Товарів: 0
На суму: 0 грн
Гержикова Вікторія Григорівна, д.т.н., проф., гол. n.s. Кафедра хімії та біохімії,
Черв'як Софія Миколаївна, молодший науковий співробітник кафедри хімії та біохімії
«Національний науково-дослідний інститут винограду і вина «Магарач»
БІОХІМІЧНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ПРИ БІОЛОГІЧНОМУ ВИТРІВАННІ ХЕСЕРІВНИХ ВИНОМАТЕРІАЛІВ
Подано огляд літературних джерел щодо біохімічних особливостей виробництва хересних вин плівковим способом. Процес витримки під хересною плівкою характеризується різними біохімічними і фізико-хімічними перетвореннями: засвоєнням основних харчових джерел хересних дріжджів - етанолу, гліцерину, органічних кислот (переважно оцтової, молочної і яблучної) і амінокислот, а також збагаченням середовища речовинами, що визначають як типові, так і фонові відтінки в ароматі і смаку вина. Схеми утворення характерних продуктів хересного вина - ацетоїну, діацетилу, діоксанів, діоксоланів, 1,1-діетоксиетану, сотолону, лактонів: солерону таγ-бутиролактон. Обґрунтовано доцільність використання зазначених речовин для контролю хересного процесу.
Ключові слова: херес; метаболізм хересних дріжджів; блоки живлення; продукти метаболізму.
Херес – це вино, яке має неповторний букет і смакові характеристики, набуті в результаті тривалої біологічної витримки.
Хересні дріжджі виявляють подвійний вплив на склад і властивості виноматеріалу в процесі хересу: активне споживання ними кисню та утворення суцільної плівки, що захищає виноматеріал від окислення, забезпечуючи виробництво відновленого середовища; В результаті окислювального метаболізму дріжджів утворюються продукти, які надають хересу специфічних відтінків [1, 2, 3].
Хересні дріжджі за морфологічними властивостями за систематикою В.І. Кудрявцева відносяться до роду Saccharomyces і відносяться до виду Sacch. oviformis вар. cheresiensis [4]. Найважливішими характеристиками хересних дріжджів, які враховують при селекції, є спиртостійкість і здатність утворювати альдегіди [1, 4].
Дослідженнями в галузі мікробіології встановлено, що формування плівки на поверхні виноматеріалу в хересних дріжджах контролюється спеціальним геном, який отримав позначення Flo 11. Ген кодує глікопротеїн, що входить до складу клітинних стінок, завдяки якому клітини взаємодіють між собою і утворюють хересну плівку [5, 6].
Відомо, що хересні дріжджі залежно від раси, свого фізіологічного стану та фізико-хімічного складу середовища можуть використовувати як джерела живлення різні компоненти, серед яких найважливішими є етанол, гліцерин, органічні кислоти (переважно оцтова, молочна та яблучна) та амінокислоти, необхідні для синтезу клітинного матеріалу: утворення цукрів, запасних вуглеводів, полісахаридів, нуклеотидів, ліпідів та інших компонентів, необхідних для функціонування дріжджової клітини [1-3, 5-7].
Метаболічна діаграма хересних дріжджів в умовах росту на неферментованих субстратах наведена на рис. 1 [3, 8, 12]. Однією з найважливіших реакцій хересного процесу є окислення етанолу до ацетальдегіду, яке відбувається під дією алкогольдегідрогенази. За даними T. Benitez та ін., хересні дріжджі використовують етанол у значних кількостях під час утворення плівки, тоді як інші харчові джерела зазнають кількісних змін лише після її утворення [5].
У той же час Ганс-Йоахім Дж. Шуллер, Дж. Морено-Гарсія, Дж. К. Маурісіо та ін. вважають, що ключовим фактором для накопичення біомаси хересних дріжджів є наявність у середовищі різноманітних джерел азоту (переважно L-проліну, L-аргініну та солей амонію) та здатність дріжджів їх споживати [3, 6, 9, 10].
Вміст гліцерину поступово зменшується під час витримки під хересною плівкою і досягає слідових кількостей до кінця хересу. Цей факт, згідно з дослідженнями M. B. Cortes, J. A. Moreno, J. Moreno-Garcia та ін., дає підстави використовувати масову концентрацію гліцерину як один із показників для моніторингу хересного процесу та визначення віку столового хересу [6].
Процес витримки під хересною плівкою характеризується різноманітними біохімічними та фізико-хімічними перетвореннями (метаболізм дріжджів, екстракція речовин з деревини дуба, взаємодія між ними у виноматеріалі), у результаті яких середовище збагачується сполуками, що визначають як типові, так і фонові відтінки в ароматі та смаку вина [1, 7, 11].
Ацетальдегід є одним із найбільш специфічних компонентів хересних вин, головним чином впливаючи на їх ароматичні характеристики. Ацетальдегід відповідає за фруктовий аромат виноматеріалів. Вміст ацетальдегіду в готовому хересі знаходиться в межах 200-350 мг/дм3, але його концентрація у виноматеріалі при хересі може досягати 1000 мг/дм3 [7, 12].
Рис. 1. Схема метаболізму хересних дріжджів при біологічному старінні [3, 8, 12]
Внаслідок накопичення ацетальдегіду у виноматеріалі та його високої реакційної здатності при витримці під хересною плівкою утворюється ряд продуктів, які відіграють важливу роль у формуванні органолептичних якостей хересу.
Основними смакоутворюючими речовинами, що виникають при окислювальному метаболізмі дріжджів, є аліфатичні ацеталі, основним з яких є 1,1-діетоксіетан, циклічні ацеталі - діоксани (цис- і транс-5-гідрокси-2-метил-1,3-діоксан) і діоксолан (цис- і транс-4-гідроксиметил- 2-метил-1,3-діоксолан), які утворюються з гліцерину і ацетальдегіду; кетони – діацетил і ацетоїн, які надають аромату хересу відтінки молочного сиру (рис. 2) [1, 7, 11, 12, 13].
У літературі велика увага приділяється фуранкетону сотолону, який відповідає за горіховий аромат і смак вина [13, 14]. Т. Т. Фам та ін. ал. встановлено, що сотолон утворюється в результаті альдольної конденсації між ацетальдегідом і α-кетомасляною кислотою, що є результатом деградації треоніну [14]. На думку авторів, ці реакції можуть відбуватися тільки під впливом хересних дріжджів.
У плівковому хересі виявлено велику кількість лактонів, які відіграють важливу роль у створенні характерного аромату хересу [13, 14]. За даними літератури, специфічним компонентом плівкового хересу є 5-оксо-1,4-капролактон-солерон (рис. 3). Столовий херес також містить γ-бутиролактон і δ-лактон, які відповідають за специфічні хересні тони в букеті виноматеріалу [11, 13].
Рис. 2. Схеми формування компонентів вина за участю ацетальдегіду [7, 12, 13]
Рис. 3. Схема утворення лактону [13]
Аналіз теоретичних даних про біохімічні перетворення компонентів виноматеріалу в процесі хересу показав, що за їх якісними та кількісними змінами можна контролювати хід процесу біологічного старіння, а також оцінювати якість готового продукту.
J. Moreno-Garia та ін. Використовуючи дискримінантний аналіз зразків хересу різного терміну витримки, ми отримали рівняння регресії, яке дозволяє оцінити їх вік. Для аналізу використовують такі показники: масову концентрацію ацетальдегіду, етиллактату та гліцерину [6].
Є.І. Серед показників, що корелюють з якістю хересу, Руссу визначив: масову концентрацію діацетилу, ацетоїну, гліцерину, 2,3-бутиленгліколю, летких кислот тощо [11]. Автором запропоновано визначати якість столового хересу за розрахунковими формулами з урахуванням груп летких [12] і нелетких компонентів [13].
Водночас, на думку багатьох авторів, масова концентрація альдегідів не може повною мірою служити показником якості готового продукту [11, 17]. Відомі випадки, коли при однаковому вмісті ацетальдегіду в зразках хересу їх якість суттєво відрізнялася.
Стосовно ролі окремих компонентів хересу в складі його букету та смаку вчені мають різні думки [1, 11, 18, 19].
Важливу роль у формуванні букету хересу відіграють багатоатомні спирти - ацетоїн, 2,3-бутиленгліколь; спирти - ізобутиловий, ізоаміловий, 1-гексиловий, 1-октиловий, бензиловий і 2-фенілетовий; органічні кислоти – фуранову, бензойну, фенілоцтову, ванілінову та ін. [1, 11, 18].
За словами А. Ф. Писарницького, особлива роль у складі букету хересу належить ефірам, які надають вину квіткових і фруктових тонів [19]. А.К. Родопуло вважає, що компонентами, які впливають на букет хересу, є етилові ефіри молочної та капронової кислот [18].
Таким чином, під час хересного процесу хімічний склад виноматеріалів зазнає значних змін в результаті метаболізму хересних дріжджів і взаємодії між компонентами навколишнього середовища. Значних кількісних змін зазнають етанол, гліцерин, органічні кислоти (оцтова, молочна та яблучна), а також амінокислоти, які є джерелами вуглецевого та азотного живлення дріжджів. Завдяки протіканню біохімічних процесів при біологічній витримці утворюються компоненти, характерні для хересного вина, що відповідають за його органолептичні показники: ацетоїн, діацетил, діоксани, діоксолан, лактони.
На підставі аналізу літературних джерел можна зробити висновок, що для отримання якісного столового хересу доцільно контролювати хересний процес за такими показниками: етанол, ацетальдегід, гліцерин, органічні кислоти, амінний азот, ацетоїн, діацетил, діоксани, діоксолан, лактони, похідні фурану. Визначення масової концентрації цих показників та встановлення діапазонів їх значень дозволить розробити технологічні прийоми вдосконалення технології столового хересу.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
Ще почитати:
Міжнародні відносини о найменуванні шампанського та хереса
В чому різниця між шампанським, просеко та ігристим вином?
Отримання червоних ігристих вин пляшковим способом з винограду перспективних сортів
Ігристі вина
Токайські вина
У нашому блозі «Приватна Марка» багато цікавого контенту: новинки ринку виноробства, крафтові рецепти наших технологів, влоги на різні теми. Дистиляція, крафтові винокурні, виробництво крафтового сидру, крафтовий квас, рецептура сидру, виробництво крафтових напоїв за нашими рецептами, виробництво спирту в промислових масштабах. Це та багато іншого цікавого у блозі «Приватна Марка Україна» та мережі магазинів «Винороб».
Наприклад, ви вирішили відкрити сироварню, ковбасний цех або почати пекти крафтовий хліб — welcome! Ми завжди допоможемо: надамо рецептуру, забезпечимо всі витратні матеріали, відправимо нашого технолога, складемо технологічну карту, встановимо все обладнання, сертифікуємо виробництво, відкриємо для вас завод з нуля, виноробні, цехи, виноградники, налагодимо готовий продукт із виходом на ринок. Ми — компанія повного циклу: маємо багато представництв по всьому світу. Потрібна склотара, склобанки, медичний посуд, лабораторний посуд чи лабораторне обладнання — звертайтеся! У наших складах понад 900 тис. найменувань товарів та обладнання. Звертайтеся, не вагайтеся! Не важливо, де ви знаходитесь — у СНД, Європі, Америці чи Азії: ми маємо великий досвід. Privatna Marka йде в ногу з технологіями та інноваціями. Ми 20 років на ринку та відправили понад 1 млн посилок своїм клієнтам. Втілили багато креативних проєктів. Відкрили низку підприємств харчової промисловості, а також у непродовольчій та продовольчій групах технічних виробів. Втілили 147 комерційних проєктів у країнах СНД. Виробляємо 70 видів продукції власного виробництва в Україні, Німеччині та Китаї. У блозі ще більше цікавого та корисного.
Консультації за тел. +380 (67) 440-70-90
https://privatnamarka.com/
https://www.instagram.com/privatnamarka?igsh=MWt0NzNxbHJrbXh4ZQ==\
https://www.facebook.com/Privatnamarka
https://youtube.com/@privatnamarkacom?si=P5RH_spetEP3x_RQ\