Особенности состава органических кислот в виноматериалах южного берега крыма

Для производства игристых вин рекомендованы определённые сорта винограда: Шардоне, группы Пино, Рислинг рейнский, Алиготе, Совиньон зелёный, Каберне-Совиньон, Саперави и др. Однако существует дефицит отечественных виноматериалов из рекомендуемых сортов винограда. В первую очередь это связано с незначительными площадями посадок этих сортов винограда.

В связи с этим отечественными и зарубежными исследователями показана возможность использования новых сортов винограда в производстве игристых вин, что является одним из путей совершенствования отечественной сырьевой базы [1-10].

К основным показателям качества виноматериалов, в том числе предназначенных для приготовления игристых вин, входящих в нормативную документацию [11, 12], относится массовая концентрация титруемых кислот. Однако не менее важной является информация о составе органических кислот, содержащихся в виноматериалах, и их соотношении. Образование одних или исчезновение других кислот может свидетельствовать о процессах спиртового или яблочно-молочного брожения или о начале порчи вина [13, 14]. Кроме того, органические кислоты являются основными компонентами экстракта, и их вклад в сложение вкуса вина весьма значителен. Но помимо придания вину определённых вкусовых характеристик, они понижают рН среды, предохраняя тем самым вино от развития болезнетворныхмикроорганизмов, а также от окисления. В виноматериалах и игристых винах содержатся шесть основных органических кислот, массовая концентрация которых может достигать 1 г/дм3 и более: винная, яблочная, янтарная, уксусная, лимонная и молочная. Массовая концентрация всех остальных кислот на порядок меньше, и их вклад незначителен [14]. Винная и яблочная кислоты образуются в винограде в процессе дыхания растения, в результате окисления сахаров и аминокислот и переходят впоследствии в сусло. На содержание яблочной и винной кислот влияют сортовые особенности винограда и климатические условия года [15-17]. Из-за того, что яблочная кислота легче окисляется, чем винная, в винограде северных районов её больше, чем в винограде южных винодельческих районов; кроме того, в холодные годы или в недозрелом винограде яблочной кислоты накапливается больше, чем винной. Поэтому соотношение концентраций винной и яблочной кислот может быть как больше, так и меньше единицы. Повышенное содержание яблочной кислоты в вине обуславливает неприятную резкость во вкусе, и такую кислотность называют «зелёной». При недостаточной кислотности вино получается «плоским». В частности, виноградное сусло Шампани, идущее для приготовления виноматериалов для игристых вин, как правило, имеет соотношение массовых концентраций винной и яблочной кислоты близкой к единице [18, 19]. Изучение сортовых виноматериалов, используемых заводом «Новый Свет» для приготовления высококачественного шампанского, показало, что практически во всех виноматериалах соотношение массовых концентраций винной и яблочной кислоты было больше единицы [20, 21].

Лимонная кислота образуется как вторичный продукт при спиртовом брожении, но также содержится и в винограде: к периоду технической зрелости содержание её в винограде увеличивается, в дальнейшем к моменту физиологической зрелости снижается. Максимальная массовая концентрация лимонной кислоты естественного происхождения в вине может составлять 0,8 г/дм3. Янтарная и молочная кислоты в винограде содержатся в незначительном количестве (0,1-0,3 и 0,05 г/дм3 соответственно). Синтез янтарной кислоты, в основном, происходит при спиртовом брожении, дезаминировании глютаминовой кислоты или декарбоксилировании а-кетоглютаровой кислоты. Содержание янтарной кислоты в виноматериале может достигать 1,5 г/дм3 и более. Молочная кислота в заметных количествах (до 0,5 г/дм3) образуется из сахара, как вторичный продукт спиртового брожения. Кроме того, в значительном количестве она образуется в результате яблочно-молочного брожения (до 5 г/дм3). Уксусная кислота является основным компонентом среди летучих кислот вина. Она обладает резким запахом и жгучим вкусом. Поэтому её содержание нормируется ГОСТ 33336 [12] (не больше 1 г/дм3).

Для качественного и количественного анализа органических кислот в институте «Магарач» был разработан ряд современных методик [22-24], с помощью которых в различных виноматериалах определялись соотношения концентраций органических кислот. Лабораторией игристых вин института «Магарач» ранее проводились исследования виноматериалов, приготовленных из сортов винограда с повышенной устойчивостью к болезням, в которых среди прочих показателей был изучен кислотный состав виноматериалов [4, 5]. Кроме того, исследовались шампанские виноматериалы предприятий севастопольской зоны [25], а также изменение массовой концентрации органических кислот в виноматериалах на основных этапах производства игристых вин [6, 26]. Поскольку зона произрастания и сортовые особенности винограда влияют на качественный и количественный состав органических кислот в виноматериалах, исследования в этом направлении представляются весьма актуальными.

Таблица

Массовая концентрация органических кислот в виноматериалах, приготовленных из винограда различных сортов в микрозоне п. Васильевка в сезоны виноделия 2016-2017 гг.

tablee1
Примечание: ТК - титруемые кислоты, Вин - винная кислота, Ябл - яблочная кислота, Мол + Янт - молочная + янтарная кислоты, Лим - лимонная кислота, Укс - уксусная кислота, ДО - дегустационная оценка

Целью наших исследований явилось изучение особенностей состава органических кислот в виноматериалах, полученных из интродуцированных сортов винограда, произрастающих в микрозоне п. Васильевка (Южный берег Крыма, г. Ялта).

Виноградник засажен югославскими привитыми саженцами в 1984 г. Схема посадки 3х1,5 м. Шпалера вертикальная пятипроволочная. Форма куста - двухсторонний кордон на штамбе высотой около 40 см. На каждом кордоне три- четыре рожка. Почва коричневая щебнистая, склон южной экспозиции, крутизной до 10 градусов. Расположен виноградник на высоте около 180 м над уровнем моря.

В 2016 г. сумма активных температур больше 10оС за период с 15.04. по 10.11. составила 4150оС; количество осадков - 660 мм. В 2017 г. сумма активных температур больше 10оС за период с 27.04. по 16.11. составила 4200оС; количество осадков - 610 мм. В 2017 г. апрель (начало вегетации) был прохладным и влажным, а в первой декаде августа - высокая температура при низкой влажности. Следует отметить, что среднегодовая сумма активных температур больше 10оС из многолетних наблюдений составляет 3750оС, а среднегодовое количество осадков - 590 мм.

В качестве объектов исследований использовались виноматериалы из сортов винограда урожаев 2016 и 2017 гг. Чину- ри, Мускат белый, Гренаш, Мальбек, Сенсо, Морастель, Мурведр, Каберне фран, Мур- ведр урожайный, Васильевский.

Опытные виноматериалы вырабатывали по белому (п/б) и по красному (п/к) способам в условиях микровиноделия в соответствии с действующими технологическими инструкциями [27].

pic1
Рис. 1. Массовые концентрации титруемых кислот в опытных виноматериалах

Для проведения процесса брожения использовали дрожжи из Коллекции микроорганизмов виноделия («Магарач»): раса 47-К для приготовления виноматериалов по белому способу, раса Каберне для приготовления виноматериалов по красному способу.

Качественный и количественный состав органических кислот определяли методом ВЭЖХ [28], при этом разделение пробы на индивидуальные вещества проводили на колонке Supelcogel C610H (Supelco®, Sigma-Aldrich, USA), заполненной сорбентом на основе сульфитирован- ного дивинил-полистирола (размер колонки 300х7,8, зернение сорбента не более 10,0 мкм), на хроматографе Shimadzu LC 20AD (Япония), оснащенного спектрофотометрическим детектором. В качестве элюента использовался водный раствор ортофосфорной кислоты (1 г/дм3). Массовую концентрацию органических кислот в пробе вина определяли согласно предварительной градуировке прибора по стандартам чистых веществ, на спектрофотометрическом детекторе системы при 210 нм, с учетом времени выхода и спектральных характеристик каждого из индивидуальных веществ. В случае наличия взвесей или нерастворимых частиц при визуальной оценке пробы виноматериала, проводили предварительное их отделение при помощи центрифуги (частота вращения ротора не менее 6-7 тыс. об./мин., длительность - не более 5-7 мин.).

Полученные результаты представлены в табл., на рис. 1 и 2.

Согласно полученным данным, в виноматериалах урожая 2016 г. содержание винной кислоты преобладало над содержанием яблочной кислоты в образцах из сортов винограда Сенсо, Мальбек (по- красному), Морастель, Мурведр урожайный (по-белому и по-красному), Каберне фран (по-белому и по-красному). Судя по низкой массовой концентрации яблочной кислоты (менее 0,5 г/дм3) и высокой массовой концентрации молочной кислоты (более 1 г/дм3) в образцах Мальбек по- красному, Мурведр урожайный по-белому, Каберне фран (по-белому и по-красному) прошёл процесс яблочно-молочного брожения (ЯМБ). В виноматериалах урожая 2017 г. содержание винной кислоты преобладало над содержанием яблочной кислоты в образцах из сортов винограда Мускат белый, Морастель (по-красному), Мурведр урожайный (по-красному), Каберне фран (по-красному), причём, в последних двух образцах прошёл процесс ЯМБ.

Характерной особенностью виноматериалов из сорта Чинури (по-белому) являлась достаточно высокая массовая концентрация титруемых кислот (8,3-8,5 г/дм3) с преобладанием яблочной кислоты (более 50% от общего содержания кислот).

В виноматериалах из сорта Васильевский, существенно отличавшихся в разные годы урожая по показателю массовой концентрации титруемых кислот (6,8 и 11,1 г/ дм3 соответственно), содержание яблочной кислоты также преобладало и составляло 40-46% от общего содержания кислот.

pic2
Рис. 2. Процентное соотношение концентраций органических кислот в опытных виноматериалах

Аналогичная картина наблюдалась в виноматериалах из сорта Мурведр. Массовая концентрация титруемых кислот в сезоне 2016 г. была ниже, чем в сезоне 2017 г. (6,7 и 9,4 г/дм3 соответственно), содержание яблочной кислоты составляло 30-32% от общего содержания кислот. Также и в виноматериале из сорта Гренаш содержание яблочной кислоты преобладало и составляло 40% от общего содержания кислот.

В виноматериалах из сорта Мальбек (по-белому) 2016 г. и Мальбек (по- красному) 2017 г., в которых не проходил процесс ЯМБ, выявлено достаточно близкое соотношение органических кислот с преобладанием яблочной кислоты - 3335% от общего содержания.

Следует отметить, что хотя в образце виноматериала из сорта Мурведр урожайный (по-красному) 2017 г. и прошёл процесс ЯМБ, массовая концентрация титруемых кислот в нём была выше, чем в аналогичном образце 2016 г. урожая.

Образцы виноматериалов из сорта Каберне фран характеризовались низкой массовой концентрацией титруемых кислот, в них прошёл процесс ЯМБ.

В образцах из сортов винограда: Мурведр (ур. 2016 г.), Мальбек (ур. 2017 г.), Морастель (ур. 2017 г.), Васильевский (ур. 2017 г.), приготовленных по-красному способу, массовая концентрация лимонной кислоты была несколько выше 1 г/дм3, что превышает допустимый предел, установленный ГОСТ 32030-2013 [11].

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено:

  • по массовым концентрациям титруемых кислот (5,5-8,3 г/дм3) образцы виноматериалов урожая 2016 г. соответствовали требованиям ГОСТ 33336, за исключением виноматериалов Каберне фран по-белому (4,9 г/дм3) и Каберне фран по- красному (4,0 г/дм3);
  • по массовым концентрациям титруемых кислот (6,7-9,8 г/дм3) образцы виноматериалов урожая 2017 г. соответствовали требованиям ГОСТ 33336, за исключением виноматериала Васильевский по-красному (11,1 г/дм3);
  • соотношение содержаний винной и яблочной кислот (ВК/ЯК) в виноматериалах урожая 2016 г. было больше единицы (1,167-19,00), за исключением виноматериалов Чинури по-белому, Мальбек по- белому, Мурведр по-красному, Васильевский по-красному, в которых соотношение ВК/ЯК составляло 0,424-0,838.
  • соотношение ВК/ЯК в виноматериалах урожая 2017 г. Мускат белый по- белому, Морастель по-красному, Мурведр урожайный по-красному было больше единицы (1,346-4,875), в остальных виноматериалах урожая 2017 г. - меньше единицы (0,508-0,714).

Следует отметить, что в образцах виноматериалов урожаев 2016 г. и 2017 г. объёмные доли этилового спирта близки и соответстветствовали нормативной документации (9,0-12,3%). А массовые концентрации титруемых кислот в целом были выше в образцах виноматериалов урожая 2017 г. чем в образцах урожая 2016 г. Это, по-видимому, связано с климатическими особенностями 2016-2017 годов. Чёткой зависимости дегустационной оценки образцов виноматериалов от содержания органических кислот и их соотношений установить не удалось.

Исследования планируется продолжить.

Работа выполнена в рамках Государственного задания ФАНО России (№ 08332015-0016).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Макаров А.С. Использование сортов винограда селекции НИВиВ «Магарач» в процессе производства игристых вин [текст]/ А.С. Макаров, И.П. Лутков, Д.В. Ермолин, А.Я. Яланецкий, В.А. Загоруй- ко, Т.Р. Шалимова, Л.Ж. Чичинадзе // «Магарач». Виноградарство и виноделие. - 2011. - №4 - С. 19-20.
  2. Макаров А.С. Сравнительная характеристика виноматериалов из новых сортов винограда селекции НИВиВ «Магарач», выращенных в разных регионах Крыма [текст]/ АС. Макаров, И.П. Лутков, А.Я. Яланецкий и др.// «Магарач». Виноградарство и виноделие. - 2013. - №2.- С. 24-26.
  3. Макаров А.С. Технологическая оценка красных сортов винограда для производства игристых виноматериалов [текст]/ А.С. Макаров, А.Я. Яланецкий, Н.А. Шмигельская, И.П. Лутков, А.В. Бурдинская, Т.Р Шалимова//«Магарач». Виноградарство и виноделие. - 2015. - №1.- С. 24-26.
  4. Яланецкий А.Я. О содержании органических кислот в виноматериалах, полученных из различных сортов винограда [текст]/ А.Я. Яланецкий, В.А. Таран, Н.Ю. Луткова, Г.В. Таран, Д.Ю. Погорелов // «Магарач». Виноградарство и виноделие. - 2012. - №4.- С. 24-27.
  5. Макаров А.С. Состав органических кислот в виноматериалах, выработанных из новых сортов винограда селекции института «Магарач» [текст] / А.С. Макаров, В.А. Таран, И.П. Лутков, Ю.С. Меркурьева, И.Ф Пытель // «Магарач». Виноградарство и виноделие. - 2007. - №1. - С.23-24.
  6. Лутков И.П. Динамика накопления органических кислот в виноматериалах, приготовленных из различных сортов винограда в ГП «Агрофирма «Ма- гарач»// «Магарач». Виноградарство и виноделие. - 2009. - №2. - С. 28 - 29.
  7. Anderson, М.М., R.J. Smith, M.A. Williams, and J.A. Woipert. Viticuiturai evaluation of French and California Pinot noir clones grown for production of sparkling wine. // Am. J. Enot. Vitic. - 2008. - 59. - P. 188-193.
  8. Mercado-Martin, G.I., J.A. Woipert, and R.J. Smith. Viticuiturai evaiuation of eieven ciones and two field selections of Pinot noir grown for production of sparkling wine in Los Carneros, California. // Am. J. Enoi. Vitic. - 2006. - 57. - P.371-376.
  9. Ткаченко О.Б. Изучение шампанских виноматериалов из отечественных и интродуцированных клонов технических сортов винограда [текст]/ 0. Б. Ткаченко, И. А. Ковалева, С. С. Древова, В. В. Тарасова // Е^кові пращ Одеської національної академії харчових технологій. - 2012. - Вип. 42(2). - С. 306-310.
  10. Таран Н.Г. Технологическая оценка различных клонов винограда при производстве виноматериалов для игристых вин [текст]/ Н.Г. Таран, Е.В. Солдатенко, П.И. Главан [и др.] // Мобилизация и сохранение генетических ресурсов винограда, совершенствование методов селекционного процесса: сб. науч. статей ГНУ Всероссийского НИИ виноградарства и виноделия им. Я.И. Потапенко Россельхозака- демии. - Новочеркасск: Издательство ГНУ ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко, 2008 - 212 с.
  11. ГОСТ 32030-2013 Вина столовые и виноматериалы столовые. Общие технические условия. - М: Стандартинформ, 2013. - 8 с.
  12. ГОСТ 33336-2015 Вина игристые. Общие технические условия. - М: Стандартинформ, 2016. - 13 с.
  13. Бурьян Н.И. Микробиология виноделия. - Симферополь: Таврия, 2002. - 434 с.
  14. Кишковский 3. Н., Скурихин И. М. Химия вина. М.: Агропромиздат, 1988. - 256 с.
  15. Кишковская С.А. Содержание основных кислот в шампанских виноматериалах Крыма и частота обнаружения в них молочнокислых бактерий [текст]/ С.А. Кишковская, Е.В. Иванова, Е.В. Ковальчук, О.А. Токарева, А.М. Цюкало //Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр. ИВиВ «Магарач». Т.33. - Ялта, 2003. - С. 57-58.
  16. Кишковская С.А. Влияние процесса яблочномолочного брожения на качество шампанских вин [текст]/ С.А. Кишковская, Е.В. Иванова, Т.Н. Тана- щук, М. Г. Ткаченко, Л.В. Акчурина, О.Г. Печерица, Г.М. Ананченкова, С.А. Колосов // Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр. ИВиВ «Магарач». Т.37. - Ялта, 2007. - С. 88-89.
  17. Рубения РК. Условия и перспективы производства столовых вин с яблочно-молочным брожением на юго-восточном побережье АР Крым [текст]/ Р.К. Рубения, В.И. Третьяк, О.Г. Печерица, С.А. Киш- ковская, Е.В. Иванова // Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр. ИВиВ «Магарач». Т.37. - Ялта, 2007. С. 96-99.
  18. Попов КС. Основы производства Советского шампанского и игристых вин. - М.: Пищепромиздат. 1970. - 215 с.
  19. Попов К.С., Чистякова Н.П. Химический состав советского и французского шампанского // Тр. ВНИИВиВ «Магарач». - 1962. - Т. IX. - С. 112-119.
  20. Яланецкий А.Я. Обоснование научно методических подходов к созданию сырьевых зон заводов игристых вин (на примере завода «Новый Свет») [текст]/А.Я. Яланецкий, В.П. Антипов, ВТ. Ко- сюра, А.С. Макаров, Г.Г. Валуйко // Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр. ИВиВ «Магарач». Т.32. - Ялта, 2001. - С. 47-52.
  21. Яланецкий А.Я. Совершенствование технологии игристых вин: автореф. дисс. к.т. н.: спец 05.18.07 технология продуктов брожения/ А.Я. Яланецкий. Ялта, 2003. - 1 8 с.
  22. Лутков И.П. Совершенствование методов контроля качества игристых вин: автореф. дисс. к.т. н.: спец 05.18.07 - технология продуктов брожения/ И.П. Лутков. - Ялта, 2004. - 18 с.
  23. Аристова Н.И. Определение органических кислот в сусле и вине [текст]/ Н.И. Аристова, Т.А. Жилякова, И.П. Лутков// Хранение и переработка сельхозсырья. - 1999. - №9. - С. 64-67.
  24. Жилякова ТА. Современные методы контроля показателей качества и безопасности виноградных вин [текст]/ ТА. Жилякова, Н.И. Аристова, Э.П. Панова, И.П. Лутков, Е.А. Сластья, В.И. Беляев// Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия «Биология, химия». - Т. 19 (58). - 2006. -№2. - С. 84-93.
  25. Лутков И.П. Исследование основных органических кислот в виноматериалах для игристых вин севастопольской зоны [текст] / И.П. Лутков, А.С. Макаров, ТА. Жилякова, Н.И. Аристова, ВИ. Беляев, Э.П. Панова, Д.И. Псутури // Учёные записки Таврического Национального университета им В.И. Вернадского. Серия «Биология, химия». - Т.20 (59). 2007. - №4. - С.144-151.
  26. Макаров А.С. Изменение массовой концентрации органических кислот на основных этапах производства игристых вин [текст]/ А.С Макаров, И.П. Лутков, Т.А. Жилякова, А.П. Мацко, Д.И. Псутури //ВиноГрад. - 2008. - №3 (3). - С.28-29.
  27. Сборник основных правил, технологических инструкций и нормативных материалов по производству винодельческой продукции / Под общей ред. Н.Г. Саришвили/ Утв. Министерством сельского хозяйства и продовольствия РФ 5 мая 1 998 г. - М.: Пищепромиздат, 1998. - 242 с.
  28. Аникина Н.С. Методология идентификации подлинности вин [текст]/ Н.С. Аникина, В.Г. Гержи- кова, Н.В.Гниломедова, ДЮ.Погорелов. - Симферополь: Диайпи, 2017. - 1 52 с.
Автор
Макаров Александр Семёнович
Автор 2
Лутков Игорь Павлович
УДК
663.22.1.014/.252.Д 1.004.12
Summary
The study of the qualitative and quantitative composition of organic acids in wine materials, produced from different varieties of grapes growing in the microzone of the village of Vasilievka (Southern coast of Crimea, Yalta). It was revealed that, in wine materials produced from grapes from Chinuri, Malbek, Murvedr, Grenash, Vasilievsky, in which the process of malolactic fermentation did not pass, malic acid was contained in a larger quantity than the wine. And in the wine materials produced from the Senso grape variety, Morastel, Murvedr, the yield, Muscat white, - more tartaric acid. In the samples of the wine wine materials of the 2017 harvest the mass concentrations of titrated acids were higher than in the samples born in 2016, which is due to the climatic characteristics of the year. A clear dependence of the tasting evaluation of wine material samples on the content of organic acids and their ratios was not established.
Аннотация
Проведены исследования качественного и количественного состава органических кислот в виноматериалах, выработанных из разных сортов винограда, произрастающего в микрозоне п. Васильевка (Южный берег Крыма, г. Ялта). Выявлено, что, в виноматериалах, выработанных из винограда сортов Чинури, Мальбек, Мурведр, Гренаш, Васильевский, в которых не проходил процесс яблочно-молочного брожения, яблочная кислота содержалась в большем количестве, чем винная. А в виноматериалах, выработанных из сортов винограда Сенсо, Морастель, Мурведр урожайный, Мускат белый, - в большем количестве содержалась винная кислота. В образцах виноматериалов урожая 2017 г. массовые концентрации титруемых кислот были выше, чем в образцах урождая 2016 г., что связано с климатическими особенностями года. Чёткой зависимости дегустационной оценки образцов виноматериалов от содержания органических кислот и их соотношений установить не удалось.
Ключевые слова
сорт винограда; виноматериал; органические кислоты; соотношение; качество; органолептическая оценка.
Название на английском
Peculiarities of the composition of organic acids in wine materials of the southern coast of crimea
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Всероссийский национальный научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия «Магарач» РАН»
Организация второго автора
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Всероссийский национальный научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия «Магарач» РАН»
Статус автора
Доктор наук
Статус второго автора
Кандидат наук
Статья в PDF