Биохимические превращения
при созревании винограда
Реклама
Навигация по сайту
Азотистые вещества винограда
Азотистые вещества винограда и его сока
представлены органической и неорганической формами.
Органические азотистые вещества - белки, полипептиды, амины, амиды и
др. - входят в состав каждой живой клетки. Они содержатся во всех
частях виноградной грозди (табл.1).
Таблица 1
Содержание
органического азота в винограде
Группы веществ
Количество в переводе на азот, мг/л
Отношение к общему количеству азота, %
Аминокислоты
Амиды
Полипептиды
Белки
Другие азотистые вещества
Общее количество
100-600
10-40
100-400
7-100
30-100
300-1300
30-60
1-4
20-40
2-12
5-10
-
Белки.
Делятся на две основные группы: протеины
(простые белки,
составленные только из аминокислот) и протеиды (сложные белки, в состав
которых кроме аминокислот входят еще вещества небелковой природы). В
зависимости от химической природы небелковой (простетической) группы
протеиды делятся на липопротеиды, гликопротеиды, хромопротеиды и
нуклеопротеиды.
В состав протеинов входят альбумины, глобулины, проламины, глютеины
(различие по растворимости). Белковые вещества винограда и вина
представлены в основном протеидами. В состав их белковой фракции входит
17 аминокислот, среди которых преобладают лизин (6-14%) и аспарагиновая
кислота (12- 20%) . Белки винограда обладают относительно невысокой
молекулярной массой. Основное их содержание (60-90%) - это
низкомолекулярная фракция с молекулярной массой около 10 000 и меньшее
количество с молекулярной массой 24-47 тыс. Изоэлектрическая точка
белков винограда лежит в пределах рН 2,8-4,2 и зависит от сорта
винограда.
Белки накапливаются к стадии полной зрелости винограда. Содержание их в
ягоде зависит от сорта винограда и почвы.
Белки относятся к числу самых лабильных веществ винограда, поэтому в
процессе его переработки они могут подвергаться значительным
изменениям, в частности, свертываясь при повышении температуры, они
могут быть причиной помутнений соков и вин.
Сравнение количества белковых веществ в 11 сортах винограда из двух
районов Крыма (Южный берег и Предгорье) показывает, что в зависимости
от сорта иногда белков больше в одном районе, иногда в другом, однако в
среднем виноград с Предгорья имеет больше белков (в мг/л):
ЮБК
Предгорье
Минимум
Максимум
Среднее
40
270
124
40
350
173
Белки винограда значительно адсорбируются бентонитом – на
этом основано применение бентонита для стабилизации вин против белковых
помутнений.
Механизм биосинтеза белка был раскрыт только во второй половине ХХ в. в
связи с успехами молекулярной биологии. Синтез белка осуществляется при
участии нуклеиновых кислот.
Нуклеиновые кислоты подразделяются на рибонуклеиновые и
дезоксирибонуклеиновые. Они были так названы по содержанию углеводов -
рибозы в РНК и дезоксирибозы в составе ДНК. Нуклеиновые кислоты
являются высокомолекулярными соединениями. Молекулярная масса РНК
колеблется от 30-50 тыс. до 2 млн., а ДНК достигает 5-8 млн.
Синтез белков происходит в рибосомах с информационной рибонуклеиновой
кислотой (иРНК), которая синтезируется на матрице ДНК (носитель
наследственности). Перенос активированных аминокислот осуществляется
при помощи транспортной РНК (тРНК).
Изучение нуклеиновых кислот винограда показало, что в листьях и
виноградной лозе они представлены только РНК, тогда как в семенах
винограда удалось обнаружить и ДНК.
Полипептиды.
Представляют собой полимеры аминокислот; твердые вещества
с молекулярной массой менее 10 000. Составляют около 30% азотистых
веществ винограда и вина. Гидролизуясь, дают аминокислоты.
Амиды.
Составляют 1-5% азотистых веществ винограда. В вине найдено до
25 видов амидов - первичных, вторичных и третичных. Из других видов
органического азота в винограде и винах обнаружены нуклеиновые кислоты,
нуклеозиды и нуклеотиды.
Аминокислоты.
Это наиболее важная по величине и значению группа
органических азотистых веществ винограда. Они служат основой питания
дрожжей и других микроорганизмов, в результате чего в конце спиртового
брожения около половины аминокислот переходит в дрожжевую массу и
отделяется затем при первой переливке.
В процессе дезаминирования (в ходе спиртового брожения и при других
биохимических процессах) от них отщепляется остаток, не содержащий уже
азота, в частности различные спирты, оказывающие заметное влияние на
состав и качество вина
Аминокислоты образуются в растениях за счет аминирования кетокислот
аммиаком, который получается путем ферментативного восстановления
нитратов:
Взаимодействие аммиака с кетокислотами идет в две стадии:
Образование аминокислот возможно также путем реакции переаминирования.
Так, глютаминовая кислота, передавая свою аминную группу
пировиноградной кислоте, образует аланин.
Аминокислоты в растениях образуются также путем ферментативного
превращения одной аминокислоты в другую. Так, глютаминовая кислота,
декарбоксилируясь, образует γ-аминомасляную кислоту, а
аспарагиновая - аланин. Пролин, окисляясь кислородом воздуха, образует
оксипролин.
Биосинтез аминокислот в виноградном растении, по мнению С. В.
Дурмишидзе и О. Т. Хачидзе, осуществляется в корнях, что подтверждается
одинаковым аминокислотным составом корней винограда.
На протяжении всего вегетационного периода происходит увеличение
содержания метионина и аспарагиновой кислоты, что связано с накоплением
в винограде метилированных веществ. В период цветения винограда главным
переносчиком органического азота является аспарагиновая кислота.
В начальный период
созревания винограда в ягоде мало аминокислот. В
процессе созревания их качественный и количественный состав заметно
меняется (табл.2).
Таблица 2
(для увеличения изображения – кликните по таблице)
В начале созревания винограда аминокислоты расходуются на образование
белков, вот почему в период с 5/IX по 12/IX наблюдается уменьшение
общего содержания аминокислот.
На образование
отдельных аминокислот при созревании винограда оказывают
влияние микроэлементы почвы: бор, цинк, марганец и др. В частности,
недостаток цинка вызывает уменьшение содержания глютаминовой кислоты,
тирозина и особенно фенилаланина. В виноградном соке найдены следующие
аминокислоты в L-форме (табл.3).
Таблица 3
(для увеличения изображения – кликните по таблице)
Из минеральных форм азота в виноградном сусле (и вине) встречаются
аммиак и нитраты. Содержание аммиака (аммонийных солей) в винограде
25-150 мг/л, или в пересчете на азот 20-120 мг/л, что составляет 3-15%
общего азота. В начале созревания винограда количество аммонийных солей
доходит до 50% от количества общего азота. При созревании винограда они
расходуются на синтез аминокислот.
