Изменение составных веществ
сусла в процессе брожения
Изменения в составе основных веществ сусла зависят
от типа вина и могут быть значительными. Так, в сухих столовых винах
сахар почти отсутствует. Сахароза и гексозы сбраживаются, и остаточный
сахар в количестве 0,1-0,3% состоит главным образом из пентоз. В других
типах вин сахара остается больше.
Количество пектиновых веществ резко снижается при брожении в результате
ферментативного гидролиза.
Превращения азотистых веществ обусловлены их потреблением дрожжами в
процессе жизнедеятельности и выделением в среду при распаде - автолизе
дрожжевых клеток.
В процессе размножения дрожжи интенсивно потребляют аммиачный азот,
азот аминокислот сусла. Содержание аминного азота в этот период
уменьшается на 40-50%. При этом глютаминовая, аспарагиновая кислоты,
валин, лейцин, изолейцин, цистеин, аргинин, триптофан, тирозин,
фенилаланин, метионин используются дрожжами на 75-90%.
Содержание пролина, глицина, лизина, цистеина уменьшается
незначительно. Это говорит о том, что аминокислоты для дрожжей
неравноценны. По степени усвояемости дрожжами их можно разделить на три
группы: аминокислоты, хорошо усваиваемые дрожжами (лейцин, валин,
аргинин, фенилаланин, тирозин, аспарагиновая кислота); аминокислоты,
занимающие среднее положение по усвояемости (аланин, пролин,
оксипролин); плохо усваиваемые аминокислоты (триптофан, гистидин,
глицин, цистеин). Различная степень усвояемости аминокислот объясняется
не только скоростью дезаминирования, но и способностью дрожжей
использовать дезаминированный остаток для синтеза отсутствующих
аминокислот.
При аэрации сусла потребление азотистых веществ дрожжами возрастает.
Наряду с потреблением азота в процессе брожения происходит выделение в
сусло азотистых веществ, в основном аминокислот. В первую очередь
дрожжи выделяют γ-аминомасляную кислоту, аланин,
аспарагиновую и глютаминовую кислоты. Затем выделяются и другие
аминокислоты.
К концу брожения начинается отмирание части дрожжевых клеток и вслед за
этим наступает их автолиз. В этот период среда обогащается
полипептидами и аминокислотами, ферментами, пуриновыми и пиримидиновыми
основаниями.
В период брожения часть азотистых веществ осаждается образующимся
спиртом. Кроме того, осаждаются и азотсодержащие танаты.
Азотистые вещества вина включают как азотистые вещества сусла, так и
азотистые вещества дрожжей.
Поскольку роль азотистых веществ в формировании и созревании вина очень
велика, встает проблема регулирования их количества в виноматериале.
В качестве факторов, регулирующих содержание азотистых веществ в вине,
можно назвать температуру брожения и аэрацию.
Установлено, что наименьшее количество азотистых веществ образуется при
температуре брожения 15-20°С. Как более низкие, так и более
высокие температуры приводят к увеличению содержания азотистых веществ
в вине. Это объясняется тем, что при низких температурах задерживается
размножение дрожжей, а при более высоких ускоряется автолиз дрожжей.
Сбраживание сусла при доступе воздуха приводит к наименьшему содержанию
азотистых веществ при всех температурных режимах.
В процессе брожения претерпевают значительные изменения фенольные
соединения. В начале и конце брожения, когда в сусле и вине имеется
кислород, происходит интенсивное окисление фенольных соединений и их
выпадение в осадок. Содержание антоцианов уменьшается на 60%. Во время
брожения наблюдается восстановление хинонов за счет глютатиона,
выступающего в качестве переносчика водорода. Пока в сусле имеются
хиноны, глютатион находится в окисленной форме, но после их полного
восстановления можно обнаружить восстановленную форму глютатиона.
Фенольные соединения, взаимодействуя с белками, образуют танаты,
которые выпадают в осадок. При спиртовом брожении фенольные соединения
частично связывают образующийся уксусный альдегид. В результате
брожение направляется по глицеропировиноградному циклу и увеличивается
количество глицерина, содержание которого в кахетинских винах может
достичь 10 г/л. С. В. Дурмишидзе объясняет это тем, что при брожении на
мезге катехины проникают внутрь дрожжевой клетки и связывают уксусный
альдегид.
При содержании фенольных соединений в сусле свыше 5 г/л возможна
задержка размножения дрожжей, а, следовательно, и брожения.
В процессе брожения происходит также превращение кислот как
содержащихся в сусле, так и образованных при брожении. Эти превращения
могут быть окислительного характера или проходить по циклу ди- и
трикарбоновых кислот. Установлена способность дрожжей окислять
органические кислоты - уксусную, янтарную, лимонную.
Количество летучих кислот, образующихся в процессе брожения, зависит от
условий. В аэробных условиях оно составляет 0,5 г/л, в анаэробных - 0,7
г/л. Меньшее образование летучих кислот в аэробных условиях А. К.
Родопуло объясняет окислением уксусной кислоты в ацетил-КоА по циклу
ди- и трикарбоновых кислот.
В процессе брожения выпадают в осадок кальциевые и кислые калиевые соли
винной и щавелевой кислот, растворимость которых уменьшается с
повышением концентрации спирта.
Изменение титруемой кислотности определяется ее первоначальным
значением в сусле. При высокой кислотности сусла она снижается в
процессе брожения, а при низкой кислотности повышается.
По данным А. К. Родопуло, активность окислительных ферментов в процессе
брожения снижается и на пятый день наступает их полная инактивация.
Установлено, что около 20% о-дифенолоксидазы
поглощается дрожжами, а
остальные 80% инактивируются при брожении. Таким образом, действие
окислительных ферментов проявляется до наступления бурного брожения.
На инактивирование окислительных ферментов не оказывают влияния
продукты брожения - спирт, уксусный альдегид и др. Торможение
активности о-дифенолоксидазы
наблюдается при появлении в сусле цистеина
и глютатиона, образующихся в результате жизнедеятельности дрожжей. А.
К. Родопуло объясняет это тем, что цистеин и глютатион связывают
тяжелые металлы, входящие в состав фермента, что и приводит к его
инактивации.
В стадии голодания дрожжи выделяют в среду некоторые ферменты:
протеиназы, β-фруктофуранозидазу.
Изменение витаминного состава сусла определяется расой дрожжей и
условиями брожения. В первый период брожения большинство витаминов
сусла поглощается дрожжами. В дальнейшем вследствие автолиза дрожжевых
клеток осуществляется обратный переход витаминов в вино. Содержание
мезоинозита практически не меняется. В вине обнаружен витамин В12,
который дрожжи способны синтезировать.
