Бiохiмiчнi змiни складу вина при витримцi його пiд хересною плiвкою.

Встановлено, що бiохiмiчнi процеси, безпосередньо пов’язанi з розвит- ком хересних дрiжджiв на поверхнi вина, характеризується утворенням ацет- альдегiда в результатi окиснення спирту та зниження вмiсту органичних кис- лот й загального азоту.

Крiм вказаних компонентiв, в результатi життєдiяльностi хересноi плiв- ки у винi знижується вмiст вiтамiнiв, зольних елементiв, дубильних речовин, а також окисно-вiдновний потенцiал.

 

Окисний обмiн хересних дрiжджiв.

Реакцiя окиснення спирту в альдегiд є однiсю з головних реакцiй проце- су хересування. Цю реакцiю каталiзує фермент алкогольдегiдраза, яка викли-кає дегiдрування етилового спирту в присутностi кодегiдрази або дифосфо- пiрiдиннуклеотиду (ДПН) до ацетальдегiду.

 

СН³СН²ОН + ДПН = (ДПН) - Н² + СН³СНО.

Вивчая обмiн речовин хересних дрiжджiв на синтетичних середовищах з спиртом в якостi єдиного джерела вуглецю та сульфатом амонiю або амiнокислотами в якостi джерела азоту, встановлено, що дрiжджi хересу використовують дуже невеликi кiлькостi спирту для окиснення в ацеталь- дегiд (1,31-2,96%) в середовище з сульфатом амонiю та ще менше (0,252-0,542%) в середовище з амiнокислотами. На подальше окиснення ацетальде-гiду в оцтову кислоту використовусться вiд 0,963 до 1,247% спирту з сульфа- том амонiю та до 3,276% -- з амiнокислотами. Це свiдчить, що окиснення спирту через ацетальдегiд як промiжний продукт в оцтову кислоту проходить завдяки присутностi амiнокислот. На утворення цих важливих продуктiв окиснення витрачається не бiльше 4% загальноi кiлькостi спирту. Отже, 96%

спирту переробляються на iншi продукти обмiну хересних дрiжджiв. Дуже невелика частина спирту витрачається на утворення ацеталей, етерiв, на по- будову бiомаси дрiжджiв та утворення нелетких кислот.

Хереснi дрiжджi бiльш пристосованi до окиснення спирту, нiж цукру. Завдяки цiй здатностi вони добре розвиваються на поверхнi зброджених субстратiв, наприклад вина.

Ацетальдегiд легко використовується хересними дрiжджами в якостi дихального субстрату. Це є причиною, спостерiгаються у виробництвi, випадкiв сильного зниження ацетальдегiду у винi при дуже iнтенсивному ростi хересноi плiвки. Вищi спирти, як й етиловий спирт, також легко окислюються хересними дрiжджами, але менш iнтенсивно. Легко та в однаковому ступенi окислюють бутиловий та пропiловий спирти.

З багатоосновних спиртiв легко окислюються глiцерин, слабо – сорбiт та дульцит.

В виробничих умовах найбiльшi втрати спирту спостерiгаються в перший перiод хересування – найбiльш iнтенсивного росту хересноi плiвки, внаслiдок споживання його дрiжджами та перетворення в iншi продукти.

В цей перiод необхiдно особливо слiдкувати за вмiстом спирту у винi та пiд час пiдспиртовування у випадку зниження кiлькостi спирту до 14,5% об.

В подальшому з припиненням iнтенсивного росту плiвки зменшення вмiсту спирту незначне, i звичайно пiдспиртовувати вино пiд плiвкою не при- ходиться. Зниження концентрацiї спирту за 5 мiсяцiв витримки пiд хересною плiвкою становить 0,6% об. та за 10 мiсяцiв – 1,0% об. (з 14,5 до 13,5% об.).

Втрати спирту тим бiльшi, чим вище температура та нижче концентрацiя спирту в винi. Посилена аерацiя також сприяє збiльшенню втрат спирту.

При розвитку мощної товстої хересноi плiвки втрати спирту бiльше, чим при тонкiй, внаслiдок бiльших витрат спирту на дихання, побудови бiомаси.

 

Змiна вмiсту глiцерину.

Встановлено зниження кiлькостi глiцерину при витримцi вина пiд хересною плiвкою внаслiдок споживання його дрiжджами. Особливо сильно глiцерин використовусться хересними дрiжджами в I перiод росту хересної плiвки.

Вважається, що подальшим продуктом окиснення глiцерину при диханнi хересних дрiжджiв є дiоксiацетон. Ван Цил на синтетичному середовищi з глiцерином, як єдине джерело вуглецю, та сульфатом амонiю в якостi джерела азоту отримав невеликi кiлькостi дiоксiацетону – вiд 4,95 до 10,8 мг/л, в залежностi вiд раси дрiжджiв. Методом папiрноi хроматографii було встановлено, що утворюсться з глiцерину тiльки молочна кислота. Таким чи- ном, зафiксовано, що глiцерин, як багатоатомний спирт, окислюється через дiокciацетон в молочну кислоту.

 

3.5.3. Метаболiзм органiчних кислот та роль ферментних систем.

Змiна вмiсту органiчних кислот у винi пiд дiєю хересноi плiвки має важ- ливе значення для процесу хересування, утворення букету та смаку вина. В найбiльшому ступенi в цьому процесi кiлькiсть оцтовоi кислоти, витрати якої досягають 70 – 90,7%. Великi конценрацiї оцтової кислоти затримують рост хересноi плiвки.

При витримцi вина пiд хересною плiвкою, що дуже сильно вегетатує, спостерiгається збiльшення концентрацiї оцтової кислоти внаслiдок того, що в винi пiд плiвкою створюються анаеробнi умови, в яких альдегiд перетворю- ється в спирт та оцтову кислоту за рiвнянням:

 

2СН³СНО + Н²О = СН³СООН + СН³СН²ОН.

 

З iншої сторони, збiльшення летких кислот можливе за рахунок руйну- вання молочної кислоти з утворенням оцтової. В виробничих умовах звичайно збiльшення вмiсту оцтової кислоти не спостерiгається; воно залежить вiд iнфiкованостi вина оцтовокислими бактерiями.

Янтарна, фумарова та лимонна кислоти у загруженнi диспергованної культури прискорюють реакцiю окиснення спирту в альдегiд. Встановлено, що лимонна кислота попереджує помутнiння хересного вина пiсля переливки.

Збiльшення кiлькостi молочної кислоти у винах пiд хересною плiвкою, що спостерiгається в деяких випадках, виникає в результатi життєдiяльностi не хересних дрiжджiв, а молочнокислих бактерiй, що використовують в про- цесi розвитку редуктуючi цукри й яблучну кислоту. Хереснi дрiжджi можуть використовуватися для виправлення вин, хворих на молочнокисле бродiння.

Перетворення органiчних кислот здiйснюються за допомогою вiдповiд- них ферментних систем хересних дрiжджiв – дегiдрогеназ, якi були знайденi методом Турберга в ацетонових препаратах дрiжджiв та по iнтенсивностi поглинання кисню живими клiтинами дрiжджiв № 96-К в респирометрах Варбурга. Було встановлено, що кислоти: оцтова, пiровиноградна, молочна й яблучна – значно збiльшують поглинання кисню хересними дрiжджами, янтарна – слабiше, а лимона кислота не оказує впливу на iнтенсивнiсть ди- хання хересних дрiжджiв. Додавання дифосфопiрiдиннуклеотиду (ДПН) збiльшує окиснення яблучної та молочної кислот. Аденозинтрифосфат (АТФ) збiльшує окиснення оцтової кислоти за рахунок фосфатних зв’язкiв. Малоно- ва кислота iнгiбувала окиснення янтарноi кислоти.

Результати дегiдрування кислот в ацетонових препаратах за методом Тунберга показали найбiльшу швидкiсть знебарвлення метиленовоi синi мо- лочної та пiровиноградної кислотами, меншу – яблучної й янтарної. Знебарв- лення метиленовоi синi лимонною кислотою не спостерiгалось. Отриманi дослiднi данi свiдчать у наявностi в хересних дрiжджiв № 96-К слiдуючих дегiдрогеназ: маликодегiдрази, лактикодегiдрази, сукциндегiдрази, карбокси- лази.

Янтарна кислота являється бiокаталiзатором, стимулює клiтинне дихан- ня.

Вплив вмiсту азоту.

Встановлено, що в результатi розвитку хересноi плiвки вмiст загального азоту в винi знижується.

Тер-Карапетян, вивчая баланс азоту мiж вином та плiвкою, що розвива- ється на його поверхнi, встановив, що азотистi з’єднання вихiдного вина слу- гували для синтезу бiомаси дрiжджiв; таким чином, зміна вмісту азоту при хересуванні безпосередньо зв’язана з дріжджовою плівкою.

Хересним дріжджам властива асиміляція азоту атмосфери.

При подальшій витримці вина частина плівки з початком пригнічення дріжджів опадає та осідає на дні. В результаті автолізу дріжджів незначне зростання амінного азоту у азоту. З відновленням росту хересної плівки кількість амінного азоту знову знижується, та до кінця процесу пересування кількість його в 2,5 рази менше вихідної. Таким чином, при тривалій витримці вина під хересною плівкою не відбувається збільшення числа амінокислот.

Амонійний азот також інтенсивно витрачається дріжджовими клітинами плівки, що росте, та через 60 днів повністю зникає з вина. Але з початком автолізу дріжджі клітин плівки та осаду кількість його збільшується й через 4 місяці перевищує вміст у вихідному вині. Це вказує на наявність процесу дезамінування амінокислот вина, кількість яких до цього часу значно знижується.

В період інтенсивного росту плівки використовуються наступні амінокислоти: аргінін, аспарагінова кислота, аланін, валін, глютамінова кислота, лейцин, норлейцин, серін, тирозин, треонін та фенілаланін.

Деякі амінокислоти грають роль ростових речовин для дріжджів, в

 

першу чергу аланін, ефективний навіть в розведенні 1: 100, потім лізин, аргінін, метіонін, аспарагін та глютамінова кислота.

Спостерігалося стимулювання росту хересної плівки та альдегідоутво-рення при додаванні до вина екстракту дріжджів і солей амонію при малому вмісті азоту в середовищі. Однак надлишкове введення солей амонію може привести до утворення важких та нестійких плівок; при введенні екстракту дріжджів плівки більш стійкі. Сірчистокислий амоній знижує рН вина. Сульфат амонію придає вину солений смак і, внаслідок значного зниження рН, гальмує розвиток плівки.

Наявність амонійного азоту у вині важливе ще й тому, що тільки лише в його присутності дріжджі здатні засвоювати біотин, без якого вони не здатні до росту. Внесення амонійного азоту перед плівкуванням корисне також й тому, що молоді хересні виноматеріали звичайно містять його мало, внаслідок споживання дріжджами у первинному виноробстві.

Введення у вино перед плівкуванням аміаку та автолізатів збільшує активність деяких ферментів – пероксидази, естерази й інвертази. Під дією естераз утворюються ефіри, які можуть приймати участь в утворенні тонкого букету. Посилення біохімічної активності середовища дає позитивний вплив на весь процес хересування.