СТАБІЛІЗАЦІЯ ВИНОГРАДНИХ ВИН - Поліфенольна мутність вин

Поліфенольні серпанки та заходи боротьби з ними
Фенольні сполуки мають у своїй молекулі ароматичне (бензольне) ядро, що містить одну, дві або більше гідроксильних груп. Найпростішим представником фенольних сполук є фенол, від якого вони й отримали свою назву. Кількість природних фенольних сполук дуже велика. На сьогоднішній день їх відомо близько 2 тисяч.
Мономерні форми часто супроводжуються олігомерними та полімерними сполуками. Олігомерні похідні катехінів і лейкоантоціанів зазвичай об'єднують під загальною назвою «проантоціанідини». Полімерні фенольні сполуки представлені у винограді і вині дубильними речовинами, лігніном і меланіном.
До недавнього часу термін «таніни» неправильно використовувався в енології для позначення всіх фенольних сполук. Лігнін - тривимірний полімер фенольної природи, за допомогою якого фібрили целюлози і геміцелюлози тісно переплітаються в структурах рослинної тканини. Меланіни - це темно-коричневі або чорні пігменти, які утворюються в результаті ферментативного окислення тирозину або діоксифенілаланіну.
Характерною особливістю фенольних сполук є здатність утворювати водневі зв’язки (міжмолекулярні та внутрішньомолекулярні), що особливо важливо при взаємодії фенольних сполук з білками та деякими синтетичними полімерами (поліамідом, полівінілпіролідоном та ін.). При цьому між киснем пептиду і фенольною гідроксильною групою виникають водневі зв'язки. Ця взаємодія лежить в основі очищення вина та обробки поліамідними смолами.
Найважливішою властивістю фенольних сполук є їх здатність до окислення, особливо для багатоатомних фенолів. Лабільні фенольні сполуки (пірогалол, катехіни, лейкоантоціани) окислюються в аеробних умовах навіть під дією прямих сонячних променів. Окислення відбувається також ферментативним шляхом під дією різних оксидаз. Окислення поліфенолів відбувається через проміжне утворення вільних радикалів, які виникають в результаті відриву одного атома водню. Такі радикали називаються феноксильними радикалами або семіхінонами. У вині поліфеноли окислюються через семіхінони і хінони до олігомерів і полімерів, які мають оранжево-червоний колір.
Важливою властивістю фенольних сполук є їх здатність утворювати комплекси з іонами важких металів. Зокрема, однією з причин різноманітності антоціанового забарвлення рослинних тканин є саме утворення комплексів з іонами металів (переважно з Al, Fe, а також з K, Mn і Ca). Поліфеноли з метарозташуванням гідроксильних груп у бензольному кільці дають якісну реакцію з ваніліном.

Рис. 7. Схема перетворень фенольних речовин у винах.

У присутності концентрованої HCl катехіни і лейкоантоціани забарвлюються в яскраво-червоний колір з максимумом поглинання при 500-520 нм.
Флавоноїди (флаванони, флаваноноли, флавони та флавоноли) не забарвлюють ванілін. Поліфеноли є антиоксидантами, оскільки вони можуть гасити вільнорадикальні процеси. Багато з них мають Р-вітамінну активність.
У білих винах фенольні сполуки містяться в кількості 0,2-1 г/л, в червоних - 1,5-4, в кахетинських - до 6 г/л; у виноградних кісточках і гребнях їх кількість становить (у перерахунку на суху масу) відповідно 3 і 1,9 %.
Схема основних процесів перетворення фенольних сполук у винах наведена на рис. 7.
Фенольні сполуки створюють терпкі смаки в молодих червоних винах. При витримці виноматеріалів вони окислюються і конденсуються. В результаті вина набувають м'якості, не втрачаючи повноти смаку.
За колір відповідають поліфеноли: у молодих червоних винах він створюється антоціанами, у витриманих винах — продуктами конденсації коричневого кольору; білий (солом'яно-жовтий колір) зумовлений флавонолами, халконами та ауронами, а також хінонами. У створенні аромату вина можуть брати участь окремі представники фенольних сполук, такі як ванілін, амінофеноли, летючі феноли. У поєднанні з акролеїном поліфеноли можуть надавати винам гіркоту. У сильно окислених білих столових винах побуріння спричинене продуктами конденсації поліфенолів. Взаємодіючи з металами, білками, полісахаридами та іншими компонентами, фенольні сполуки мають великий вплив на появу колоїдних, білкових, металевих та інших помутнінь.
Поліфеноли беруть участь у дозріванні мадери, кахетинських вин, усіх червоних, а також коньяків. Фенольні сполуки мають антибактеріальну та протирадіаційну дію.
Мономери поліфенолів (катехіни і лейкоантоціани) мають молекулярну масу близько 500, не мають дубильних властивостей і не утворюють сполук з білками. Енергія водневих зв'язків поліфенольних мономерів недостатня для утримання молекули в комплексі з білком. У процесі окисної конденсації мономери утворюють димери, олігомери та полімери. При цьому терпкий, терпкий смак і дубильні властивості вина поступово посилюються (до молекулярної маси 3000), потім ці властивості слабшають. Одночасно розвивається здатність до утворення поліфенольно-білкових комплексів. Подальша полімеризація призводить до утворення дуже великих молекул флобафенів і меланінів, які стають нестійкими в розчині і випадають в осад. Цей процес полімеризації поліфенолів може відбуватися без доступу повітря - за механізмом кислотного каталізу.
Окислювальна полімеризація катехінів і лейкоантоціанів супроводжується утворенням хінонів, які за допомогою реакції Дікса-Альдера (дієновий синтез) дають дегідрокатехін або дегідролейкоантоціан. Димер, утворений кополімеризацією лейкоантоціаніну з катехіном, окислюється до хінону, який утворює тетрафлаван з новою молекулою димеру. Однак, на відміну від катехінів, в цьому випадку процес полімеризації відбувається набагато швидше.
Таким чином, основна роль в утворенні танат-білкового комплексу належить продуктам конденсації лейкоантоціанів.
Мономерні форми поліфенолів оборотно приєднують білки за допомогою водневих зв’язків. О-хінони, що утворюються при окисленні поліфенолів, необоротно зв'язують білки за рахунок донорно-акцепторних зв'язків між карбонілами хінонів і вільними аміногрупами білків. Тому на практиці спостерігається оборотний характер поліфенол-білкового помутніння і необоротний характер хінон-білкового помутніння.
Конденсовані форми поліфенолів також можуть бути джерелом окисного потемніння у винах. Білі вина при цьому темніють і набувають жовто-коричневих тонів, а червоні буріють, мутніють, на їх поверхні з'являється райдужна плівка. Це явище називається оксидазним кассом. Виявляється при Eh = 425-435 мВ і вмісті хінону 1,2-1,4 мг/л.
Окислення лейкоантоціанів, катехінів, антоціанів, флавонолів, кавової та хлорогенової кислот відбувається під дією о-дифенолоксидази і залежить від рН середовища. При низькому рН фенольні сполуки більш стійкі до окислення, а о-дифенолоксидаза має знижену активність.
Таким чином, роль фенольних сполук в утворенні помутніння вин надзвичайно велика. Регулюючи їх склад і кількість, можна впливати на стійкість вин.
Одним з найпоширеніших методів профілактики та усунення колоїдних помутнінь є лікування холодом. Охолодження сприяє зниженню розчинності колоїдної фракції фенольних речовин і частини білків, які видаляються фільтрацією при температурі охолодження.
Обробка холодом усуває оборотне колоїдне помутніння, але через деякий час можуть утворюватися нові колоїдні частинки танатно-білкового комплексу і вино знову помутніє.
В останні роки запропоновано ряд синтетичних полімерних матеріалів зі структурою поліаміду, які адсорбують окремі конденсовані поліфеноли. Використовуючи ці матеріали, можна запобігти появі окисного побуріння та утворенню танатно-білкових комплексів.
Для цього за кордоном використовують поліамідні смоли нейлон-66, силон, нейлон, перлон, релон та ін., препарати вініллактамної природи: поліклари марок Л, Н, АТ, а у нас — полівінілпіролідон (ПВП), полівінілполіпіролідон (ПВП) і сополімер вінілпіролідону.
Полівінілпіролідон (ПВП) отримав промислове застосування. Це білий аморфний гігроскопічний порошок, добре розчинний у воді та водно-спиртових розчинах. Функціональна група цього полімеру знаходиться в рівновазі з його полярною формою - C=N+ <, що зумовлює підвищену здатність до утворення водневих зв'язків і випадання в осад з молекулами речовин, які мають рухливий атом водню. У вині молекули з високорухливим атомом водню найчастіше є речовинами фенольного характеру. Молекула ПВП, на відміну від молекули білка (з функціональною пептидною групою), не містить рухомого атома водню, що є принциповою відмінністю дії цих препаратів при введенні у вино.
ПВП зберігається в оригінальній упаковці (поліетиленові пакети в жерстяних банках).
Полівінілпіролідон дозволений для стабілізації вин у дозах до 0,5 г/л.
Необхідність обробки вин ПВП встановлюється на підставі висновку лабораторії за результатами дослідження їх фізико-хімічної стійкості згідно з Методикою випробування виноматеріалів і вин на схильність до помутніння.
Практика виробництва показує, що в більшості випадків вина не стійкі до кількох видів помутніння одночасно і потребують комплексної обробки.
Обробка полівінілпіролідоном (PVP) передбачена для всіх типів вин, схильних до помутніння, викликаного окисленням поліфенольних речовин, відомого як «оксидазний касс» (потемніння), і колоїдного помутніння, викликаного осадженням фенольних і білкових речовин. Обробка ПВП вин здійснюється спільно з обробкою ФТС, бентонітом, а також може поєднуватися з холодною та термічною обробкою.
Підбір оптимальних доз освітлювачів, необхідних при виробництві, здійснюється на основі пробної обробки вина в лабораторії. Пробну обробку проводять окремо для кожної партії вина в циліндрах з притертими пробками або в пляшках з білого скла місткістю 0,1 л. Вина, що містять більше 8 мг/л загального заліза, повинні бути оброблені жовтою кров'яною сіллю.
Для встановлення дози ПВП використовують його 0,5% розчин у досліджуваному вині. Розчин ПВП готують у день використання. При необхідності продовження терміну придатності (не більше 1 місяця) в нього вводять 200 мг/л SO2.
Осад, що утворюється після обробки вин PVP, дуже легко розбурхується, а частинки каламуті можуть проходити крізь фільтрувальний картон під час фільтрації. Щоб прискорити осідання пластівців і надати осаду більш щільну структуру, необхідно використовувати бентоніт.
Необхідність обробки вина ЛКС визначається експрес-методом з використанням ФЕК-56 або ФЕКН-57. Дози рідких речовин, необхідні для обробки вина, встановлюються згідно з Інструкцією з обробки вина жовтою кров'яною сіллю. Після встановлення дози рідких речовин невеликий об'єм (1,5-2 л) вина обробляють, ретельно перемішують і розливають у циліндри (пляшки) місткістю 100 мл для пробної обробки полівінілпіролідоном. Через 4 години (після обробки рідини) мікробюреткою (мікропіпеткою) до кожного циліндра (флакона) додають 0,5% розчин ПВП відповідно по 0,2; 0,3; 0,5 мл і т. д., що відповідає 0,01; 0,015; 0,02; 0,025 г/л і т. д. Суміш ретельно перемішують і залишають на 1 - 1,5 год для утворення нерозчинних комплексів ПВП з речовинами фенольного характеру (зазвичай осад виділяється відразу після додавання ПВП).
Після відстоювання протягом 1 - 1,5 години в циліндри (пляшки) з вином, обробленим ЛКС і ПВП, додають 5 - 10% суспензію бентоніту (згідно з діючою Інструкцією з обробки сусла і вина бентонітом) з розрахунку 1-1,5 г/л і ретельно перемішують. Високі дози бентоніту використовувати небажано, оскільки при цьому утворюється великий осад, збільшуються втрати вина, а при обробці червоних вин збільшуються втрати барвників.
Оброблені зразки залишають при кімнатній температурі на 18–24 години, щоб осад осів. Після закінчення зазначеного терміну осад відокремлюють декантацією, а вино додатково центрифугують або фільтрують через фільтр-картон. Освітлений виноматеріал перевіряють на схильність до помутніння, а також на наявність налипання полівінілпіролідону. Останні повинні бути повністю видалені з вина у вигляді осаду. Наявність PVP, що залишається у вині в розчиненому стані, може призвести через певний період часу до нового помутніння внаслідок подальших реакцій з речовинами фенольного характеру.
Щоб визначити наявність повторного прилипання, додайте 2-3 краплі 18-20% хлорної кислоти (HC1O4) до 5 мл обробленого PVP і фільтрованого вина. Якщо залишиться PVP, вино миттєво помутніє. Прозорість вина після додавання хлорної кислоти свідчить про відсутність PVP.
Для виробничої обробки використовуються мінімальні дози PVP для стабілізації продукту та видалення надлишку PVP з вина у вигляді осаду. Як правило, для білих вин дози PVP становлять 20-100 мг/л, для червоних вин, через підвищений вміст фенольних речовин, 200-250 мг/л.
При обробці продукції використовують дози клейових речовин, а також послідовність технологічних операцій, встановлену пробним склеюванням.
У вино, що підлягає обробці полівінілпіролідоном, спочатку додають необхідну кількість рідких речовин, якщо вино потребує деметалізації, і ретельно перемішують. Через 4 години після цього ПВП обробляють при температурі вина 5-30°С. Робочий розчин ПВП готують у кількості, розрахованій на дану партію вина за результатами пробної обробки. Наважку порошку розчиняють при перемішуванні в певному об'ємі до отримання концентрованого розчину (10-20%). Робочий розчин ПВП змішують з основною масою виноматеріалу, дозуючи його в струмінь або розливаючи в ємності, обладнані механічною мішалкою, забезпечуючи при цьому ретельне перемішування і рівномірний розподіл препарату у верхній і нижній частинах ємності. Через 1 - 1,5 години після додавання ПВП вносять бентонітову суспензію, все знову ретельно перемішують і залишають для освітлення на 3-4 доби, після чого виноматеріал знімають з осаду і фільтрують.
Оброблені таким чином виноматеріали перевіряються на стійкість до розливу, в тому числі на схильність до кристалічного помутніння. При необхідності їх обробляють холодом шляхом охолодження до мінус 3 - мінус 4 °С для столових вин і до мінус 6 - мінус 8 °С для кріплених вин з витримкою в термобаку при температурі охолодження до 3 діб і подальшою фільтрацією при цій температурі.

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\