додати матеріал


приховати рекламу

Хімічний склад винограду

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

курсовий проект
"Хімічний склад винограду"

Зміст
Введення
1. Хімічний склад винограду
1.1 Органічні кислоти
1.2 Технологічне значення органічних кислот
2. Пектинові речовини
Висновок
Список використаної літератури

Введення
Як відомо, серед технологічних процесів, що визначають формування органолептичних властивостей вина, важлива роль належить бродінню сусла. При бродінні періодичним способом в купажних металевих ємностях відбувається надмірне підвищення температури, від чого збільшується винос струмом вуглекислоти ефірних олій, які є основою букета вина. Крім того, висока температура бродіння надає грубість і гіркоту смаку, збільшуються втрати спирту. Найбільш раціональний доливних спосіб бродіння. Це один з ефективних способів регулювання температури бродіння, що важливо при відсутності умов для його здійснення.
Вчені з Московського державного університету технологій і управління Т. П. Євсіна, О. В. Розправкова, В. М. Жиров провели досліди на суслі з комплексно стійкого перспективного сорту винограду Оріон німецької селекції для способів бродіння: періодичному, енаеробном та доливних. Виноград переробляли в умовах мікровіноделія на малогабаритному обладнанні, сусло суліфітіровалі до 80 мг / дм 3. Відстоювали при 18 - 20 ° C і зброджують у вузькогорлого скляних балонах місткістю 20 літрів на чистій культурі дріжджів (2%) під щільною ватним корком при періодичному і анаеробному бродінні і під водяним затвором при доливних способі. ∙ Спостереження показали, що при періодичному способі максимальна температура бродіння досягала 28 ° C , При анаеробному - 25 ° C , При доливних - 23 ° C . Швидкість зброджування при останніх двох способах була меншою, і бродіння проходило спокійно, що важливо для якості вин. Після самоосветленія виноматеріали аналізували і дегустували. При періодичному способі бродіння в виноматеріали трохи вище масова концентрація летких кислот, фенольних речовин, амінного азоту і альдегідів. Якість даного виноматеріалу було нижче, ніж при бродінні в атмосфері вуглекислоти та доливних бродінні. Висока температура бродіння при періодичному способі позначилася на смаку: у ньому з'явилася гірчинка. Зразки, приготовані за іншими двома варіантами, мали світло-солом'яний забарвлення, свіжий, достатньо повний смак і чистий сортовий аромат.
Як відомо, під час бродіння під дією ферментів дріжджів утворюються ефіри. Найбільший вплив на даний процес надають сірчистий ангідрид, внесений в сусло при відстої, температура бродіння і доза дріжджів. Знаючи вплив того чи іншого чинника на ефірообразованіе, можна регулювати цей процес. Для вивчення даного питання вчені поставили досліди, для чого використали сусло з винограду комплексно стійкого сорту Ритон молдавської селекції. Сусло наполягали на мезге дві години. Кондиції сусла: цукристість - 19,2 г/100 см 3, титруемая кислотність - 8,6 г / дм 3. Дріжджову розведення з концентрацією 150 млн кл / мл задавали в кількості 5%; 10 і 15% обсягу сусла. Бродіння проводили в анаеробних умовах при 23 - 25 ° C . Після початку бродіння щодня відбирали пробу і методом газорідинної хроматографії контролювали накопиченні ефірів (етилацетат, етілкапронат, етілкапрілат і етілкапрінат), які відіграють важливу роль у формуванні аромату і букета вин. Дослідження проводили за наступною методикою: варіант з накопиченням максимальної кількості складних ефірів в залежності від дози дріжджів (перший досвід) повторювали і при температурі бродіння 15 ° C , 20 ° C і 25 ° C (Другий досвід). З урахуванням дози дріжджів і температури бродіння ставили третій досвід: при більшому накопиченні ефірів з'ясовували вплив на ефірообразованіе доз сірчистого ангідриду (50, 100 і 150 мг / дм 3). Максимальне утворення складних ефірів відбувалося при дозі чистої культури дріжджів 10%, незначно нижче при 5%, при 15% концентрація ефірів істотно знизилася, що, ймовірно пов'язано з прискоренням процесу їх сорбції дріжджами.
Відмінності спостерігалися і в залежності від температури при бродінні сусла: найбільше ефірів утворювалося при 25 ° C , Істотно знизилося при дозі понад 50 мг / дм 3 SO 2. Отже, оптимальними умовами бродіння сусла для ефірообразованія є доза сірчистого ангідриду при його відстої 50 мг / дм 3, кількість дріжджів 5-10% обсягу сусла і температура бродіння 25 ° C . Проведені досліди по встановленню впливу на фізико-хімічний склад сусла ферментації і обробки при відстої дозволили виявити оптимальні технологічні прийоми, які були застосовані при виготовленні сухих білих виноматеріалів з комплексно стійких сортів Ритон і Оріон. Виноград збирали при масовій концентрації цукрів 19,2 г/100см 3 (Ритон) та 19,0 г/100 см 3 (Оріон) і тітруемих кислот відповідно 8,8 і 8,7 г / дм 3. Виноматеріали готували в умовах мікровіноделія. Мезгу наполягали протягом двох, чотирьох і шести годин, після чого сусло відокремлювали, сульфітоване до 50 мг / дм 3, відстоювали протягом півтори години, потім вводили 50-100 мг / дм 3 полівінілпіролідону і продовжували відстоювати в середньому протягом дванадцяти годин при 12 - 15 ° C . У відокремлене від осаду освітлене сусло вводили 5% розводки чистої культури дріжджів і зброджують доливних способом при 23 - 25 ° C . Контролем служило сусло, отримане загальноприйнятим способом (без ферментації мезги), відстояних і сброженное аналогічним чином, але з застосуванням при відстої 1г/дм 3 суспензії бентоніту. Отримані виноматеріали аналізували і дегустували. У досвідчених виноматеріалах у зв'язку з ферментацією мезги вище в порівнянні з контролем концентрація фенольних речовин, альдегідів і приведеного екстракту. Титрована кислотність знизилася з збільшенням часу настою мезги, що, ймовірно, пов'язано з більш активним проходженням яблучно-молочного кіслотопоніженія. Найбільш оптимальним був склад виноматеріалів з сусла, ферментованого протягом двох годин; при 4 і 6 годинах ферментації значно збільшився вміст фенольних речовин і альдегідів, що небажано.

1. Хімічний склад винограду
Хімічний склад виноградної грона дуже складний і представлений різними групами органічних і неорганічних речовин, розчинених у воді, а найбільше пов'язаних з водою в біологічній структурі рослинної клітини. Будь-яка хімічна речовина грона має певне технологічне значення. Так, вуглеводи (цукру) переважають в м'якоті з соком і майже повністю відсутні у твердих елементах грона. Вони визначають смакове складання винограду і всіх продуктів його переробки. За змістом легкозасвоюваних цукрів м'якоть з соком представляє собою найбільш цінну частину грона. Вона складається майже виключно з вакуолярного соку клітин, дуже тонких целюлозних перегородок і тонких судинних пучків.
Полісахариди, представлені високомолекулярними вуглеводами (клітковиною, пектиновими речовинами, пентозанами), притаманні твердим частинам грона і складають основу механічно міцного скелета шкірки, насіння і гребеня. У м'якоті столових сортів винограду міститься значно більше пектинових речовин і клітковини, ніж у м'якоті технічних сортів.
Запасні, живильні для зародка речовини, якими є жири, зосереджені у виноградних насінні; ефірні олії і воскові речовини знаходяться в основному в шкірці. Фенольних і азотистих речовин більше всього в шкірці та насінні, що необхідно враховувати при переробці винограду.
Велике значення для продуктів з винограду мають органічні кислоти. Їх склад і співвідношення залежать від ступеня зрілості ягід і технології первинної переробки винограду. Для приготування соків, концентратів, сушеного винограду та інших консервованих продуктів кислотність ягід повинна бути невисокою.

1.1 Органічні кислоти
Органічні кислоти широко поширені в рослинному світі та відіграють важливу роль в обміні речовин. Вони в значних кількостях містяться в ягодах винограду. Органічні кислоти беруть участь у створенні букета готового вина, надають йому приємну свіжість і оберігають від різного роду захворювань. З органічних кислот виноградного соку в найбільших кількостях зустрічаються винна, яблучна і лимонна, в незначних - янтарна, гліколевая, щавлева, саліцилова, глюкуронова та інші, які не завжди легко виявити. Завдяки створюваної ними кислотності в суслі пригнічується розвиток хвороботворних мікроорганізмів, і створюються сприятливі умови для діяльності винних дріжджів. Органічні кислоти знаходяться у певних співвідношеннях з цукрами і ці обумовлюють приємне смакове відчуття. Органічні кислоти утворюються у виноградній ягоді з цукрів шляхом окислення їх без доступу повітря, при так званому анаеробному диханні.
Кислоти винограду визначають один з найважливіших елементів смаку - кислотність соку, вина та інших продуктів переробки. При надлишку кислот їх видаляють різними способами, при нестачі підкисляють сусло або вино лимонної або винною кислотою. Досить висока кислотність винограду запобігає розвитку шкідливої ​​бактеріальної мікрофлори, надає білим столовим винам і шампанським виноматеріалам необхідну свіжість в смаку, сприяє кращому прояву кольору рожевих і червоних соків і вин, а наявність винної кислоти забезпечує дозрівання марочних вин.
Характерним представником органічних кислот винограду є винна кислота (виннокаменная кислота, acidum tartaricum) C 4 H 6 O 6. Зміст її в соку ягід може досягати 13 г / л, складаючи в середньому 5-6 г / л. Винна кислота існує в чотирьох формах: оптично діяльних - правої і лівої, виноградної і мезовінной - оптично недіяльному.

Виноградна кислота являє собою суміш D-і L-винних кислот. Всі чотири кислоти мають однакові хімічні, але різні фізичні властивості. Температура плавлення D-і L-винних кислот 170 ° C , Мезовінной 140 ° C , Виноградної 204 - 206 ° C . Розчини D-винною і L-винної кислот викликають відповідно праве і ліве обертання площини поляризованого променя. Мезовінная і виноградна кислоти не мають оптичну активність.
У ягоді винограду зустрічається головним чином правообертальні D-винна кислота і в дуже незначній кількості - виноградна. Інші ізомери виходять тільки у вигляді домішок при промисловому виробництві D-винної кислоти. Правообертальні D-винна кислота легко розчиняється у воді і спирті. 20% - ний ∙ водний розчин її має питоме обертання +12 °. Винна кислота і її солі широко використовуються в харчовій, кондитерській, текстильній, радіоелектронної галузях промисловості, а також у хлібопеченні, медицині, аналітичної хімії. Єдиним джерелом отримання винної кислоти є виноград, відходи його переробки. З усіх кислот винограду винна кислота є найактивнішою кислотою, тому що при дисоціації дає найбільшу кількість іонів водню.
Винна кислота утворює два ряди солей - кислі і середні, які носять назву тартрату. Особливе значення має кисла калійна сіль KHC 4 H 4 O 6, яка називається винним каменем. Ця сіль є основним джерелом помутніння у винах, випадаючи в осад при їх спиртування і зберіганні, особливо при низькій температурі. Винний камінь зустрічається всередині ягід перестиглого винограду, в соках з м'якоттю і фруктових пастах на виноградній основі. У процесі зберігання і витримки вина відбувається випадання винного каменю і зниження кислотності.
Причиною кристалічних помутнінь вин є також випадання в них виннокислого кальцію, що кристалізується з чотирма молекулами води

Кальцієва сіль винної кислоти CaC 4 H 4 O 6 - нерозчинна у холодній воді і є основною сировиною для отримання винної кислоти.
З інших солей винної кислоти практичний інтерес представляє виннокислий калій-натрій, або, як його інакше називають, сегнетова сіль KNaC 4 H 4 O 6 ∙ 4H 2 O. Подібно винної кислоти, вона має піро - і п'єзо-електричними властивостями, тобто може набувати електричний заряд при нагріванні і підвищеному тиску і змінювати своє обсяг в електричному полі.
На випадання в осад важкорозчинних калієвих і кальцієвих солей впливає низка чинників: температура, концентрація іонів водню, наявність у вині деяких амінокислот та інші.
Солі винної кислоти володіють властивістю утворювати розчинні комплексні сполуки з металами. У практиці аналітичної хімії інтерес представляє комплекс наступного будови, який утворюється при взаємодії мідного купоросу і їдкого калі у присутності сеньетовой солі. Не менше значення має комплексна сіль винної кислоти із залізом. Вона бере участь в процесах дозрівання і старіння вина, будучи каталізатором цих процесів. Розчинність солей винної кислоти у вині відрізняється від розчинності їх у водно-спиртових розчинах. Так, розчинність тартрату кальцію в провині в 2-7 разів вище, ніж у водно-спиртових розчинах. Це обумовлено дією різних стабілізуючих речовин, наприклад, аспарагінової кислоти, гліцину, лейцину, фенілаланіну.
Серед інших стабілізуючих агентів, які впливають на розчинність виннокислих солей, значну увагу привертають речовини, що знаходяться у вині в колоїдному стані - захисні колоїди. До них можна віднести продукти типу меланоидинов, які утворюються при тепловій обробці вин, і рослинні камеді. Захисною властивістю володіють гексаметафосфат, мезовінная кислота, а також метавінная кислота і ряд продуктів, що утворюються під час нагрівання при високій температурі деяких органічних кислот - лимонної та щавлевої. Це властивість деяких речовин затримувати виділення в осад виннокислих солей використовується на практиці.
Такою речовиною, мають широке застосування у виноробстві, з'явилася метавінная кислота. Вона виходить при нагріванні D-винної кислоти при температурі 170 ° C протягом чотирьох годин. У кількості 0,10 - 0,15 г / дм 3 вона запобігає випадання винного каменю і освіти в зв'язку з цим помутнінь.
Метавінная кислота являє собою суміш декількох полімерів, з яких головним є полімер наступного будови:


Метавінная кислота - тверда речовина, дуже гігроскопічна і легко розчиняється у воді. У водних розчинах вона поступово приєднує воду і знову перетворюється на винну кислоту. Кислотність метавінной кислоти приблизно наполовину менше кислотності винної. Метавінная кислота не змінює смаку, а також кольору вина. У вино її можна вводити у вигляді солей K, Na або Li. Стійкість метавінной кислоти у вині залежить від температури зберігання. При температурі 20 - 23 ° C вона гідролізується протягом трьох місяців, після чого відбувається випадіння винного каменю. При температурі 4 - 5 ° C гідроліз настає через десять місяців, тому протягом цього часу вино стійко.
Винна кислота і її солі мають велике значення не тільки у виноробстві, але й в інших галузях народного господарства. Так, її широко використовують при виготовленні різних кондитерських виробів, у виробництві безалкогольних напоїв, в медицині. Сировиною для отримання винної кислоти служать виноградна вичавка і винний камінь, у великих кількостях осідає на стінках ємностей, в яких зберігається вино.
Крім винної кислоти у виноградній ягоді, особливо в початковий період дозрівання, йде освіта яблучної кислоти (від 1 до 25 г / л). Вона витрачається інтенсивно на дихальні процеси. Встановлено, що в районах з жарким кліматом, де дихальні процеси протікають більш енергійно, до кінця дозрівання витрачається більше яблучної кислоти, ніж винної, і вино, отримане з такого винограду, менш кисле. У північних районах, навпаки, у винах переважає яблучна кислота. Зміст її також залежить від сорту винограду. Яблучна кислота гігроскопічна, добре розчинна у воді, погана - в спирті і ще гірше в діетиловому ефірі.
Яблучна кислота (acidum malicum) C 4 H 6 O 5 є двоосновний кислотою, але містить тільки одну оксигрупп:

Яблучна кислота (оксіянтарная) може існувати в трьох ізомерних формах: двох оптично діяльних (право-і Лівообертальний) і в рацемической - оптично недеятельной. У винограді та інших рослинах вона знаходиться тільки в одній L-формі.
L-яблучна кислота являє собою біле крісталліческое6 речовина, добре розчинна у воді, температура плавлення 100 ° C . Середні і кислі солі яблучної кислоти називаються малату (від латинської назви acidum malicum - кислота яблучна). Вони добре розчиняються у воді і тому не викликають помутнінь кристалічного характеру, як деякі з солей винної кислоти.
У винограді деяких сортів крім винної й яблучної кислот знайдена лимонна кислота, зміст якої коливається від 0,019 до 0,7 г / л. Лимонна кислота трьохосновні, так як містить три карбоксильні групи:


У чистому вигляді вона являє собою білу кристалічну речовину, добре розчинне у воді і спирті. До складу її кристалів входить одна частка води, тому температура плавлення водної кислоти 70 - 75 ° C і безводній 153 ° C різна. Лимонна кислота утворюється як вторинний продукт при спиртовому бродінні. До періоду технічної зрілості зміст її у винограді збільшується, в подальшому до моменту фізіологічної зрілості знижується.
Лимонна кислота широко застосовується в різних галузях промисловості, і, насамперед у харчовій, де її використовують у кондитерському виробництві, при виготовленні безалкогольних напоїв, у виноробстві для підкислення малокислотних плодово-ягідних соків, для отримання шампанського. Вона також застосовується в текстильному виробництві для фарбування і друкування тканин. Отримують лимонну кислоту промисловим шляхом з відходів цукрового виробництва за допомогою цвілевих грибів, що здійснюють лимоннокислий бродіння. Іншим джерелом одержання лимонної кислоти є цитрусові, а також відходи тютюнового виробництва і махорки.
У ягодах незрілого винограду у вільному і зв'язаному стані виявлені в незначних кількостях і інші кислоти: бурштинова (HOOC CH 2 CH 2 COOH), гліколевая (CH 2 OH COOH), щавлева (HOOC COOH ∙ 2H 2 O), глюкуронова [COH (CHOH ) 4 COOH], фумарова (COOH CH = CH COOH), хінна [C 6 H 7 (OH) 4 COOH], гліцеринова (CH 2 OH CHOH COOH). До летючим кислот відносяться: мурашина і оцтова. До ароматичним кислот бензойного ряду відносяться: n-оксібензойная, протокатеховая, ванілінова, бузкова, галова, саліцилова і гентизинова. До ароматичним кислот коричневого ряду відносяться: кавова, ферулевая, сінаповая і кумаровая. На час дозрівання винограду ці кислоти майже повністю зникають, тому їх важко виявити у виноградному соку.
Янтарна кислота (HOOC CH 2 CH 2 COOH) добре розчинна у спирті і воді, гірше - в діетиловому ефірі в бензолі, бензині і хлороформі - нерастворима. При нагріванні до 150 ° C втрачає воду і перетворюється на ангідрид.
Янтарна кислота міститься у винограді в незначній кількості (від 0,2 до 0,4 г на 1 кг винограду). У незрілому винограді її більше. У процесі дозрівання кількість її зменшується. Янтарна кислота дуже стійке з'єднання, вона не піддається окисленню навіть царської горілкою, проте легко дегидрирующей сукціндегідрогеназой з утворенням фумарової кислоти. Розчини янтарної кислоти мають гірко-солонуватий присмак.
Фумарова кислота (COOH CH CH COOH) утворюється шляхом дегідратації яблучної і дегидрированием янтарної кислот. У першому випадку бере участь фермент фумарази, а в другому - сукціндегідрогеназа. Фумарова кислота була знайдена в незрілому винограді.
Діоксіфумаровая кислота утворюється з винної кислоти шляхом їй дегидрирования. Діоксіфумаровая кислота існує у двох формах: у енольной і кетоформе в залежності від застосовуваного реактиву. Ці форми знаходяться в рівновазі:

Діенольная форма має сильні відновні властивості. Діоксіфумаровая кислота - нестійке з'єднання, у водних розчинах навіть при кімнатній температурі розпадається на CO 2 і H 2. Розпад посилюється в присутності заліза і міді. У вині вона з'являється в результаті окислення винної кислоти солями важких металів, але швидко розпадається в аеробних умовах, тому її важко виявити у вині.
Діоксіфумаровая кислота бере участь в обміні речовин при дозріванні винограду. У молекулі діоксіфумаровой кислоти містяться дві вторинні оксигрупп (COH COH), які можуть окислюватися і відновлюватися. Отже, ця кислота може функціонувати в ролі переносника водню. Діоксіфумаровая кислота може служити проміжним переносником водню з субстрату на кисень повітря, виконуючи таку ж функцію в біологічному окисленні, як аскорбінова кислота.
Діоксіфумаровая кислота у винограді міститься в незначній кількості. Вона служить каталізатором окислювально-відновних процесів. Діоксіфумаровая кислота легко окислюється оксидазой діоксіфумаровой кислоти. Тому у винограді містяться продукти її розпаду: мезоксалевая, гліколевая і гліоксалевая і щавлева кислоти. Діоксіфумаровая кислота відіграє важливу роль у відновлювальних процесах у виноробстві. Вона легко дегидрирующей, віддаючи два водню для відновлення речовин, що обумовлюють букет вина, при цьому смак і букет вина поліпшуються.
Гліколева кислота (α-оксіуксусная) (CH 2 OH COOH) вперше була виділена в 1866 році з зеленого винограду Ерленмейером. Гліколева кислота являє собою безбарвні голчасті кристали, легко розчиняється у воді, спирті, ефірі. Гліколева кислота утворюється з діоксіфумаровой кислоти через оксіпіровіноградную кислоту. Гліколева кислота легко окислюється оксидазой гліколевої кислоти з утворенням гліоксалевой кислоти і H 2 O 2. Новоутворена перекис водню бере участь в окисно-відновних процесах, зокрема окисляє гліоксалевую і щавлеву кислоти в мурашину, вуглекислоту і воду. Всі продукти окислення гліоксалевой кислоти були знайдені у винограді і вині.
Глюкуронова кислота [COH (CHOH) 4 COOH] представляє собою голкоподібні кристали. При нагріванні з HCl розпадається на фурфурол, CО 2 і H 2 O. У суслі і вині, отриманому з винограду, ураженого грибком ботритис цінереа, виявляється до 1,3 г / дм 3 глюкуронової кислоти. Таке збільшення обумовлено окислюванням глюкози ферментами гриба.
Галактуронова кислота являє собою кристалічну речовину; входить до складу пектинових речовин винограду і вина. За хімічними властивостями близька до глюкуроновою кислоті. У вині у зв'язку з гідролізом пектинових речовин зміст її збільшується.
Гліоксалевая кислота була знайдена у винограді в 1891 році М. Ордона. Вона утворюється з винної кислоти шляхом глибокого окислення через діоксіфумаровую кислоту. Гліоксалевая кислота в присутності заліза окислюється в щавлеву кислоту:

Щавлева кислота (HOOC COOH ∙ 2H 2 O) кристалізується з води у вигляді безбарвних білих кристалів з ​​двома молекулами води. Добре розчинна у воді і діетиловому спирті, нерозчинні в хлороформі. Щавлева кислота міститься в клітинній тканини незрілого винограду у вигляді кристалів. Вона міститься в суслі в кількості від 0,05 до 0,1 г / л. Вона не бере участь у синтезі вуглеводів в рослинах і накопичується у вигляді кристалів.
У вині при інтенсивному провітрюванні винна кислота розпадається до щавлевої кислоти через діоксіфумаровую, дікетоянтарную, мезоксалевую і гліоксалевую. Щавлева кислота в присутності оксидази щавлевої кислоти легко окислюється до вуглекислоти і води.
Піровиноградна (α-кетопропіоновая кислота) - це безбарвна рідина, що має запах оцтової кислоти. У винограді зустрічається в незначній кількості від 0,12 до 0,16 г / л. Кількість піровиноградної кислоти у вині та шампанському значно більше, так як вона є проміжним продуктом алкогольного бродіння.
α-кетоглутарової кислота утворюється з глютамінової кислоти, а також через цикл трикарбонових кислот. α-кетоглутарової кислота міститься в шампанському в кількості від 15 до 40 мг / л, у французьких вин - від 2 до 341 мг / л.
Мезоксалевая (α-кетомалоновая) кислота є нормальним продуктом обміну речовин, володіє всіма типовими реакціями кетонів і кислот.
Молочна кислота є прозорою сиропоподібну рідина, яка насилу кристалізується. Добре розчинна у спирті, ефірі і гліцерині, нерозчинні в бензині і хлороформі, переганяється з перегрітою парою.
У винограді міститься L-молочна кислота. У молодому вини вона може утворитися в помітних кількостях (до 0,5 г / дм 3) з цукру як вторинний продукт спиртового бродіння. Основні кількості її виходять в результаті яблучно-молочнокислого бродіння. Високий вміст молочної кислоти у вині зазвичай свідчить про захворювання вина. У здорових білих винах молочної кислоти знайдено від 0,5 до 1,5 г / дм 3, у червоних - від 1 до 5 г / дм 3, у хворих - до 12 г / дм 3.
Гліцеринова кислота (CH 2 OH CHOH COOH) являє собою тверде речовина, існує в оптично діяльних формах. У винограді і вині міститься в невеликих кількостях.
Глюконова кислота є твердою речовиною. У природі зазвичай зустрічається D-глюконова кислота, окисленні утворюється при ферментативному окисленні β-D-глюкози. У винограді, ураженому благородної гниллю, знайдено до 2 г / дм 2 глюконової кислоти, у вині з такого винограду - до 2,5; у вині з винограду, ураженого сірою гниллю, - до 10 г / дм 3.
Оцтова кислота являє собою безбарвну рідину, легко кристалізується при температурі 16 ° C , Тому її називають крижаною. Домішка невеликої кількості води значно знижує температуру плавлення оцтової кислоти. Свинцеві солі оцтової кислоти - Pb (CH 3 COO) 2 ∙ 3H 2 O (свинцевий цукор) і основна сіль - Pb (CH 3 COO) 2 ∙ Pb (OH) 2 (свинцевий оцет) - застосовуються в лабораторній практиці для осадження фенольних сполук і білків при визначенні цукрів і інших речовин.
Олеїнова, лінолева і ліноленова кислоти містяться у винограді і вині у вільному стані, але більша частина їх - у зв'язаному стані - в оліях та восковому нальоті ягоди. Лінолева і ліноленова кислоти є більш насиченими в порівнянні з олеїнової кислотою і мають відповідно: перша - дві, друга - три подвійні зв'язки.
Слизова кислота (муціновий або галактаровая) являє собою кристалічну речовину. Важко розчинна у воді, легко виходить окисленням галактоновой кислоти. У здоровому виноград і вино міститься в невеликих кількостях. У винограді, ураженому грибком ботритис цінереа (Botrytis cinerea), її зміст може досягати 0,5 г / дм 3. У вині утворює з кальцієм важкорозчинних сіль, яка випадає в осад.
Цукрова кислота являє собою кристалічну речовину. Добре розчинна у воді. Утворюється окисленням глюконової кислоти. У помітних кількостях цукрова кислота знайдена в суслі і вині з винограду, ураженого грибком ботритис цінереа (Botrytis cinerea).
Освіта органічних кислот у винограді відбувається в процесі дихання, в результаті окислення цукрів і амінокислот. Разом з тим органічні кислоти можуть служити джерелом біосинтезу вуглеводів, амінокислот, білків і ефірів. У зелених ягодах винограду при температурі 10 - 15 ° C вночі відбувається синтез органічних кислот, а при високій температурі вдень (30 - 37 ° C ) - Синтез вуглеводів.
Органічні кислоти характеризують такий важливий показник, як кислотність сусла і вина. Активна кислотність вин (pH) зазвичай коливається в межах 3,0-4,2 г / дм 3. Підвищений вміст у вині кислот, особливо яблучної, обумовлює неприємну різкість в роті. У цьому випадку таку кислотність називають зеленою. При недостатній кислотності вино виходить "плоским". У виноробстві практикується як підкислення, так і зниження кислотності сусел і вин. Операції ці проводяться в різних країнах по-різному, в одних виправляється кислотність сусла, в інших - вина.
Дослідження останніх років показують ефективність використання електродіаліз для регулювання кислотності соків і вин. Підвищений вміст летких кислот несприятливо впливає на якість вин, надаючи їм, різкість в смаку і може свідчити про захворювання вин. Тому у всіх країнах встановлені норми вмісту летких кислот у винах. Знизити їх зміст можна додаванням вина в сбраживаемой сусло або витримкою під плівкою хересних дріжджів.
Не тільки самі органічні кислоти, а й продукти їхньої взаємодії (ефіри та інші) і перетворень (продукти окислення винної кислоти) відіграють важливу роль у процесі виготовлення вина. При цьому солі органічних кислот (бітартрат заліза, оксалат заліза) можуть брати активну участь у ряді цих перетворень (наприклад, при окислюванні винної кислоти) в якості каталізаторів. Ряд солей органічних кислот (винної, щавлевої, слизової) можуть бути причиною кристалічних помутнінь вин.
Одним з основних показників кондиційності (характеризує відповідність продукту, що випускається вимогам стандарту) вина є титруемая кислотність. Вона знаходиться в прямій залежності від вмісту кислот в сировині, з якого виготовляється вино. Під титруемой кислотністю прийнято розуміти вміст у вині або соку плодів і ягід вільних кислот і їх кислих солей. Титрована кислотність визначається за допомогою титрування лугом певного обсягу досліджуваної рідини і виражається в грамах на літр (г / л) для виноградного виноробства в перерахунку на винну кислоту і для плодово-ягідного - на яблучну. Зміна величини титруемой кислотності служить показником ходу дозрівання винограду. Визначення її набуває важливого значення при прийманні плодово-ягідної сировини.
Під час дозрівання винограду титруемая кислотність знижується. Для технічно зрілого винограду вона коливається в залежності від сорту від 3,5 до 14 г / л, складаючи в середньому близько 7 г / л. Кількість цукру в ході дозрівання зростає. Співвідношення між вмістом цукру (С) і титруючої кислотністю (К), тобто С: К, носить назву глюкоацідометріческого (сахарокіслотного) показника. Залежно від величини цього показника визначається час збору винограду з урахуванням типу вина, який передбачається отримати з даного сорту. Глюкоацідометріческій показник залежить також від метеорологічних умов року.
Велике практичне значення у виноробстві має також активна кислотність. Активна (дійсна) кислотність на відміну від титруемой кислотності показує концентрацію іонів водню в досліджуваній рідині. Вона зазвичай виражається через так званий водневий показник, який представляє собою негативний десятковий логарифм концентрації водневих іонів і позначається символом pH. Відомо, що кислоти у водних розчинах дисоціюють, тобто розпадаються на що володіють певним зарядом іони водню і іони кислотного залишку. При однакових концентраціях ступінь дисоціації різних кислот різна. Високим ступенем дисоціації володіють соляна і сірчана кислота, які майже повністю дисоціюють у слабких розчинах. Органічні кислоти. Наприклад, винна, яблучна і лимонна, дисоціюють незначно, причому винна більше, ніж яблучна і лимонна.
Активна кислотність сусел і вин коливається в середньому в межах pH 2,8-3,8, однак, у винах, приготованих з винограду південних районів, величина pH досягає 4,6. Дозрівання ягід характеризується збільшенням значення pH. При низькому pH виключається можливість грибкових і деяких бактеріальних захворювань сусла та вина, вина менше схильні до окислення. Велика величина pH позначається несприятливо на якості вин. При pH більше 3,5 розвиваються бактерії, які розкладають винну кислоту і її солей, змінюється забарвлення вин. Виноградне сусло та приготовлені з неї вина, що містять в основному винну кислоту, мають більш низьку величину pH при більш низькій титруемой кислотності.
1.2 Технологічне значення органічних кислот
Органічні кислоти характеризують такий важливий показник, як кислотність сусла і вина. Активна кислотність вин (pH) зазвичай коливається в межах 3,0-4,2 г / дм 3. Підвищений вміст у вині кислот, особливо яблучної, обумовлює неприємну різкість в роті. У цьому випадку таку кислотність називають зеленою. При недостатній кислотності вино виходить "плоским". У виноробстві практикується як підкислення, так і зниження кислотності сусел і вин. Операції ці проводяться в різних країнах по-різному, в одних виправляється кислотність сусла, в інших - вина.
Для підкислення сусла (вина) використовується винна і лимонна кислоти, сусло недостиглого винограду і купаж сусел і вин з різною кислотністю. Кількість винної кислоти, що вводиться в сусло, в деяких країнах не лімітується, в інших - додавання її на вино (сусло) обмежується (наприклад, до 2 г / дм 3). Лимонну кислоту дозволяється вводити в сусло (вино) тільки в деяких країнах в кількості від 0,5 до 2 г / дм 3. При цьому вважається, що головним є не стільки саме підкислення, скільки освіту комплексів лимонної кислоти із залізом. Недоліком цього технологічного прийому є те, що лимонна кислота, будучи малостійкі, у вині, може бути джерелом летючих кислот. Утворюються під дією молочнокислих бактерій. Недоліком використання сусла недостиглого винограду є можливість привнесення в вино специфічного присмаку недостиглого винограду. Купаж сусел і вин з різною кислотністю набув найбільшого поширення.
Надлишок в суслі (вини) яблучної кислоти видаляють біологічним способом, який заснований на здатності деяких мікроорганізмів зброджувати яблучну кислоту. У виноробстві знайшли застосування молочнокислі бактерії і дріжджі роду (Schizosaccharomyces) (шізосахароміцес). Оскільки при молочнокислому бродінні з двоосновний яблучної кислоти утворюються одноосновна молочна кислота і діоксид вуглецю, зниження кислотності, що титрує відбувається наполовину сброженной яблучної кислоти. Дріжджі роду шізосахароміцес зброджують яблучну кислоту з утворенням спирту і диоксиду вуглецю (яблучно-спиртове бродіння). Тому величина зниження титруемой кислотності в цьому випадку дорівнює кількості сброженной яблучної кислоти. Молочнокислі бактерії використовуються при виробництві столових вин, дріжджі роду шізосахароміцес - як столових, так і кріплених. Біологічний спосіб зниження кислотності сусла (вина) трудомісткий, що стримує його поширення.
Дослідження останніх років показують ефективність використання електродіаліз для регулювання кислотності соків і вин. Підвищений вміст летких кислот несприятливо впливає на якість вин, надаючи їм, різкість в смаку і може свідчити про захворювання вин. Тому у всіх країнах встановлені норми вмісту летких кислот у винах. Знизити їх зміст можна додаванням вина в сбраживаемой сусло або витримкою під плівкою хересних дріжджів.
Не тільки самі органічні кислоти, а й продукти їхньої взаємодії (ефіри та інші) і перетворень (продукти окислення винної кислоти) відіграють важливу роль у процесі виготовлення вина. При цьому солі органічних кислот (бітартрат заліза, оксалат заліза) можуть брати активну участь у ряді цих перетворень (наприклад, при окислюванні винної кислоти) в якості каталізаторів. Ряд солей органічних кислот (винної, щавлевої, слизової) можуть бути причиною кристалічних помутнінь вин.

2. Пектинові речовини
У стеблах і плодах рослин міститься значна кількість пектинових речовин, що представляють собою складний високомолекулярний вуглеводний комплекс. Пектинові речовини складаються в основному з пектину і пектинових кислот - полігалактуронових кислот, що знаходяться в колоїдному стані і містять велику кількість метоксільних груп (ОCH 3).
Пектин (pectin) - високомолекулярна сполука, також містить D-галактуроновой кислоти, молекули яких на 75% частково пов'язані з кальцієм і магнієм. Пектин має наступну будову:
SHAPE \ * MERGEFORMAT
OH
H
OH
H
n
O
O
H
H
H
O
H
З
ОСН 3
H
H
OH
OH
H
З
ОСН 3
H

Молекулярна маса його перевищує 30000. У незрілих плодах знаходиться протопектин - нерозчинні у воді пектинові речовини, при дозріванні плодів перетворюються у розчинний пектин. У перестиглих плодах пектин розпадається на пектинову кислоту і метиловий спирт, тому в соках і винах з таких плодів і ягід міститься в невеликих кількостях токсичний метиловий спирт - CH 3 OH.
Пектинові речовини включають протопектин, пектин (або розчинна пектин), пектинову кислоту та її солі (пектинати), пектовую кислоту та її солі (пектати).
Протопектин (protopectin) складається з полігалактуронових кислот, пов'язаних з галактаном і арабаном клітинної стінки. Він не розчиняється у воді, входить до складу клітинних стінок і серединних пластинок молодих тканин. Для вилучення його з рослинних тканин застосовуються розбавлені розчини соляної і щавлевої кислот, щавлевокислий і лимоннокислий амоній і інші розчинники. При кислотному (розведеними кислотами) або ферментативному гідролізі протопектин переходить у розчинний пектин.
Пектинова кислота (pectin acid) представляє собою високомолекулярну полігалактуроновую кислоту, частково етерифіковані метиловим спиртом. До складу її входить близько 200 залишків галактуроновой кислоти. Пектинова кислота слабо розчиняється у воді (близько 1%). Лужні солі пектинової кислоти добре розчиняються у воді. У вигляді пектати кальцію вона легко осідає з розчину, що використовується для кількісного визначення пектинових речовин. Солі пектинових кислот називаються нормальними або кислими пектинати (pectinates).
Пектовая кислота (pectic acid) містить близько 100 залишків галактуроновой кислоти. У її складі знайдені пектинові кислоти, що володіють колоїдними властивостями, вільні від метоксільних груп. Солі (пектати) лужних металів пектовой кислоти у воді розчиняються, солі полівалентних металів - практично нерозчинні.
Так як пектин має властивості колоїдів, то наявність його в суслі і винах утрудняє їх фільтрацію. Пектин утворюється в клітинних стінках ягід і плодів. Тому вина, приготовані настоюванням сусла, містять більше метилового спирту, ніж вина, приготовані за звичайною технологією.
Пектинові речовини мають велике значення в технології переробки винограду. З їх станом пов'язано, перш за все, відділення сусла, яке утруднене при наявності великої кількості високомолекулярних комплексів, пов'язаних пектином. Швидкість освітлення та фільтрації сусла, соків і вин у значній мірі залежить від стану пектинових речовин. Разом з тим повне видалення пектинових речовин робить смак соків і вин водянистим, рідким, збільшує кількість метанолу.
Для соків з м'якоттю, виноградної пасти, джему, варення з винограду, навпаки, необхідно максимальне збереження пектинових речовин від руйнування. З цією метою виноград бланширують при температурі 96 - 98 ° C . Зміст пектинових речовин у винограді залежить від сорту, ступеня зрілості і зазвичай коливається в межах 0,5 - 2,0 г / л. У мускатних і столових сортах винограду пектину більше - до 4-5 г / л. Саме ці сорти винограду і слід переробляти на пектінсодержащіе кондитерські вироби. У вині після бродіння, витримки і обробки залишається приблизно 0,1 - 0,6 г / л пектинових речовин. Продукти перетворення пектинових речовин можуть впливати на аромат і смак вин, відповідальні за появу колоїдних, а іноді і кристалічних помутнінь.
Розчинна пектин, володіючи колоїдними властивостями, ускладнює освітлення сусла. У виноробстві застосовують пектолітіческіе ферментні препарати. У результаті їх дії розчинний пектин швидко гідролізується і втрачає свої захисні властивості. В'язкість сусла при цьому знижується і воно швидко освітлюється. Пектинова і пектовая кислоти та їх солі частково виділяються в осад.
До групи пектинових речовин, що зустрічаються у винограді, тісно примикають високомолекулярні сполуки, що складаються з полімерів глюкози і що носять назву декстранів. Вони являють собою драглисті речовини, що утворюють колоїдні розчини. Особливо багато декстранів у винограді, який вражений грибком, званим благородної гниллю (Botrytis cinerea). Декстрани можуть бути виділені при додаванні в сусло або вино міцного спирту. При підвищенні міцності спирту з розчину спочатку випадають пектинові речовини з невеликою домішкою камеді, причому кількість цих домішок зростає із збільшенням міцності спирту.
До декстрану близька група, що носить назву камеді. До їх складу входять калієві, кальцієві і магнієві солі високомолекулярних кислот, що складаються із залишків гексоз, пентоз, метілпентоз і уронових кислот. Камеді добре розчиняються у воді без утворення холодців. При гідролізі камеді, крім галактуроновой кислоти, знайдені галактоза, маноза, арабіноза, Рамноза та ксилоза. Для виноробства камеді представляють інтерес як захисні колоїди, що перешкоджають виділенню в осад зважених у вині частинок.

Висновок
Виноград - один з найцінніших дієтичних і харчових продуктів харчування. У ягодах свіжого винограду міститься до 30% легкозасвоюваних цукрів - глюкози, фруктози і невелика кількість сахарози. Фруктоза засвоюється організмом людини без участі підшлункової залози, що має велике значення у профілактиці діабету.
У свіжому винограді є також великий вибір органічних кислот - яблучної, винної, лимонної, янтарної, галової, мурашиної, щавлевої, саліцилової і інших кислот. Ягоди винограду багаті мінеральними солями - калію (235 мг), кальцію (45 мг), натрію (26 мг), фосфору (22 мг), а також марганцю, кобальту, заліза. Сто грамів свіжого винограду забезпечують 4% добової норми споживання кальцію; 1,6 - магнію; 0,12 - фосфору; 16,4 - заліза; 2,7 - міді; 16,6 - марганцю. У шкірці ягід є фарбувальні речовини (пігменти), сполуки дубильного комплексу, віск, що складається з суміші гліцеридів жирних кислот.
Виноград відрізняється високим вмістом вітамінів груп А, С, Р, У (В 2, В 6, В 12 і інших), вітаміну РР. У соку ягід виявлено тіамін (В 1), пантотенова (У 3) і нікотинова (РР) кислоти, піридоксин (В 6) і інозит. Кількість вітамінів групи В, амінокислот, корисних для людини мікроелементів у свіжих ягодах винограду багато в чому залежить від терміну дозрівання сорту, наявності або відсутності насіння в ягодах, ступеня їх розвитку, висоти над рівнем моря і технологічних прийомів обробітку.
Ще в античний період в медицині народилося напрямок лікування виноградом - ампелотерапія (грец. ampelos - виноград, therapeia - лікування). Воно отримало наукове обгрунтування у другій половині XIX століття, коли були експериментально вивчені хімічний склад свіжого винограду і продуктів його переробки, досліджено їх лікувальні властивості в клінічних умовах.
Для того щоб зрозуміти значення механічного складу винограду, необхідно знати хоча б найпростіше будова виноградного грона, що складається з гребеня і ягід. Кожна ягода всередині наповнена м'якоттю і оточена шкіркою. Усередині м'якоті знаходяться насіння. Виноградні ягоди становлять особливу цінність як сировина для виноробства, так як м'якоть їх містить цукристий сік.
Механічний склад винограду представляє собою співвідношення окремих частин грона: гребенів, соку, шкірочки, м'якоті, насіння. Він різний не тільки для різних сортів, але і в межах одного сорту, тому що залежить від багатьох факторів: ступеня зрілості, грунту, клімату, району зростання та інших умов культивування винограду.

Список літератури
[1.] Євсіна Т.П., О. В. Розправкова, Жиров В.М. Ж.: Зберігання та переробка сільгоспсировини, № 9. 2007. 63 с.
1 Бегунова Р.Д. Хімія вина. М.: Харчова промисловість, 1972. 224 с.
2. Бочков А.Ф., Афанасьєв В.А., Заїка Г.Є. Вуглеводи. М.: Наука, 1980. 176с.
3. Валуйко Г.Г. Біохімія і технологія червоних вин. М.: Харчова промисловість. 1973. 296 с.
4. Калунянц К.А. Хімія солоду та пива. М.: Агромпроміздат, 1990. 175 с.
5. Кішковський З.Н., Скуріхін І.М. Хімія вина. М.: Агропромиздат, 1988. 252 с.
6. Нілов В.І., Скуріхін І.М. Хімія виноробства і коньячного виробництва. М.: Піщепроміздат, 1960. 322 з.
7. Нудель Л.Ш., Короткевич О.В. Мікробіологія та біохімія вина, 1980. 153с.
8. Родопуло А.К. Основи біохімії виноробства. М.: Легка і харчова
промисловість, 1983. 239 з.
9. Рибаков А.А. Виноградство. Ташкент: Наука, 1975. 340 с.
10. Смирнов К.В. Виноградство, М.: Наука, 1987. 189 с.
11. Фулга І.Г. Основи віноградства та плодівництва. М.: Агропромиздат, 1989. 223 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Кулінарія та продукти харчування | Курсова
135.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Спеціальні солоду Хімічний склад
Хімічний склад і властивості меду
Хімічний склад мінеральних вод
Хімічний склад продовольчих товарів
Хімічний склад калача уральського
Хімічний склад зерна ячменю
Класифікація кормів та їх хімічний склад
Хімічний склад і харчова цінність продуктів
Будова хімічний склад плодів і овочів
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru