Летучие вещества в виноматериалах в зависимости от технологии переработки и условий произрастания винограда

Наряду с выявлением закономерностей формирования биологически активных веществ в винограде, произрастающем в условиях различной вертикальной поясности [1], нам представлялось важным исследование химического состава и технологических свойств виноматериалов, для определения и обоснования направления использования изучаемых ресурсов.

Цель работы: исследование летучих веществ, формирующих аромат виноматериалов, выработанных по различным технологиям.

Объекты и методы исследования: виноматериалы из винограда сорта Ркацители, культивируемого на равнине и в предгорье в центральном Дагестане (микрорайоны 1, 2, 3) и на юге республики (микрорайоны 4 и 5). Микрорайоны различались по высоте расположения над уровнем моря, сумме активных температур (САТ), влагообеспеченности и гранулометрическому составу почв (табл. 4). Сбор урожая на участках равнины и предгорий проводили одновременно. Виноград центральной зоны характеризовался значениями массовой концентрации сахаров – 19,1-20,0 г/100 см³ , титруемой кислотности – 5,9-7,4 г/дм³; южной зоны – 18,520,5 г/100 см³, 7,7 и 8,2 г/дм³, соответственно, с превалированием в винограде с предгорий. Переработку сырья вели в соответствии с требованиями технологических инструкций по производству шампанских и коньячных виноматериалов. Для сбраживания сусла использовали чистую культуру дрожжей Saccharomyces oviformis Махачкалинская 12 Х. При получении мистелей проводили спиртование не-сброженного сусла после 24-часового настаивания на мезге, предварительно сульфитированной в дозе 100 мг/дм³ диоксида серы.

Среди качественных показателей, определяющих достоинство и степень пригодности винограда и виноматериалов важное место занимает

комплекс веществ, обеспечивающих аромат. Он представлен спиртами, одноосновными и жирными кислотами, сложными эфирами, терпеноидами и карбонильными соединениями. Определяли летучие компоненты и органолептические свойства опытных образцов, которые оценивали по 10-ти балльной системе. Летучие вещества исследовали химическими методами и на газовом хроматографе «Кристалл – 2000 М». Детектор ДИП-220°С, колонка капиллярная НР-FFP(CША)50м×0,32 мм×0,52 мм по ГОСТ Р 51698-2000.

Результаты и их обсуждение . Определение летучих веществ по отдельным классам компонентов ароматного комплекса выявило, что в зависимости от экологических условий мест произрастания содержание их различно даже среди образцов, выработанных по одной и той же технологии (табл. 1). Это особенно заметно на примере образцов шампанской группы. Варьирование содержания этанола – основного продукта брожения, определяющего токсические, аддитивные, калорические свойства напитков, составило 11,4-12,6% об., альдегидов 47,1-76,0 мг/дм³, высших спиртов 233,2302,0 мг/дм³, средних эфиров 88,3-104, 0 мг/дм³, летучих кислот 0,28-0,49 г/дм³. Прослеживается влияние технологических приемов на состав искомых компонентов. Так, при переработке одного и того же винограда, выращенного в 1, 2 и 3 микрорайонах центрального Дагестана на шампанские и коньячные виноматериалы, в режиме получения последних, исключающем использование диоксида серы, при почти равном уровне образования этанола и летучих кислот, обнаружено меньшее на 3,917,2% содержание высших спиртов, на 10,0-13,05% средних эфиров и значительно меньшее на 23,842,1% альдегидов. Альдегиды отличаются высокой реакционной способностью. Они легко вступают в реакцию окисления, восстановления, присоединения, замещения, полимеризации, конденсации и существенно влияют на формирование органолептических свойств вина. В винах преобладает уксусный альдегид. Содержание его в опытных образцах, прошедших брожение 28.8-58.0 мг/дм³ (табл. 2). В мистелях его меньше 20,21-34,44 мг/дм³ (табл. 3).

Таблица 1 . Массовая концентрация соединений по принадлежности к классам

В шампанских виноматериалах из урожая южной зоны найден ацетон, относящийся к низшим алифатическим кетонам, с приятным при сильном разведении запахом. Большее количество его в образце микрорайона, расположенного на высоте 350 м над уровнем моря. Еще выше концентрация ацетона в мистелях, что обусловлено контактом сусла с мезгой в период настаивания.

Этот факт подтверждает целесообразность быстрого отделения сусла от твердых элементов грозди при производстве шампанских виноматериалов, поскольку кетоны могут оказывать и отрицательное влияние. С наличием их в шампанских виноматериалах связывают появление нежелательных тонов окисленности.

Таблица 2 .Состав летучих компонентов в сброженных виноматериалах

Данные табл. 2 свидетельствуют о том, что качественный состав идентифицированных летучих веществ одинаков, а суммарное содержание варьирует в пределах 229,32-414,21 мг/дм3. Большую долю в этой сумме занимают высшие спирты, синтезированные в результате жизнедеятельности дрожжей. Они представлены пропанолом, бутанолом, гексанолом, изобутанолом и изоамиловыми спиртами. Среди них закономерно лидирует изоамиловый, за ним следует изобутиловый спирт и 1-пропанол, что характерно для комплекса сивушных масел виноматериалов. В мистелях, полученных, как и шампанские виноматериалы из винограда одного и того же урожая в южном Дагестане, комплекс летучих соединений беднее (табл. 3). Это логично – они не подвергались брожению. Уровень содержания других алифатических спиртов

1-пропанола, 2-пропанола, гексанола варьирует от следов до 15,5 мг/дм3. Эти компоненты имеют приятный маслянисто-цветочный, фруктовый аромат, напоминающий запах энантовых эфиров. Обнаружена значимая разница и в концентрации ароматических спиртов – бензилового и особенно фенилэтилового, который облагораживает букет напитка, придавая ему медовые тона.

Влияние ферментативных процессов при переработке сырья сказалось на наличии метанола, образующегося в винах главным образом в результате гидролиза пектиновых веществ. В опытных образцах содержание его варьировало в пределах 9,17-62,0 мг/дм3 с большим уровнем содержания в мистелях, прошедших 24-часовое настаивание сусла на мезге. Этот спирт относится к нежелательным компонентам вин и особенно коньяков.

Уровень содержания обнаруженных летучих веществ, влиял на формирование букета опытных образцов и нашел отражение в их органолептической характеристике (табл. 4).

Таблица 3. Состав летучих компонентов в мистелях

Выводы:  виноматериалы из Ркацители, культивируемого в экотопах на различных высотах над уровнем моря, не идентичны по содержанию алифатических и ароматических спиртов, летучих кислот, альдегидов и сложных эфиров. Концентрация их в виноматериалах зависит от природы исходного сырья и технологии переработки. Выявленные особенности формирования летучих веществ обосновывают целесообразность дифференцированного использования виноградных ресурсов с учетом условий конкретных мест произрастания для получения продукции определенных категорий.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаментальных исследований Отделения биологических наук РАН «Биологические ресурсы России: динамика в условиях глобальных климатических и антропогенных воздействий».