Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
БИОХИМИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ШАМПАНСКОГО
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия
Автореферат диссертации по теме "БИОХИМИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ШАМПАНСКОГО"
АКАДЕМИЯ НАУК СССР ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ БИОХИМИИ им. А. Н. БАХА
: X , На правах рукописи
&Кгчет*..
/ АВАКЯНЦ Сергей Петрович
"Ч
БИОХИМИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЙ; ШАМПАНСКОГО (специальность 03.00.04 — биохимия)
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
Москва — 1973
АКАДЕМИЯ НАУК СССР ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ БИОХИМИИ им. А. И. БАХА
АВАКЯНЦ Сергей Петрович
БИОХИМИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ШАМПАНСКОГО (специальность 03.00.0i —биохимия)
АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание ученой степени доктора биологических наук
На правах рукописи
,11--.1 Сиолйомлщ
Москва —1973
Работа выполнена щ Отраслейап и а у' i н а - н ссл е д о в а тел ь-скоиг лаборатории технологии игристых вин ВЗИПП-а- и Ордена Леннна Институте биохимии им. Л. Н, Баха АН СССР. Отдельные исследования проведены в Институте биофизик» АН СССР, в Центре апологии и па кафедре биологической химии Университета г. Бордо, в Институте химии природных соединении Национального центра научных исследование Франции, Производственные эксперименты осуществлены на заводах шампанских вин г.г. Москвы, Горького, Одессы, Ленинграда Ti Ростова.
Научный консультант: академик А. И. ОПАРИН Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор И. Я. ВЕСЕЛОВ
доктор 'биологических наук, профессор И. А. ЕГОРОВ доктор технических наук, профессор 3. Н. КИШКОВСКИИ
Работа направлена 'На официальный отзыв во Всесоюзный научно-исследовательски и институт виноделия и виноградарства «Магарач».
Зашита диссертации состоится « » , . . , 1973 г. на заседании Ученого совета Ордена Ленина Института биохимии им. А. Н. Баха АН СССР.
Отзывы на автореферат просьба направлять по адресу: Москва, 117071, Ленинский проспект, 33, Ученому секретарю совета Ордена Ленина Института биохимии им. А. Н. Баха кандидату биологических -наук Н. Н. Дьячкову.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Отделения биологических наук АН СССР.
Автореферат разослан . . 1973 г.
ВВЕДЕНИЕ
Производство шампанского в нашей стране постоянно увеличивается и за период с 1971 по 1975 г. возрастет с 87 до 140 млн. бут. в год. Задачи количественного и качественного роста пищевой промышленности и, в частности, виноделия, согласно мнению А. И. Опарина (1965), могут быть решены на основе углубленного изучения сущности биохимических процессов, происходящих при выработке пищевых продуктов.
Развитию и углублению биохимических исследований в нашей стране способствовали крупные услехи, достигнутые в биохимии растений и технической биохимии. Большую роль в создании биохимических основ виноделия сыграли работы
A. И. Опарина, А. Л. Курсанова, Н. М. Сисакяна, И. А. Егорова, А. К- Родопуло, С. В. Дурмишидзе, Г, Г. Агабальянца,
B, И. Нилова, Н. Ф, Саенко, Л. Женевуа, Ж- и П, Риберо-Гайона, Э. Пейно, А, Уэбба, Ф. Пауля и др.
Особенное значение биохимические процессы имеют п производстве шампанского, технология которого предусматривает проведение вторичного брожения и длительную (3 года) выдержку шампанизированного вина с дрожжами в бутылках. Начало исследований биохимических процессов, совершающихся при бутылочной шампанизации, было положено А, И, Опариным к сотр. (1947). Дальнейшие работы Н. М. Сисакяна, А. К. Родопуло, И. А. Егорова, Г. Г. Агабальянца, А, А. Мержаниана, К. С. Попова и др. выяснили сущность превращений различных компонентов, обусловливающих формирование качественных особенностей шампанского.
Эти знания были положены в созову совершенствования технологии резервуарной шампанизации, разработанной А. М. Фроловым-Багреевым. В результате Г. Г, Агабальяп-цем, А. А. Мержанианом и С, А. Бруснловскнм впервые был создан сноэоб шампанизации вина в непрерывном потоке, который в настоящее время стал основным в нашей стране и получил высокую оценку за рубежом. Технология производства шампанского в нашей стране продолжает совершенствоваться.
Следует отметить, что, несмотря на имеющиеся достижения, многие вопросы биохимических превращений, которые
протекают при получении и обработке шампанских винома-тер налов, при автолизе дрожжей, и процессе бутылочной и иепрерыиногг шампанизации, к моменту начала наших исследовании {1962 г.) оставались не достаточно изученными- В связи с этим перед нами стояли следующие основные задачи;
— разработать и модифицировать применительно к вину новые методы биохимических и физико-химических анализов;
— на основе этих методов исследовать составные компоненты виноматерпалов и шампанского;
— выяснить сущность превращении ^отдельных компонентов при получении и обработке шампанских виноматериалов;
— исследовать механизм процесса автолиза дрожжей в ннноматериалах и шампанском;
— изучить биохимические процессы, протекающие при бутылочной 11 резерву арной шампанизации в потоке;
—-опираясь на проведенные исследования, сформулировать биохимические основы технологии шампанского.
РАЗРАБОТКА И МОДИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИИ
Иссладованне биохимии процессов .формирования шампанского предполагало установление сущности сложных процессов, связанных с изменением состава и содержания азотистых кещестн, органических кислот, альдегидов, спиртов, эфиров и др. В связи с этим возникла необходимость в разработке и модификации новых методик исследовании этих компонентов на основе современных методов анализа; хроматографии на бумаге, в тонком слое, на ионообменных смолах, гелевои фильтрации, газожидкостной хроматографии, спектрофотометрин, полярографии, электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и др.
При 'исследовании ферментов шша за основу были приняты методы, разработанные В. Л. Кретовичем и сотр. (1967, 1971). В целях (выделения ферментов из -вина был предложен метод, заключающийся в лиофилизации 200—400 мл вина, растворении остатка ш 10—20 мл буферного раствора, насыщении раствора при 14°С сернокислым аммонием, центрифугировании, растворении осадка ферментов и гелевой фильтрации через сефаДекс Г-25,
Дрожжевые клетки -предварительно раздавливали при —70° С га камере, предложенной В, И. Любимовым и Н. П, Львовым (1968). Полученный дрожжевой сок после центрифугирования насыщали -сернокислым аммонием и осадок обессоливали на сефадексе Г-25. В белковых фракциях исследовали ферменты,
Для определения активндсгМ дегидрогеназ (ДГ1) были применены спе ктр о ф от ом ет р н ч е с к и е методы, А л кого л ьдеги -дрогеназу (сокр. АДГ) (1.1.1.1.) определяли по Е. Рэкеру (1950), малат-, аланин- и глютаматдегидрогеназы по В. Р. Шатилову, 3. Г. Евстигнеев ой и В. Л. Кретовичу (1968, 1969), сукцинат- и лактатдегндрогеназы по X. Эллсу (1959). Активность нолифенол оксида зы определяли методами Д. М. Мих-лина, 3. С. Броновицкой (1949) и Ш. Пукса (1966).
Для определения активности лротеиназ разработали методику, сущность которой заключается в установлении степени гидролиза белка (?-глобулина или желатина), анализируемого колориметрическим методом.
За единицу активности дегидрогеназ принимали такой количество фермента, которое вызывало изменение оптической плотности на единицу в 1 шш при комнатной температуре. Активность эстераз определяли по количеству микромолей эфира, синтезированного к течение 24 часов при 37 С. Активность |3-фруктофураиозндазы рассчитывали по количеству мнкромолей сахарозы, гидролизоваиных в 1 мин. при 37° С. Активность лептндазы выражали в мг образовавшегося азота аминокислот за 2 часа инкубации, а протеиназы—в мг гндролнзоваиного белка за 1 час инкубации при 37° С. Активность ферментов пересчитывали на 1 г массы сухих дрожжей и на I л гшна нлн среды при заданных условиях. В приведенных ниже таблицах этн величины активности ферментов обозначены как условные единицы (у. е.).
Отдельные формы азотистых веществ определяли по принятым и биохимии методикам, модифицированным нами применительно к анализу вин. Для определения белков вина использовали метод О. Лоури (1951), предварительно подобрав условия осаждения белков вина трихлоруксусной кислотой (ТХУ). Для выделения и исследования свойств белков гшна разработали специальный метод, в основу которого была положена гелевая фильтрация. Для анализа азота мела-пондннов в вине был разработан метод, предусматривающий удаление белковых веществ, осаждение 'меланоидннов дву-гндроокисью меди, тщательную отмывку осадка с последующей минерализацией н количественным определением азота мелпиондинов.
Азот аминокислот анализировали модифицированным «медным» способом, предварительно проводя обработку вина основным уксуснокислым свинцом. Качественную характеристику отдельных аминокислот осуществляли хроматографией на бумаге по методике Ж. В. Успенской и В. Л. Кре-товича (1962). Аминокислоты из гвпна выделяли на катиони-те КУ-2, Количественный анализ аминокислот проводили на
ионообменных смолах по несколько видоизмененному Методу С. Мура и В. Штейна (1951) и на аминокислотном анализаторе «Хитачи».
В процессе методических разработок был найден способ одновременного выделения из вина трех групп веществ: орга*-нических кислот, углеводов и аминокислот с использованием ионообменных смол.
Вещества, обусловливающие букет вин и шампанского) анализировали газожидкостной, тонкослойной хроматографией и И К-спектроскоп и ей. Для их выделения использовал^ различные способы экстракции: барботирование азотом (Бертран, Буадрон, Риберо-Гайон, 1967)» фронтальное концентри1 рсвавие на предварительно вакуумированной хроматографм-ческой колонке (Крылов и др., 1970), непрерывную и периодическую экстракцию эфир-пента-нной смесью (Родопуло, Егоров, Писарницкий, 1963) и хлористым метиленом (Буадрон, 1966). Для проведения исследований был разработан способ многократной экстракции высококипящей фракции компонентов букета тремя органическими растворителями. Ряд компонентов был определен непосредственно вводом кипа и хроматографическую колонку (Буадрон, Авакянц, Бертран, 1969).
Хроматографическое разделение отдельных групп веществ проводили на 7 колонках, в которых в качестве жидкой фазы использовали карбовакс 1540, смесь эритрит-сорбит-дигли-церин (ЕСД), полиэтиленглнколь-300, триэтаноламин, карбовакс 20 М, диэтиленглнкольсукцннат, карбовакс 20 М ТРА, а в качестве; твердой фазы — кирпич, хромосорб \\fAW ОМС5. целит-545, хромосорб й и Р с различным размером гранул. Применяли набивные и капиллярные колонки различной длины и диаметра, Хроматографировали при термостатированных режимах 30, 50, 70, 88, 120, 135, 140 и 170" С. Использовали хроматографы Аэрограф 204 и 1200 (США), Жирдель (Франция), Хром-2 и Хром-3 (ЧССР), Цвет-4 (СССР). Для идентификации компонентов букета на спектрофотометре 1Л?-Ю (ГДР) регистрировали ИК-спектры. Альдегиды разделяли хроматографией на бумаге (Писарницкий, 1965), Количественный спектрофотометрический анализ альдегидов после тонкослойной хроматографяи осуществляли по нашей методике, Терленоиды определяли хроматографией на пластинках ЭИпЫ (ЧССР).
Непосредственный . анализ паров вин —газов из иадвин-ного. пространства лежит в основе предлагаемого нами метода объективной оценки аромата вин и шампаиского. С помощью этого метода появляется возможность моделирования процесса обоняния и органолептической оценки аромата. С
этой йеЛУю'-нёббхЬдймо бтоб^&ть Нробу' паров "вина й ввести ее в газовый ■ хроматограф: (моделируется, "процесс вдыхания), Результаты хроматографического анализа записывают-
Время удерж и на ни л, мин.
Рис. 1, Л ром играми а игристого вина иыуссо», Колонка кар Совакс-1540. Чувствительность I за исключением специальных обозначении: 1—ДНэтиловый эфир, 2— ацетальдегнд, 3 — ацетон, 4—этилформиат + метилашет, 5—этил ацетат, 6 — метанол, 7 — этанол, 8—н-пропанол, 9 — изобутнл-ацетат,. 10 — метил-2-пр оп а иол * I, 11 — н-бутанол, 12 — изоамил-ацетат, 13 — метил-2-бута но л-1 + метлл-З-бутанол-1, 14— этил к а про нат.
мый состав компонентов аромата вина (моделируется процесс оценки). Для окончательной оценки аромата полученную аромограмму можно сравнивать с имеющимися аромо-
граммамн известных по качеству вин,
* * *
Отмеченные методы позволили более детально исследовать состав вин и шампанского, выявить роль индивидуальных веществ биохимических превращениях в шампанском.
Разработанные и модифицированные нами методы анализа составных компонентов и ни и шампанского используются в ОНИЛ технологии игристых вин,1 Краснодарском политехническом институте, Армянском НИИ виноградарства, -виноделия и плодоводства н ряде других научных учреждений. ,
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ВИНОМАТЕРИАЛОВ И ШАМПАНСКОГО
При исследовании составных компонентов виноматериа* лов и шампанского основное внимание было уделено изучению ферментов, азотистых веществ, фосфорных соединений и веществ, обусловливающих вкус и букет вин (эфиров, спиртов, альдегидов, терпеноидов, кислот).
Ферменты
Если ферменты винограда изучены достаточно подробно, то данные о ферментах вина весьма ограничены.
Предварительное выделение ферментов из вина и определение активности ферментов в очищенных препаратах позволило получить ряд новых сведений. Как показали результаты исследований, в винограде активны лактатдегидрогеназа (ЛДГ) (1.1.1.72), сукцинатдегидрогеназа <СДГ) (1.3.99.1), малатдегидрогеназа (МДГ) (1.1.1.38), глютаматдегидрогена-за (ГДГ) (1.4.1.3), аланиндегидрогеназа (АлаДГ) (1.4,1.1.). Глютаматдегидрогеназа специфична к НАД и НАДНг. а аланиндегидрогеназа — к НАДНа, они не исследовались ранее в винограде. Значительной активностью в виноградном соке обладает полифенолок-сндаза (1.10.3.1), причем активность фермента повышается после выделения и очистки. А. К. Родопуло (1959), Н. Н. Гелашвили, К- М. Джемухад-зе, Г. А. Бузун (1970) было установлено, что в соке поли-феполоксидаза частично иигнбируется хинолами. В винограде также активны 0-фруктофуранозидаза (3.2,1.26) и протен-наза, катализирующая гидролиз у-глобулина, полученного из крови человека.
Наличие малат-, глютамат-, алапин-, сукцинат- и лактат-дегндрогеиаз было установлено в вине впервые (табл. 1). Эти ферменты, по-видимому, катализируют окислительно-вос-становнтельные реакции, обусловливающие снижение ОВ-по-тенциала, улучшение букета и вкуса вин и шампанского. Можно полагать, что большую роль в процессах формирования органолептических качеств вин играют обнаруженные нами гидролазы эфиров карбоновых кислот (3.1,1,): капри-ловой, капроновой, молочной. Синтезу эстеразами в вине этиловых эфиров отмеченных кислот благоприятствует кислая среда, вина (рН 3) =. и температура 30—37° С, Наиболее активны в вине гидролазы эфиров карбоновых кислот с большим молекулярным весом. Образующиеся при их действии
высококипящие сложные эфиры имеют большое значение в &
Т а б л и ца I
Активность ферментов в шампанских вкноматерналак
сч ТГ1 1> О й т ч о> ю Активность дегидрогеназ, у. е. Активность гндролаз эфиров карбоновых 0 о о. . С н^
£ || X я а р о кислот, у. е.
к са & о и С 2 £ « Ь ^ ^ о с. Х-5. 1» « 0 1 л т С К и ёа а- (о о й 3 С к и К и Я 2 Р я 5 5 § « о ¿■а 1, < X 6 У "Я * о >- я о-е-.-= о >'■ я ь . £ Г- < ■§•!=( ё а" г 3 а к <£ N
Алитоге Винсовхоз им.
«Ленина» 42 . 0 32 50 0 11 0 0 2 2,1 0 1190 7,Ь
Каберне Вннсонхоз им.
с Лени на» 14 0 34 56 0 17 0 0 0 0 1,0 г32 7,5
Силъванер Виисовхоз
«Бештау» 10 0 8,0 121 0 8,0 0 1,0 0 с 1030 6.3
Рислинг Винсовхоз ия. ■
«Ленина» 1,8 0 0 131 0 И 0 0 0 1,0 0,4. 224 [5,0
Рислинг Випсонхоз
«Приморский» Ш 0 48 46 5 15 0 2,1 1,0 1,' 0 132 18,7
Рислинг Вилсоахоз
«Приморский» 17 0 30 60 2,5 14 0 3,1 0,4 0 1,4 -140 16,2
Рислинг Виисовхоз
«Мирный» 3.5 3 192 232 0 14 0 2,7 0 0 15 94 11.2
Траминер Виисовхоз 80 32
«Мирный» 3,3 0 130 0 16 2,9 0 0 0 880 12,5
сложении высококачественного вкуса и букета вин и шампанского.
Высока активность в вине р-фруктофуранолидазы, катализирующей инверсию сахарозы и обнаруженный нами энзи-мэтический -синтез ^-этилфруктозида в шампанском. Гидролиз белковых веществ в вине ускоряется протенназой и нел-тидазой, причем протинаэная активность, по нашим данным, преобладает над пептидаэной.
Ускорение ферментами вина ряда -важных реакции, способствующих улучшению качества вина, показывает необходимость применения технологии, обеспечивающей накопление ферментов в виноматериалах ч шампанском.
Азотистые и фосфорные соединения
В виноматериалах и шампанском определяли содержание различных форм азотистых веществ: белков, меланоиди-нов, аминокислот и аммиака. Из вина были изолированы на-тивные белки. Разделение белков на колонке с еефадексом Г-100 и Г-200 позволило обнаружить в их составс наличие 2—3 фракций с различным молекулярным весом (рис. 2). Был установлен аминокислотный состав выделенных белков
од
5
3 0.1
2
6
ё
50
100 150
НОИЧМТВй ЭЛИТ«. ИЛ
«0
Рис. 2. Разделение белков айна на сефэдексе. А, В, С—фракции белков; Д — фракция соли.
вина. Наибольшая концентрация в белках вина приходится на аланин, треонин, глютаминойую и аспарагнновую кислоты, гликокол и серии.
Пептиды вина п основном состоят из аспарагиновон н глютаминовон кислот, треонина, алашша, лейцина и пзолей-нина. Свободные аминокислоты составляют примерно 1/3 азотистых соединении шампанских вин, В их составе идентифицировано и количественно определено 22 аминокислоты, из которых до 40% приходится па пролин.
Фракционный состав фосфорных соединений вина, насколько нам ■известно, не исследовался. Фосфорные соединения дрожжей и вина раделяли на кигл ото растворимые и кислото-нерастворимые путем экстракции ТХУ, липидную фракцию извлекали смесью этанол-эфир (3 : 1). Отдельные формы кис-лоторастворпмых соединении фосфора получали соответствующими способами гидролиза этой фракции соляной или хлорной кислотами ло Г. И. Зайцевой, А. Н. Белозерскому, Л. П. Новожиловой (1959).
Как показали исследования, в шампанских внноматериа-лах содержатся главным образом фосфорные соединения, растворимые в ТХУ, Основная масса их представлена орто-фосфатами, количественно меньше лабильных и стабильных соединений фосфора, В процессе шампанизации и выдержки соотношения отдельных форм изменяются.
Азотистые н фосфорные соединения, претерпевая глубокие превращения при получении и обработке киноматериалов и шампанского, существенно влияют па их органолептические качества.
Вещества, обусловливающие букет
Вещества, создающие букет вина, особенно интенсивно исследуются последние 10—15 лет в различных странах. Исследование состава веществ, принимающих участие в сложении букета шампанского, было проведено советскими учеными А, К, Родопуло, И. Л. Егоровым и сотр. (1963, 1906, 1971), 3. И. Кишковскнм и сотр. (1904). Следует отметить, что природа букета вин и шампанского остается .пока недостаточно ясной.
Применение различных методов выделения я непосредственного анализа вешеств, создающих букет вина, позволило дополнить имевшиеся сведения и обнаружить новые закономерности. При использовании метода фронтального концентрирования было количественно определено 7 легколетучих веществ вниоматериалов н шампанского. Газохроматографи-
ческий анализ экстрактов, полученных барботированием вин. азотом, обнаружил на колонке ЕСД 18 соединений (рис. 3),
Г
в в 12 18 24 30 36 Бремя улеркивзяяя, мин.
Рис. 3. Хроматограмма экстракта шампанского «Моэт-Шандон». Колонка ЕСД, чувствительность 2. за исключением специальных обозначений. I — днэгиловый эфир, 1 — этилфортниат, 3 — метилацетат, 4 — этил ацетат, 5 — этилпропионат, 6 — про пил ацетат, 7— этализобутират, 8-этилбутират + из обутил ацетат, Й — н-бутилацетат, 10 — этил метил-2-бутират, 1 ] — этнлметил-З-бутират, 12 — этанол, 13— пропанол, 14 — мети л-2 ^ггр оп алгол -1, 15 — этилкапронат, 16 — бута пол, 17 — метил-2-бута иол-1, 1« — метил-З-бутанол-1.
а на колонке карбовакс—1540 19 веществ. Существенно, что полученный при барботиротании вина азотом экстракт обладал букетом исходного вина или шампанского. При вводе вина в колонку было идентифицировано 12 компонентов. Этими методами было количественно определено 22 эфира и спирта (табл. 2). Можно заметить, что среди летучих соединений в шампанском наибольший удельный вес приходится на этиллактат, метил-З-бутанол-1, метил-2-бутанол-1, про-
Таблица 2
Содержание лег иоле туч их компонентов в вино материал ах, игристых н шампанских винах
Содержание компонентов в винах, мг/.т
Компоненты е-8 ^ * ш 3 N (9 и , с — а » Ь о а, к >> «; , Ч т ^^ стос В МО, тираж 30.8 г. са Э о * 8<а I3 ы-1 С< 2 X 0> « у * X о а ч о а £ <ч щ с £
« X Й Г о> Сь 9 ^ 2 а я 2 <£> н сь А V — ||3 — е-® —.с — 2 >> ^ I „ СО 0> ЭЗ «> а. I: а> □ Е з * н о Б а. Э«о
Этанол <об. %) 9,6 10,6 9,8 10,9 10,8 11,6 Е 1,8 11.2
Метанол 48,0 50 39 119 54 52 40 26
Пропанол-1 24 27 20 59 37 33 38 25
Н-бута нол 1,0 0,5 0,5 0 2,0 1.5 1,5 1.0
Бута под-2 1,1 0,64 0 0,79 0 0 0 0
Метнл-2лпропанол-1 85 90 7! Ш 79 58 50 62
Н-пентанол 0 1,0 1,0 0 1,0 2,0 1,0 1,0
Метил-2-6 у та иол-1 73,1 47 33,7 73,1 57,5 66,5 30,5 43,1
Метил-З-бутанол-1 154 99 Р8 169 145 159 93 90
Мета л ацетат 0,025 0,026 0,20 0,14 0,20 0,21 0,18 0.13
Этилформиат 0,17 0.0Б6 0,06 0.14 0,19 0,22 0,19 0,30
Эталацетат 45 49 59 86 78 22 93 82
Этилпролионат 1,19 0,67 0,16 1,26 0,31 0,45 0,59 0,52
Эги лбу трат 0,27 0,28 0,21 0,68 038 0,29 0,28 0,32
Этнлизобутират 0,14 0,13 0,04 0,34 0,18 0,23 0,34 0.50
Эталметил-2- бу тир а т 0,007 0,007 0,007 0,001 0,002 0,032 0,056 0,0601
Этил метил -3 -й у тира т 0,027 0,022 0,014 0,47 0,028 С.033 0.060 0,046
Этндкапронат 0,08 0,10 0,18 051 0,25 0,24 0,37 0.41
Этиллактат 65 65 102 — 80 120 442 570
Пропилацетат 0,004 0,005 0,004 0,015 0,690 0,780 0,016 0.025.
Изобутнлацетат 0,05 0,07 0,07 0,09 0,23 0,6 0,02 0.04
И зоа мил ацетат 0,56 1,57 2,89 1.47 1,70 1,36 0,18 0,31.
пйнол-1, метанол. Такие вещества, как изой мил ацетат, и-бу-танол, н-пентанол, этилпроппонят присутствуют -в меньших количествах (0,3—3,0 мг/л). Многие компоненты содержатся в концентрации 0,01—0,50 мг/л.
Вычисление отношения молярных концентраций спиртов и соответствующих им альдегидов позволило установить, что степень восстановления в шампанском высококипящих альдегидов является меньшей, чем уксусного альдегида. Так, 1 молекула ацетальдегида приходится на 1400—2500 молекул этанола, для соединении с большим числом атомов углерода отношение иное: для Сз—74-72v для С*—17-4-89, для С$— 80-М72. В составе шампанских вииоматерйаЛов и шампанского были идентифицированы геранилацетат, терпенилаце-тат, линалилацетат, гераниол, терпииеол, фарнезол и лина-лосл.
Сравнительная оценка полученных хроматограмм эфир-лептановых экстрактов Советского и Французского шампанского показала, что качественный состав спиртов и эфиров примерно одинаков. Однако в высококачественных марках Французского шампанского содержится больше фе-пилэтнлового спирта, отличаются также соотношения других компонентов, что согласуется с данными А. К. Родопуло, А, Ф. Писарницкого, А. А. Беззубова, И. А. Егорова (1970). В экстрактах было идентифицировано 9 кислот и кислый этиловый эфир янтарной кислоты. ИК-спектроскопиен было установлено наличие в экстрактах шампанского полос поглощения СН^- и СHj-групп при 1380, 1460, 2880—2890 см~>, ке-топов — при 1715 альдегидов при 1725 см-1, эфнров
при 11)5, 1250, 1735 см~\ спиртов при 3400 см-1, В составе высококипящей фракции количественно определено 34 компонента: сложные эфиры этилового, нзобутилевого, изоами-лового'спиртов и молочной, капроновой, канриловой, янтарной, каприншой, яблочной, лаурнновой, мирнстнновой и пальмитиновой кислот, гексанол, 2-фенилэтиловый спирт, феиилэтилацетат, жирные кислоты и др.
Таким образом, было идентифицировано и в большинстве случаев количественно определено 76 веществ, обусловливающих вкус и букет шампанского, и том числе 37 эфнров, 13 спиртов, 9 алифатических кислот, 10 карбонильных соединений, 7 терленоидо®. Следует отметить, что неследованиг содержащихся в винах компонентов букета имеет большое значение для познания химической природы соединений, ответственных за создание специфического 'букета и вкуса вина. Вместе с тем представляет несомненный интерес изучение компонентов, присутствующих в парах вин и таким образом непосредственно участвующих в формировании букета вина.
Соотношение некоторых веществ в ларах различных вин
Таблица 3'
Компоненты Концентрация веществ в парах раз личных вин, отн, еж.
I я ой». §§£ Щ* о.(0 я * * * 3 о J 5 JsSS ей * =— у и к V X X С Малера (Португалия) Е я й/ Ё £.„ §■,2 к ёВщ >я _ 5 к „ * S Ь и 5 я v Е щ Scow и • а X а а а> О < B.S , S = rt я 10 г^ S Я ** л. i ■У у с й, =( Советское шампанское
Ней де н т иф] щи ров а н н ый 0 0,87 2,1 0 0,04 ft 0 0,17 0
— » — 0 0,36 0,06 0,1 0.23 0 0,05 0.17 0
Д и этиловый эфир ■ 0 0,15 0,10 0,05 0,03 0 0 0,06 0
Ацетальдетид 1,8 2,6 3,4 1,4 2.0 0.21 0,88 0,51 2,1
Ацетон — — _ — — _, 0,02 _ _
Этил форм на т 0,33 1,6 0,55 1,4 1,7 0,32 0,42 о^о 0,23
Масляный альдегид — — — 0,02 — _, _ —.
Этилацетат 13,4 27,1 27,9 37,7 27,4 25,0 7,06 17,0 24,0
Метанол 0,71 0,52 0,49 0,4 1,43 0,51 0,49 0,2 0,46
И зобуги л а це та T+ гек са н а л ь — — 0,07 0,05 — следы следы —
Этилбутира! — — 0,1 0,31 следы _ 0,05 _ следы
Пропанат 1 0,21 0,13 0,91 0,24 0,36 0,52 0,89 0,31 0,23
Неидевшфишро ванный — — — — — — — 0,53
Этилнзовалерианат _ — — 0,03 — 0,23 0,42 — —
Метил-2 гсропанол-1 2,41 0,78 1,81 1,52 2,78 4,13 3,31 1,29 2.21
Изоа мил ацетат 0,47 — 0,31 0,14 0,11 0,23 0,06 0,06 0,17'
Н-бутан о л — — — — — —. 0,06 — —
Метил-2 бута нол-14-метил-3 5,57
бутанол-1 7.35 2,43 3,82 8,48 9,44 8,16 3,78 5.86
Этил капрон а т 0,04 — 0,05 — 0,03 0,69 — 0,06 0,19
Этил.чактат + н*гексанол 0,03 — — 0,19 — 0,05 0,03 0,31 _
Этллкаприлат 0,14 — 0,05 — 0,01 0,34 0,03 0,61 _
Этилпелaproнат 0,34 — 0,32 0,41 0,05 0,70 0,10 0,49 —
На полученных нами аромограммах различных вин обнаруживалось до 27 соединении, нз которых основными следует считать этанол, этилацетат, изоамнловый и изобутило-вый спирты, ацетальдегид, метанол, н-иропанол, этилформи-ат, изоам'нлацетат (табл. 3). Абсолютная концентрация основных компонентов букета в парах различных вин и шампанского значительно варьирует (табл. 4). Тот факт, что н-пропанол, изобутиловый, изоамнловый спирты преобладают в парах игристых вин (муссо), по-видимому, связан с плохой растворимостью высших спиртов в сЛабоградусных вод-но-спнртсвых растворах, В результате упругость паров этих соединений в газовом пространстве вин спиртуозностью 10% об. достаточно высока и поэтому высшие спирты оказывают большое влияние на букет столовых вин и шампанского.
Таблица 4
Содержанке некоторых компонентов букета п ларах различных вин
Содержание компонентов и мкг^л лаяах ВИНн
Исследуемые образцы о» те ■е- г- СА И % О е 3 я (Ч е О 2 >1 5 с
5 3 < Е к <5 т к ГЙ <Т) Е— с С «2 з Ш
Красное стол опое вино
(Франция) 6,4 0,03 04,9 3,3 0,7 10,8 21,8
Рислинг Эльзасский
(Франция) 1.1 0,07 176 3.3 2,6 27,0 40,8
Муссо (Франция) 6.0 0,11 77,6 4,7 6,4 31,5 51,6
Французское шампанское
«Моет-Шандон» 1,2 0.02 53.5 0,6 0,68 3.7 7,3
Советское шампанское 13,2 0,06 205 3.6 1,3 17,5 30,7
Вино крепкое «Ба-
нюльс» (Франция) 7.1 0,17 101 1.8 0,34 2,7 5,6
Портвейн (Португалия) 11,3 0,36 202 5,9 1,9 19,2 38,7
Мадера (Португалия) 11,8 0,45 431 4,2 1,9 16,1 26,7
Херес (Испания) 21,7 0,13 239 3,9 5,4 14,3 29,2
Анализ относительных концентраций основных компонентов в винах и их парах показывает (рис. 4), что если в сухих винах и-шам'панском основной удельный вес в жидкой фазе приходится на изоамнловый и изобутиловый спирты и ацетальдегид, то в паровой композиция иная: наибольшая концентрация" этилацетата, изоамилового и изобутилового спиртов. Указанное подчеркивает, что в композиционном со-
ставе летучих веществ вин и их паров имеются большие различия и на их соотношение сильное влияние оказывает состав вина. Таким образом, букет внн и шампанского формируется не одним или несколькими веществами, как предполагалось ранее, а определенным гармоничным сочетанием многих эфиров, альдегидов, спиртов и, возможно, других соединении, легко переходящих в надвинное пространство и обладающих специфическим запахом.
го
то
Ш
ЬШ
£ 1234567
I-
х
и
а;
г
ЛН
-Г-Н"
ш
М 7 1234567
1251567
«го-
то-
II
1т£
12?* [67
Ги-гГтГ
ги г-гГ
1254567 - 1 2 5 * 5 67 1Й5456
ч
Рис. 4, Состаи летучих ьещссть шш и их парой. 1 — ларован фаза; 11 — жндкан фаза. 1 — ацетальдегид, 2 — этилформиат + метила цетат, 3 — этнлацетат, 4 —
метанол, 5 — н-пропанол, 6 — изобутанол, 7 — изоам иловый спнрг. а — Советское шампанское, б — шампанское «Моет-Шандон», в — Рислинг неокис ленный, г — Рислинг окисленный.
Наши данные свидетельствуют о том, что качество' шампанского в определенной степени можно характеризовать на основании аромограмм, по содержанию этнллактата, 2-фе-нилэтанола, этиловых эфиров капроновой, каприловой, кап-риновой и лауриновой кислот. Для определения этих компонентов могут быть использованы разработанные нами относительно несложные газохроматографпческие методы.
ф * *
Проведенные исследования основных компонентов винома-териалов и шампанского расширяют представления о хими ческом составе вин и показывают роль отдельных соединений в сложении качественных особенностей шампанского.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ШАМПАНСКИХ ВИИОМАТЕРИАЛОВ
Биохимические превращения, протекающие при дроблении | винограда н получении вина, были предметом многочисленных исследований. Несмотря на большие достижения в исследовании биохимии процесса получения вин, ряд вопросов остается все еще не выясненным,
Свободнораднкальные реакции в соке и вине
Особенно сложным и мало изученным является механизм процессов образования ti формирования вина. Следует заметить, что в раскрытии механизма важнейших биологических процессов немаловажную роль сыграло изучение свободных радикалов (Коммонер, 1954; Блюменфельд, Калмансон, 1963; Чане, 1963; Эмануэль и сотр., 1971; Каюшин -и сотр., 1970, 1971). Очевидно и в процессе созревания вин свободнораднкальные реакции имеют большое значение.
Насколько нам известно, в литературе отсутствовали сведения об обнаружении в виноградных винах и соках свободных радикалов. Для исследования свободнорадикальных продуктов нами был использован метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Работа проводилась на установке ЭПР 3-х сантиметрового диапазона отражательного типа, отличающейся от стандартных приборов тем, что на выходе с целью улучшения отношения сигнал-шум применяли компьютер типа АТАС-401 (Япония).
В виноградном сусле были зарегистрированы слабые сии-глетные сигналы ЭПР, возникающие при восстановлении ди-тионитом. Вместе с тем регистрация свободных радикалов в соках и винах -крайне затруднена в связи с тем, что стаци-
онарные концентрации свободнорадикальных состояний в исследуемых системах, по-видимому, очень малы.
12
со
4
" 8 «
О
5 *
х ь* к и
д <»
г
<
Рис. 5. Кимсгика образования свободных радикалов при окисления в (¡ли град» оп> сока
Образование свободных радикалов удалось установить в процессе окислительно-восстановительных реакций в виноградном соке путем введения спин-метки (2,2,6,6 тетраме-тил-4-гидроксипиперидин-1-оксил). В результате по изменению амплитуды спектра ЭПР спнн-метки была получена информация о процессе восстановления сусла п обнаружено накопление сиободпораднкальных продуктов при окислении виноградного сока. Сразу после дробления винограда в соке концентрация свободных радикалов невысока. Как виднб из - рис. 5„ свободнорадикальные реакции интенсифицируются и начальные 30 мни. ферментации и в дальпе/иием протока юг примерно о постоянной скоростью. В процессе алкогольного брожения сусла установлено увеличение стационарных концентраций радикалов на 3-й и 7-й дни. К концу брожения амплитуда сигнала системы становится равной амплитуде сигнала исходного сусла, что может свидетельствовать о затухании свободнэрадикальных реакций.
В отличие от соков в различных типах рин свободнора-
Дикалыше состояния при непосредственном измерении спектров ЭПР не обнаруживались. При освещении вин светом ртутной лампы ДРШ-IOOO при 77° К возникал сложный структурированный спектр ЭПР. Анализ низкотемпературного фотоиндуцированного спектра ЭПР шампанских киноматериалов и шампанского ¡показал, что спектр является суммой сигналов с g^g свободного электрона: интенсивной снп-глетноñ полосы и полос парамагнитных продуктов фотораспада этанола.
Проведенные исследования позволяют считать, что интенсивные окислнтел^но-воСстановительные реакции, сопровождающиеся появлением регистрируемых методом ЭПР свободных радикалов, протекают па первых стадиях процесса формирования вина, ■ - ■"
Биохимические превращения при отстое и брожении сусла
При отстое н брожении сусла происходят интенсивные биохимические реакции. Как показали исследования, при отстое сусла с сульфитацией нигибируется полнфенолоксндаза, активируется протениаза, несколько снижается содержание азотистых веществ. Более глубокие превращения возникают в процессе брожения (табл. 5).- Уже па 3-й сутки почти в 50
Т а б л и ц ;] Г)
Изменение активности ферментов при брожении и и ног рад ною сока
Активность ферментов - в сусле" и вине, у. е.
Ферменты к 3 % ■l¡ Сусло на З-ii день брожения J Ч I к = ^ = г; я (J ^ о Вино j
Полифен о лок-си да з а А л ко го льд еги др ore н аз а Малатдегидротеназа НАЛ-глюмг тдегид рогеинш НАД Нг-глютаматдегидрогеиаза Алания д егидр оген аз а Сукцинатде гндро reirá за Л á it татд еги др ore и а за |3 - фр у ктофу ран озя да з а Протеин аз а
раз уменьшалась активное день этот фермент необратимо инэктивировался, что согла-
270 6 0 0
0 0 2 0
7,6 tf 3,0 4,0
7,0 0 0 (I
3,0 1.5 S',0 2.0
2,0 2,0 1,0 8,0
740 068 205 250
720 76 103 70
740 830 640 1600
12 0 28 26
полифенолоксидазы, а на 7-й
суется с данными А. К. Родонуло (1948). В первый период брожения наблюдалось снижение активности других ферментов: МДГ, ГДГ, АлаДГ, ЛДГ, СДГ, р-фруктофураногидазы и протеиназы, вероятно, вследствие адсорбции их размножающимися дрожжевыми клетками, В конце брожения дрожжи пыделялн ферменты в вино. Полученные данные дают основание считать, что ферменты пина представлены в незначительной степени ферментами винограда, а в основном включают ферментные системы дрожжей. Указанное является экспериментальным подтверждением высказанной А. И: Опариным в 1947 г. идеи о том, что дрожжи являются источником ферментов в вине. Ферменты дрожжей и вина в бродящем соке и вине ускоряют биохимические процессы, приводящие к снижению ОВ-нотенциала, гидролизу белкой и пептидов, 'накоплению аминокислот, образованию альдегидов, эфирон н других соединении. Происходящие при брожении биохимические превращения отдельных компонентов виноградного сусла вызывают изменение вкуса н букета. Очевидно, что различные расы дрожжей могут в процессе жизнедеятельности в сусле продуцировать неодинаковые соединения.
Образование дрожжами веществ, создающих аромат вина
Влияние расы дрожжей ил состав образующихся 'продуктов брожения исследовалось в ряде стран (Ван-Цнль, 1063; Суомалаинен, 1966; Бертран, 1968; Рэнкайн, 1969; Моснашвн-ли, 1961; Сирбиладзе, 1969; Малтабар, Липис, 1966, 1971 и др.). Вместе с тем в литературе приведены разрозненные данные главным образом об образовании наиболее легколетучих соединении. В наших исследованиях были изучены дрожжи Н. ар1сиЫа, С. тусоаегта, Э. Ьис^ги, $. ут! штаммы Арагац, Агавнатун, Штейнберг-92, Э. oviГoгmis штаммы ФШ-1, ФШ-2, МШ. В таблице 6 отражены некоторые данные, полностью приведенные в диссертации. Как показали исследования, концентрации веществ, продуцируемы^ различными штаммами дрожжей, значительно отличаются. Наглядно заметно, что дикие дрожжи синтезируют больше зфнров и меньше высших спиртов, чем винные дрожжи.'
Особенно низка концентрация отрицательно влияющих на вкус н букет вина высших спиртов — изобутнлового и изо-амнлового в гацне после брожения И, аркиШа. Большой интерес представляет обнаруженное явление различного соотношения п-пропйпола, нзобутаиола и пзоамнлового спирта в винах, полученных брожением на различных штаммах. Указанное, вероятно, обусловлено неодинаковой активностью
fa¿ляцa Й
ббразованис дрожжами веществ, создающих аромат вина
Компоненты Содержание компонентов букета 'чг/л) в винах при использовании дрожжей
.У 'о. ! я 1 « Е =31 -о а (А Ье с к -- 01 те г \n-SL <Л .2« На ■ .е V) — Vе4 .ЕгаЧ1 ч слеЗЮ <Л £ =£ о си « Л 6§ -Л*
АцетальДегиД 24 58 2Ь 53 22 51
Метилацетат +
этил фор ми а т 2,0 2,2 1.9 1,2 0.4 2,1
Этилацетат 180 55 23 25 16 10
Метанол 7.0 8,6 7,2 7,1 10 7,0
Н-пропанол 6,9 10 32 29 50 24
Изобутанол 4,6 22 35 25 54 12
Изоамиловый спирт 15 109 Ш 77 181 84
Этиллактат 3,0 "А 1,9 3,0 - 1.6 3.8
Этилшантат -Ь
гептанол 0 0 8,0 8,9 3,1 0
Эгилкаприл ат 3,7 17 31 33 59 48
Изоамилкапрокат 6,70 0,40 0 0 0 0,20
у-бутиролактон 0,08 0,02 0,10 0,70 0,10 0,10
Диэтн лс ушмк ат 0 1,3 2,2 1,6 2,9 1,6
Этил пел аргонат 0,40 0,20 0.00 0,20 0,30 0.20
Этилкапримат 0,70 1,3 0,70 0,70 0,50 0,90
И з оа мн лк ап рил ат 0,01 0,00 1,2 1.2 1,7 1,3
Фенмлэтил ацетат . 0.11 0,03 0 0 0 0
ФенилэтиловыИ
■спирт 1,5 2,6 3,9 3,6 5,1 4,8
Зткллаурат 0 0 0 0 0 0
Изобутилкапрннлт 0,20 0 0,05 0.05 0,05 0
И зо а ми л к а прин ат 1,1 0,40 1,2 1.0 1.6 2,1
Этил м (триста т 1,5 0,80 0 0 0 0
И зо а м ил лау р а т 0 0 0 0 0 0
Диэтнлмалат 0,20 0 0,20 0 0.20 0
Зтилпальмнтат 0.66 5,5 0.97 0 0 0
Масляная кислота 10 22 91 16 35 53
Изовалериановая кис-
лота 0,80 0,80 1.0 9,4 0 9,9
Капроновая кис-
лота 0,40 0,50 0.50 0,20 0,40 0,80
Каприловая кис-
лота 0 0 1.5 0,30 0,76 0.96
Пеларкьновая к-та 0,09 0,05 0 0,30 0 0
Калрмновая кис-
лота 0,12 0 0,29 0,11 0 0
Кислый этиловый
эфир янтарной 0
к-ты 0 0 1.(3 0 0
ферментных систем кле'гкн й может быть использовано как биохимический тест для характеристики отдельных таксономических групп дрожжей.
Биосинтез дикими дрожжами больших количеств эфиров и малых — высших спиртов обусловил получение шин с цветочными тонами. В аромате вин, сброженных на винных дрожжах, эти тона были менее выражены и преобладали тона сивушных масел. Таким образом, брожение на спонтанной микрофлоре, среди которой основная роль в начальный период принадлежит диким дрожжам, и в частности Н. ар1си-1а1а, позволяет получать вина с низким содержанием высших спиртов и высоким—сложных эфиров. Экспериментальные результаты указывают широкие возможности использования отдельных штаммов дрожжей и их комплексов с целью получения вин с определенным набором сложных эфиров, высших спиртов, жирных кислот, альдегидов, терпеноидов и, следовательно, с известным ароматом и вкусом,
О путях образования эфиров в вине
В литературе нет единого мнения о механизме образования эфиров в вине. Ряд авторов (Сисакян, 1948, Попова, 1950 н др.) высказывал мнение, что основную роль играет реакция этерификацин, катализируемая эстеразамн, X, Суо-малайнен и Л. Ннканен (1966) считают, что эфиры образуются при спиртовом брожении из углеводов. В. И. Нилов н 11. М. Скурихии (1967) указывают, что содержащиеся в вине нейтральные эфиры синтезируются в дрожжевой клетке, кислые эфиры образуются химическим путем.
В целях исследования этого важного вопроса были поставлены опыты на модельных растворах и вине. Использовали модельную среду рН 3,3, включающую винную кислоту и набор солей (I вариант), во 2-м варианте к этой среде было добавлено 2,2% глюкозы, в 3-м — 10% об. этилового спирта, в 4-м—2,2% глюкозы и 10% об. этанола. В каждом из 4-х вариантоп контрольным образцом служила среда, а в опытные образцы дополнительно 'вводили смесь уксусной, молочной, капроновой, каприловой, янтарной и яблочной кислот, К контрольным и опытным образцам добавляли дрожжи н выдерживали I месяц.
Газохроматографнческнй анализ обнаружил, что через 1 месяц выдержки во всех средах образовалось ряд эфиров. Сбраживание глюкозы обусловило повышенное накопление главным образом легколетучих эфиров и в меньшей мере высококипящих эфиров. Прн сравнении контрольных и опытных образцов всех 4-х вариантов было отмечено, что в слу-
чаё добавления в среду карбоновых кислот образовалось значительнее количество высококипящих эфнров. Результаты показывают, что легколетучие эфиры с 3—5 углеродными атомами синтезируются в основном при брожении из продуктов диссимиляции углеводов, что подтверждает выводы И. Я- Веселова (1951). Высококипящие эфиры, по-видимому, также образуются при брожении виноградного сусла из углеводов. Однако основным источником их в вине является реакция этерйфикации, катализируемая эстеразами. Экспериментальные .данные, полученные на модельных растворах, были подтверждены опытами с вином.
Изменение компонентов букета при аэрации вина
Известно, что букет вин изменяется при обработке и выдержке, Качество шампанских виноматериалов и белых столовых вин значительно ухудшается в случае аэрации и окисления. Однако природа происходящих при этом процессов
Таблица 7
Дииамикя изменения компонентой Сунет а при аэрации и выдержке вина
Компоненты Концентрация компонентов букетя в парах вина, отн. ед.
р-. = а; О После окислспш
2 часа Г", о Л! 3 суток | 6 суток 1 2 месяца
Диэтиловый эфир
+ неидентнфти
рованяое соеди- 1,6 0,50 8,9
нение 0 0,04 0,37
Лцетальдегид 0,21 0,28 0,33 0,34 0,45 0,04
Этил фор миат 0,32 0.20 0.13 0,27 0,20 0,78
Этилацетат 25.0 3,1 0,84 0,14 0,68 0,83
Метанол 0,51 0,48 0,57 0,62 о,зэ 0,23
Пропанол 0.52 0,82 0,77 0,48 0,33 0,35
Этилизовалериа- 0
яат 0,23 0 0 0 0, .
Изобутанол 4,1 4,1 3,8 1,7 2,7 ' "3,3
Иэдями лацетат 0,23 0 0 0 0 ' 0
Изоаммловый 8,6
спирт' 9,4 9,3 7,3 5,5 6,1
Этилкаирокат 0.69 0,13 — 0 Й. 0
Этнллактат +
и-гексанол 0,05 — — С.04 —- —
Этилкагтрилат 0,34 — '■ — 0 —
Эт и лпел а р го н а т 0,70 — — 0,26 — —
остается неясной. . Газохроматографнческне исследования показали, что аэрация внна Рислинг вызывает глубокие н необратимые изменении состава .компонентов букета - (табл. 7). В процессе аэрации н окисления наблюдалось значительное снижение концентрации 'лилацетата, этнллактата, этил-пеларгоната н полное исчезновение этнлизовалернанатз, изо-а мил ацетата, у гнлка пропита, угнлканрнлата. Одновременно накапливались анетальдешл. и днэтнлоаый эфир. При непосредственном анализе этих соединений в вине обнаруживалась аналогичная закономерность. В букете иеокисленного вина преобладают этнлацетат, изоамиловый и изобутиловын спирты (рис. 4). После аэрации в парах наиболее высока относительная концентрация пзоамнлового и изобутилового спиртов, т. е. композиция букета резко изменяется. Следует считать, что обнаруженные в парах сложные эфиры в определенной концентрации придают мягкость и гармоничность букету и вкусу -вина. Отсутствие их в аэрированных и окисленных винах и увеличение в композиционном составе букета высших спиртов и ацетальдегида вызывает разлаженность и грубость букета и вкуса.
* # *
Результаты исследований вскрывают сущность неизученных ранее явлений при получении вина и могут быть использованы при разработке технологии производства шампанских пиломатериалов.
БИОХИМИЯ ПРОЦЕССА АВТОЛИЗА ДРОЖЖЕЙ
В ВИНЕ
Согетскнс ученые А. И. Опарин (1974). А. М. Фролов-Ба-греев (1947), М. А, Герасимов- (1950), Н. М. Сисакян (1953), А. К. Родопуло (1949). Е, Н. Однннова (1952), Г. Г. Агаба-льяиц (1954), В. И. Нилов, К. Н. Датувашвилн (19G0), В. М. Лоза (1962) и их зарубежные коллеги М. .Мартини (I92G), Г, Шамлерль (1959), М. Фланзн ПС(54) убсштси-чо доказали положительное влияние продуктов автолиза дрожжей на качество различных типов шш. Вместе с тем многие вопросы биохимии процесса автолиза дрожжей в вине оставались недостаточно изученными.
В целях выяснения механизма щкшссса автолиза дрожжей г- вине существенным, на наш рзглт. мпечетаиляло'ч, изучение биохимических изменений не только в вине, как это делалось прежде, но и в дрожжевых клетках. Такой подход
позволил более точно определить состав веществ, выделяемых дрожжевой клеткой, значение внутриклеточных изменений, сущность процессов обмена между дрожжами и средой при автолизе. Для наследования влияния отдельных компонентов вина «а направленность процесса автолиза использовали искусственные среды, близкие но составу к вину, включающие этиловый спирт, органические кислоты и другие вещества вина. В опытах использовали винные дрожжи ЭассЬа-готусеэ ути Изучали автолиз дрожжей в процессе выдержки при 10, 15, 20° С в течение 3-х месяцев, тепловой обработки при 40—50° С и обработки холодом при —5° С в течение 5 суток. 1
Изменение активности ферментов в дрожжах и вине при различных способах автолиза
Вопрос об изменении активности ферментов при автолизе дрожжей в вине оставался наименее изученным. Результаты исследований показали (табл. 8), что в процессе выдержки и термической обработки дрожжей с вином или модельной средой в дрожжевых клетках существенно возрастает активность протеолитических ферментов. Активация протеиназы п пептидазы, вероятно, вызвана наличием в винных дрожжах неактивных комплексов этих ферментов. Ж- Ленней и Ж. Дал-бек (1969) установили, что в пекарских дрожжах протеиназы связаны с белками. Можно полагать, что н процессе автолиза дрожжей фермент-белковые комплексы распадаются. Переход протеинал в активное состояние вызывает гидролиз структурных белков дрожжевой клетки. Наряду с этим активирующиеся 'протеолитические ферменты ускоряют гидролиз ряда ферментов и цитохромов. Так, после обработки холодом при —5 в течение 2-х суток содержание цитохромов ааз, в и с в дрожжах снизилось почти в 3-раза, а после 2-х суточного нагревания при 45° цитохромы в клетках дрожжей не были обнаружены методом дифференциальной спектрофото-метрии, }
Из таблицы видно, что после всех способов автолиза в клетках значительно снизилась активность СДГ и ГДГ, однако полной инактивации этих ферментов не происходило. Расчеты показали, что при автолизе дрожжей дегидрогеназы частично ннактивируются, а частично переходят в вино и среду. В модельной среде и вине наблюдалось существенное накопление протеиназ и пептидаз.
Обогащение вина ферментами автолизирующихся дрожжей наиболее значительно происходило при выдержке и обработке холодом. При тепловой обработке наряду с выделе-
2<д
Таблица й
Изменение активности ферментов в дрожжах, модельной среде и вине при автолизе
Условия автолиза Среда Активность ферментов в дрожжах, у. е. Активность ферментов в среде и вине, у. е.
н с Пептида-за ™ Й Й « ^ 3 й-« « Я ¡5 1- 3 £ £ ¡5 Я ёи а.« с а Ч Е я £ о а> С * « 3 Ни , X 1 ч я о и I а.
До автолиза (контроль) Внно 1,21 0,75 24,0 3,52 2,6 2,5 1.5
Выдержка 1 месяц Модельная 1,74 0,23 0,71 0.66 9,1, 14,0 2,5 0,5
среда
Выдержка 1 месяц Внно 2,10 0 1.22 1,79 2,5 17,5 3,0 1,0
Термическая обработка 1
а) при —5й 2 суюк Модельная 2,76 2,34 1,73 2,50 " 7,5 7,9 0 7.0
среда
б) прн 45® 2 суток 0,96 0 0.63 1,57 5,9 6.1 0 5,0
в) при 45° 2 суток и прн 0,12 5,3 7,9 2.0
60° 3 часа 1,78 0 0 . 0
II Вино 0,97 3,1 4,8 2.5 3.5
а) прн —5° 2 суток 1,31 3,19 0,91 0,90 2,5 2,6 1,8 1,0
б) при 45° 2 суток 0,45 0 0,14
в) при 45° 2 суток и при 1,12 2,18 0,10 1,9 3,6 ■2,5 0,5
60° 3 суток 0,08
нием. ферментов из .дрожжей наблюдалась йлактивация. Полученные-данные позволяют рекомендовать обработку холодом вина с дрожжами при —5° в течение 2 суток в качестве нового технологического приема- обогащения вина фермента^ ми дрожжей.
Биохимические превращения компонентов дрожжей [ и вина при автолизе
Выделяющиеся дрожжевыми-клетками ферменты ускоряли разнообразные биохимические реакции, среди которых основное место, по-видимому, принадлежит гидролитическим и окислительно-восстановительным. Так, в результате гидролитического раопада стеринов, локализованных на различных органоидах клетки, и перехода их в свободное, состояние после выдержки и термической обработки в дрожжах в 2—5 раз -возросло содержание эргостерина. Наблюдалось заметное расходование дрожжами гликогена в процессе выдержки в вине. Гидролиз структурных белков дрожжевой клетки обусловливал переход отдельных ее компонентов и в первую очередь азотистых веществ и фосфорных соединений в вино. Хроматографическнм анализом было, установлено, что с. повышением-температуры выдержки внутриклеточная концентрация аминокислот уменьшалась, В модельных средах после 2-х месяцев выдержки появилось 18 аминокислот. В наибольшем количестве дрожжи выделяли аланин, глицин, глю-таминовую кислоту и треонин. . Представляет несомненный интерес ранее не отмечавшееся накопление в вине маннана при автолизе дрожжей. Дрожжевые клетки в процессе распада выделяли довольно значительное количество веществ в вино. Так, после обработки холодом масса дрожжей уменьшилась с 2,2799 до 1,9666 г, после нагревания при 40°—до 1,8071 г, а после пастеризации при,65е —до 1,6014 г.
Изменения веществ, обусловливающих букет вина, при автолизе дрожжей не были исследованы: Использование, -газожидкостной, тонкослойной хроматографии и ИК-спектро-скопии позволило установить, что при выдержке и термической обработке вина с дрожжами клетки дрожжей выделяют около.30 компонентов, участвующих в сложении вкуса и букета вина* (табл. 9), В их составе этиловые, изобутиловые и изоамиловые зфиры.жирных кислот, терпеноиды* жирные кислоты и. другие вещества, формирующие букет и вкус высококачественных вин. Важно отметить, что ,ни в одном случае не обнаруживался переход из автолизирующихся клеток изо-бутилового и изоамилового спиртов, что согласуется с данными И. Я. Веселова и сотр. (1962, !971):. Было установлено, что
Таблица 9
переход компонентов букета в модельную среду при выдержке и термической обработке с дрожжами
Содержание компонентов букета в среде, мг/л
Компоненты
После термической обработан! 2 суток
и о
о | & ё
£ я
С =
Лцетальдегид 81 22 19 19.
Этил ацетат 50 57 44 47
Н-пропанол 3,4 3,1 2.8 ■ 1,8
Зтиллактат 66 58 44 83
1>птнловый спирт 0,07 0,05 0,02 0,09
Зтилэнантат 0,04 0,04 0,02 0,03
Этилкаприлат 0,40 0,12 0,40 ' - 0,13
Шйамилкапронат 0,14 0,33 0 0,35
у-бутиролактон . 0,03 0,10 0,03 0,06
Ди э гилсук ци на г 0,40 0,67 0,70 0,81
Этилпел аргона т 0,02 0 0,03 0 '
Эги.чкапринат ■ 0,47 0,11 0,08 0,08
Пзоамнлкапрнла? 0,13 . 0,03 0,07 0,06
Фенилэтилацетат 0,02 0.01 0,04 ^ 0,03
Феи и л эта.по вый спирт 0,30 9,4 2,0 0,20
Этнллауфат 0,09 0 ' " 0,05 0,05
НзоС-глилкапринат 054 0 0,85 ' 0
Изоа милкапринат 0,27 19,1 0,12 0,26
Диэтилмалат 0 0.0 0
Этил м иристат 0,15 2.7 4,1 0,60
И зо а мил ла ура т 6,4 12 ' 0 6,4'
Этилпальмнтат 24 0 0 0
Пропионовая кислота 5,6 2,2 2,8 1,4
Л\асляная кислота 0,6 0.2 0,6 0,2'
Изовалеркаповая кислота 21 11 17 _ 11
Кап рилов а я кислота 0,4 0,4 0,4 ' 0,2
состав веществ, иыделяющнхся дрожжевыми клетками, зависит от способа автолиза и штамма дрожжей. Опыты по I-месячной выдержке в модельной среде дрожжевых клеток, которые предварительно находились в шампанском 3-е суток, 1 месяц, I год и 3 года, показали, что физиологически более активные клетки выделяют в среду большее число веществ.
О механизме процесса автолиза дрожжей в вине
На основании проведенных биохимических и цитофизиоло-гнческнх исследований изменений, возникающих в дрожже-
Ьы?£ клеткак при длительной вздёржке й вине й термической обработке,'механизм процесса автолиза дрожжей в вине можно представить следующим.
При автолизе дрожжей в вине нарушается клеточный метаболизм. Как указывают А, Поликар, М. Бесси (1970), при отмиранииJ клеток барьерные функции клеточных мембран исчезают. Вследствие этого в клетку через мембрану начинают проникать отдельные компоненты вина. В результате изменения внутриклеточного рН и состояния цитоплазмати-ческих гелей в дрожжевых клетках, согласно нашим данным, активируются протеолитические ферменты. Протеазы катализируют распад белковых веществ и ферментов, выполняющих важные биосинтетические функции. Указанное обусловливает нарушение координированой связи и клеточн-ой регуляции ферментов, что вызывает серьезные отклонения в клеточном. метаболизме винных дрожжей.
При исследовании люминисцентной микроскопией молодых дрожжевых клеток, окрашенных акридиновым оранжевым, было заметно значительное разнообразие в цвете и яркости свечения отдельных структур, что указывает на различную их оорбционную способность. После 2-х месячной выдержки внутриклеточные структуры люминесцировали практически одинаково. Таким образом, субклеточные структуры при автолизе дрожжей разрушаются. При этом распадаются составляющие основу цитоплазмы комплексы белков с липн-дами, углеводами и неорганическими солями. В результате при наблюдении в фазоконтрастный микроскоп в таких клетках дрожжей отмечается появление яркосветящихся включений и небольших гранул липоидной природы. Жировая дегенерация дрожжевых клеток в процессе выдержки усиливается, кл-етки пропитываются липидными гранулами, часть из которых переходит в вино. Активирующиеся при автолизе гидролитические ферменты клетки ускоряют распад внутриклеточных макромолекул и переход отдельных компонентов дрожжей в вино.
Наряду с эндогенными процессами большое значение при автолизе дрожжей имеют экзогенные факторы, в частности состав среды. Так, при выдержке в модельных средах: водных, всдноспиртовых растворах с высоким значением рН « недостаточной концентрацией питательных веществ дрожжевые клетки быстро гибнут и разлагаются. При добавлении к среде органических кислот скорость автолиза снижается. В вине содержатся и другие соединения, которые могут служить субстратом для дрожжей. Наряду с этим относительно низкое, значение рН вина (рН 3) также оказывает большое влияние на направленность процесса автолиза и тормозит глу-
Й0
вопий ра-спад дрожжевой клетки. Кислотность вызывает сжатие цитоплазмы. В результате дрожжеван клетка после длительной (2—3 года) выдержки в шампанском теряет большую часть вешеств, сильно уменьшается в размере, но (полностью не разлагается, а по выражению А, И. Опарина и сотр. (1847), как бы «муминизируется».
Наконец, важную роль играют температурные условия процесса автолиза. При послетнражной выдержке в шампанском при 10° С внутриклеточные процессы в дрожжевой клетке прекращаются постепенно и некоторые из ее функций сохраняются и течение длительного времени. Повышение температуры с 10 до 20° С ускоряет отмирание дрожжевых клеток. Оптимальные условия для ускоренного автолиза дрожжей создаются при 40—48° С в течение 1—2 суток. Вместе с тем » процессе обработки холодом 'При —5° С в течение 2 'суток дрожжи выделяют значительную часть ферментов в вино, хотя п клетках не происходит таких глубоких ци-тофизиологических изменении, как при нагревании дрожжей. Таким образом, изменяя температурные условия, выбирая штаммы дрожжей -и их физиологическое состояние, можно регулировать интенсивность н направленность процесса автолиза дрожжей в вине.
Следует отметить, что автолизнрующиеся в вине дрожжевые клетки я и л лютея источником целого ряда биологически активных продуктов: ферментов, белков, пнтамнпов, аминокислот, вещест-п, создающих букет, и других соединений. Эти биологически активные соединения способствуют интенсификации биохимических процессов, улучшению качества и повышению питательной ценности вина. Не исключено, что ферментативные реакции, улучшающие вкус и букет вина при автолизе, протекают непосредственно в цитоплазме дрожжевых клеток.
* * *
Результаты исследований показывают большие возможности управления процессами автолиза дрожжей и подчеркивают важность создания условий для их протекания при обработке внноматерналов и шампанизации.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПОДГОТОВКЕ КИНОМАТЕРИАЛОВ К ШАМПАНИЗАЦИИ
Ц настоящее время перед шампанизацией предусматривается ряд технологических лрнемов: удаление кислорода, термическая обработка, выдержка, обеспечивающих снижение ОВ-потенциала, ускорение созревания и повышение качества
шампанских випоматериалов. Вопросам -подготовки еинб-Ма-териалсе к шампанизации были посвящены работы Г. Г, Ага-бальялца (1955, 1565), А. К. Родопуло (1957, 1959), С. А. Брусиловского (1960, 1969), В. И. Нилова, Е. Н. Датунашви-лн (1961), В. С. Майорова, Н. Ф, Саенко, Р. Д. Бегуновой (1&64), Н. Г.Сарншвили (1965), Б. А. Филиппова (1966), Н. Г, Саришвили, А. Е. ОрешкиноЙ, С. А. Бруснловского (1970) и др.
Представляло интерес провести сравнительные исследования' биохимических процессов при различных методах ассимиляции кислорода, выдержки и тепловой обработки шампанских виисматериалов. Анализ первоначальных результатов лабораторных и производственных опытов ¡позволил заключить, что с точки зрения создания оптимальных условий для окислительно-восстановительных процессов лучшими являются биологический метод н выдержка киноматериалов в потоке с дрожжами. Наибольшее обогащение вина ферментами и аминокислотами достигается в процессе тепловой обработки бродильной с.ме:и, не содержащей кислорода, при 40° С. При пастеризации инактивируются ферменты и образуются меланоидины.
Было установлено, что при выдержке и тепловой обработке с дрожжами купаж обогащается сложными эфирами этилового, изобутнлового, изоамилового спиртов и жирных кислот, 2-фенилэтиловым спиртом, терпеноидами. Накопление этих соединений и высокая восстановительная способность среды способствуют появлению иеокисленного гармоничного вкуса с характерными тонами сливочного масла и «лизат-ных» винсматериалов. Поэтому виноматериалы после биологической ассимиляции кислорода и выдержки купажей с дрожжами: признаны лучшими, а эти приемы — наиболее перспективными при подготовке бродильной смеси к шампанизации. Аналогичные данные были получены В. М. Лозой и И. Б. Платоновым (1967). Н, Г. Сарншвили, А. Е. ОрешкиноЙ, С. А, Брусиловскнм (1970, 1972) был усовершенствован метод биологической ассимиляции кислорода.
Биохимические процессы прк удалении кислорода и выдержке викоматериалок
Дальнейший исследования ставили своей целью выяснение влияния различных режимов удаления кислорода и последующей анаэробной выдержки на направленность биохимических прег.рацгенш"! в шампанских шшоматерналах.:
■■-В'лабораторных'услсв-нях кислород удаляли следующими способами: 1) : подСраживаинем добавленных, в купаж 0,3%
32 у-
сахара дроЖжамй; 2) выдержкой купажа в анаэробных условиях; 3) выдержкой купажа с разным количеством дрожжей, Посл-е удаления кислорода различными методами купаж дополнительно выдерживали в течение 1—2 месяцев при 15—20° С.
Полученные экспериментальные данные показали, что все испытанные методы обеспечивают удаление кислорода и увеличение восстановительной способности купажа, введение дрожжей в купаж ускоряет его дезаэрацию, добавление сахара «е оказывает значительного влияния на процесс. При ассимиляции кислорода айна дрожжами активность СДГ,
I—купаж до выдержки (контроль), (Г—купаж после под-браживання,
Iii—купаж поело иод-браживаиня и I мосяна выдержки,
IV—купаж после ассимиляции кислорода с 5 млн/мл др, кл,
V—купаж после ассимиляции кислорода 5 млн/мл дрожжепых клеток и 1 мееэтия выдержки
— зцетальдешд
— изобутанол
— п-пропанол
— изопентзлол
Рис. С. Изменение содержания ацетальдегида и высших спиртов в купаже при ассимиляции кислорода и выдержке.
ЛДГ н p-фруктофуранозндазк снижалась вследствие адсорбционных явлений. Ряд ферментов (ГДГ, АлаДГ, МДГ) синтезировался при размножении дрожжей и выделялся в вино. Дрожжевые клетки ассимилировали почти все аминокислоты. В процессе иодбраживания в купаже увеличилось содержание ацетальдегнда, н-пропанола, изобутанола, изолента -нола (рис. 6), этилацетата, масляной, изовалерианоЕой, капроновой н капрнловон кислот. При удалении кислорода путем выдержки концентрация этих компонентов повысилась незначительно. Синтезу этилацетата, высших спиртов и жирных кислот способствовало наличие сахара при подбражи-панни. При последующей выдержке на дрожжах в течение
1 месяца образовавшиеся спирты и кислоты этернфицирова-лнсь. В результате тон сивушных масел, усилившийся после ассимиляции кислорода, исчезал, а накопление сложных эфи-ров способствовало развитию букета выдержанных вин. В процессе -выдержки на дрожжах в .купаж переходили ферменты, которые ускоряли биохимические процессы. После удаления кислорода н выдержки с дрожжами -кулаж был мягче, ароматичнее н значительно лучше по качеству, чем в опытах без дрожжей.
Таким образом, биологический способ ассимиляции кислорода имеет существенные преимущества по сравнению с выдержкой вина без дрожжей. В связи с тем, что из сахара дрожжи синтезируют нежелательные компоненты, добавлять тиражный ликер при -биологическом методе не следует. В целях обогащения купажа ферментами, создания условий для протекания реакций этерификации образующихся высших спиртов н жирных кислот, целесообразно биологическую ассимиляцию кислорода проводить сразу после приготовления купажа и далее выдерживать купаж -в потоке в течение 1 —
2 месяцев. Эти выводы были подтверждены в производственных условиях Горьковского завода шампанских вин. Как показали испытания, ассимиляция кислорода купажа свежеприготовленной разводкой чистой культуры дрожжей и последующая поточная выдержка купажей в течение 45 суток значительно (па 0,5 балла и выше) улучшают качество купажа, В новой технологической схеме производства шампанского непрерывным способом (Брусиловский, Саришвшш, 1973) предусматривается биологическая ассимиляция кислорода и выдержка купажа.
Превращение аминокислот и углеводов при термической обработке
В связи с тем, что при термической обработке н пастеризации бродильной смеси 'наблюдалось образование мела-
йоидннов, »¿обходимо было более подробно исследовать происходя щке при этом превращения отдельных аминокислот и углеводов. В. Л. Кретавичем и Р. Р. Токаревой (1948) установлено, что в результате реакции меланоидинообразования происходит разложение аминокислот и Сахаров и образуется множество различных соединений. Сахароаминная реакция имеет большое значение в выработке пищевых продуктов (Кретович, 1971) и протекает в вине (Кишковский, 1963; Нилов, Огородник, 1965). Нами были изучены превращения глюкозы, фруктозы и аминокислот (диаминокарбоновой, ди-карбоновой, моноаминокарбоновой и пролина) при 37,50 и 70° С в -вине и модельных средах. Было установлено, что при нагревании вина с сахарами появляется характерный максимум поглощения при 280—290 нм, причем в опыте с фруктозой высота максимума больше, чем е глюкозой. Изучение реакции в динамике (рис, 7) также подтвердило, что интен-
Рис. 7. Динамика потемнения модельных растворов аминокислот и Сахаров при нагревании ■
---с фруктозой,---— с глюкозой.
I — с гликоколом; II — с пролнном; Ш — с г л ютами новой кислотой;
IV — с лизином.
сивность окраски выше в растворах фруктозы. Тот факт, что оптическая платность растворов чистой фурктозы почти в 5 раз больше, чем глюкозы (табл. 10), убеждает, что термическое разложение фруктозы проходит более интенсивно.
Таблица 10
Превращение аминокислот и Сахаров при нагревании модельных сред
и вина
Состав среды пзмепопня о среде и в вине после нагревания
аминокислота сахар £ а '= а 1= «о ^ о = ^ V к- « г яэ и к Саб Уменьшение содержания ин-вертного сахара, г/л в) ы (■ 1; " о 5 я в * ¡15 и ц
Глнннн Глюкоза 28,0 1,7 о!е
— » — Фруктоза 38,4 1,7
Глютаминовая
кислота Глюкоза 13,4 1,5 3.0
— * — Фруктоза 31,0 1,6 1,2
Лизин Глюкоза 35.2 2Л 1.6
— » — Фруктоза 34.8 1,8 1,7
Пролин Глюкоза 14,5 2,0 1,1
— » — Фруктоза 35,8 2,3 4,3
Глншм нет 0,05 — 0,8
Глютаминовая
кислота нет 0,04 — 0,9
Пролин нет 0,07 — 0
Нет Глюкоза 7.6 1,4 —
Нет Фруктоза 37,1 1,3 —
Вино + глюкоза 6,9 1,2 —
Вино + фруктоза а,7 и —
Взаимодействие аминокислот с этими сахарамн различно. Наибольшая скорость дезаминирования глицина и глютами-иовой кислоты в присутствии глюкозы, расход пролина выше в опыте с фруктозой. В не содержащих углеводы растворах глютампновой кислоты и глицина также уменьшалось содержание аминокислот.
В связи с тем, что оптическая плотность чистого раствора фруктозы примерно равно плотности растворов фруктозы с добавками аминокислот, можно считать, что при нагревании вина с фруктозой наибольшее значение имеет термический распад. В опытах с глюкозой он составляет небольшой процент, и оснотюе потемнение связано с накоплением продуктов реакнин ¡меланондннообразовапия. Из соединении, образующихся при нагревании вина с глюкозой, фруктозой и различными аминокислотами, были идентифицированы оксиме-тнлфурфурол, ацетальдегпд, пропионовый альдегид, пировн-пограднал и и-кетоглютаровая кислоты и др.
Таким образом, тепловая обработка и.пастеризация вина с сахаром (бродильной смеси) вызывает термический распад углеводов (особенно фруктозы), приводящий к накоплению карбонильных соединений и ветеста, вызывающих потемнение вина.
Исследование режимов тепловой обработки шампанских вмноматериалов
Наличие сахара при тепловой обработке внноматерналоп, ломимо отмеченного выше аспекта ускорения мелапондино-образования и распада фруктозы, оказывает влияние на био химические процессы. Еще В. И. Палладии и Н. Н, Иванов в 1912 г. установили, что в отстуствие сахара, усиливается автолиз дрожжей. Для исследования влияния углеводов на биохимические превращения были поставлены опыты по нагреванию купажа с дрожжами без сахара и с 3% сахара. Было обнаружено, что теттлован обработка купажа без ликера вызывает увеличение активности протенназы, повышение содержания азотистых веществ, показателя, характеризующего игристые свойства. При нагревании бродильной смеси эти константы уменьшались, 'наблюдались 'потерн сахара и образование меланоилинов. В связи с этим следует проводить нагревание купажа без сахара, а тиражный ликер вводить после тепловой обработки.
Сравнение нагревания кулажей без дрожжей н » присутствии 3% дрожжей-в интервале тем-ператур 30—60° в течение 4-х суток позволило установить, что наличие дрожжей при тепловой обработке способствует усилению ферментативных процессов, обогащению купажа важными для качества сложными эфирами и другими компонентами букета. Таким образом, 'нагревание купажа, прошедшего стадию удаления кислорода, целесообразно проводить с дрожжами.
Исследование биохимических процессов при различных условиях тепловой обработки не содержащего кислород купажа с дрожжами показало, что нагревание при 30—40°С вызывает увеличение восстановительной способности, накопление компонентов букета, улучшение показателен игристых н пенистых свойств,
С увеличением продолжительности нагревания эти изменения усиливались. При рассмотрении графиков (рис. 8) видно, что активность р-фруктофуранозидазы в вине возрастает лишь при нагревании купажа при 30—40°С в течение 2-х суток. Повышение температуры и удлинение срока тепловой обработки, наряду с переходом ферментов из автолизирую-щихся : клеток, приводит к явлениям инактивации. Из
Продолжительность термообработки, суш!
Рис. 8. Изменение активности ß-фру кто фур аноз плазы при тепловой обработке не содержащего кислород купажа с дрожжами. I — при ЗГ С; II — при 40° С; III — при 50° С; IV — при 60° С.
* * и?
этого следует, что для максимального обогащения вина ферментами и другими биоактивными соединениями нагревание следует проводить в течение 1—2 суток при температуре не выше 40 . При повышенных температурных режимах (50—60°С) продолжительность тепловой обработки должна быть меньше, чем при 30—40° С. Вместе с тем результаты опытов показывают, что при повышенных температурах и продолжительных сроках тепловой обработки достигается ускорение скорости окислительно-восстановительных реакций, обусловливающих снижение ОВ-потенциала купажа.
Исследование способов удаления кислорода, выдержки п тепловой обработки шампанских -виноматериалов и установ-
ление оптимальных режимов этих процессов дает возможность научного обоснования рациональной технологии подготовки -вином атериа лов к шампанизации.
БИОХИМИЯ ПРОЦЕССА БУТЫЛОЧНОЙ ШАМПАНИЗАЦИИ
В -становлении н развитии технологии бутылочного шампанского большую роль сыграли А. М. Фролоъ-Багреев, Н. В. Орешкин, Г. Г. Ага<бальянц, А, А. Мержаниан, А. С. Вечер, В. М. Лоза, К. С. Попов, Е. С. Дрбоглав и др. А. И. Опарин, А. Л. Курсанов, Н. Ф. Саенко, Э. Н, Безингер (1947) первыми исследовали механизм биохимических процессов, протекающих при вторичном брожении и длительной после-тиражной выдержке. Исследования Н. М. Сисакяна, И. А, Егорова (1950, 1962), А. К- Родопуло (1959, 1966) вскрыли превращения аминокислот, органических кислот, высших спиртов, эфиров и других соединении, участвующих в формировании шампанского. Работы ряда зарубежных авторов: Г. Шандерля (1959), К. Бергнера (1968), П. Бидана (1969), И. Симеоновой (1970) и др. подтвердили и дополнили выводы советских ученых.
Бутылочный метод является эталонным с точки зрения получения ша;мла некого высокого качества. Поэтому представляют интерес дальнейшие исследовании, направленные на выяснение механизма протекающих при этом процессов и разработку способов их регулирования. В этих целях проводили опытные тиражи и выдержку кюве (шампанизированного вина с дрожжами) в лабораторных условиях. Кроме того анализировали образцы бутылочного шампанского различных сроков выдержки завода шампанских вин «Абрау-Дюрсо».
Изменение активности ферментов в дрожжах н вине при бутылочной шампанизации
Данные об активности внутриклеточных ферментов в дрожжах на различных стадиях бутылочной шампанизации отсутствовали. Как показали исследования (табл. II), в шампанских дрожжах перед шампанизацией достаточно активны АДГ, ГДГ, АлаДГ, МДГ, СДГ, |3-фруктофуранозидаза, про-теиназа. По окончании вторичного брожения на 30-е сутки активность большинства дегидрогеназ изменилась незначительно, не считая СДГ-азы, активность которой снизилась почти в 8 раз. Акнтвность гидролитических фер'ментов пе-
Активность ферментов вина н дрожжей на различных стадиях бутылочкой шампанизации
Активность ферментов в вине, у. е.
Продолжительность шампанизации МДГ гдг АДГ сдг ЛДГ И>рук- тофура-нози-даза гроте-нназа
0 дней 4,8 0 1,7 2,5 22 24 14,9
30 лиой 0 0 0 33 17 90 2,2
0.0 мес. 1,7 2.5 4,0 П 17 190 15,2
1,0 год 0 4.0 4,0 34 28 23 15,0
1,5 года 0 4,0 2,0 12 20 23 15,2
2,0 года ¡.2 0 0 31 23 19 13,7
2,-0 года 3,2 0 0 2Ь 13 80 18,7
5.0 года 0 0 0 24 14 100 20,2
Активность ферментом дрожжах, у. е.
мдг
ГДГ АДГ СДГ Р-Фрук- тофура-нозн- дазз
3,5 1,2 24,0 332
3,0 2.3 3,1 695
2.9 2,9 • 784
0 0 1,7 58$
0 0 1,4 328
0 0 0 442
0 0 0 2?3
0 0 0 574
2.1
3.4 2,9 О
1,4 О О О
1.2 в.П
5.3
4.4 2.2 З.У 1.0 1.4
сколько увеличилась. По данным фаЗоконтрастмой микроскопии, в этот период обнаруживались первые признаки угнетения дрожжевых клеток. В течение последующей выдержки усиливался автолиз дрожжевых клеток. Достаточно активная протеиназа ускоряла гидролиз белков и ферментов дрожжей. В результате активность изученных дегидрогепаз в клетках заметно снижалась. На 2-м и 3-м годах выдержки эти процессы продолжались. В дрожжевых клетках, выдержанных в шампанском 3 года, почти не обнаруживалась активность большинства дегидрогеназ. Вместе с тем в клетках были достаточно активны гидролитические ферменты.
Рис. 9, Динамика изменения активности ферментов вина при вторичном
брожении.
I — сукцикатдетидрогеназа; 11 — лактатдегидрогеназа; Ш — (1-фрукто-фуранозидаза; IV' — протеиназа.
Надо полагать, что ферменты дрожжевых клеток принимают участие в ферментативных реакциях, протекающих в шампанском. Естественно, что в связи с различием активности отдельных ферментных систем дрожжей на различных стадиях послетиражной ■выдержки, характер вызываемых ими превращений в течение 1-го, 2-го и 3-го годов также существенно отличался. Наряду с ферментами дрожжей следует принимать во внимание и ферментный комплекс вина.
Из рис. 9 видно, что в первые сутки вторичного брожения большая часть ферментов вина (кулажа) адсорбировалась размножающимися дрожжевыми клетками. Лишь на 7—14 сутки брожения дрожжи начали выделять ферменты. К концу вторичного брожения в шампанизируемом вине были достаточно активны почти все ферменты. Усиливающийся на протяжении 1-го года выдержки автолиз дрожжевых клеток обусловливал дальнейшее обогащение вина ферментами дрожжей. Максимальная активность ферментов в шампанском обнаруживалась к концу первого года выдержки (табл. 11), что согласуется с результатами исследований А. И. Опарина и сотр. (1947). В дальнейшем на 2-м и 3-м годах выдержки активность некоторых ферментов в вине снижалась. Однако, как свидетельствуют наши данные, полней инактивации ферментов в выдержанном шампанском не происходит. Таким образом, в отличие от ранее существовавшей точки зг ения, можно считать, что биохимические процессы не затухают полностью после первого года выдержим. Для второго и третьего годов бутылочной шампанизации характерна меньшая интенсивность биохимических превращений. Данные об изменении ачспгвности ферментов в дрожжах и в пине подтверждаются динамикой биохимических показателей в процессе шампанизации вин в бутылках.
Исследование биохимических превращений,
протекающих в вине на различных стадиях бутылочной шампанизации
В начальный период шампанизации дрожжевые клетки ассимилировали растворенный в вине кислород, при этом снижался ОВ-потенциал (рис. 10). Размножающиеся дрожжевые клетки потребляли значительную часть азотистых веществ. За исключением пролмна большинство аминокислот и особенно глютаминовая кислота в основном дезаминнрова-лнс1 в течение 7 дней (табл. 12). Одновременно дрожжевые клоки выделяли цистенн и метионин. Интенсивность ассимиляции аминокислот к 14-м суткам брожения замедлялась и в дальнейшем главным образом происходило выделение амн-
Рис. 10. Биохимические превращения при бутылочной шампанизации. I — восстановительная способность; II — О В-потенциал; III — общий азот; IV — аминный азот,
нокислот дрожжами. Причем концентрация в вине лизина, аргинина и валина уже на 30-й день брожения стала выше, чем в исходном купаже, В течение следующего периода (30— 365 суток) автолиз дрожжей обусловил накопление в вине почти всех аминокислот. Наряду с накоплением аминокислот происходили процессы их превращения в спирты, кислоты и др.
В период вторичного брожения, которое заканчивалось на 30-е сутки, наблюдались существенные изменения веществ, создающих букет шампанского (табл. 13). Образующиеся при этом высшие спирты и а це та льде гид обуславливают появление неприятных тонов) а высококипящие эфиры и фенил-этанол придают цветочные и эфирно-маслянистые оттенки. Как показали газохром а тографические анализы, в последующий период превращения летучих соединений продолжаются:
Таблица 12.
Изменение аминокислот в вине при бутылочной шампанизации
Аминокислоты С «>л1'рж«1иле ыииокислот и вине, мг/л
Продолжите.!! нгкть шампанизации, сутки
0 1 7. 1 Н 1 30 | 365
Лизин 33,0 29.8 31,1 41,3 38,9
Гнети ЛИ 11 7.9 3,7 + 21,2 8,9
Аргинин НО 142 12<> 175 170
Лспарагнрюпап
кислота 31.3 9,6 22,8 23,4 27,6
Треоп |щ 20,3 11,8 15,1 35,7 14,1
Серии 23,3 10,9 13,3 14,7 19,1
Глютамшювая
кислота 73,7 18,5 14.0 38,1 34,1
Пролин 256 256 220 182 296
Глицин 18,1 14.5 13.0 10,1 21,9
Алании 121 103 99,5 83,7 108
Цисте и и - + 3,0 + + 1,3 12,5
Валик 9,4 9,0 9,6 12,8
Метнонин + " 8,7 + -Г +
Изолейцнн 14,2 12,5 7,3 11,3 14,9
Лейинн '31,6 20,6 16,7 21,0 30,4
Тирозин 17,6 16,2 14,4 13,5 14,4
Феннлаланин 18,8 11,9 12,1 11,6 13,6
Сумма 810,8 682,3 623,9 695,4 825,7
-(--небольшие количества
ацетальдегид восстанавливается, спирты и кислоты этерифн-цируются. Эти процессы, протекающие после т1ервого года выдержки, вызывают изменение гармонии первоначального букета.
Второй и третий годы выдержки характеризовались заметным снижением интенсивности биохимических процессов (рис. 10). Прекращалось накопление в вине азотистых веществ, почти не изменялась восстановительная способность вина. Легализирующиеся дрожжевые клетки выделяли в этот период значительно меньшее количество различных компонентов. Вместе с тем, как показали данные фазоконтрастпоп микроскопии, в этот период в дрожжевых клетках повышалась концентрация свободных липондных включении, часть пз которых, естественно, переходила в вино. Можно предположить, что лнпнды, выделяющиеся легализирующимися дрожжами при послетнражнон выдержке, участвуют в'сложении вкуса и букета бутылочного шампанского. Накопле-
Таблица 13.
Изменение букетнстых веществ купажа при вторичном брожении
Компоненты
Содержание букетнстых веществ в купаже н шампанском, мг/л
После брожения
7 сут<ж | 14 суток | 30 суток
Ацетальдегид Этилацетат Н-лропанол Изобутанол Изоамиловый спирт Этил ла ктат+гек с и -ловый спирт Этилкапронат+гепгн-ловый спирт Этилкаприлат Изоамнлкапроиат Диэтилсукцичат Этиллеларгенат Этнлкапрннат Изоам нлканрнлат Фенил этил ацетат Фом ил этиловый спирт Этиллаурит Изобутилканрннаг Изоам илкап ринат Диэтилмалат Этилмнристат Пзоамиллаурпг Этилпалыштат Кислый этиловый эфир янтарной кислоты
пне сложных эфиров, териемоидов, лилидав н других важных в оргаполептическом отношении соединений при длительной выдержке кюве и протекание биохимических превращений при низком уровне ОВ-потенциала способствует формированию неокисленного гармоничного и тонкого букета и вкуса бутылочного шампанского. Описанные изменения компонентов букета позволяют подойти к пониманию сущности возникновения специфических «подсолнечных» тонов выдержанного шампанского.
Роль дрожжей в сложении качественных особенностей шампанского
А. М. Фролов-Багреев (1859), Р. Г. Агабальянц (1962) и др. неоднократно указывали «а важность дрожжей в формировании качественных особенностей шампанского. Однако
17 32 56 32
47 52 55 40
12 12 12 12
30 28 37 40
120 120 140 150
19 35 53 ■ 61
12 17 31 50
14 14 15 22
8,5 8,5 15 17
33 41 44 48
8.0 9.5 11 11
2,6 2,0 3,8 6,7
1,3 2,6 2,8 2,9
0,09 о.ов 0,10 0,50
й,0 13 15 21
0,11 0,41 0,43 0,72
0,8 1,3 1.9 2,1
0,8 0,9 1,3 1,7
1,2 1,3 1,4 1,4
0,41 . 0.30 0,31 0.36
5,7 5,9 6,2 7,1
7,0 10 9,5 13
6.4 12 14 10
данные о влиянии дрожжей на состав веществ, обусловливающих пкус и букет шампанского, отсутствовали.
Опыты по шампанизации купажа с использованием четырем штаммов шампанских дрожжей достаточно убедительно обнаружили существе!иные различия в качественных особенностях полученных образцов шампанского- Было отмечено, что в шампанских 'винах, для получения которых использовались дрожжи ФШ-1 и ФШ-2, появился развитый тонкий букет, характерный для бутылочного шампанского. Их дегустационная оценка была соответсвтенно 9,1 и 9,0 балла. Согласно данных газохроматографическнх анализов (табл. 14),
Таблица 14,
Влнкнке штамма дрожжей на состав образующихся при шампанизации
букет истых веществ
Компоненты Содержание букетистых веществ в шампанском при использовании (мг/л) дрожжей
Д1Ш Штейнберг-92 ФШ-1 ФШ-2
Этиллакгат Этилкаприлат И: ¡от • • ал кап рон ат у-бу г.,рочактон Диэт и лг укиинат Эшлпсларгоиат Этилкагфннат Шо а м илка пр и л а т Фенил эчилаиетат Фенил:«иловый спирт Эгпллаурат Ии>бу т ил ка п р и н а т Н;и1амнлкапрниат Этклмирнстат Изоампллаурат Дншишалат Э т: и пальм и та т Пропионовая кислота Л1<11^(я:1ая кислота Из:1валерианован кисло Капроновая кислит а Капри,ювая кислота ГК лартновая кислота Капрнновая кислота Кислый этиловый эфир янтарной кислоты
18 78 77 130
11 32 22 28
0 5,6 4,5 16
0,51 0 0,44 0,48
5,1 3,7 4,2 4,4
2.5 0,У 7,0 11
3,5 10,8 8,9 2,0
1,1 3,7 1,6 5,4
0,13 0,19 0,78 0,15
12 7,8 16 39
0,14 0 0,13 1,4
0 0 0,79 0
0 0,7 0,25 1,4
0.43 0,72 1,2 0,75
0 0.65 0 0
8,2 7,0 7,6 10
Г.,0 12 10 7,8
1,5 5,8 1,(> 2,1
1,0 4.3 1.4 2,0
0.8 0.2 1.2 0.3
0,2 0 ■0,3 0.7
0 0,5 0 0
0.5 1,1 0,7 0,7
03 0.3 0.7 0,1
7,6 21 19 16
в этих образцах шампанского содержалось больше этиловых н игшамиловых эфиров жирных кислот и 2-фенилэтилового спирта. При использовании дрожжей Штейнберг-92 органо-
лептические качества шампанского были посредственными--8,9 балла. Наиболее низкокачественное шампанское (оценка 8,7 балла), которое отличалось и наименьшим содержанием почти всех изученных 'веществ, било получено в опытах с дрожжами М.Ш.
Практическое применение дрожжей, образующих важные с органолептической точки зрения вещества, позволит получать шампанское с высококачественным букетом и вкусом.
Биохимические процессы при послетиражной выдержке
вина с дрожжевыми клетками с нарушенной структурой
Для интенсификации биохимических процессов при шампанизации Л. И, Опарин н сотр. (1947), Н. М. Сисакян, Л. К- Родопуло, И. Л. Егоров (1961, 1963) и др. рекомендовали вносить при тираже автолизаты дрожжей. Нами проведены исследования шроцесса шампанизации с добавлением дрожжей с механически разрушенной структурой клетки. Раздавливание дрожжей » камере при —70° С {Любимов, Львов, 1968) обеспечивало полное разрушение клеточных структур и сохранение ферментов в активном состоянии. В бутылку ем-к. 0,8 л. с опытным тиражом, включающим купаж, 2,2% сахара и дрожжи Штейнберг-92, вводили различные количества разрушенных дрожжей: 0,4, 1,2, 2,4, 3,2 г.
Биохимические исследования показали, что в присутствии ферментов разрушенных дрожжевых <клеток ускорялись гидролитические реакции, В дрожжевых клетках с ненарушенной структурой в 'Процессе выдержки уменьшалось содержание азотистых, фосфорных соединений, полисахаридов, особенно гликогена, ¡причем при наличии разрушенных клеток эти изменения были значительно больше. В шампанизируемом вине в процессе послети-ражной выдержки повышалось содержание общего азота и тем значительнее, чем выше была доза внесенных разрушенных дрожжей. Обогащение вина соединениями фосфора происходило за 'Счет кислотораствори-мой фракции, в которой значительно возрастал удельный вес органических форм. В процессе шампанизации особенно в образцах с добавлением механически разрушенных дрожжей увеличивалось содержание этиловых эфиров жирных кислот, днэтилсукцината, дпэтилмалата и кислого этилового эфира янтарной кислоты. По дегустационной оценке опытные образцы были лучше контрольных, особенно высокий балл получило шампанское с добавлением 2,4 г разрушенных дрожжей. Таким образом, внесение дрожжей с -нарушенной структурой ускоряет биохимические процессы и улучшает качество шампанского, ■
л< * $
В результате проведенных исследований создались предпосылки для развития биохимической теории процесса бутылочной каипшшзлшш. Установлено наличие 4-х основных периодов, каждый из которых отличается специфическими биохимическими превращениями, 1-й период, продолжающийся 7 дней, характеризуется размножением дрожжей и ассимиляцией компонентов пина. В течение второго периода (7— 30 дней) оканчивается вторичное брожение добавленного перед шампанизацией сахара, В третий период, продолжающийся до конца 1-го года выдержки, протекают интенсивные биохимические превращения. Четвертый период (2 и 3 годы выдержки) отличается медленно идущими биохимическими превращениями. На основании анализа экспериментальных данных и литературных сведений обоснованы факторы, оказывающие влияние на 'процесс бутылочной шампанизации: состав шампанизируемых вииоматерналов, вид используемых дли шам'паннзашш дрожжей, добавки различных веществ в тиражную смесь, условия послетнражной выдержки.
Результаты экспериментальных исследований позволяют подойти к углубленному пониманию механизма биохимических превращении, происходящих при вторичном брожении и послетнражпой выдержке. Получившая дальнейшее развитие биохимическая теория бутылочной шампанизации может быть положена в основу совершенствования технологии бутылочной и резериуариоп шампанизации.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ РЕЗЕРВУАРНОЙ НЕПРЕРЫВНОЙ ШАМПАНИЗАЦИИ
Метод шампанизации вина н потоке, разработанный Г. Г, Агабальннцем, А. Л, Мержаинаном и С, А. Брусилов-скнм (1959), продолжает совершенствоваться. В результате работ Г, Г, Лгабальянца, А, А. Мержаниана, С, А, Брусилов-ского и Н. Г, Саришвилн (1968) принцип непрерывности был распространен на ряд подготовительных и заключительных стадии процесса. Современная технология производства шампанского непрерывным методом (Брусиловскнй, Мержаннаи, Саришвили, Кншковскнп, 1970; Брусиловскнй, Саришвили, 1973) позволяет подойти вплотную к решению задачи создания завода-автомата шампанских .вин. Такой прогресс технологии стал .возможен после глубоких исследований физико-химических и биохимических процессов (Агабальянц и сотр., 1962, 1965; Мержаниан, 1962; Родопуло, 1959; Герасимов,
Смирнова, 1965; Кишковский сотр., 1965; Филиппов, 1966; Джурикянц, 1966; Саришвили, Орешкина, Бруснловский, 1970; и др.).
Биохимические явления при воспроизводстве дрожжей
Культивирование дрожжей для непрерывной шампанизации осуществляется поточным методом, в котором предусмотрена аэрация культуральиой жидкости (Саришвили, 1965). Наши исследования показали, что аэрация, наряду с приростом биомассы дрожжей, вызывает интенсивные окислительные процессы в вине. Так, при воспроизводстве дрожжей с аэрированием накапливалось до 500 мг/л альдегидов, в основном свободного ацетальдегида. В модельных опытах было показано, что биосинтез альдегидов осуществляется главным образом за счет окисления этанола и в меньшей мере в результате сбраживания Сахаров. По всей вероятности, окислительная активность винных дрожжей подавляется глюкозой, т. к. в питательных средах с высокой концентрацией сахара (5—10%) при размножении дрожжей образуется меньше альдегидов, чем в среде с 2% сахара. Имеются данные, что глюкоза репрессирует синтез алкогольдегидро-геназы. При низкой концентрации сахара дегидрирование этанола вина дрожжами усиливается.
Наряду с альдегидами -в культуральиой жидкости накапливались повышенные количества (2—5 мг/л) диацетила, который, по данным Л. К. Родопуло п сотр. (1969), вызывает появление тона окисленности. Размножающиеся дрожжевые клетки интенсивно ассимилировали азотистые вещества, в вине почти не оставалось аминокислот. При чрезмерном накоплении в культуральиой жидкости нежелательных компонентов и значительном ухудшении качества вина нами совместно с Н. Г. Саришвили рекомендуется проводить предварительное сепарирование дрожжей разводки и использовать для шампанизации суспензию дрожжей.
Биохимические процессы при шампанизации в потоке
Биохимические процессы при непрерывной шампанизации исследователи непосредственно в производственных условиях на ряде заводов. Было установлено (табл. 15), что в процессе, шампанизации вина в потоке происходит 'некоторое увеличение активности эстераз, р-фруктофуранозидазы, протеаз. Содержание общего азота во всех резервуарах изменялось незначительно. Хроматографическим анализом было обнаружено некоторое накопление аланина, глицина, глютаминовой
кислоты, пролина, лейцина. При шампанизации происходи?; с одной стороны, автолиз дрожжей и гидролитический распад белков и пептидов, в результате чего шампанское обогащается аминокислотами и пептидами, с другой стороны — биохимическое превращение аминокислот, вследствие чего уменьшается их содержание. В зависимости от того, какой из этих процессов преобладает, наблюдается более или менее заметное накопление аминокислот;
Таблица ¡5
Изменен»« биохимических показателей вина в процессе непрерывной шампанизации
Активность ферментов в вине, у. е. Содержание азотистых в айне, мг/л веществ
Номера резервуаров . о ¿52 зс» О <0 «а <и ь* о Си с 2 ег> О- <и а 55 а « •о Ч о г* V О »А № О £ « I я «3 3 =■ £ сч О = 3 = та X л
1 37 7 2,2
2 48 9 3,1
3 46 16 3,5
4 53 26 3,5
5 41 43 3.9
6 44 33 3,5
7 53 21 3,9
343 8,7 103 7,5
370 10,5 110 7,0
359 12,5 117 84
333 295 120 9,8
354 34,0 110 8,4
333 26,0 115 7,1
352 15,5 125 7,3
В резервуарах бродильных батарей, уменьшалось содержание яблочной и отчасти лимонной кислот и увеличивалось содержание молочной кислоты вследствие прохождения яблочно-молочного брожения. Отсутствие кислорода и обогащение шампанского восстанавливающими веществами способствовало снижению ОВ-лотенциала, Протекающие при низком ОВ-потенциале биохимические процессы обусловливают формирование шампанского высокого качества.
Особенно -большое значение для усиления автолитических процессов имеют установленные в конце потока резервуары с наполнителями для задержания дрожжевых клеток. Как показали исследования дрожжевой гущи из зоны насадок, почти 100% клеток являются мертвыми. Вследствие интенсивных автолитических процессов в гуще очень -высока активность ферментов, велико содержание азотистых и поверхностно-активных -веществ (та£л. 16). При протекании через зону насадки шамшаиское обогащается этими компонентам и, интенсифицирующими биохимические реакции, улучшающими вкус, букет, игристые и пенистые свойства.
Таблица 16.
Изменение биохимических показателей вина в резервуаре с насадкой
Шампанизируемое вино
Показатели Размерность до лрохож-дения через насадки после прохождения через насадки Вино из зоны насадок
Активность
р-фруктофуранозидазы у, е; 106 153 652
Активность протеаэы у. е. 12 26 424
Активность эстераэ у. е. 3,7 3,9 16,0
Общий азот мг/л 332 387 4480
Аминный азот х 69 73 767 П о веря постно-активные
нсщестпа отн, ед. 52 95 220
Вместе с тем результаты наших исследований в 1962— 1965 гг. и анализ биохимических процессов, протекающих при непрерывной шампанизации бродильной смеси с 5% сахара, обнаружили, что наличие остаточного сахара тормозит скорость процесса автолиза дрожжей. Поэтому более перспективна шампанизации на «брют». В этом случае, по нашим данным и исследованиям Н. Г. Джурикянц и др. (1966, 1970), выше скорость автолитических процессов, хотя направленность основных биохимических превращений изменяется незначительно.
Указаное обусловлено тем, что при непрерывной шампанизации происходит в основном вторичное брожение и почти отсутствуют наиболее важные с биохимической точки зрения 3 и 4 'Периоды, определенные в развитой теории процесса бутылочной шампанизации. Под шампанизацией следует понимать не только и не столько вторичное брожение, сколько длительную выдержку шампанизируемого вина на дрожжах. Дальнейшее совершенствование технологии непрерывной шампанизации, по нашему мнению, должно идти -по пути максимально возможного воспроизведения условий, существующих при длительной бутылочной выдержке шампанского. С этой целью «ами совместно с Г, Г. Агабальянцем в 1965 г. было рекомендовано сброженное насухо шампанизируемое вино с,-дрожжами направлять в резервуары с насадками.
В этих резервуарах длительная задержка и протекающий автолиз дрожжевых клеток позволяет воспроизвести условия 3-го периода бутылочной шампанизации. Для ускорения биохимических реакций в таких резервуарах возможно регулирование температурных режимов. По мнению С. А. Бруснловского и Н. Г. Саришвили (1973), возможна
ьыдёржкй шампанизированного вина в резервуарах в течение 1,5—2 лет с целью производства выдержанного шампанского методом непрерывной шампанизация.
Биохимические изменения при обработке шампанизированного вина
Исходя из того, что согласно результатам ранее описанных исследований, обработка холодом и тепловая обработка вина с дрожжами являются эффективными приемами интенсификации автолитических процессов, были проведены лабораторные опыты по обработке шампанизированного вика с. дрожжами при различных температурах. При этом было установлено (рис. 11), что после обработки холодом п вине
Рис. 11, Изменение активности ферментов вина при термической обработке
шампанизированного вика с дрожжами. Г — до обработки; II — после обработки в течение 2-х суток; Ш — после обработки в течение 5 суток; IV — после комбинированной обработки 1 сутки при —5° С и 1 сутки при 30° С; V — после комбинированной обработки I сутки при —5° С и 2 суток при 30° С.
— при 30° С.
— при —5° С.
— протеиназа
— р-фруктофуранозидаза — пептидааа
повышается активность гпротеиназы к пептвдазы. В процессе нагревания наряду с ферментами накапливались азотистые вещества, кроме того улучшались игристые свойства шампанского. При увеличении "продолжительности термического воздействия эти изменения становились более заметными. Наибольшая интенсивность биохимических 'превращении достигалась 'При комбинированной термической обработке, В этом случае при обработке холодом обеспечивался переход ферментов из дрожжевых клеток в внно, а при последующем нагревании и выдержке создавались благоприятные условия для их действия. Положительное значение тепловой обработки шампанизированного вина было отмечено С. Л. Бруенлов-ским, Н. Г. Саришвили (1973), Б. Л. Филипповым и сотр. (1973).
Полученные данные показывают возможность ускорения биохимических процессов после вторичного брожения путем термического воздействия на шампанизированное вино с дрожжами. Указанное позволяет за сравнительно непродолжительный период воспроизвести процессы, характерные для длительной послетиражноп выдержки.
Таким образом, проведенные исследования определяют биохимические основы производства шампанского непрерывным методом. Благодаря этому намечаются пути регулирования биохимических процессов формирования шампанского с целью интенсификации технологических режимов и улучшения качества шампанского.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Как видно из приведенных выше данных, наши исследования развивают и углубляют основные теоретические положения о процессе шампанизации, выдвинутые советскими учеными А. И. Опариным, Г. Г. Агабальянцем, Н. М. Сиса-кяном, А. К. Родопуло, дополняют их новыми данными о составе виноматериалов и шампанского, о роли различных компонентов в сложении качественных особенностей шампанских вин, о значении и характеристике отдельных биохимических процессов в формировании специфического вкуса и букета шампанского. Анализ накопленных литературных сведений и обобщение экспериментальных данных позволяют предложить общую биохимическую теорию процессов формирования шампанского.
Биохимическая теория процессов формирования ша м панского
В основу теории «положены представления о процессе формирования шампанского, как о сложном биохимическом и физико-химическом процессе, на направленность которого оказывают влияние состав шум па и тируемых випоматерна-ло», фнзиолого-бнохимическне признаки используемых для шампанизации дрожжей и особенности процесса шампанизации.
Так, и зависимости от величины активности ферментов, содержания отдельных химических веществ, .величины рН, уровня ОВ-потенциала в киноматериале биохимические процессы формирования шампанского протекают с различной интенсивностью и направленностью. Исходя из накопленных в последние годы и биохимии данных, можно полагать, что ряд соединении виноматериалов при шампанизации вызывает индукцию синтеза ферментов в дрожжевых клетках, некоторые компоненты, -напротив, выступают в роли репрессоров синтеза внутриклеточных ферментов. То-есть углеводы, органические кислоты, азотистые вешества и другие компоненты киноматериалов участвуют в регуляции биосинтеза ферментов в клетках дрожжей -и вместе с тем в регуляции действия ферментов дрожжей и вина. С этой точки зрения роль составные компонентов виноматериалов в регулировании хода биохимических 'Процессов при шампанизации становится особенно важной. Наряду с этим компоненты виноматериа-ла, переходя в шампанское, участвуют в сложении его вкуса и букета.
Характер биохимических превращений при вторичном брожении во многом определяется физиологическими и биохимическими особенностями шампанских дрожжей. При этом основную роль играет наличие и активность в дрожжевых клетках ферментных систем, 'катализирующих процессы трансформации отдельных соединений бродильной смеси. Немаловажное значение имеет химический 'состав дрожжей, компоненты которых, переходя тез клеток в среду, изменяют состав шампанизируемого вина.
Технологические особенности процесса шампанизации в бутылках и резервуарах, условия контакта шампанизируемого вина с дрожжами, температурные режимы и ряд других факторов в конечном счете существенно влияют на формирование качественных особенностей шампанского. Использование различных технологических приемов позволяет регулировать биохимические процессы формирования шампанского.
На основании имеющихся экспериментальных данных и
литературных сведении в диссертации подробно рассматривается влияние составных компонентов вино матер и а лов, способов их получения и обработки, свойств применяемых при шампанизации дрожжевых клеток, особенностей шампанизации на процессы формирования шампанского.
В соответствии с предлагаемой теорией намечеиУ биохимические пути совершенствования технологии и повышения качества шампанского в 3-х основных аспектах: 1) регулирование процессов при получении виноматериало» оптимального состава; 2) направленное изменение физиолого-биохими-честсих особенностей дрожжевых клеток, их селекция и выбор штаммов с ценными для производства биохимическими признаками; 3) 'регулирование ■биохимических процессов при шампанизации. При этом уделяется "большое внимание регулированию окислительно-восстановительных реакций, ферментативных превращений, процессов автолиза дрожжей в шампанских виноматериалах и шампанском, применению для этих целей биологического метода ассимиляции растворенного в кулажах кислорода, выдержки купажей в потоке, тепловой обработки и обработки с дрожжами при —5°С. Подчеркивается возможность изменения состава виноматериалов и шампанского при использовании различных рас дрожжей, важность применения дрожжей, обладающих высокой восстанавливающей способностью, синтезирующих небольшие количества изоамилового и изобутнлового спиртов и повышенные количества важных в оргаиолептическом отношении соединений, иеобходим ость оптимизации условий культивирования дрожжей. Отмечается, что регулирование биохимических процессов при бутылочной шампанизации может быть проведено путем изменения условий контакта шампанизируемого вина с дрожжами, вида укупорки, температурных режимов выдержки, внесения добавок в тиражную смесь, а при непрерывной шампанизации, помимо отмеченных приемов,— путем выдержки сброженного на «брют> вина в резервуарах с насадками, обработки шампанизированного вина с дрожжами холодом и теплом и др.
В заключение намечены перспективы развития биохимической теории процессов формирования шампанского.
Предлагаемая биохимическая теория процессов формирования шампанского позволяет представить механизм сложных биохимических процессов, протекающих на отдельных стадиях образования и созревания шампанского, а также определить способы регулирования этих процессов. Данная теория может быть 'положена в основу совершенствования технологии н повышения качества шампанского.
выводы
1, В целях выяснения биохимической природы процессов формирования шампанского проведены детальные исследования состава виноградного сока, вино материалов и шампач-ского и биохимических превращений отдельных компонентов гнна на различных стадиях образования и созревания шампанского. Для решения этих задач использованы методы: хроматография на бумаге и в топком слое, газожидкостиая хроматография, гелевая фильтрация, стжтрофотометр-ия, полярография, электронный парамагнитный резонанс и др. Разработано и модифицировано 12 методов анализа состав-пых компонентов вил и шампанского.
2. Получены новые данные об отдельных компонентах шампанских 'виноматериалов п шампанского:
а) помимо ранее известных в вине обнаружены малат-, глютамат-, ал алии-, сукцинят- н лактатдегидрогепазы, гидролазы эфиров карбоновых кислот; капроновой, каприловой и молочной. Эти ферменты играют важную роль в биохимических процессах формирования шампанского;
б) из шампанских виноматериалов с использованием се-фадекса выделены натнвные белки, показано наличие в их составе 2—3 фракций различного молекулярного веса, определен аминокислотный состав белка. Изучон не исследованный ранее фракционный состав фосфорных соединений вина. Идентифицировано и определено 7С веществ, обусловливающих вкус и букет шампанского, среди 'которых 18 -компонентов количественно определены в шампанском впервые;
в) предложенным намн объективным методом оценки аромата получены аромограммы вин и шампанского. Найдено, что в композиционном составе летучих веществ, содержащихся в винах и их парах, имеются существенные различия. Установлено, что в образовании букета игристых вин и шампанского основную роль играют этил ацетат, нзомнловый и изобутнловый спирты, ацетальдегпд, этиловые эфиры жирных кислот и другие вещества, упругость паров которых над шампанским велика и действие на органы обоняния значительно.
Полученные результаты позволяют детализировать представления о составе вин и обооновать объективные критерии для оценки .качества шампанского.
3. Исследования биохимических процессов при получении виноматериалов объясняют сущность не изученных ранее явлений и показывают, что:
а) окнслителыю-вссстановитслышз реакции, сопровождающиеся появлением регистрируемых методом ЭПР свобод-
ных радикалов, наиболее интенсивно протекают на первых стадиях процессов формирования вина;
б) в начальный период алкогольного брожения уменьшается активность большинства ферментов виноградного сока, к концу брожения дрожжевые клетки выделяют ¡в вино снксидоредуктазы и гидролазы;
в) легколетуч,ие эфиры вина образуются в основном при брожении, высококипящие синтезируются при брожении й выдержке вина 41а дрожжах главным образом под действием гидролаз эфирав карбоновых кислот;
г) при аэрации значительно снижается концентрация сложных эфиров, увеличивается относительное содержание ацетальдегида и высших спиртов, что вызывает ухудшение букета и вкуса вина.
4. На основании исследований цитофизиологических и биохимических изменений, возникающих в дрожжах и вине при выдержке и термической обработке, предложен механизм процесса автолиза дрожжей в вине. Установлено, чго в этом процессе -существенную роль играют эндогенные процессы в клетке (активация внутриклеточных протеиназы и пептид азы, вызванные их действием гидролиз белков, разрушение субклеточных структур, нарушение клеточной регуляции ферментов и др.), экзогенные факторы (рН среды, наличие метаболитов и других веществ в вине) и температурные условия. Выяснено, что в процессе автолиза дрожжевые клетки выделяют в внно пептид-гидролазы, дегидрогеназы. около 20 аминокислот, сложные эфиры, терпеноиды, жирные кислоты и другие вещества, обусловливающие формирование специфических тонов. Показано, что состав переходящих в вино компонентов определяется расой дрожжей, физиологическим состоянием клеток н режимами их автолиза,
5. В результате исследований большого числа компонентов, участвующих в сложении вкуса и букета вина, показаны биохимические особенности процессов при различных методах удаления кислорода и тепловой обработки виномате-риалов. Выяснено, что благоприятные условия для получения высококачественных 'вином атер на лов создаются в случае биологической ассимиляции кислорода после операции купажа и последующей 1—2 месячной выдержки купажа с дрожжами в потоке. Регулирование биохимических процессов пра тепловой обработке виноматериалов может осуществляться путем исключения тиражного ликера, введения дрожжевых клеток и др. При повышенных температурах (свыше 40° С) в вине ускоряются окислительно-восстановительные реакции, но усиливается инактивация ферментов и реакция мела-нондинообразнования. Кроме того при нагревании бродиль-
Ной смеси происходит термический распад фруктоШ, что свидетельствует о предпочтительности тепловой обработки купажа без ликера.
Подученные данные имеют практическое значение для обоснования рациональной технологии подготовки виномате-риалсив к шампанизации.
6. Развита биохимическая теория процесса бутылочной шампанизации. Согласно этой теории определены отличия в направленности и интенсивности биохимических. превращений в течение 4 главных периодов шампанизации в бутылках. Выявлена новая-качественная особенность последнего периода, для которого, как показывают экспериментальные данные, характерно медленное протекание биохимических превращений, -формирующих качественные особенности шампанского. Теоретически обоснованы способы регулирования биохимических процессов при бутылочной шампанизации.
7. В результате многолетних исследований биохимических процессов, протекающих на различных стадиях резервуарной шампанизации вина в потоке, ^показаны биохимические превращения отдельных компонентов вина при воспроизводстве дрожжей, при 'непрерывной шампанизации и обработке шампанизированного вина. Установлено, что биохимические реакции после вторичного брожения интенсифицируются при выдержке сброженного на «брют» шампанизированного вина с дрожжами в резервуарах с насадками и при обработке шампанизированного вина с дрожжами холодом и теплом. Таким образом, найдены -биохимические пути воспроизведения в условиях резервуарной непрерывной шампанизации процессов, происходящих при длительной послетиражной выдержке шампанского в бутылках.
8. На основании •обобщения полученных экспериментальных данных и литературных сведений предложена биохимическая теория процессов формирования шампанского. В данной теоршг рассматриваются сущность сложных биохимических процессов, протекающих на различных стадиях образования и созревания шампанского, влияние отдельных факторов на их направленность и способы регулирования процессов с целью совершенствования технологии и повышения качества шампанского.
Ь п й со к
)>&бЬт, ёпубЛнков&нных по материй лам диссертации
Авакянц С. П., 1961, Прибор для характеристики устойчивости дисперсной системы СОг/вино. Виноделие и виноградарство СССР, № 3, 43.
Лвакянц С. П., 1964, Исследование устойчивости дисперсной системы СОг/вино. Тезисы докладов на научно-технической конференции ВЗИППа, 42.
Лвакянц С. П., Белоусова И, Д„ 1966. Активность Р-фруктофурано-зцдазы при шампанизации вина в непрерывном потоке. Прикладная биоХИМИЯ И ИНКробЧОЛОГ)!я. 1, вып. 1, 57.
Лвакянц С. П., 1965. О кислородном режиме розлива шампанского. Виноделие и виноградарство СССР, № 5, 18.
Авакянц С, П., 1965. Усовершенствование метода определения органических кислот вина. Научно-техническая информация, ЦИНТИПище-пром, винодельческая промышленность, № 4, 6.
Ааакянц С. П., 1965, Изменение устойчивости дисперсной системы СОг'внно при бутылочной шампанизации. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, .4» 2, 81.
Лвакянц С, П., 1966. Фракционирование белков н ферментов вина методом геле вой фильтрации на сефадексе, Рефераты докладов и сообщений IX Менделееве ко го съезда, вып. С, 117.
Авакянц С, П., 1965. Использование сефадекса для исследопании белковых веществ вина. Виноделие и виноградарство СССР, № 7, 10,
Авакянц С, П., 1965. О ферментатнвных превращениях в шампанском с участием р-фруктофуранозидазы. Доклады АН СССР, 165, № 1, 253.
Авакянц С. П., 1965. Разделение к определение аминокислот, Сахаров и кислот вина при помощи ионообменных смол и хроматографии на бумаге. Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии, № 11, 32.
Агабалъянц Г. Г., Авакянц С. П., 1965, Превращение органических кислот при непрерывной шампанизации. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, № 6, 34.
Авакянц С. П., 1965. Исследование биохимических процессов, протекающих при непрерывной шампанизации вина. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Москва.
Агабальянц Г. Г., Авакянц С. П.. 1965. Исследование автолиза дрожжей при непрерывной шампанизации. Виноделие и виноградарство СССР, № 1, 17.
Глонина Н. Н., Авакянц С. П. 1966. Количественный анализ аминокислот методом хроматографии на ионообменных смолах. Виноделие и виноградарство СССР, 4, 4.
Агабальянц Г. Г., Авакянц С, П., 1967. О биохимических процессах при бутылочной шампанизации вина. Тезисы докладов на научной конференции ВЗИППа, М., 129.
Лвакянц С. П., Белоусова И. Д., Гуляева В, С., J967, Сравнительная биохимическая характеристика различных технологических схем шампанизации вина в непрерывном потоке. Тезисы докладов на на\'ЧИОЙ конференции ВЗИППа, А1„ 135.
Лвакянц С, П., Белоусова И. Д., 1967, К методике определения активности ферментов п вине. Тезисы докладов на научной конференции ВЗИППа, М„ 133.
Лвакянц С. ГГ., Гуляева В. С., 1967, Новые методы определения некоторых форм азотистых веществ вина. Тезисы докладов на научной конференции ВЗИППа, М„ 13).
Лвакянц С, П., Шакарова Ф, И., 1SG7. Влияние полиэтилена на вино и шампанское. Тезисы докладов на научной конференции ВЗИППа, М„ НО.
Лвакянц С. П., 19G7. Колориметрический метод определения белков вина. Внноделие л виноградарство СССР, А« 5, 29,
Лвакянц С. П., Белоусова II, Д., i96S. Определение активности про-теолитнческих ферментов вина. Пищевая про им тленность, серия винодельческая, вып. I. 9.
Лвакянц С. П., Гуляева В. С,, 1968. Изменение азотистых веществ при непрерывной шампанизации. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, № 3, 5Э.
Агабальянц Г. Г., Лвакянц С, П., 1968. Биохимическое исследование тиражей бутылочного шампанского различных сроков выдержки. Виноделие и виноградарство СССР, № 4, 4.
Авакянц С, П., 1568, Новые методы биохимических исследований вина, ЦИНТИ Пищепром, брошюра, 4, 5 п. л.
Лвакянц С, П., Гуляева В. С,, Голышева Т. Н., 1968. К оценке различных д!етодов подготовки бродильной смеси для непрерывной шампанизации. Тезисы докладов на научной конференции ВЗИППа, 201.
Авакянц С. П., Белоусова И. Д., Нерсесянц Н. Г., 1968. Применение метода газо-жидкостной хроматографии для анализа связанных форм углекислоты в шампанском. Тезисы докладов на научной конференции ВЗИППа. 207.
Авакянц С. П., Шакарова Ф, П., Лебедева Т. И., 1968. Цитофизио-логическне и биохимические исследования дрожжевых клеток в вине при термической обработке и в процессе выдержки их на вине. Тезисы докладов на научной конференции ВЗИППа, 217.
Boidron J, N., Avakîanfs S. P„ Bertrand Л., 1909. Elude des composants de l'arôme des vins mousseux. «Connaissans de la Vigne et du vins, 3, N 1, 43.
Авакянц С. П., Шакарова <t>. И., Сергеева A. М,, 1969. Действие нагревания и охлаждения вина с дрожжами на структуру и свойства дрожжевой клетки. Прикладная биохимия н микробиология, 5, № 1, 72.
Avakiants S. P., Shakarova F, I„ Sergeyeva A, M,, 1969. Effect of vine heating and cooling with yeast, on the structure and properties ot a yeast cell. Microbiology Abstracts, 4, N 12, A 6930,
Агабальянц Г, Г., Авакянц С. П., Гуляева В. С., 1969. Определение азота меланоидинов в вине. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, Mi 4, 164.
Авакянц С, П., 1969. О биохимических процессах, протекающих при непрерывной шампанизации. Виноделие и виноградарство СССР, № 5, 7,
Авакянц С, П., 1969, К моделированию процесса обоняния и дегустационной оценки аромата вина. Тезисы докладов на 1-й Всесоюзной конференции «Структура и функция обонятельного анализатора животных и человека и его моделирование», МГУ, 3.
Авакянц С. П., 1969. Биохимические превращения ароматических веществ при шампанизации вниз. Теаксы докладов па 2-м Всесоюзном биохимическом съезде. Ташкент. 42.
Лвакянц С. П., 1969. Газо-жидкостная хроматография компонентов аромата вина, Тез и™ докладов на 2-м Всесоюзном биохимическом съезде. Ташкент, 54,
Лвакянц С. П., 1ЭТ0. К физико-хтыческой опенке букета вика. Виноделие и виноградарство СССР, Ли 2, 6.
Лвакянц С. П., Белоусова И. П., 1970. Превращение аминокислот и углеводов при термической обработке бродильной смеси. Известия высших учебных заведений. Пншеаая технология, № 2, 175,
Лва кянц С. П., 1970. Исследование состава веществ, обусловливающих букет шампанского. Прикладная биохимия и микробиология, 6, Л/г 3, 323.
Лвакянц С. П., Шакарова Ф. И., 1970. Цито физиология и биохимия автолиза дрожжей в вине. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, № 4, 31.
Лвакянц С. П., 1070. О химической природе компонентов букета вина н шампанского. Прикладная биохимия и микробиология, 6, № 4, 437,
Лвакянц С. П., Бел о усова И. Д., 1970. О дегидро ген азах вина. Сбор, шгк тезисов докладов на 2-й Всесоюзной конференции молодых ученых виноградарей и виноделов. Л1„ 109.
Авакян Б. П., Лвакянц С. II., 1970. Газохроматографическое исследование аромата вина. Промышленность Армении. № 7, 20.
С ар и ш вил я Н. Г., Лвакянц С. П., Лебедева Т. И., 1971, Исследование биохимических процессов при воспроизводстве дрожжей. Материалы научной конференции ВЗИППа. 4.
Лвгжянц С. П., Горло Г. В., Белоусова И. Д., Лебедева Т. И., Па-нарина И. И„ 1971. Биохимические и физико-химические исследования технологии производства шампанского на Гооьковеком заводе шампанских вин. Материалы научной конференции ВЗИППа, 19.
Лвакянц С. П., Шакарова Ф. И., Саркисова Л. С., 1971. Ферментативные превращения при автолизе дрожжей в вине. Материалы научной конференции ВЗИППа. 26,
Авакянц С. П., Белоусоеа И. Д., 1971. Выделение и исследование ферментов виноградного сока и вина. Материалы научной конференции ВЗИППа, 28.
Лвакянц С. П., Каюшин Л. П., Рихирева Г. Т., Шекшеев Э. М„ 1971. Исследование электронного парамагнитного резонанса в виноградных вина*. Материалы научной конференции ВЗИППа, 30.
Авакянц С. ТТ., 1971. Использование газовой хроматографии для разработки физико-химического метода оценки букета вина. Тезисы докладов второго республиканского совещания, посвященного применению хромато-графического метода в промышленности н в научно-исследовательских работах. Ереван, П.
Авакянц С. П., 1971, Газо-жидкосгная хроматография букетистыч веществ шампанского. Тезисы докладов второго республиканского совещания, поев я йен ко го применению хр^матографнческого метода в промышленности к в научно-исследовательских работах, Ереван, 18,
Авакянц С. П., 1971. Разделение и определение альдегидов и кетокис-лот вина и шампанского методом тонкослойной хроматографии. Тезисм докладов второго республиканского совещании, посвященного применению хроматографнческого метода в промышленности и в научно-исследовательских работах. Ереван,"19.
Белоусова И. Д., Авакянц С, П., 1971, Биохимическая характеристика способов обработки вина перед шампанизацией. Известия высших, учебных заведений. Пищевая технология, № 1, 92.
Авакяиц С. Пч Шакарова Ф, И., 1971. Биохимические и микробиологические методы исследования дрожжей и вина. ЦНИИТЭИ Пищепром, брошюра, 2,5 п. л.
Белоусова 11. Д., Двакянц С. П., 1971. О режимах тепловой обработки шампанским снноматерналоа, Известия высших учебных зав еде-пи», Пищевая технология, № 2, 100.
Авакяни С, П., Белоусова И, Д., Галкина Л. С., 1971. Действие ультрафиолетовых лучен на вино и его микрофлору. ЦНИИТЭИ Пищепром. Винодельческая промышленность, выи, -1, 1.
Авакянц С. II., Белоусова И. Д., Лебедева Т. П., Горло Г. В., 1971. Сравнительная характеристика методов выдержки купажей в потоке. Виноделие и виноградарство СССР, Л» 4, П.
Лаакяиц С. П., Авакян Б. П., 1971, Изменение микрофлоры при производстве шампанского. Биологический журнал Армении, 24, № 5, 46.
Авакяиц С, П., Крылов Б. К-, Шакарова Ф. И., 1971, Газохромато-графическое определение легколетучих компонентов вина, ЦНИИТЭИ Пищепром, Винодельческая промышленность, вып. 8, 3.
Авакянц С. П., 1971, О ферментах виноградного сока н вина. Доклады АН СССР. 201, № 4, 979.
Авакяиц С. П., Каюшин Л. П., Рихирева Г. Т., Шекшеев Э, М..- 1972. Исследование свободных радикалов при образовании и созревании виноградного вина. Парамагнитные центры и перенос электронов в биолог»• ческях системах. Пущнно на Оке, 15.
Авакяиц С. П., 1972, Изменение букет истых веществ при аэрацнн вина. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, № I, 95.
Авакянц С. П., Шакарова О, И., Саркисова Л. С,, 1972, Изменение активности ферментов в дрожжах и пине при автолизе. Прикладная биохимия и микробиология, 8, вып. 4. 481,
Авакянц С, П., Белоусова И. Д., 1972. Ферменты вина. ЦНИИТЭИ Пищепром, М.. брошюра, 2 п. л.
Авакянц С, П., 1972. О биохимической теории бутылочной шампанизации. Материалы научной конференции ВЗИППа, 9,
Авакянц С, П., Белоусооя И, Д., Паиарина Н. И., 1972. Биохимические процессы ири термической обработке шампанизированного вкна с дрожжами, ¿Материалы научной конференции ВЗИППа, 19.
Авакянц С. П., Лебедева Т. И., 1972. Биохимические превращения компонентов вина нрп приготовлении чистой культуры дрожжей для шампанского. Материалы научной конференции ВЗИППа, 27.
Шакарова Ф. П., Авакянц С. П., 1972. Влияние автолиза дрожжей на букетнетые вещества пина. Материалы научной конференции ВЗИППа, 30.
Белоусова И, Д„ Авакяни С. П.. 1972. Исследование эстераз вина. .Материалы научной конференции ВЗИППа, 32.
Авакянц С, Г1., Шакарова Ф. И., Шапиро М. X., 1972. Образование букетистых вещестц пина дрожжами. Материалы научной конференции ВЗИППа, 35,
Авакянц С, П., Каюшин Л, П., Ри.чирева Г. Т., Шекшеев Э, М„ 1972. Исследование свобод нор ад скальных процессов в винах методом ЭПР. Материалы научной конференции ВЗИППа, 56,
Авакянц С, П., Белоусова И. Д., Панарина Н, И., 1972. Биохимические превращения при термической обработке шампанизированного вина с дрожжами. Реферативный сборник «Винодельческаля промышленность», ЦНИИТЭИ Пищепром, М.. вып. 6, 3.
Рихирева Г. Т., Авакянц С. П., Шекшеев Э. М,, 1972, Изучение процессов формирования виноградного иина методом электронного парамагнитного резонанса. Тезисы секционных докладов на IV Международное биофизическом конгрессе. М., 373.
Авакянц С, П., Шакзрова Ф. И., 1973. Определение высококнпяши-: букетистых веществ пика к шампанского. Виноделие и в иного а дар с по СССР, № I, Ш.
Авакянц С. П., Матус В. К., 1973. Изменение цктахромов в винных дрожжах при автолизе. Известия высших учебных заведении. Пищевая технология, № 1, 79.
Лвакяни С. П., Велоусова И, Д., 1973, К вопросу образования эфирив в вине. Тезисы докладов на научной конференции ВЗИППа, 12.
Велоусова И. Д., Паиарина Н. И., Авакянц С. П., 1973. Изменение активности ферментов при обескислороживании, выдержке и термообработке кулажа. Тезисы докладов на научной конференции ВЗИППа, 15.
Велоусова И. Д„ Шапиро M. JÎ., Лвакяни С. П., 1973. Влияние обескислороживания, выдержки и тепловой обработки на состав букетисты-; веществ купажа. Тезисы докладов на научной конференции ВЗИППа, 18.
Велоусова И. Д., Авакянц С, П., 1973. Исследование ферментативные процессов производства шампанского непрерывным способом. Сб. тезисов докладов Всес. научно-течинч, конф. «Основные направления исследований 0иохимических процессов виноделия». М., 61.
Лвакянц С. Î1., 1973. О биохимической теории процессов формирования шампанского. Сб, тезисов докладов Всес. научно-техкнч. конф, «Основные направления исследований биохимических процессов виноделия*., M., 97.;
Результаты исследовании доложены;
1. На IX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии. Киев, 1965.
2. На научно-техническом совещании по применению газовой хроматографии в пищевой промышленности, Кишинев, 1968.
3. На 2-м Всесоюзном биохимическом съезде. Ташкент, 1969.
4. На 1-й Всесоюзной конференции «Структура и функции обонятельного анализатора животных и человека и его моделирование». МГУ. 1969.
5. На 2-й Всесоюзной научной конференции молодых ученых виноградарей н виноделов. Ялта, 1970.
о. На Международном симпозиуме «Исследование свободяорадн-кальных состояний в связи с их ролью в регуляции биологических процессов», Пущино, Моск. обл., 1971.
7. На втором республиканском совещании, посвященном применению хроматографического метода в промышленности и в научно-исследовательских работах. Ереван, 1971.
8. На IV Международном биофизическом конгрессе, Москва, 1972.
9. На Всесоюзной научно-технической конференции «Основные на ■ правления исследований биохимических процессов виноделия». Ялта, 1973.
10. На иаучных конференциях Всесоюзного заочного института пищевой промышленности, ежегодно с 1964 по 1973 гг.
6. 8. 73 г. Типография ТАСС Звездный бул., 17 Зек. 968
-
Двакянц, Сергей Петрович
-
доктора биологических наук
-
Москва, 1973
-
ВАК 03.00.04
- БИОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОДУКТОВ АВТОЛИЗА ВИННЫХ ДРОЖЖЕЙ
- Биохимические особенности использования иммобилизованных дрожжей в производстве игристых вин бутылочным способом
- Биотехнологические основы высокоэффективных препаративных форм дрожжей рода Saccharomyces
- Обоснование выбора оптимальных рас дрожжей для плодово-ягодного виноделия на основе их морфологических и физиологических характеристик
- Биохимические особенности винограда сорта Ркацители в зависимости от экологических факторов
