9) структуру, причому буквою "М" позначена відносна молекулярна маса.
Лейкоантоціанідіни (проатоціанідіни) безбарвні і під каталітичним впливом іонів водню, за допомогою окислення, в тому числі і ферментативного окислення, перетворюються в пофарбовані з'єднання. Поліфеноли мають часто небажані властивості утворювати забарвлені сполуки з металевими іонами. З солями заліза отримують характерні сині або зелені колірні тони.
Мал.7. Структурна формула хлорогенової кислоти
При 0.5% концентрації ці сполуки не піддаються осадженню з допомогою 0.5% желатинового розчину. Фарбувальні речовини надають плодово-ягідним сокам привабливий зовнішній вигляд. Проте їх хімічні зміни можуть стати причиною спотворення забарвлення або знебарвлення, так само як і утворення мутей і осадів.
Аналогічний вплив роблять також і дубильні речовини, з тією лише різницею, що вони, крім того, відіграють визначальну роль у забезпеченні гармонійного смаку соків.
У деяких випадках поліфенольні сполуки називають також біофлавоноїдами. від найменування "вітамін Р" відмовилися, виходячи з того міркування, що хоча поліфеноли, по всій вірогідності, і роблять вплив на хід фізіологічних процесів в організмі (регулюють проникність капілярних кровоносних судин, нормальне функціонування щитовидної залози, підвищують ефективність терапевтичного впливу аскорбінової кислоти), однак при їхвідсутності яких-небудь патологічних явищ авітамінозного характеру не виникає.
-СН=СН- С-ОН
Мал.8. Структурна формула коричної кислоти.
Зважаючи на наявність у них деяких сприятливих як з фізіологічної, так і з технологічної точки зору характеристик, в даний час ще не досягнуто єдності думок щодо того, якою мірою виправдовує себе видалення цих речовин з напоїв. У той час як радянські автори, як наприклад, Марх і Зикіна, є прихильниками такої технології, за якою поліфеноли повинні бути, по можливості, повністю збережені, Вухерпфенніг і його співавтори намагаються за допомогою оптимального застосування допоміжних освітлюючих засобів знизити вміст поліфенолів настільки, щоб виключити будь-яку можливість утворення після розливу соку.
 х
Х=8…80
Мал.9. Структурна формула конденсованих дубильних речовин, що містяться в грушевому соку.
Стандартний танін, який отримують з дубової кори і дубильних горішків і використовують разом з желатином в якості освітлюючого засобу, відноситься як до поліфенолам, так і до дубильних речовин, однак має мало спільного з дубильними речовинами, що містяться в плодах і ягодах, оскільки танін відноситься до іншого класу хімічних сполук і складається з ефірів сахаридів з галової або дігалловой кислотою. Тим не менш, є у таніна одна спільна риса з «конденсуемими» або «конденсованими» дубильними речовинами, що полягає в тому, що він утворює з протеїнами (наприклад, з желатином) нерозчинні, а з іонами металів (наприклад, з іонами заліза) пофарбовані з'єднання. На противагу конденсованим дубильних речовин, таніни піддаються гідролізу в присутності розведених мінеральних кислот.
Поведінка в процесі обробки
Барвні та дубильні речовини відносяться до числа постійних домішок. В процесі обробки необхідно приділити особливу увагу реакційно-кінетичним властивостям названих речовин. З моменту порушення структури клітини (наприклад, при подрібненні плодів до подачі їх в прес) поліфеноли відразу ж зазнають зміни, в яких важливу роль відіграють як чисто хімічні, так і ферментаційні процеси. Джонсон встановив, що після подрібнення і пресування винограду відбувається повна втрата низькомолекулярних антіціанідів. Так, в свіжовіджатому виноградному соці не було виявлено катехінів, між тим як після освітлення ферментативними препаратами та проведення пастеризації спостерігається присутність катехінів у концентраціях від 0,02 дл 0,07%. Імовірно, вони утворилися з пов'язаних форм, як результат фермантативного гідролітичного розщеплення.
Поліфеноли, які мають барвні властивості пов'язані з високомолекулярним пектином клітинних стінок, але в процесі обробки мезги ферментними препаратами ці поліфеноли вивільняються пектинолитичними ферментами. Наприклад, в свіжовіджатому виноградному соці вміст поліфенолів виражається 0,05-0,23%. В результаті ферментативної обробки вміст збільшується на 10%.
Джонсон вказав на те, що хоча застосування антиоксидантів для запобігання окислення поліфенолів і забезпечує отримання більш прозорих вин, але останні відрізняються меншою стійкістю до помутніння після розливу.
Поліфенолоксидаза хімічно пов'язана з частинками. Тому, якщо приділяють велике значення питанню збереження поліфенолів, необхідно як умога швидше видалити муть із сусла. Наприклад, після негайного проведення сепарації вміст окисленних (нерозчинних) поліфенолів в муті із виноградного соку складає 16,4%; навпаки, якщо залишити на декілька годин сік і муть в безпосередньому контакті один з одним, то рівень вмісту оксидованих поліфенолів у муті зросте до 40%, одночасно и втрати соку досягнуть 40%.
В утворені муті і осаду в вині беруть участь лейкоантоцианідіни.
Донні осадки нерідко складаються з фенолів, протеїну, міді та олова. Виявлені в обробленому, готовому для вживання з конденсованих антіціанів і альдегідоподібних продуктів, розпаду аскорбінової кислоти. В частниках муті був виявлений вміст еллагової кислоти.
Пастеризація знижує вміст поліфенолів у виноградному соці на 25%, при тому подальше зберігання соку на складі при кімнатній температурі майже не впливає на вихідний рівень муті.
Дослідження що до питання впливу желатину и золю кремнієвої кислоти на ефективність зниження вмісту поліфенолів у свіжевіджатих плодових соках. По мірі збільшення доз освітлювачів зростає також і частка випадаючих в осад поліфенолів, при тому найбільш дієвими освітлювачами віявлені казеїн, слабкозабарвлений желатин та препарат «поліклар АТ»
Встановлено також існування певної залежності ефективності освітлення від сорту желатину та виду допоміжних освітлюючих засобів.
|