МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

Механико – технологический техникум

Одесской Национальной Академии Пищевых Технологий

ТЕЗИСЫ ЛЕКЦИЙ

По «ХИМИИ ВИНА»

Преподаватель: ассистент кафедры технологии вина и энологии

Ткаченко Л.А.

ЛЕКЦИЯ № 1

Виноград как сырье для винодельческой промышленности

План

1. Предмет и задачи энохимии. Этапы развития и ее роль в технологии виноделия.

2. Виноград как сырье для виноделия.

3. Механический состав грозди.

4. Химический состав винограда.

Литература:

1. Кишковский З.Н., Скурихин И.М. Химия вина.-2-е изд.,перераб. и доп. – М.:Агропромиздат, 1988.- 254 с.

2. Нилов В.И.,Скурихин И.М. Химия виноделия.- М.: Пищевая промышленность,1967.-441 с.

3. Родопуло А.К. Биохимия виноделия.- М.:Пищевая промышленность,1971.-371 с.

Предмет и задачи энохимии. Химия вина – наука о химическом составе винограда и его превращениях в процессе переработки на вино.

Основной задачей химии вина является научное обоснование технологических процессов, организация и осуществление контроля за их прохождением, создание новой технологии. Химия вина изучает с помощью современных методов исследования, сущность процессов, составляющих основу изготовления вина, что позволяет наиболее правильно обосновывать выбор оптимальных режимов и создавать новые прогрессивные технологические схемы и совершенствовать существующие.

Химию вина иначе называют « энохимией « ( энос – по греч. вино). Химией же называется наука,изучающая состав веществ, сущность химических превращений и явления, сопровождающие эти превращения.

Т.о химия вина изучает свойства и изменения различных веществ, входящих в состав виноградной грозди, превращения этих веществ при переработке винограда на вино, коньяки, соки, сущность явлений, обуславливающих эти превращения, состав полученных новых продуктов и изменеия состава под влиянием природных условий или под действием различных приемов технологии. Химия вина – прикладная дисциплина, служащая для практических целей виноградного производства.

Разработка методов исследования вин – одно из важнейших задач химии вина. В практике заводских винодельческих лабораторий широко используются разнообразные методы исследования, а именно, физические, физико-химические , химические.

Физические методы исследований дают возможность опрнеделить такие показатели как удельный вес, вязкость, повышенное натяжение, рефракцию.

Физико- химические методы исследования, основанные на использовании современной лабораторной техники – рефрактометров, колориметров, фотоколориметров, поляриметров, потенциометров, полярографов – дают возможность значительно расширить круг определений, найти показатели вина, как активная кислотность, окислительно- восстановительный потенциал, показатель преломления.

Химические методы исследования вина почти все основываются преимущественно на методах аналитической химии – на количественном анализе (весовом и объемном).

2. Виноград как сырьё для виноделия

Виноградные вина – основной продукт винодельческой промышленности. Натуральным виноградным вином обычно называют алкогольный напиток, полученный спиртовым брожением сока свежего или слегка завяленного винограда без добавления или с добавлением в сок при брожении твердых частей виноградной грозди – кожицы, семян, гребней.

Виноград является основным и лучшим сырьем для виноделия, благодаря следующим особенностям своего состава:

1. Виноград очень сочен. Около трех четвертей веса виноградной грозди составляет сок.

2. В виноградных ягодах накапливается от 15 до 30% сахара, а иногда и больше, тогда как другие плоды и ягоды имеют сахаристость от 3 до 15%.

3. Виноградный сок имеет умеренную и , большей частью, весьма приятную свежесть столовых виноградных вин.

4. В твердых частях виноградной грозди содержатся вещества, весьма ценные и необходимые для создания вина определенного типа, а именно, красящие, дубильные, азотистые, ароматические и прочие.

5. Химический состав твердых частей грозди (кожицы, семян, гребней) значительно отличается от химического состава сока. Поэтому из одного и того же сорта винограда можно получить вина разного химического состава, а следовательно, и разных типов, если при определенных условиях способствовать переходу в сок химических веществ твердых частей грозди (например дубильных веществ, красящих и др.)

6. Достаточная сахаристость и умеренная кислотность виноградного сока обеспечивает полную натуральность сухих столовых вин, приготавливаются они без какого бы то ни было добавления сахара и воды, к чему большей частью прибегают в плодово- ягодном виноделии.

Зрелый здоровый кондиционный виноград при правильной рациональной переработке служит основой для получения качественных вин.

Механический состав грозди

Виноградная гроздь состоит из гребня и ягод, а ягоды из кожицы, семян, мякоти.

Средний вес грозди у винных сортов 50-200 г. Столовые сорта имеют более крупную гроздь (до 1 кг).

Под механическим составом грозди понимают соотношение в ней отдельных частей – кожицы, сока, мякоти, семян, гребней.Знание механического состава винограда представляет большой интерес для виноделия.

Во-первых, механический состав винограда предопределяет выход сусла при виноделии.

Чем тоньше кожица ягод, чем меньше семян, содержащихся в ягоде, а в грозди – гребней, тем больше остается на долю сока, а значит выход сока повысится.

Во-вторых, количество твердых частей грозди, в первую очередь кожицы и семян необходимо знать для планирования и учета сырья при утилизации отходов виноделия.

В - третьих, от количества твердых частей грозди, от их химического состава зависит качество и состав вина в том случае, если сусло бродит или настаивается на мезге, т.к. при этом из кожицы и семян извлечется определенное количество растворимых в воде и спирте веществ. Механический состав винограда, как и химический его состав, колеблется в очень широких пределах. Механический состав различен не только для разных сортов, но даже для одного и того же сорта, сильно изменяется в зависимости от района произростания, условий культуры, степени зрелости, климата, почвы, метеорологических условий года.

Изучение процентных соотношений различных элементов грозди показывает, что гребни составляют от 1,5 до 7%, в среднем – около 3%.

На долю кожицы приходится от 2-х до 20% от веса всей грозди, а в среднем 8-10%. Семена составляют 0- 6% веса ягоды, в среднем – около 3%. Некоторые очень не многие сорта, винограда (Кишмиш, Коринка и новые отселекционированные) семян не содержат. Для винных сортов винограда семена составляют 25-35% от веса выжимок, полученных после прессования винограда. И, наконец, мякоть составляет 85-90%, веса ягоды. Ввиду непостоянства механического состава винограда необходимо обязательно каждый сезон виноделия для каждого сорта винограда, собираемого с определенного участка, проводить определение механического состава (механический анализ) винограда, так как только эти данные помогут правильно планировать и контролировать производственные выходы. Профессор Н.Н. Простосердов предлагает следующую схему механического анализа винограда:

Строение грозди Структура грозди

-вес грозди (в граммах) - (в % от всей

грозди)

-число ягод - гребни

-вес ягод (в граммах) - кожица

-вес гребней (в граммах) - семена

-% ягод ( по весу) - мякоть

-показатель строения ( отношение веса ягод к весу - скелет

гребней в грозди) (сумма гребней и кожицы)

-ягодный показатель (число ягод в 100 г грозди) - твердый остаток

(гребни, кожица и семена)

-структурный показатель

(отношение мякоти к скелету)

Сложение ягоды

Вес кожицы в грозди

Вес семян в грозди

Число семян в грозди

Вес 100 семян

Средний вес 100 ягод

Средний вес кожицы 100ягод

Средний вес семян в 100 ягодах

Число семян в 100 ягодах

Показатель сложения (отношение веса мякоти к весу кожицы).

Предложенная схема дает детальную характеристику хозяйственным особенностям сорта. Знание этих особенностей необходимо при планировании деятельности предприятия.

Химический состав винограда

В состав винограда входят следующие основные химические вещества:вода, клетчатка, сахара – глюкоза, фруктоза, иногда сахароза, пентозы – пектины, камеди, органические кислоты – винная, яблочная, а в некоторых сортах винограда и лимонная – азотистые, минеральные, дубильные, красящие, ароматические вещества, витамины, ферменты, жиры (виноградное масло),восковые вещества. Распределение этих веществ по отдельным элементам грозди неравномерно. Так, виноградное масло содержится только в семенах, а восковой (прюиновый) налет – на поверхности ягод. Накапливаются все эти вещества также в различных количествах. Много,например, в виноградной ягоде сахаров (глюкозы и фруктозы) но зато витамины, в частности витамин С составляет всего несколько миллиграммов на 100 г ягод.

В виноградной грозде существует группа веществ,которая переходит из виноградного сока в вино без каких либо химических превращений – пентозаны, пентозы. Есть вещества, которые почти или полностью исчезают при сбраживании виноградного сусла(сахара), давая начало новым компонентам (спирту, углекислому газу). Часть веществ, не изменяясь химически, уменьшается количественно ( винная кислота). Некоторые вещества грозди в обычных условиях вообще не переходят в сусло, а следовательно не попадают и в вино ( масло семян). Есть вещества, которые необходимы вину для придания ему определенных свойств (ароматические, красящие, дубильные вещества). Их количественный переход в сусло и вино в сильной степени зависит от применяемой технологии.

Гребни. В зависимости от степени зрелости химический состав гребней меняется. При сборе винограда они содержат 30-35% сухих веществ и 65-70% воды. В зеленых гребнях содержание воды 80-90%. По мере созревания гребни засыхают, деревенеют, теряют воду.

В состав сухих веществ зрелых гребней входят:

- клетчатка до 5%;

-органические кислоты (яблочная и винная кислота) 0,2-0,6%;

- азотистые вещества 2%;

- зольные элементы 1,8% (Na, К, Ca, Mq, Fe, Al, Cl, S);

- пентозаны 1- 2,8%;

- дубильные вещества 1,27 – 5 %. Их много в зеленых гребнях и уменьшается к моменту созревания;

-крахмал менее 1% ( в зеленых гребнях).

При переработке винограда гребни отделяют, т.к. при прессовании мезги с гребнями будет происходить переход гребневого сока в сусло, это вызовет снижение крепости будущего вина (если гребни зеленые, то у них много воды):

Вино получится с неприятной терпкостью, которая называется «привкусом зеленых гребней», избыток минеральных веществ, особенно калия придает вину грубость и снижает кислотность вина за счет перевода органических кислот в соли.

Все это заставляет быстро отделять гребни от ягод и сока, особенно если зеленые гребни.

Зрелые гребни могут играть и положительную роль:

1. гребни используют в качестве дренажа, когда прессование ведут отдельными гроздями при шампанском производстве.

2. при виноделии красных вин, гребни добавляют в бродящую мезгу, они делают ее более рыхлой, а это способствует лучшему размножению дрожжей и выбраживанию.

3. кроме того, в бродящее сусло из гребней попадают дубильные вещества, способствующие укреплению окраске красных вин.

4. брожение с гребнями используется в технологии кахетинского вина.

Кожица. Во время созревания кожица ягод не меняет своего веса, а только растягивается. К моменту физиологической зрелости она покрывается тонким прюиновым налетом , хорошо заметным у черных сортов винограда .

Состав кожицы

Вода 60 – 80% ее веса

Сухие вещества 20 – 40 %

Клетчатка 4%

Пентозаны до 2,2 %

Сахар мало

Органические кислоты – 1%

Дубильные вещества 0,5 – 4%

Красящие вещества 5 – 3%

Азотистые вещества 2% Минеральные вещества 0,5 – 1%

Азотистые вещества находятся в первых 3-х внешних слоях клеток кожицы и при прессовании винограда попадают в конечные фракции сусла. Красящие вещества находятся в 3-х 4-х м ряду внутренних клеток кожицы. Появляются красящие вещества к моменту физиологической зрелости винограда. Технологическая ценность красящих веществ заключается в том, что красным винам придают рубиново – красную окраску, или гранатовую, а белым винам золотисто – соломенную.

Дубильные вещества расположенные в кожице за красящими веществами, то есть в еще более удаленных от поверхности слоях. К моменту физиологической зрелости содержание дубильных веществ в кожице уменьшается. При быстром прессовании в сусло их переходит в мало, но при брожении на мезге бродящим суслом они извлекаются в большом количестве.

Ароматические вещества как и красящие, возникают в кожицы только к моменту физиологической зрелости винограда. Расположены они в слоях клеток кожицы, соприкасающихся с мякотью. Для их лучшего извлечения прибегают либо к настаиванию сусла на мезге, либо к брожению на мезге.

Минеральные вещества кожицы представлены теми же элементами, что и минеральные вещества гребней. При прессовании винограда конечные фракции сусла всегда получаются экстрактивными, в них попадает большое количество азотистых, дубильных и прочих веществ, так как к этому времени мезга уже достаточно сильно перетерта, что облегчает переход в сусло растворимых веществ из твердых частей грозди. Вследствии большой экстрактивности эти конечные фракции сусла являются не подходящими для приготовления столового вина, из них обычно готовят крепленые ординарные виноматериалы.

Семена

Состав семян

вода 30 – 50%

Клетчатка 28 – 40%

Пентозаны 4 – 5%

Летучие кислоты 1%

Азотистые вещества 6%

Дубильные 2 – 10%

Минеральные 1,5 – 2%

Ароматические (мало) ванилин

Жиры 5 – 18%

Наиболее техническое значение из веществ, входящих в состав семян, имеют дубильные вещества, жиры (виноградное масло ) и ароматическое вещество – ванилин. Дубильные вещества накапливаются в верхних слоях клеток семени, причем количество их увеличивается к моменту физиологической зрелости винограда. Переход дубильных веществ из семян в сусло происходит при брожении на мезге и при ее спиртовании. При нагревании мезги дубильные вещества извлекаются из семени суслом в значительном количестве. При брожении же на мезге за 2-х недельный срок в вино может перейти до 90% танина семян. Но обычно переходит значительно меньше 30 – 40%. Большое количество дубильных веществ попадает сусло при повреждении поверхностного слоя клеток семян во время переработки винограда на прессах непрерывного действия, вызывающих, как известно, очень сильные перетирание мезги. Попадание виноградного масла, содержащегося в семенах, в сусло не желательно, но оно может произойти при раздавливании семян плохо отрегулированной виноградной дробилкой. Попавшее в сусло виноградное масло образует очень тонкую устойчивую масляную эмульсию, сохраняющую и в вине и придающую винам трудно устранимую опалесцирующую муть. Ванилин же является желательным компонентом вина. Он переходит в сусло из семян при брожении на мезге. Приятный ванильный запах, наблюдаемый в винах из сорта Каберне, возможно обязан присутствию ванилина. При утилизации семян можно получить танин и виноградное масло.

Мякоть виноградной ягоды состоит из паренхимной ткани и сока. Вес сока почти равен весу мякоти так как на паренхимлную ткань приходится всего 0,3- 0,5% от веса мякоти. Состав виноградного сока сильно зависит от степени зрелости винограда. Основную массу виноградного сока составляет вода (55 – 95%). В воде растворены сахара (глюкоза, фруктоза) 5 – 35 %, органические кислоты 0,5 – 3,5%, азотистые вещества 0,2 – 0,5 %, пентозаны 0,19 – 0,48%, дубильные вещества- следы, красящие вещества (в сортах красильщиках), минеральные вещества 0,6%, ароматические- следы, пектиновые вещества 0,1 – 0,35%, витамины, ферменты – мало. Все эти вещества переходят в получаемую при раздавливании винограда жидкость, называемую виноградным суслом.

ЛЕКЦИЯ № 2

УГЛЕВОДЫ

ПЛАН

1. Класификация углеводов

2. Моносахариды. Общие свойства.

Литература: