Виноградні вина. Хімічний склад та методи визначення

В огляді наведено класифікацію вин та сполук, які входять до їхнього складу, докладно охарактеризовано хімічний склад сусла та вина, описано традиційні методи якісного й кількісного їх аналізу із зазначенням недоліків та переваг кожного з методів. В обзоре приведена классификация вин и входящих в их...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2008
Автори:	Горюшкіна, Т.Б., Дзядевич, С.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України 2008
Теми:	Огляди
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4054
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Виноградні вина. Хімічний склад та методи визначення / Т. Б. Горюшкіна, С. В. Дзядевич // Біотехнологія. — 2008. — Т. 1, № 2. — С. 24-38. — Бібліогр.: 37 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860174445123993600
author	Горюшкіна, Т.Б. Дзядевич, С.В.
author_facet	Горюшкіна, Т.Б. Дзядевич, С.В.
citation_txt	Виноградні вина. Хімічний склад та методи визначення / Т. Б. Горюшкіна, С. В. Дзядевич // Біотехнологія. — 2008. — Т. 1, № 2. — С. 24-38. — Бібліогр.: 37 назв. — укр.
collection	DSpace DC
description	В огляді наведено класифікацію вин та сполук, які входять до їхнього складу, докладно охарактеризовано хімічний склад сусла та вина, описано традиційні методи якісного й кількісного їх аналізу із зазначенням недоліків та переваг кожного з методів. В обзоре приведена классификация вин и входящих в их состав компонентов, подробно охарактеризованы химический состав сусла и вина, описаны традиционные методы их качественного и количественного анализа с указаним недостатков и преимуществ каждого из методов. Classification of wines and their components were presented, chemical compositions of must and wine were characterized in detail, and traditional methods for their quantitative and qualitative analysis with their advantages and disadvantages were described.
first_indexed	2025-12-07T17:59:23Z
format	Article
fulltext	БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 1, №2, 2008 24 цукру, 15–16% об. спирту (хванчкара, тви� ші). У солодких винах вміст цукру стано� вить 140–200 г/л, спирту — 16–17% об. (ка� гор, мускат, токай). 3. Ароматизовані — вина, що їх виготов� ляють додаючи у виноматеріали екстракт різноманітних частин рослин чи їхніх дис� тилятів. Вміст цукру в них — 80–140 г/л, спирту — 16–18% об. (вермут). 4. Ігристі (сухі, напівсухі, напівсолодкі та солодкі) — вина, які одержують вторинним зброджуванням у закритих резервуарах сухого виноградного вина з додаванням цукру та спеціальної культури дріжджів. Вміст цукру — 30–80 г/л, спирту — 11–13% об. (шампанське). Залежно від сировини виноградні вина по� діляють на сортові, виготовлені з одного сорту винограду, і купажовані — з декількох сортів [2]. Окрім того, вина класифікують на вироб� лені європейським (зброджується добре віджатий сік) і кахетинським (бродіння відбу� вається у присутності мезги — шкірки та кісточок винограду) способом. Тверді частин� ки мезги передають вину, приготованому кахе� тинським способом, барвники та дубильні речовини. Вважають, що за фізіологічною ак� тивністю вина цього типу перевершують вина, виготовлені за європейською технологією [3]. За кольором вина бувають білі, червоні та рожеві [2]. Під час виготовлення білого вина бродінню підлягає віджатий виноград� ний сік. У процесі виробництва червоного вина у бродінні бере участь не лише сік, але Вина є продуктом ферментації соку різ� них ягід і плодів, їх розділяють на виноград� ні та плодово�ягідні. Виноградні вина — це напої, які одержують у результаті спиртово� го бродіння виноградного сусла (м’якоть та сік винограду) або мезги (ягоди винограду, роздроблені разом із твердими частинами лози) [1]. Виноградні вина класифікують за вміс� том у них етилового спирту та цукру з ура� хуванням технології їх приготування у та� кий спосіб [1]: 1. Натуральні, або столові (сухі та напів� солодкі) — вина, які одержують повним чи неповним зброджуванням сусла або мезги і які містять етиловий спирт лише ендоген� ного походження. Сухі вина отримують пов� ним зброджуванням виноградного соку. Вміст цукру у них — не більше 3 г/л, об’ємна частка спирту — 9–13% (рислінг, каберне, цинандалі). Напівсолодкі вина одержують не� повним зброджуванням соку за різкого охоло� дження сусла, що бродить. Вміст цукру у напівсолодких винах — 30–80 г/л, спирту — 9–12% об. (ахашені, псоу, кіндзмараулі). 2. Спеціальні, або десертні (міцні, напів� солодкі та солодкі) — вина, які одержують повним чи неповним зброджування сусла або мезги з додаванням етилового спирту. У міцних винах вміст цукру становить 30–80 г/л, спирту — 17–20% об. (портвейн, херес, мадера, марсала). У напівсолодких спеціальних винах міститься 50–120 г/л УДК 543.2 + 663.253 ВИНОГРАДНІ ВИНА. ВИНОГРАДНІ ВИНА. ХІМІЧНИЙ СКЛАД ХІМІЧНИЙ СКЛАД ТА МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ ТА МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ Т. Б. ГОРЮШКІНА1, 2, С. В. ДЗЯДЕВИЧ1 1 Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ 2 Київський національний університет імені Тараса Шевченка E)mail: dzyad@yahoo.com Ключові слова: вино, сусло, хімічний склад, традиційні методи аналізу. В огляді наведено класифікацію вин та сполук, які входять до їхнього складу, докладно охарактеризовано хімічний склад сусла та вина, описано традиційні методи якісного й кількісного їх аналізу із зазначенням не� доліків та переваг кожного з методів. Огляди 25 зрілості. Від 0,3 до 1,5 % маси сусла станов� лять органічні кислоти: дві найголовніші — винна та яблучна і в невеликих кількостях — лимонна, щавлева, глюкуронова, глюконо� ва тощо. Крім того, у виноградному суслі вияв� лено 20 амінокислот (у вільному стані й у складі білків), пігменти, таніни, ароматичні речовини, вітаміни, ферменти та мінеральні солі [4, 6]. Основним за кількісним вмістом компо� нентом вина також є вода біологічного по� ходження, яка потрапляє до виноградних ягід із ґрунту разом із мінеральними речо� винами. У воді розчинені й містяться у коло� їдному або суспендованому стані понад 500 різноманітних органічних та мінеральних сполук. Їх можна розділити на дві групи: лет� кі речовини та екстрактивні речовини [6]. До летких речовин вина належать ті спо� луки, що виокремлюються під час кип’ятіння та звітрюються при кімнатній температурі. Це етиловий спирт і так звані ароматичні ре� човини вина. Аромат вину надає складний комплекс сполук, до якого входять ефірні олії винограду та речовини, що виникають у процесі бродіння сусла і витримування ви� на. На сьогодні виділено понад 350 арома� тичних компонентів, представлених спиртами, альдегідами, кетонами, леткими кислота� ми, вищими та терпеновими спиртами, фе� нолокислотами, складними ефірами [7]. Екстрактивні речовини вина містять не� леткі компоненти органічного й мінерально� го походження, а саме: вуглеводи, кислоти, фенольні, азотисті, мінеральні речовини та багатоатомні нелеткі спирти. Баланс хімічного складу та співвідношен� ня мінеральних і органічних речовин виног� радного сусла та вина наведено у табл. 1, 2. Найбільшою кількістю органічних речо� вин — переважно етанолу та вуглеводів — характеризуються десертні (спе� ціальні) вина. У столових (нату� ральних) винах значно більше води, ароматичних речовин, органічних кислот та інших дієтично корисних сполук. Сто� лові вина, особливо червоні, містять набір біологічно актив� них речовин [6]. Розглянемо частину з них більш детально. Спирти Етанол є основним про� дуктом спиртового бродін� ня, який утворюють дріж� джі під час зброджування цукрів. Фактичний вихід і м’якоть, шкірка та кісточки винограду. Пігменти шкірки надають червоному вину його колір, а таніни й інші речовини шкірки та кісточок — терпкий аромат і в’яжучий смак. Під час виготовлення рожевих вин бродіння розпочинають у присутності шкірки та м’якоті винограду, а приблизно через добу сік віджимають, і його бродіння відбувається далі окремо [4]. Компоненти, що входять до складу вина, можуть бути класифіковані таким чином: 1. Сполуки, які надходять у вино з вино� граду (вода, зв’язані кислоти, цукри, фено� ли, пектини, азотовмісні сполуки, мінера� льні сполуки, клейкі речовини, ферменти, ароматичні сполуки, вітаміни). 2. Сполуки, що утворюються у процесі спиртового бродіння (етанол, вищі спирти, ба� гатоатомні спирти, зв’язані та вільні кислоти, кетони, альдегіди, ефіри та двоокис вуглецю). 3. Сполуки, які додають до вина у про� цесі ферментації (двоокис сірки, компоненти спеціальних вин), та сполуки, що утворю� ються під час дозрівання вина у результаті інших, ніж спиртове бродіння, процесів (ор� ганічні кислоти — продукти яблучно�мо� лочнокислого та оцтовокислого бродіння). Виноградні вина є багатокомпонентними системами. До їхнього складу входять орга� нічні кислоти, вуглеводи, спирти та багато інших сполук. Вміст інгредієнтів вина ши� роко варіює залежно від різновиду й сорту винограду, кліматичних, геологічних, агро� технічних та інших умов. За якісним та кількісним вмістом компонентів вин можна судити про натураль� ність напоїв і правильність техно� логії їх виробництва [5]. В останні роки у виноробстві постала велика проблема присут� ності на ринку збуту фальсифікова� них вин. Не завжди вміст пляшки відповідає етикетці на ній. До того ж існує імовірність придбати не натураль� не вино, а штучно зроблений напій. У цьо� му огляді стисло наведено дані про хімічний склад вина, охарактеризовано деякі його важливі компоненти та методи їх визначення, що традиційно застосову� ються у виноробстві. Хімічний склад виноградного сусла та вина і характеристика компонентів, що входять до їхнього складу З погляду хімії, виноградне сусло — це, в основному, вода. 18–25% його маси ста� новлять цукри, кількість яких змінюється залежно від сортів винограду та його БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 1, №2, 2008 26 вплив на організм людини [8, 9]. Встановле� но, що кількість вищих аліфатичних спир� тів у виноматеріалах залежить від кількості амінокислот у вихідному суслі. Так, вміст ізоамілового спирту визначається наявністю аланіну та проліну, а 2�бутанолу — концент� рацією аланіну, лейцину та ізолейцину [7]. Аліфатичні дво) і триатомні спирти у винах на 90% представлені 2,3�бутиленглі� колем і гліцеролом, які утворюються у про� цесі спиртового бродіння як природні вторин� ні продукти. Гліцерол позитивно впливає на смак столових вин, надаючи їм маслянис� тості, солодкості та м’якості [6, 10–12]. Вихід гліцеролу є постійним: від 6 до 12 г на 100 г етанолу, що утворюється у процесі бро� діння. Тож підрахувавши очікувану кількість гліцеролу та зробивши аналіз його фактич� ної наявності, можна зробити висновок про натуральність походження вина. Кількість гліцеролу показує ступінь зброджування цукрів. Так, у столових винах його у 5–8 ра� зів більше, ніж у десертних. У сухих винах вміст гліцеролу становить 7–8 г/л. 2,3�бути� ленгліколь міститься у вині у незначних кількостях — 0,4–1,4 г/л [9]. Крім того, у винах є аліфатичні ненаси) чені спирти (0,5–8,0 мг/л), представлені терпеновими спиртами (гераніол, ліналіол, цитронелол тощо). Ароматичні вищі спирти у невеликій кількості (сумарно до 200 мг/л) виявлено етанолу з 1 г цукру становить 0,58–0,6 мл, що залежить від стану та раси дріжджів. У сто� лових винах спирту небагато, і він на 100% ендогенного походження. У десертних винах спирту набагато більше, причому 80–90% — екзогенного походження [6]. Етанол визначає токсичні й калоричні влас� тивості вина та інших алкогольних напоїв. Тому встановлення рівня безпечного спожи� вання алкогольних напоїв ґрунтується на оцінюванні кількості етанолу, що потрап� ляє з ними до організму [8]. Метанол під час виробництва вина утво� рюється спонтанно у процесі деметоксилю� вання пектинових речовин ферментом пектинестеразою, який входить до складу вихідної сировини [8]. Припустимий вміст метанолу у вині — 50 мг/л [6]. Токсична дія метанолу пов’язана з утворенням його мета� болітів — формальдегіду та мурашиної кис� лоти. Вміст метанолу у винах значно ниж� чий за небезпечний рівень токсичності [8]. Проте інколи у винах, виготовлених із пев� них сортів винограду, може накопичуватись до 600 мг/л метанолу [6]. Саме тому необхід� но перевіряти та контролювати його вміст у виноградних винах. Аліфатичні одноатомні спирти — про� піловий, бутиловий, ізобутиловий, аміловий, ізоаміловий, гексиловий тощо — є продук� тами метаболізму дріжджів. Вміст їх у білих винах становить 150–400 мг/л, у червоних — 300–600 мг/л. Суміш вищих (С3–С10) алі� фатичних одноатомних спиртів та ефірів звичайно називають сивушними маслами. Ці речовини складають приблизно 1% від загального вмісту спирту [9]. Від наявності сивушних масел значною мірою залежить смак та букет червоних столових і міцних вин. Проте великі кількості сивушних ма� сел, особливо ізобутанолу та ізопропанолу, негативно впливають на смакові якості бі� лих сухих вин [6]. Ці спирти у великих кіль� костях можуть також справляти небажаний Таблиця 1. Співвідношення органічних і мінеральних компонентів сусла та вина, % від маси Речовина Сусло Столове вино Десертне винобіле червоне Вода 80,3 89,4 88,4 70,0 Мінеральні речовини 0,4 0,2 0,3 0,3 Органічні речовини 19,3 10,4 11,3 29,7 У тому числі етиловий спирт Сліди 8,8 9,6 12,9 Таблиця 2. Хімічний склад сусла та вина, г/л Речовина Сусло Столове вино Де� серт� не винобіле чер� воне Ароматичні речовини 0,15 1,0 1,2 0,6 Екстрактивні речовини 200 20,0 24,0 180 У тому числі: Вуглеводи (до 20 найменувань) 189 2,5 4,5 167 Цукри 185 1,5 2,5 160 Полісахариди 3,0 1,0 2,0 1,5 Органічні кислоти (35 найменувань) 7,5 7,0 6,0 5,0 Фенольні речовини (до 60 найменувань) 0,9 0,3 1,5 0,6 Азотисті речовини (до 45 найменувань) 0,5 0,2 0,3 0,4 Мінеральні речовини (до 20 найменувань) 4,0 1,5 2,5 3,5 Гліцерол та інші багатоатомні спирти Нема 8,0 9,5 3,5 Етиловий спирт (% об.) Сліди 11,0 12,0 16,0 Огляди 27 ролактон) містяться у вині в невеликих кількостях — до 50 мг/л. Кетони хімічно малоактивні, але мають характерні запахи і таким чином впливають на органолептичні якості вина [8]. Складні ефіри утворюються у процесі бродіння сусла, автолізу дріжджів, що особ� ливо характерно для шампанського, та під час витримування вина. Вміст етилових ефірів жирних кислот у вині зазвичай стано� вить 50–200 мг/л, етилових ефірів оксикис� лот — 100–500 мг/л. За тривалого витриму� вання у винах накопичуються переважно кислі ефіри винної, яблучної та бурштино� вої кислот. Максимальний вміст складних ефірів виявляється у хересі (до 1 г/л). Біль� шість ефірів має приємний фруктовий запах. Ефірам кислот з парним числом атомів вугле� цю (С4, С6, С8) притаманний сильний фрукто� вий тон. Вони становлять основу так званого енантового ефіру. Встановлено, що енантовий ефір значно поліпшує, а ефіри оцтової, масля� ної та валеріанової кислот — погіршують орга� нолептичні властивості вина [6, 8]. Вуглеводи У столових винах містяться лише не� зброджувальні залишкові цукри та невелика кількість полісахаридів. У десертних винах присутній повний набір вуглеводів з перева� жанням фруктози та глюкози. Червоні вина та мадера збагачені пентозами, які утворю� ються у процесі гідролізу високомолекуляр� них пентозанів твердих частинок ягід ви� нограду. Сахароза є лише в шампанських та ароматизованих винах. Основні моносахариди винограду — глю� коза та фруктоза — майже повністю утилі� зуються дріжджовими клітинами під час приготування сухих вин. У столових винах міститься 0,2–1,0 г/л глюкози та 1,0–2,0 г/л фруктози. Окрім гексоз у винах містяться пентози (0,2 — 1,8 г/л) і полісахариди (0,2–2,8 г/л). Пектинові речовини виявля� ють у вині у слідових кількостях. Дані про концентрацію основних вуглеводів у суслі та вині наведено в табл. 3 [6]. Вуглеводи відігра� ють важливу роль у формуванні органо� лептичних якостей ви� на. Цукри пом’якшу� ють смак столових вин та надають солодкого смаку міцним і десерт� ним винам. Важливе у мускатних ігристих та столових напівсолод� ких винах. Це фенілетанол, тирозол, терпено� вий спирт фарнезол, які мають аромати троян� ди, конвалії, квітів липи. Наявність їх у вині в незначній кількості є бажаною й доцільною. Під час витримування вина вищі спирти всту� пають в етерифікацію з леткими кислотами та утворюють складні ефіри, які надають вину приємних тонів зрілості букета [6, 13]. Альдегіди, ефіри та кетони Альдегіди утворюються при окисненні спиртів. Загальна кількість альдегідів у ви� ні становить 15–200 мг/л. Вищі аліфатичні альдегіди на 90% за масою представлені ацетальдегідом. Зазви� чай у процесі спиртового бродіння вихід ацетальдегіду — 100 мг/л [14]. Проте у ви� нах типу хересу, які формуються шляхом дріжджового окиснення етилового спирту, вміст ацетальдегіду може сягати 600 мг/л і більше. Кількість ацетальдегіду зростає також під час старіння, аерації вин і дії сто� ронньої мікрофлори. У невеликих кількос� тях він надає відтінку старого, рівного вина і належить до основних факторів, що визна� чають смак вин типу марсали. Проте для біль� шості вин, особливо шампанського та столо� вих, ацетальдегід є небажаним: він надає різкості аромату, а в разі переокиснення до оцтової кислоти — неприємного смаку. Через високу реакційну здатність альдегіди кон� денсуються з речовинами, що містять аміно� групу, з утворенням меланоїдів, відновлю� ються у відповідні спирти та взаємодіють з іншими продуктами бродіння [6]. Ароматичні альдегіди (ванілін) є продук� тами гідролітичного розпаду лігніну — полі� меру ароматичних спиртів, який міститься в оболонках клітин деревини [15]. Лігнін по� трапляє у вино із дубових діжок під час ви� тримування вин. Ароматичні альдегіди на� дають винам приємних плодових ароматів. Альдегіди фуранового ряду (фурфурол, оксиметилфурфурол та метилфурфурол) на� копичуються в кількості до 35 мг/л у десертних та лікер� них винах із високоцукристого винограду. Під час хересуван� ня вин фурфурол та оксиме� тилфурфурол зникають [10]. Головним джерелом фурано� вих альдегідів, які надають винам специфічних «малаж� них» уварених тонів, є пенто� зи та гексози винограду [6]. Кетони (ацетон, діацетил, 2�бутанон, 2�пентанон і бути� БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 1, №2, 2008 28 галова, саліцилова тощо) містяться у винах у незначній кількості, беруть участь в окис� но�відновних процесах, впливають на смак та колір напою, підвищують стійкість під час зберігання завдяки антиоксидантній ак� тивності [17]. Дані про концентрацію основних орга� нічних кислот у суслі та вині наведено у табл. 4 [6]. Контроль вмісту органічних кислот є ак� туальним на всіх етапах винного виробництва, адже кислотність — один із основних показ� ників хімічного складу і смакових якостей вина. Наявність або відсутність органічних кислот у пробі, а також їх кількісний вміст і співвідношення дозволяють визначати справжність та якість напоїв, контролювати ферментативні процеси та проводити коре� ляцію зі смаком кінцевого продукту [18]. Недостатня кислотність робить смак ви� на простим, плоским, висока — призводить до різкого, грубого смаку. Встановлено, що кращі смакові відчуття викликають лимон� на та винна, гірші — фумарова та яблучна кислоти. Вважається, що підвищений вміст яблучної кислоти у вині надає йому присма� ку зелених ягід. Тому особливе практичне значення має перетворення молочнокисли� ми бактеріями дикарбоксильної яблучної кислоти на монокарбоксильну молочну кис� лоту, яка має м’якший смак і робить вино більш гармонійним. Водночас велика кількість молочної кислоти також негативно впливає на смакові якості вина, особливо якщо бро� діння відбувається у присутності гетеро� трофних молочнокислих бактерій. У цьому разі утворюються ацетат, діацетил та інші речовини, що псують смак вина. Смак вина залежить головним чином від співвідношен� ня винної та яблучної кислот. Якщо це спів� відношення нижче 2, вино є негармонійним. Вино з кращим смаком та букетом утворюється за спів� відношення вин� ної і яблучної кис� лот вище 3 [9]. Важливо відзна� чити, що визначен� ня концентрації оцтової кислоти дозволяє виявити фальсифікати ви� на, які є сумішшю виноградного соку, що не добродив, зі спиртом і цукром. У таких «винах» значення мають моносахариди у реакції мела� ноїдоутворення — при цьому поліпшуються аромат, смак та колір вин типу мадери, портвейну, марсали. Вуглеводи є джерелом утворення діоксиду вуглецю у виробництві ігристих вин. Полісахариди, які перебува� ють у колоїдному стані, впливають на ста� більність вина [6]. Органічні кислоти Частково надходять у вина з винограду і частково утворюються у процесі ферментації як інтермедіанти метаболізму дріжджів [9]. Активна кислотність вин звичайно варіює у межах 2,8–3,8 [6]. Органічні кислоти пере� бувають у винах переважно у зв’язаному або напівзв’язаному стані. Вони визначають бактерицидні, смакові та ароматичні влас� тивості вина. Органічні кислоти захищають вино від бактеріальних захворювань. У кис� лому середовищі окисно�відновні процеси відбуваються повільніше, що гальмує дозрі� вання вина, але запобігає металоквасним і залізофосфатним помутнінням. Кислоти беруть участь у створенні букета вина, утво� рюючи зі спиртами складні ефіри. З аліфатичних монокарбонових кислот у вині в найбільших кількостях містяться оц� това (300–1 500 мг/л), пропіонова (10–200 мг/л) та масляна (6–100 мг/л) кислоти [6]. З аліфатичних полікарбонових кислот присутні бурштинова (500–1500 мг/л) та щавлева (до 150 мг/л). Аліфатичні монокар� бонові оксикислоти представлені в основно� му молочною (500–5 000 мг/л) і глюконовою (до 120 мг/л) кислотами. Серед аліфатичних полікарбонових оксикислот центральне місце належить винній (1 500–5 000 мг/л) і яблуч� ній (10–5 000 мг/л). Інші кислоти (метиляб� лучна, лимонна) містяться у вині в незнач� них або слідових кількостях [6]. Альдегідо� і кетокислоти (гліоксилова, глюкуронова, галактуронова, піровиноград� на та альфа�кетоглутарова) присутні у вині в кількості, меншій за 1 г/л [16]. Фенолкарбонові ароматичні кислоти (ок� сибензойна, протокатехінова, ванілінова, Таблиця 3. Вміст вуглеводів у суслі та вині Вуглеводи, г/л Сусло Вино столове Глюкоза 80–130 0,2–1,0 Фруктоза 70–120 1,0–2,0 Пентоза 0,2–1,6 0,2–1,8 Пектинові речовини 0,1–1,0 Сліди Полісахариди 0,3–8,5 0,2–2,8 Огляди 29 Надлишок азотистих речовин за певних умов спричинює помутніння вин та їх мік� робіальне захворювання, а за наявності дос� тупу до них кисню — переокиснення та ма� деризацію [19]. Мінеральні сполуки Вміст мінеральних речовин у винах іс� тотно варіює залежно від сорту винограду, складу ґрунту, кліматичних умов тощо. Мінеральні речовини присутні у вині в орга� нічній і неорганічній формах. Загальний вміст їх коливається у межах 1,5–3,5 г/л, що приблизно на 50% менше, ніж у винограді. Із катіонів у вині переважає К+ (0,4–1,8 г/л), Са2+, Nа+ і Мg2+ (до 0,2 г/л кожен); із аніонів — SO4 2– (до 1,0 г/л) та РО4 2– (до 0,9 г/л); трап� ляється також Cl– (до 0,2 г/л) [6]. Найбільш технологічно важливими ка� тіонами металів є іони магнію, калію та кальцію через їхню здатність брати участь у формуванні помутнінь різної природи [7]. Іони калію, маг� нію, мангану, заліза та фосфору викорис� товуються дріжджа� ми як необхідні фак� тори росту клітин; іони заліза та міді бе� руть участь в окисно� відновних реакціях у ролі каталізато� рів, спричинюючи металеві помутнін� ня, небажані змі� ни букету та сма� ку, тому вміст їх у вині суворо обмежений: мідь — до 2 мг/л, залізо — до 10 мг/л. До мінеральних речовин вина належать також мікроелементи: бор (5–80 мг/л), йод (до 1 мг/л), рубідій (0,2–2 мг/л), фтор (до 5 мг/л) тощо. Серед мінеральних речовин особливе місце посідають діоксид вуглецю та вугільна кислота. Перший є у будь�якому вині в кіль� кості 0,1–4,0 г/л у розчиненому, дисоційо� ваному, газоподібному та зв’язаному стані. Більша частина його розсіюється у повітрі, а менша — розчиняється у вині, утворюючи вугільну кислоту (до 5 г/л в ігристих винах). Наявність вуглекислоти у вині зумовлює гост� роту смаку, а також ігристі та пінисті влас� тивості ігристих вин. Надмірна кількість вуглекислоти запобігає окисненню вина, освіжає його смак [6]. оцтова кислота міститься в кількостях, ха� рактерних для виноградного сусла (до 0,05 г/л, тоді як у вині її вміст становить 0,3 — 1,5 г/л) [6]. Окрім того, вміст оцтової кисло� ти в натуральних винах лімітується, оскіль� ки вона істотно впливає на органолептичні властивості вина та надає різкості його сма� ку [10, 16]. Підвищений вміст оцтової кис� лоти може свідчити про біохімічну природу недоліків вина. Азотисті речовини Вина містять мало азотистих сполук, вміст їх не перевищує 900 мг/л, а в серед� ньому становить 200–400 мг/л. 70–80% усього азоту припадає на амінокислоти та поліпептиди, до 12% — на білки, майже 5% — на аміди глутамінової й аспарагінової кис� лот та аміни [6]. Амінокислоти вина мають у своєму скла� ді амінокислоти як сусла, так і ті, що їх ви� діляють дріжджові клітини у процесі жит� тєдіяльності та автолізу. Загальна кількість амінокислот у винах менша, ніж у вихідно� му суслі. Це пояснюється тим, що дріжджі під час алкогольного бродіння використо� вують амінокислоти для свого живлення. До основних амінокислот вин належать пролін, аспарагінова та глутамінова кисло� ти, треонін та гістидин (вони становлять 76–94% загальної кількості амінокислот вина) [7]. Азотовмісні речовини вина мають техно� логічне значення — вони є необхідним жи� вильним середовищем для дріжджів і суб� стратом для синтезу альдегідів. Окрім того, продукти окиснювального дезамінування амінокислот — альдегіди жирного ряду — беруть участь у формуванні кольору, букету та смаку мадери і токайських вин [6]. На� приклад, у результаті перетворення аміно� кислоти фенілаланіну під час виробництва вина утворюються 2�фенілетанол та аце� татний ефір, що надають вину аромату тро� янди [13]. Таблиця 4. Вміст органічних кислот у суслі та вині Органічні кислоти, г/л Сусло Вино столове Винна 2,0–7,0 1,5–5,0 Яблучна 2,0–15,0 До 5,0 Молочна До 0,05 0,5–5,0 Бурштинова 0,1–0,3 0,5–1,5 Оцтова До 0,05 0,3–1,5 Лимонна 0,2–0,5 До 0,8 БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 1, №2, 2008 30 ють вітаміни групи В, вміст яких у суслі та вині може досягати 23 мг/л (табл. 5 [6]). Вміст вітаміну С у молодому вині стано� вить 6–12 мг/л, у витриманому — 2–3 мг/л, оскільки аскорбінова кислота витрачається на відновлення окиснених продуктів. Найбільш збагачені вітамінами та фер� ментами молоді столові вина, усі ігристі вина й особливо шампанське пляшкового способу приготування. У червоних винах приблизно у 2 рази більше вітамінів, ніж у білих, оскільки тверді частинки ягід збагачують сусло вітамінами В2, В5 та В6, а також біо� флавоноїдами, які захищають від руйнуван� ня увесь комплекс вітамінів [6]. Фенольні сполуки. Згідно із сучасними теоріями, фенольні сполуки є основними об’єктами та ініціаторами окисно�відновних процесів, що відбуваються під час форму� вання і дозрівання виноматеріалів [7]. Менша частина поліфенолів винограду представлена поліфенолами нефлавоноїдної природи — похідними оксикоричної та бен� зойної кислот та похідним стильбену ресве� ратролом. Поліфеноли нефлавоноїдної при� роди добре розчинні у виноградному соці, тому вони присутні у м’якоті виноградної ягоди. Основна частина поліфенолів винограду міститься у шкірці ягід та в твердих струк� турних елементах грона і представлена фла� воноїдами, серед яких переважають катехіни, лейкоантоціани, антоціани — група біоло� гічно активних сполук, які містять у своєму складі фрагмент С6 — С3 — С6 і мають Р�ві� тамінну активність [20]. Багато біофлаво� ноїдів у молодих червоних винах (до 1 г/л), у столових кахетинських винах Грузії, у де� сертних винах типу кагору [6]. У столовому вині присутня така кількість фенольних ре� човин: лейкоантоціани — 0,01–0,5 г/л, Діоксид сірки надходить у вина з виног� раду, його також використовують як харчо� ву домішку, що справляє антимікробний та антиоксидантний вплив [4, 6]. Окиснюю� чись, сірчиста кислота запобігає окисненню інших компонентів вина (ароматичних спо� лук, барвників); окрім того, вона блокує діяльність окиснювальних ферментів, пом’як� шує природні окисно�відновні процеси у су� слі та вині. Сульфітація дозами до 100 мг/л га� рантує добре екстрагування ефірних олій та надійний захист їх від окиснення [6]. Біологічно активні речовини До біологічно активних речовин вина на� лежать ферменти, вітаміни та біофлавоної� ди. Вони сприяють нормальному розвиткові дріжджів, а також є корисними для людини. Ферменти вина представлені окремими ферментами виноградної ягоди та фермент� ними системами дріжджів, які під час авто� лізу дріжджових клітин переходять у вино. Це — оксидоредуктази (о�дифенолоксидаза, аскорбатоксидаза, пероксидаза, каталаза) та гідролази (інвертаза, полігалактуроназа, пектинестераза, протеїназа тощо). Значення ферментів дріжджів полягає у руйнуванні колоїдної системи сусла, звільненні й перехо� ді в сусло ефірних олій винограду та у прове� денні спиртового бродіння з утворенням про� дуктів, які формують букет і смак вина [6, 9]. Вітаміни. Усі вітаміни, що присутні у ви� ні, надходять з винограду. У процесі фермен� тації значна частина їх акумулюється дріж� джами. Тому молоде вино істотно збіднене вітамінами. У міру витримування вина й ав� толізу дріжджових клітин вітаміни поступо� во вивільняються і знову надходять у вино. Вино містить водорозчинні вітаміни гру� пи В, вітамін Н та небагато аскорбінової кис� лоти. Найбільшу біологічну активність ма� Таблиця 5. Вміст вітамінів групи В і біотину у виноградному суслі та вині Вітаміни Сусло Вино столове біле червоне В1 (тіамін), мк/л 240–550 0–50 1–100 В2 (рибофлавін), мкг/л 200–1 000 100–1500 300–4 000 В3 (пантотенова кислота), мк/л 140–495 180–340 300–400 В5 (нікотинамід), мг/л 6–18 5–9 12–18 В6 (піридоксин), мкг/л 90–500 100–360 190–360 В8 (мезоінозит), мг/л 250–330 230–300 250–300 В9 (фолієва кислота), мкг/л 1–2 До 5 До 5 Н (біотин), мкг/л 5–9 До 4 До 6 Огляди 31 певний проміжок часу суміші на окремі сму� ги (піки) компонентів у міру просування їх колонкою з рухомою фазою [22]. Якщо ру� хомою фазою виступає газ — це газова хро� матографія, якщо рідина — рідинна. Отримана у результаті проведення аналі� зу хроматограма складається з набору піків, за відносним часом утримання (між момен� том внесення зразка і появою максимуму піка) та положенням яких можна ідентифі� кувати компоненти суміші, а за площею, ви� сотою або іншим параметром піка — оціни� ти концентрацію цих компонентів у пробі [23]. Вимірювання площі піків на реальних хроматограмах може бути пов’язано зі знач� ними витратами праці та часу або потребу� ватиме застосування спеціального устатку� вання. Окрім того, чисельне значення параметра піка визначається не тільки кіль� кістю речовини, якій цей пік відповідає, але й умовами аналізу, за яких його одержано [21]. Газову хроматографію використовують зазвичай для аналізу летких сполук вина, зокрема етанолу [24–27], метанолу [28] та ароматичних речовин [13]. Серед переваг методу можна відзначити високу чутли� вість, що дозволяє визначати концентрації 10–8–10–9 мг/мл, відносну експресність ана� лізу, який триває декілька десятків хвилин, інколи — до 1,5 год, високу точність аналізу (похибка ± 5%) [21], можливість одночасної ідентифікації та кількісного визначення декількох речовин [27]. Суттєвими недоліками цього методу (ха� рактерні й для рідинної хроматографії) є ви� сока вартість обладнання та необхідність у спеціально навченому персоналі [27]. Окрім того, він часто потребує попередньої підготов� ки проби (наприклад, дистиляції) [28]. Високоефективна рідинна хроматогра) фія (ВЕРХ) характеризується тим, що для збільшення роздільної здатності тут викорис� товують дрібнозернисті однорідні сорбенти, катехіни — 0,02–0,1 г/л, антоціани — 0,03–0,5 г/л, фенолокислоти — 0,1–0,3 г/л. У разі багаторічного витримування вин Р�ві� тамінна активність їх знижується внаслідок окиснення катехінів та антоціанів [6]. Продукти полімеризації катехінів і лей� коантоціанів прийнято називати танінами, які охоплюються більш широким поняттям «дубильні речовини». Вплив дубильних ре� човин на якість вина різноманітний. Для столових білих та червоних кахетинських вин, а також для виноматеріалів, що йдуть на приготування мадери, великий вміст ду� бильних речовин є необхідним. Так, концен� трація танінів у білому кахетинському вині досягає 2,7 г/л [3]. Для шампанських вин кількість дубильних речовин має бути міні� мальною, тому що їх надлишок надає цим винам терпкості [9]. Традиційні методи якісного та кількісного аналізу компонентів вина Сьогодні існує ціла низка методів, за до� помогою яких проводиться дослідження якісного та кількісного складу виноградних вин. До них належать газова та рідинна хро� матографія, капілярний електрофорез, фер� ментативні, хімічні, колориметричні мето� ди тощо. Хроматографічні методи Розділювальна хроматографія — метод аналізу сумішей, заснований на розділенні компонентів за рахунок різниці у парамет� рах розподілення їх між фазами під час переміщення через шар нерухомої фази по� током рухомої [21]. Завдяки різній спорід� неності компонентів суміші до нерухомої та рухомої фаз досягається основна мета розді� лювальної хроматографії — розділення за БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 1, №2, 2008 32 Хроматографію виключення за розміром застосовують для кількісного аналізу орга� нічних кислот у вині [34]. Недоліком цього методу є помітно мен� ше, ніж в інших варіантах високоефектив� ної рідинної хроматографії, число піків, які можуть бути повністю розділені на колонці заданої ефективності [22]. Тонкошарова хроматографія. За цим ме� тодом аналізу шар адсорбенту наносять не на колонки, а на скляні пластинки. Розділення компонентів суміші проводять у камері, в яку попередньо наливають розчинник. Для проведення кількісного аналізу розділених речовин застосовують декілька підходів — метод елюювання, радіографічний і фото� графічний методи, визначення концентрації за площею хроматографічної зони тощо. Час проведення дослідження становить 30–90 хв [35]. Особливо доцільно використовувати цей метод для аналізів невеликої кількості матеріалу. За допомогою тонкошарової хро� матографії можна аналізувати амінокисло� ти, цукри [35], антоціани [31], поліфеноли, фенокислоти та феноальдегіди вина [32]. Перевагою методу тонкошарової хрома� тографії є те, що він дешевий та простий для здійснення якісного аналізу і дозволяє одно� часно досліджувати декілька проб вина. До недоліків методу належать висока трудо� місткість та значна тривалість аналізу в разі кількісного визначення речовин [23]. Спектрофотометричні, колоримет@ ричні та флюорометричні методи Багато компонентів вина, що слабо пог� линають світло у видимій ділянці, після ре� акції з іншими речовинами дають забарв� лені продукти, кількість яких однозначно пов’язана з концентрацією вихідної речови� ни. Таку кольорову реакцію використову� ють для ідентифікації цих компонентів [35]. Спектрофотометричними методами виз� начають у вині метанол, гліцерол, 2,3�бути� ленгліколь, органічні кислоти (після виді� лення їх на іонообмінній колонці), вітамін С [28] та фенольні речовини [13, 15, 28, 32]. Метанол із розведеного дистильованого вина окиснюється до формальдегіду перман� ганатом натрію, підкисленим фосфорною кислотою. Кількість формальдегіду визна� чають за фіолетовим кольором, який фор� мується у результаті реакції хромотропної кислоти (4,5�дигідрокси�2,7�нафталенди� сульфурна кислота, C10H8O8S2 · 2H2O) у сір� ковмісному середовищі. Інтенсивність ко� льору встановлюють спектрофотометрично при 575 нм. а елюент подають у колонку під тиском [23]. За допомогою цього методу проводять кіль� кісне визначення у вині етанолу [29, 30], гліцеролу, органічних кислот [28, 30], анто� ціанів [28, 31, 32] та вуглеводів — глюкози, фруктози, сахарози [28, 30, 33]. Метод доз� воляє проводити кількісне визначення вуг� леводів з мінімальною концентрацією 0,12–0,4 г/л для фруктози та 0,18–0,6 г/л для глюкози [28]. За іншими даними, ліміт визначення вуглеводів у вині в разі застосу� вання високоефективної рідинної хромато� графії становить 0,5 г/л [33]. Варто зазначи� ти, що в деяких винах міститься лише 0,2 г/л глюкози [6]. Перевагами методу високоефективної рідинної хроматографії є великий діапазон молекулярних мас речовин, з якими можна працювати. Поряд із цим м’якість умов ВЕРХ (майже всі розділення можна прово� дити при температурах, близьких до кімнат� них, за відсутності контакту з повітрям) ро� бить її особливо придатною для дослідження лабільних сполук, зокрема біологічно ак� тивних речовин. Ефективність розділення, яку забезпечує ВЕРХ, істотно перевершує досягнуту в газовій хроматографії [22]. Приблизний час проведення одного аналізу становить 50 хв [28]. Недоліком методу ВЕРХ є необхідність попередньої підготовки проби вина до аналі� зу. Така підготовка полягає у центрифугу� ванні, фільтруванні та екстрагуванні визна� чуваних компонентів [23, 28, 33]. Хроматографія виключення за розміром є варіантом рідинної хроматографії: моле� кули речовин розділяються за розміром че� рез їхню різну здатність проникати у пори носія. Таким чином розділення компонентів суміші відбувається через розподіл молекул між розчинником, що міститься усередині пор сорбенту, та розчинником, що перебуває між його частинками [22]. Огляди 33 корбінова кислота перетворюється на дигід� роаскорбінову, яка формує флуоресціюючу сполуку у реакції з ортофенілендіаміном. Як контроль виступає препарат з боратною кислотою, що запобігає визначенню флуо� ресценції. Пробу та контроль аналізують флю� орометрично, після чого підраховують конце� нтрацію дигідроаскорбінової кислоти [28]. Хімічні методи визначення Визначення вмісту етанолу та інших спиртів хімічними методами ґрунтується, в основному, на реакції окиснення з біхро� матом калію, азотною кислотою або нітра� том церію [22, 27]. У біхроматному методі етанол попередньо виділяють з аналізованого зразка дистиляцією, дифузією або проду� ванням повітрям. Етиловий спирт окиснює� ться залежно від умов реакції до ацеталь� дегіду, оцтової кислоти або вуглекислого газу і води, відновлюючи біхромат�аніони до катіонів Cr3+ і змінюючи забарвлення суміші від жовто�оранжевого до синьо�зеленого. Етанол при цьому визначають або фотомет� руванням розчину окисника, або відтитро� вуванням надлишку біхромату тіосульфа� том натрію [27]. Межа детекції спиртів із застосуванням хімічних методів аналізу становить 20 мкг для біхроматного методу і 100 мкг для цитратного [22]. Хімічними методами також виявляють у вині органічні кислоти. Так, детекцію ли� монної кислоти здійснюють після її екстра� гування на аніонообмінній колонці. Для проведення кількісного аналізу її окисню� ють до ацетону, який після виділення дис� тиляцією визначають йодометрично [28]. Кількісне визначення альдегідів, наяв� них у вині, проводять із застосуванням бі� сульфітного методу, який ґрунтується на високій реакційній здатності альдегідів спо� лучатися із сірчистою кислотою та її кисли� ми солями [6]. Гліцерол та 2,3)бутиленгліколь після пропускання через іонообмінну колонку для фіксації цукрів, манітолу та сорбітолу окис� нюються йодною кислотою до формальдегі� ду та етанолу відповідно. Продукт, що з’яв� ляється в результаті дії флороглюцинолу на формальдегід (утворився після окиснення гліцеролу), визначають колориметрично при 480 нм. Продукт, що виникає в резуль� таті дії розчинів піперидину C5H11N та натрійфериціаніду Na2Fe(CN)5NO · 2H2O на етанол (утворився після окиснення 2,3�бу� тиленгліколю), визначають колориметрич� но при 570 нм. Винну кислоту виявляють колоримет� рично вимірюванням червоного кольору, що з’являється в результаті реакції з ванадіє� вою кислотою. Елюат також містить яблуч� ну та молочні кислоти, які не заважають аналізу. Молочна кислота окиснюється до аце� тальдегіду та визначається колориметрично після реакції з нітропрусидом натрію та піперидином. Яблучна кислота детектується колори� метрично вимірюванням жовтого забарв� лення, яке вона формує з хромотропною кислотою (4,5�дигідрокси�2,7�нафталенди� сульфурна кислота, C10H8O8S2 · 2H2O) у сір� ковмісному середовищі. Інтенсивність ко� льору визначають спектрофотометрично при 575 нм [28]. Для встановлення масової концентрації полімерних і мономерних форм фенольних речовин застосовують реакцію Фоліна та ко� лориметричний метод детекції [13, 15, 28, 32]. У ході визначення всі фенольні компо� ненти проби вина окиснюються реактивом Фолін–Чокальтеу, що являє собою суміш фосфовольфрамової та фосфомолібденової кислот. Після окиснення фенолів реактив Фолін–Чокальтеу перетворюється на суміш блакитних оксидів вольфраму та молібдену. Блакитне забарвлення, що має максималь� ну абсорбцію при 750 нм, є пропорційним загальній кількості фенольних компонен� тів, присутніх у вині [28]. Аскорбінова кислота окиснюється йодом до дигідроаскорбінової, яка потім преципітує� ться з використанням 2,4�динітрофенілгідра� зину з утворенням біс�(2,4�динітрофенілгідра� зону). Після розділення з використанням тонкошарової хроматографії і розчинення у середовищі з оцтовою кислотою компонент, що має червоне забарвлення, детектується спектрофотометрично при 500 нм. Визначення аскорбінової кислоти у вині можна проводити і флюорометрично. Ас� БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 1, №2, 2008 34 Ферментативне визначення метанолу у вині проводять також із застосуванням ал� когольоксидазної реакції, у результаті якої метанол окиснюється до ацетальдегіду та пероксиду водню. На другій стадії відбуває� ться окиснення пероксидом водню о�діані� зидину, і утворений продукт детектується спектрофотометрично (довжина хвилі 490 нм). Цей метод визначення метанолу харак� теризується високою селективністю, проте має низьку чутливість. Інший ферментатив� ний метод визначення метанолу, у якому на другій стадії утворений пероксид водню окиснює не о�діанізидин, а n�фенілендіамін (причому реакція каталізується продуктом першої реакції — ацетальдегідом), навпаки, має вищу чутливість та меншу селектив� ність [37]. Ферментативне визначення глюкози та фруктози у вині відбувається на декіль� кох стадіях. На першому етапі глюкоза та фруктоза фосфорилюються АТФ у ході фер� ментативної реакції, що каталізується гек� сокіназою, у результаті якої утворюється глюкозо�6�фосфат та фруктозо�6�фосфат відповідно: гексокіназа Глюкоза +АТФ Глюкозо�6�фосфат + +АДФ гексокіназа Фруктоза +АТФ Фруктозо�6�фос� фат +АДФ. Утворений глюкозо�6�фосфат окиснює� ться до глюконат�6�фосфату нікотинамід� аденіндинуклеотидфосфатом у присутності ферменту глюкозо�6�фосфат�дегідрогенази. Кількість відновленого НАДФН відповідає кількості Г6Ф і, відповідно, кількості глю� кози, яка була присутня у пробі вина. глюкозо�6�фосфат� дегідрогеназа Глюкозо�6�фосфат+ НАДФ+ Глюконат�6�фосфат +НАДФН + Н+. Відновлений НАДФ визначають спект� рофотометрично при довжині хвилі 340 нм [28]. Ферментативним методом можна вста� новити концентрацію глюкози 0,002 г/л [35]. Визначаючи концентрацію фруктози, утворений у першій реакції фруктозо�6�фос� фат переводять у глюкозо�6�фосфат завдяки активності фосфоглюкоізомерази: фосфоглюкоізомераза Фруктозо�6�фосфат Глюкозо� 6�фосфат. Ферментативні методи аналізу Ферментативний аналіз — це метод спе� цифічного визначення речовин, заснований на використанні хімічних реакцій за участю ферментів. Методика проведення аналізу з використанням даного методу така. Усі компоненти штучної тест�системи — буфер, коферменти, активатори, допоміжні фер� менти та зразок — змішують у фотометрич� ній кюветі. Після вимірювання початкової екстинкції додають стартовий фермент, який ініціює реакцію. Наприкінці реакції проводять повторне вимірювання екстинк� ції тестової системи. Із різниці екстинкцій за рівнянням закону Ламберта–Бера розра� ховують концентрацію аналізованої сполу� ки. У більшості ферментативних методів прямому фотометричному вимірюванню доступне визначення концентрації допо� міжних компонентів тестової системи — ко� ферментів НАД/НАДН та НАДФ/НАДФН. Кількість окиснених або відновлених ко� ферментів стехіометрично співвідноситься з кількістю компонента, що аналізується. Для контролю ферментативних реакцій зас� тосовують стандартні лабораторні фотометри. Загальна тривалість одного визначення є різною для різних речовин: від 10–25 хв у разі визначення етанолу, гліцеролу, оцто� вої та яблучної кислот до 30–45 хв, необхід� них для аналізу молочної кислоти та глюко� зи [36]. Ферментативне визначення етанолу у вині можна здійснювати декількома шля� хами — із застосуванням ферментів алко� гольоксидази або алкогольдегідрогенази. У ході алкогольоксидазної реакції етанол спочатку окиснюється до ацетальдегіду та пероксиду водню: алкогольоксидаза Етанол + Кисень Ацетальдегід + + Пероксид водню. У результаті наступної реакції перокси� ду водню з ABTS (2,2'�азинобіс�3�етил� бензтіазолін�6�сульфоновою кислотою) ут� ворюється кольоровий продукт, який детектується фотометрично (довжина хвилі 420 нм) [27]: пероксидаза ABTS�2Нвідн. + Пероксид водню ABTSокисн. + 2H2О. Застосовуючи даний метод, можна виз� начити до 0,001 г/л етанолу [36]. Недоліком цього методу визначення ета� нолу є його низька селективність [27]. Огляди 35 малатдегідрогеназа Оксалоацетат + НАДН + Н+ Малат + НАД+ лактатдегідрогеназа Ацетат + НАДН + Н+ Лактат + + НАД+. У присутності малатдегідрогенази та піруватдегідрогенази щавлево�оцтова кис� лота та її декарбоксильоване похідне, піро� виноградна кислота, перетворюються на яб� лучну й молочну кислоти у присутності НАДН. Кількість НАДН, окисненого до НАД+, пропорційна кількості лимонної кис� лоти, вимірюється при 340 нм [28]. Застосовуючи цей метод, можна визна� чити до 0,002 г/л лимонної кислоти [36]. Інші методи аналізу компонентів вина Капілярний електрофорез — метод роз� ділення, заснований на різниці електрофо� ретичної рухливості заряджених частинок у водних та неводних буферних електролі� тах, які містяться у капілярах. Здійснюючи аналіз методом капілярного електрофорезу, пробу невеликого об’єму вводять у кварцевий капіляр, заповнений електролітом. До капіляра прикладають напругу від –25 до +25 кВ. Під дією елект� ричного поля компоненти проби починають рухатись по капіляру з різною швидкістю, яка залежить від їхньої структури, заряду та молекулярної маси, і, відповідно, у різний час досягають детектора. Основними метода� ми детекції в разі застосування капілярного електрофорезу є фотометричне в УФ�ви� димій ділянці спектра (пряме та непряме) та флюорометричне (пряме та непряме) визна� чення. У результаті проведеного електрофо� ретичного аналізу отримують електрофо� реграму з певною послідовністю піків досліджуваних речовин. При цьому якісною характеристикою речовини є час її міграції, а кількісною — висота або площа піка, про� порційна концентрації сполуки у досліджу� ваній речовині. За методом капілярного електрофорезу спочатку аналізують стан� дартні розчини з відомими концентраціями речовин і для кожного компонента будують градуювальну залежність відгуку детектора від концентрації речовини, після чого аналі� зують пробу невідомої сполуки та за градую� вальним графіком знаходять концентрацію речовин, що досліджуються [18]. Найчастіше метод капілярного електро� форезу застосовують для визначення у вині вмісту органічних кислот [13, 18, 32]. Для Глюкозо�6�фосфат знову взаємодіє з НАДФ, утворюючи глюконат�6�фосфат та відновле� ний НАДФ, який детектується спектрофо� тометрично, як і в попередньому випадку. Ферментативне визначення гліцеролу у вині відбувається тристадійно. На першій стадії гліцерокіназа каталізує фосфорилю� вання гліцеролу до гліцерол�3�фосфату із використанням АТФ: гліцерокіназа Гліцерол + ATФ Гліцерол�3�фос� фат + AДФ. На другій стадії АДФ знову перетворює� ться на АТФ у реакції з фосфоенолпірува� том, яку каталізує піруваткіназа: піруваткіназа АДФ + Фосфоенолпіруват АТФ + + Піруват. Нарешті, на третій стадії утворений у другій реакції піруват перетворюється на лактат під дією ферменту лактатдегідроге� нази за участю НАДН: лактатдегідрогеназа Піруват + НАДН +Н+ НАД+ + Лактат. Детекцію НАДН, кількість якого про� порційна концентрації гліцеролу у пробі ви� на, здійснюють при 334, 340 чи 365 нм [28]. Використовуючи ферментативний метод аналізу, можна визначати концентрації гліцеролу на рівні 0,001 г/л [36]. Ферментативне визначення молочної кислоти у вині. Молочна кислота (лактат) окиснюється нікотинамідаденіндинуклео� тидом до пірувату в реакції, що каталізуєть� ся лактатдегідрогеназою. У присутності глу� тамату піруват перетворюється на аланін у реакції, що каталізується глутаматпіруват� трансаміназою: лактатдегідрогеназа Лактат + НАД+ Піруват + + НАДН +Н+ глутаматпіруваттрансаміназа Піруват + Глутамат Аланін + α�Кетоглутарат. Кількість НАДН, що утворюється у ре� акції, вимірюють спектрофотометрично при 340 нм. Ферментативне визначення лимонної кислоти у вині. Цитрат перетворюється на щавлево�оцтову та оцтову кислоти у реакції, що каталізується цитратліазою: цитратліаза Лимонна кислота Оксалоацетат + Ацетат БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 1, №2, 2008 36 розчинятись у воді та в розбавлених водно� органічних сумішах [18]. Для кількісного визначення органічних кислот вина застосовують також гравімет� ричний метод. Таким чином може бути де� тектована винна кислота після переведення її у форму кальцієвої солі [28]. Класичні методи визначення етанолу по� лягають у попередній відгонці спирту з нас� тупним денситометричним або рефракто� метричним аналізом дистиляту. Наявність інших летких сполук, які відганяються ра� зом зі спиртом, заважає аналізові. Недолі� ком його є невисока специфічність, значні витрати часу та незручність у разі виконан� ня серійних аналізів [27, 28]. Визначення масової концентрації ан� тоціанів у вині може здійснюватись за по� казниками оптичної густини після стабілі� зації забарвлення виноматеріалу [32]. Отже, основними недоліками традицій� них методів аналізу винопродуктів є висока вартість обладнання, велика трудомісткість та значна тривалість аналізу, а також не� обхідність попередньої підготовки проб до аналізу. Окрім того, таке обладнання досить важко увести безпосередньо в технологіч� ний процес. Тим часом контроль та оптимі� зація біотехнологічних процесів під час ви� робництва вина в харчовій промисловості потребують швидкої та достовірної інформа� ції щодо концентрації субстратів і продуктів реакції. Різні речовини, що їх одержують у процесі ферментації, потрібно аналізувати одночасно, постійно і бажано в режимі ре� ального часу. До того ж, завжди необхідні недорогі прилади для контролю якості отри� маних продуктів. Альтернативою традиційним методам можуть бути біосенсори — нові прилади аналітичної біотехнології. Проте, щоб зай� няти нішу в цій галузі, такі прилади мають бути недорогими та надійними, а методи аналізу — швидкими, простими у викорис� танні, дешевими і, що вкрай важливо, рен� табельними. Роботу виконано за фінансової підтрим� ки НАН України в рамках комплексної нау� ково�технічної програми «Сенсорні системи для медико�екологічних та промислово� технічних потреб». розділення органічних кислот (щавлевої, мурашиної, винної, яблучної, бурштинової, лимонної, оцтової, молочної, пропіонової, масляної) у вині використовують варіант капілярного зонного електрофорезу з нега� тивною полярністю напруги. Детектування ведуть непрямим способом в УФ�ділянці спектра при 254 нм. В основі розділення кислот лежить міграція їхніх аніонних форм під дією електричного поля внаслідок різної електрофоретичної рухливості. Пер� шими мігруватимуть невеликі та швидкі не� органічні аніони (хлорид, сульфат, нітрат), потім усі, починаючи зі щавлевої, аніони ор� ганічних кислот, що визначаються. Діапа� зони вимірюваних концентрацій у середньо� му становлять 0,5–200 мг/л [18]. Слід зазначити, що за необхідності визначення у винах фумарової кислоти потрібна додат� кова оптимізація умов розділення, оскільки у звичайних умовах фумарова кислота міг� рує разом із винною кислотою. У разі визна� чення аскорбінової та бензойної кислот у ви� ні методом капілярного електрофорезу використовують пряму детекцію, оскільки ці компоненти вина мають у ділянці 254 нм смуги поглинання того чи іншого ступеня інтенсивності. За допомогою методу капілярного елект� рофорезу визначають також якісний та кіль� кісний склад у вині неорганічних катіонів та аніонів [18], амінокислот [13, 18], барв� ників, ароматичних альдегідів і вітамінів, попередньо здійснивши їх екстрагування, фільтрування та центрифугування [18]. Безперечними перевагами цього методу є: можливість одночасного визначення декіль� кох сполук, висока ефективність розділен� ня, малий об’єм аналізованої проби та буфе� рів (не більше 1–2 мл на день), проста та недорога апаратура, експресність і низька собівартість одинич� ного аналізу. До не� доліків методу нале� жать його невисока концентраційна чут� ливість і вимога до аналізованих сполук Огляди 37 органических кислот в виноградных ви� нах при проведении идентификации // Партнеры и конкуренты. — 2003. — №5. 17. Кишковский З. Н., Скурихин И. М. Химия вина. — М.: Агропромиздат, 1988. — 273 с. 18. Комарова Н. В., Каменцев Я. С. Практичес� кое руководство по использованию систем капиллярного электрофореза «Каппель». — СПб: Веда, 2006. — 212 с. 19. Валуйко Г. Г. Технология виноградных вин. — Симферополь: Таврида, 2001. — 624 с. 20. Авидзба А. М., Иванченко В. И., Загоруй) ко В. А., Огай Ю. А. Перспективы разработ� ки новых биологически активных продук� тов питания на основе винограда: Матер. междунар. науч.�практ. конференции. — Симферополь: Сонат, 2001. — С. 6–7. 21. Винарский В. А. Хроматография: Курс лекций в двух частях — Часть 1. Газовая хро� матография. — Минск: БГУ, 2002. — 192 с. 22. Стыскин Е. Л., Ициксон Л. Б., Брауде Е. В. Практическая высокоэффективная жид� костная хроматография. — М: Химия, 1986. — 288 с. 23. Хефтман Э. Хроматография. Практическое приложение метода. — М.: Мир, 1986. — 336 с. 24. Caputi A., Mooney D. P. Gas�chromatograph� ic determination of alcohol in wine — a col� laborative study // J. Assoc. Anal. Chem. — 1983. — V. 66, N 3. — P. 1152–1157. 25. Macchia T., Mancinelli R., Gentili S. et al. Ethanol in biological fluids: headspace GC measurement // J. Anal. Toxicol. — 1995. — V. 19, N 4. — P. 241–246. 26. Liden H., Vijayakumar A.R., Gorton L., Marko)Varga G. Rapid Alcohol Determina� tion in Plasma and Urine by Column Liquid Chromatography with Biosensor Detection // J. Pharm. Biomed. Anal. — 1998. — V. 17, N 6–7. — P. 1111–1128. 27. Гончар М. В. Традиційні та ферментативні методи визначення алкоголю в біологіч� них рідинах (огляд літератури) // Лабора� торна діагностика. — 1999. — №1. — С. 45–49. 28. Office International de la vigne et du vin (OIV), recueil des methods internationles d’analyse des vine et des mouts. — Paris: OIV, 2006. — 321 p. 29. Pellegrino S., Bruno F. S., Petrarulo M. Liq� uid�chromatographic determination of ethyl� alcohol in body fluids // J. Chromatogr. B. — 1999. — V. 729, N 1. — 2. — P. 103–110. 30. Calull M., Marce R.M., Borrull F. Determina� tion of carboxylic acids, sugars, glycerol and ethanol in wine and grape must by ion�exchan� ge high�performance liquid chromatography with refractive index detection // J. Chroma� togr. — 1992. — V. 590, N 2. — P. 215–222. 1. ГОСТ 7208)93. Вина виноградные и винома� териалы виноградные обработанные. Общие технические условия: Сб. ГОСТов. — М.: ИПК Изд�во стандартов, 2003. 2. Разуваев В. С. Винный корень // Виноград. Вино. — 2001. — № 6; 2002. — № 1, 2, 4. 3. Мгалоблишвили К.И. Грузинские виноград� ные вина // Химия и жизнь. — 1969. — №1. — С. 52–63. 4. Эмерин М. А. Я бы назвал это химической симфонией // Химия и жизнь. — 1965. — №2. — С. 60–65. 5. Родопуло А. К. Основы биохимии виноделия. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. — 240 с. 6. Шольц Е. П., Пономарев В. Ф. Технология переработки винограда. — М.: Агропромиз� дат, 1990. — 447 с. 7. Гугучкин А. А., Агеева Н. М., Гугучкина Т. И. Качественная характеристика вин из новых перспективных сортов винограда // Виноде� лие и виноградарство. — 2001. — № 3. — С. 12–15. 8. Нужный В. П. Токсикологическая характе� ристика этилового спирта, алкогольных на� питков и содержащихся в них примесей // Вопр. наркологии. — 1995. — № 3. — С. 65–74. 9. Родопуло А. К. Биохимия виноделия. — М.: Пищевая промышленность, 1971. — 428 с. 10. Козуб Г., Авербух Б. Новое в производстве хереса. — Кишинёв: Картя молдовеняскэ, 1980. 11. Compagnone D., Esti M., Messia M. C. et al. Development of a biosensor for monitoring of glycerol during alcoholic fermentation // Biosensors Bioelectron. — 1998. — V. 13. — P. 875–880. 12. Kiba N., Azuma N., Furusawa M. Chemilu� minometric method for the determination of glycerol in wine by flow�injection analysis with co�immobilized glycerol dehydrogena� se/NADH oxidase // Talanta. — 1996. — V. 43. — P. 1761–1766. 13. Гугучкина Т. И., Шелудько О. Н., Якуба Ю. Ф. и др. Особенности биохимического состава вина из технических красных сортов ви� нограда нового поколения: Сб. «Новации и эффективность производственных процес� сов в виноградарстве и виноделии». — Т. II. — Краснодар: Виноделие, 2005. — С. 69–75. 14. Риберо)Гайон Ж., Пейно Э. Виноделие. — М: Пищевая промышленность, 1971. — 416 с. 15. Погожева А. В. Пищевые волокна в лечеб� но�профилактическом питании // Вопр. питания. — 1998. — №1. — С. 39–42. 16. Селиверстова И. В., Иванова Л. А., Ива) нов А. А. Использование данных анализа ЛІТЕРАТУРАЛІТЕРАТУРА БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 1, №2, 2008 38 ВИНОГРАДНЫЕ ВИНА. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Т. Б. Горюшкина1,2, С. В. Дзядевич1 1 Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины, Киев 2 Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко Е)mail: dzyad@yahoo.com В обзоре приведена классификация вин и входящих в их состав компонентов, подробно охарактеризованы химический состав сусла и вина, описаны традиционные методы их каче� ственного и количественного анализа с указа� ним недостатков и преимуществ каждого из методов. Ключевые слова: вино, сусло, химический состав, традиционные методы анализа. GRAPE WINES. CHEMICAL COMPOSITION AND METHODS DETERMINATION Т. B. Goriushkina 1,2, S. V. Dzyadevych1 1 Institute of Molecular Biology and Genetics of National Academy of Sciences, Kyiv 2 National Taras Shevchenko University of Kyiv Е)mail: dzyad@yahoo.com Classification of wines and their components were presented, chemical compositions of must and wine were characterized in detail, and tradi� tional methods for their quantitative and quali� tative analysis with their advantages and disad� vantages were described. Key words: wine, must, chemical composition, tradi� tional methods of analysis. 31. Сластья Е. А., Жилякова Т. А., Аристо) ва Н. И. и др. Новый експресс�метод полу� количественного определения содержания мальвидин�3,5�дигликозида в винограде и ви� не // Вісник Харків. нац. ун�ту. — 2005. — № 669. Хімія. Вип. 13 (36). — С. 119–124. 32. Чаплыгин А. В. Совершенствование техно� логии производства красных виноградных вин: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Краснодар, 2007. — 24 с. 33. Методика выполнения измерений массо� вой концентрации углеводов в напитках методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (Свидетельство № 21�03 от 04.07.2003). — М: ВНИИМС. — 2003. — С. 1–8. 34. Селиверстова И. В., Иванов А. А., Ивано) ва Л. А. Определение органических кислот в вине методом жидкостной ионоэксклю� зионной хроматографии // Виноделие и ви� ноградарство. — 2001. — № 4. — С. 9–11. 35. Уильямс Б., Уилсон К. Методы практичес� кой биохимии. — М.: Мир, 1978. — 268 с. 36. Колеснов А. Ю. Ферментативный анализ качества продуктов питания // Вопр. пи� тания. — 1997. — №3. — С. 21–25. 37. Мизгунова У. М., Тескер А. Е., Красносло) бодцева Е. А., Долманова И. Ф. Фермента� тивное определение примесей метанола в водно�этанольных растворах с примене� нием алкогольоксидазы // Вестн. Моск. ун�та. — Серия 2: Химия. –1998. — Т. 39, №6. — С. 378–382.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-4054
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
language	Ukrainian
last_indexed	2025-12-07T17:59:23Z
publishDate	2008
publisher	Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України
record_format	dspace
spelling	Горюшкіна, Т.Б. Дзядевич, С.В. 2009-07-15T11:04:26Z 2009-07-15T11:04:26Z 2008 Виноградні вина. Хімічний склад та методи визначення / Т. Б. Горюшкіна, С. В. Дзядевич // Біотехнологія. — 2008. — Т. 1, № 2. — С. 24-38. — Бібліогр.: 37 назв. — укр. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4054 543.2 + 663.253 В огляді наведено класифікацію вин та сполук, які входять до їхнього складу, докладно охарактеризовано хімічний склад сусла та вина, описано традиційні методи якісного й кількісного їх аналізу із зазначенням недоліків та переваг кожного з методів. В обзоре приведена классификация вин и входящих в их состав компонентов, подробно охарактеризованы химический состав сусла и вина, описаны традиционные методы их качественного и количественного анализа с указаним недостатков и преимуществ каждого из методов. Classification of wines and their components were presented, chemical compositions of must and wine were characterized in detail, and traditional methods for their quantitative and qualitative analysis with their advantages and disadvantages were described. uk Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України Огляди Виноградні вина. Хімічний склад та методи визначення Виноградные вина. Химический состав и методы определения Grape wines. Chemical composition and methods determination Article published earlier
spellingShingle	Виноградні вина. Хімічний склад та методи визначення Горюшкіна, Т.Б. Дзядевич, С.В. Огляди
title	Виноградні вина. Хімічний склад та методи визначення
title_alt	Виноградные вина. Химический состав и методы определения Grape wines. Chemical composition and methods determination
title_full	Виноградні вина. Хімічний склад та методи визначення
title_fullStr	Виноградні вина. Хімічний склад та методи визначення
title_full_unstemmed	Виноградні вина. Хімічний склад та методи визначення
title_short	Виноградні вина. Хімічний склад та методи визначення
title_sort	виноградні вина. хімічний склад та методи визначення
topic	Огляди
topic_facet	Огляди
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4054
work_keys_str_mv	AT gorûškínatb vinogradnívinahímíčniiskladtametodiviznačennâ AT dzâdevičsv vinogradnívinahímíčniiskladtametodiviznačennâ AT gorûškínatb vinogradnyevinahimičeskiisostavimetodyopredeleniâ AT dzâdevičsv vinogradnyevinahimičeskiisostavimetodyopredeleniâ AT gorûškínatb grapewineschemicalcompositionandmethodsdetermination AT dzâdevičsv grapewineschemicalcompositionandmethodsdetermination

Виноградні вина. Хімічний склад та методи визначення

Репозитарії

Схожі ресурси