Химический состав виноградных вин

Виноградные вина, кроме  того, подразделяют на сортовые (красные  или белые), приготовленные из одного сорта винограда, и купажированные - из нескольких сортов, а также на приготовленные европейским (сбраживается хорошо отжатый сок) и кахетинским способом (брожение на первом этапе протекает в присутствии мезги).

Для медицинских целей  использовали в основном виноградные  сухие и полусладкие вина. Так, большой популярностью в конце 19-го века пользовалось Сен-Рафаэльское  вино, содержавшее сахара 10-11%, спирта 12-14% об. и дубильных веществ 15-16 %.

 

Компоненты, входящие в состав вина, могут быть классифицированы следующим образом :

1. Соединения, являющиеся  компонентами винограда (вода, связанные  кислоты, сахара, азотсодержащие  соединения, фенолы, пектины, клейкие  вещества, минеральные соединения, витамины, ферменты, ароматические  соединения).

2. Соединения, образующиеся  в процессе ферментации (этанол, высшие спирты, многоатомные спирты, связанные и свободные кислоты,  альдегиды, кетоны, эфиры и двуокись  углерода).

 

  4.Химический состав, пищевые свойства и особенности.

 

Спирты.

 

Этанол (Э) является основным продуктом спиртового брожения. Он определяет токсические, аддиктивные, калорические свойства вина и других алкогольных напитков. Установлено, что Э в умеренных дозах  оказывает антистрессорное, кардиозащитное и радиопротекторное действие. Калорийность столового сухого вина (570-980 ккал/л) почти полностью обеспечивается окислением Э, а других вин - и окислением сахаров (до 1500 ккал/л). Определение  размеров безопасного потребления  алкогольных напитков основывается на оценке количества поступающего в  организм Э. Предельно допустимые дозы Э в случае его систематического употребления, согласно различным экспертным оценкам, составляют для мужчин 34 г/дн, 40 г/дн или 60 г/дн. В пересчете на сухое  вино с содержанием Э 10% об. это  равняется 0,43-0,75 л в день. Дозы, рекомендуемые  для женщин, примерно в два раза ниже. Диетологи Франции считают  оптимальным потребление сухого вина для мужчин пожилого возраста в количестве, составляющем 5-7% от общей  калорийности рациона, что соответствует 0,4- 0,5 л в день. В соответствии с этими данными пищевые свойства вина в настоящей статье будут  оцениваться из расчета его потребления 0,5 л в день. Потребление такого количества вина, при условии сбалансированного питания, не оказывает негативного влияния на организм. Увеличение калорийности рациона за счет продуктов, содержащих белок, животный жир, сахар и крахмал, у лиц, потребляющих вино в пределах 0,5 л/дн, ведет к увеличению массы тела и повышению риска развития гипертензии, ишемической болезни сердца и желчекаменной болезни.

Метанол спонтанно образуется в процессе энзиматических преобразований пектинов. Особенно много его в  красных винах, приготовленных кахетинским  способом. Содержание метанола в белых  винах обычно колеблется от 20 до 100 мг/л, а в красных - от 80 до 350 мг/л, но может  достигать 3000 мг/л и более. В некоторых  странах его содержание в вине лимитируется в пределах 16002380 мг/л.

Алифатические одноатомные  спирты (АОС) - пропиловый, бутиловый, изобутиловый, амиловый, изоамиловый, гексиловый и  др. - являются продуктами метаболизма  дрожжей. На 20 -40% АОС в винах представлены изоамиловым и изобутиловым спиртами. Содержание АОС составляет в белых  винах 150-400 мг/л, в красных - 300-600 мг/л. В небольших количествах они  формируют аромат вин, а в больших - ухудшают их органолептические свойства.

Содержание алифатических  двух- и трехатомных спиртов достигает 16-18 г/л. На 90% они представлены 2,3 бутиленгликолем (300-1500 мг/л) и глицерином (400-15000 мг/л), которые смягчают вкус вина.

Алифатические ненасыщенные спирты (0,5-8,0 мг/л), представленные терпеновыми  спиртами (гераниол, линалиол, цитронеллол  и др.), и ароматические спирты (около 1 мг/л), представленные в основном фенилэтиловым спиртом, определяют ароматические свойства вин.

Все спирты, кроме Э, в  количествах, определяемых в вине, безопасны  в токсикологическом отношении  и пищевой ценности, за исключением  глицерина, не представляют.

Альдегиды жирного ряда в  винах на 90% представлены уксусным и  на 10 % - пропионовым альдегидами. Вина, не подвергавшиеся обработке двуокисью  серы, содержат от 30 до 50 мг/л ацетальдегида, а обработанные - до 200 мг /л. Содержание ацетальдегида возрастает при хересовании (до 600 мг /л), старении, аэрации вин  и действии посторонней микрофлоры. В больших количествах он придает  оттенок старого, ровного вина и  относится к числу основных факторов, определяющих вкус вин типа марсалы. Из-за высокой реакционной способности  альдегиды конденсируются с веществами, содержащими аминогруппу, с образованием меланоидов, восстанавливаются в соответствующие спирты и взаимодействуют с другими продуктами брожения. Содержание альдегидов фуранового ряда (фурфурол, оксиметилфурфурол и метилфурфурол) в винах не превышает 30 мг/л.

Кетоны (ацетон, диацетил, 2-бутанон, 2-пентанон и бутиролактон) содержатся в вине в следовых количествах. Лишь ацетоин определяется в концентрациях 3-30 мг/л. Альдегиды и кетоны на токсические  и пищевые свойства вина влияния  не оказывают.

Сложные эфиры, ацетали, воски  и масла.

Содержание этиловых эфиров жирных кислот в вине составляет обычно 50-200 мг/л, этиловых эфиров оксикислот - 100-500 мг/л. Преобладает этилацетат (20-200 мг/л). При длительной выдержке в  винах накапливаются в основном кислые эфиры винной, яблочной и  янтарной кислот. Максимальное содержание сложных эфиров определяется в хересе (до 1000 мг/л). Большинство эфиров обладает приятным фруктовым запахом. Установлено, что энантовый эфир значительно  улучшает, а эфиры уксусной, масляной и валериановой кислот - ухудшают органолептические  свойства вина.

Ацетали, продукты взаимодействия альдегидов со спиртами, содержатся в  винах в количестве 1-20 мг/л. Основной представитель - диэтилацеталь - обладает приятным фруктовым ароматом. Воски  и масла присутствуют в вине в  ничтожных количествах. Все эти  соединения малотоксичны и не влияют на пищевую ценность вина.

Углеводы.

Основные моносахариды винограда - глюкоза и фруктоза - почти полностью  утилизируются дрожжевыми клетками при приготовлении сухих вин. Сахароза обычно превращается в инвертированный  сахар. Кроме гексоз, в винах обнаруживают L-арабинозу (500-1260 мг /л), следы других пентоз и полисахариды. К последним относятся пектиновые вещества, содержание которых достигает 800 мг/л при суточной потребности 15-16 г. Это не позволяет причислить их к категории соединений, определяющих детоксикационные и радиопротекторные свойства вина. Углеводы в крепленых винах могут обеспечивать более 50% их калорийности.

 

Органические  кислоты.

Кислоты вин частично поступают  в них из винограда и частично образуются в процессе ферментации  как интермедианты метаболизма  дрожжей. Из алифатических монокарбоновых кислот в наибольших количествах  представлены уксусная (400-1500 мг/л), муравьиная (20-100 мг/л), пропионовая (10-150 мг/л), изомасляная (30- 100 мг/л), изовалериановая (30-100 мг/л), капроновая (10-100 мг/л), каприловая (10-150 мг/л) и каприновая (10-150 мг /л) кислоты.

Из алифатических поликарбоновых кислот присутствуют щавелевая (до 150 мг/л) и янтарная (250-1500 мг/л). Алифатические  монокарбоновые оксикислоты представлены в основном молочной (500-5000 мг/л) и  глюконовой (до 120 мг/л) кислотами. Среди  алифатических поликарбоновых оксикислот центральное место принадлежит  винной (1500-5000 мг/л) и яблочной (10- 5000 мг/л). Другие (метил-яблочная, слизевая, сахарная и лимонная) содержатся в  незначительных или следовых количествах.

Альдегидо- и кетокислоты (глиоксилевая, глюкуроновая, галактуроновая, пировиноградная и альфа-кетоглутаровая) присутствуют в вине в количестве, не превышающем 1000 мг /л.

 

Ароматические кислоты бензойного и коричного рядов (п-оксибензойная, протокатехиновая, ванилиновая, галловая, сиреневая, салициловая и др.) типичны  прежде всего для красных вин (50-100 мг/л). В белых винах их существенно  меньше (1-5 мг/л). Большинство этих кислот имеют фенольный радикал и  соответственно могут быть отнесены к классу фенолокислот.

Активная кислотность  вин (pH) обычно колеблется в пределах 3,0-4,2, а титруемая - 5-7 г/л в пересчете на самую сильную кислоту - винную. Органические кислоты находятся, в основном, в связанном или полусвязанном состоянии. Они определяют бактерицидные, вкусовые и ароматические свойства вина. Конкретные данные о пищевой ценности кислот вин отсутствуют. Однако, учитывая высокую биологическую активность некоторых из них, можно предположить, что органические кислоты способны вносить определенный вклад в пищевые свойства вин.

 

Азотсодержащие  вещества.

Вина содержат мало азотистых  соединений - от 70 до 780 мг/ л. 55% всего  азота приходится на полипептиды, от 25 до 40% - на свободные аминокислоты и только 3% - на белки, поступающие  из виноградной кожуры. Из соединений этого класса выделяется аминокислота пролин, содержание которой в вине достигает 150 мг/л. Азотсодержащие вещества являются необходимой питательной  средой дрожжей и субстратом для  синтеза альдегидов. Они и продукты их взаимодействия оказывают влияние  на цвет, аромат, вкус и стабильность вин. Пищевой ценности не представляют.

 

Минеральные соединения.

Содержание минеральных  веществ (МВ) в винах сильно варьирует  в зависимости от сорта винограда, состава почвы, климатических условий  и др. МВ присутствуют в вине в  органической и неорганической форме. Их общее содержание колеблется в  пределах 1,5-3 г/л, что примерно на 50% меньше, чем в винограде. Калий, кальций, натрий и железо частично утилизируются  дрожжевыми клетками. Алюминий, медь, свинец и олово на 80-90% взаимодействуют  с сульфатами и выпадают в осадок. Цинк, марганец, свинец, медь и кобальт  включаются в ферментные комплексы  дрожжей и, по мере их отмирания, также  выпадают в осадок. Калий выпадает в осадок в виде винного камня. Снижение количества МВ продолжается при обработке и выдержке виноматериалов.

Cистематическое потребление 0,5 л вина в день позволяет на 5-20% обеспечивать суточную потребность взрослого человека в МВ. Исключение составляют йод и фтор, поступление которых с вином может полностью удовлетворить потребности человека в этих микроэлементах. Весьма вероятно, что в винодельческих регионах с низким содержанием иода в окружающей среде (Кавказ и Карпаты) традиционное потребление вина восполняет дефицит йода и препятствует развитию эндемического зоба .

 

Витамины и  витаминоподобные вещества.

Все витамины, присутствующие в вине, поступают в него из винограда. В процессе ферментации значительная часть их аккумулируется дрожжами. Поэтому молодое вино существенно  обеднено витаминами. По мере выдержки вина и аутолиза дрожжевых клеток витамины постепенно освобождаются  и снова поступают в вино. В  процессе ферментации почти полностью  исчезают аскорбиновая кислота и  тиамин. Часть витаминов теряется при обработке и хранении вина.

Витамины, содержащиеся в  вине, могут обеспечить около 10% суточной потребности в них человека. Лишь мезоинозит и витамин Р, при потреблении  вина в указанных выше пределах, обеспечивают потребность в них  организма.

 

Фенольные соединения.

Фенольные соединения (ФС) в  винах представлены в основном флавоноидами, в состав которых входят фенолокислоты, флавонолы, катехины, лейкоантоцианидины и антоцианидины (таблица 3). Продукты полимеризации катехинов и лейкоантоцианидинов  принято называть танинами, которые  включаются в более широкое понятие  дубильных веществ. Особенно много ФС переходит из винограда в вина, приготовленные кахетинским способом. Общее содержание ФС в вине достигает 6 г/л.

ФС вин обладают очень  низкой токсичностью и, согласно современным  представлениям, являются исключительно  важными биологически активными  веществами. Флавоноиды определяют Р-витаминную активность вин. Ряд ФС, входящих в  состав вин, обладают антигипоксическим, антигипертензивным, противовоспалительным, антиаллергическим, кардио- и гепатопротективным, гиполипидемическим, противоопухолевым  и радиопротекторным действием. Достаточно сказать, что флавоноиды рассматриваются в качестве наиболее перспективных соединений для создания высокоэффективных полифункциональных лекарственных препаратов. Широкий  спектр их биологической активности обусловлен регулирующим влиянием на деятельность ряда ферментных комплексов, а также способностью оказывать  антиоксидантное и мембраностабилизирующее  действие.

 

Показано, что содержание флавоноидов в красном вине в 20 раз превышает их содержание в  белом. Несмотря на широкое распространение  ФС в растительном мире, вино может  выступать в качестве их основного  источника для человека. Подсчитано, что для населения США, потребляющего  достаточно большое количество растительной пищи, употребление двух бокалов красного вина в день увеличивает содержание флавоноидов в диете на 40%. Для  населения регионов, потребляющего  ограниченное количество овощей и фруктов  этот процент может быть существенно  выше. Недавно установлено, что биодоступность ФС вина значительно превосходит  биодоступность ФС, содержащихся во фруктах  и овощах. В растениях они находятся  в виде полимеров и гликозидов, которые устойчивы к действию пищеварительных соков, мало растворимы в водной среде и потому почти  не абсорбируются в кишечнике. В  процессе ферментации вина такие  аггрегаты распадаются до мономерных форм, благодаря присутствию этанола  находятся в растворимой форме, длительно сохраняются в вине и хорошо абсобируются в кишечнике [60]. Наконец, вина содержат соединения фенольной природы, которые практически  отсутствуют в растительном мире. К числу таких соединений отностится триоксистилбен - ресвератрол. Он синтезируется  в процессе ферментации красного вина дрожжевыми клетками Vitis vinifera. В биологически значимых количествах, помимо вина, он обнаружен только в земляном орехе. Согласно результатам недавних экспериментальных исследований ресвератролу отводится центральное место в реализации положительного влияния вина на здоровье человека.