CC BY
66
[663.813+663.21:661.73.004,14
ИЗМЕНЕНИЕ ЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ В СОКАХ И ВИНАХ
Г.Ф. МУЗЫЧЕНКО, Н.М. АГЕЕВА, В.А. АЖОГИНА,
B.В. МОТАЛКИН-ДЫМШЕВСКИЙ, 10.В. НАЙДЕНОВ,
C.Г. РУДАКОВА
Кубанский государственный технологический университет Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства Производственно-Аграрное объединение "Массандра” , (Ялта) ’ ' .
I, Установлено, что при хранении с янтарной кислотой ЯК столового виноматериала происходит увеличение в нем количества этиловых эфиров, в том числе диэтилсукцината и кислого этилового эфира ЯК. Снижается концентрация ацетальдеги-да, придающего столовым винам нехарактерный фруктовый аромат, что указывает на участие уксусного альдегида в образовании вторичных продуктов брожения, включая и глицерин (глицеро-пировиноградное брожение) [1].
По нашим данным, уксусный альдегид связывается в другие химические продукты реакции сильнее в присутствии добавок сукцината аммония ЯЯМН4 и сукцината калия ЯКК. Место ацетальде-гида в химических реакциях занимает 3-фосфогли-цериновый альдегид, который далее под действием энзимов превращается в глицерин и другие вторичные продукты, в том числе и ЯК [2, 3]. Изменение концентрации эфиров можно объяснить участием ЯК в реакциях этерификации. Уменьшение количества высших спиртов скорее всего вызвано качественным и количественным изменением состава аминокислот, при дезаминировании которых образуются высшие спирты [4]. Добавки ЯК и ее солей: ЯКК, ЯКИН4, сукцината магния ЯКМ.ц, сукцината кальция ЯКСа приводят к изменению не только суммы липидов, но и группового состава [5].
Таблица I
Жирная кислота, мас.% общих липидов Без доба- вок С добавками
ЯК ЯКК а ЯКСа ЯКК ЯШ£
^14:0 8,2 9,2 8,3 8,0 10,8 4,4
С16:0 14,4 15,6 14,2 14,4 17,0 6,7
С16:1 3,8 3,6 3,6 3,2 3,4 4,4
*-16:2 1,3 1,2 1,2 1,5 1,4 4,8
С18:0 5,6 3.4 3,6 5,2 3,0 5,2
*-18:1 35,4 35,0 37,7 35,7 31,5 38,7
С[8:2 20,8 19,8 19,8 20,4 20,6 19,6
С18:3 5,0 5,0 5,2 5,0 4,9 8,8
^20:0 1,6 2,8 1,8 2,0 2,6 Нет
*-22:1 3,9 4,4 4,6 4,6 4,8 7,4
Внесение ЯК и особенно ЯКК привело к увели
Одновременно возрастает количест-
■48:3,
122:1,
С,
___ ____ /16:13
10 до 50 мг/дм
новой С14.0, снижению стеариновой С18.0 и арахи-новой С20.0 кислот, а также к увеличению количества кислот с длинной цепью — бегеновОй С22.0 и эруковой С22Л. Сукцинат натрия ЯКК а и ЯКК. не оказывают существенного влияния на состав жирных кислот (табл. 1). Сукцинат магния вызывает заметное снижение С14.0 С16.0 С18.0 и полное исчезновение С200.
во ненасыщенных кислот С18.,
Увеличение количества ЯК с приводит к изменению соотношения между отдельными органическими кислотами.
Однако в ряде экспериментов, описанных ранее, рекомендуемые дозировки составляли 100 мг/дм3. В связи с этим нами проведен эксперимент, целью которого было установление влияния указанного количества ЯК на органические кислоты, а также сопоставление воздействия на вино солей ЯК при их одинаковых дозировках (табл. 2).
Таблица 2
Органическая кислота, мг/дм 3
Столовый виноматериал вин- ная яб- лоч- ная ян- тар- ная ли- мон- ная щаве- лево- уксус- ная фу- маро- вая диокси- фумаро- вая
Исходный 3,17 1,64 0,052 0,36 0,015 0,008 Следы
Через 1 мес хранения с, ЯК, мг/дм
10 3,00 2,00 0,052 0,42 0,034 0,012 0,011
50 2,96 2,15 0,068 0,58 0,042 0,032 0,028
.100 2,92 2,60 0,075 0,58 — 0,036 0,030
125 2,92 2,90 0,075 0,58 — 0,036 0,030
чению количества пальмитиновой С
16:0, миристи-
Для столового виноматериала (табл. 2) характерно увеличение щавелево-уксусной, фумаровой и диоксифумаровой кислот. Концентрация самой ЯК, несмотря на ее добавление, возросла незначительно. Это позволяет предположить, что ЯК сразу же вступает в химические реакции, что согласуется с данными [6-8], согласно которым по скорости вступления в химические реакции в вине ЯК значительно превосходит другие органические кислоты, в том числе винную. Увеличение количества лимонной, фумаровой, яблочной и щавелево-уксусной кислот позволяет предположить, что ЯК под действием ферментных систем подвергается дегидрированию с образованием фумаровой кислоты с последующим ее гидратированием в яблочную. Последняя дегидрируется в щавелевоуксусную, которая конденсируется с ацетил-КоА с образованием лимонной кислоты. Полученные данные согласуются с результатами исследований, проведенных с помощью меченых атомов [9].
Для изучения превращений сукцинат-иона поставлен эксперимент с радиоактивной меткой С14-сукцинат. Ориентируясь на результаты работ [9-
304.14
Г
арахи-
5ЛИЧЄ-
р22:0 И fX. не і жир-іьівает исчез-ячест-
с
716:1з
г/дм
ЇУ от-
ранее, [/ ДМ3, целью дного также К при
мица 2
ИОКСЙ-
умаро-
,леды
),011
1,028
1.030
1.030
IKTep-10Й и амой начи-сразу суетности ! ЯК ские (оли-
аии,
по-
С14-
[9-
зеле-, что Янтарная кислота 0,112 0,392 0,064 0.412 2,92
гает- овой Сукцинат калия 0,092 0,380 0,062 0.320 2,88
:м в Сукцинат аммония 0,092 0,186 0,048 0,310 2,84
ІЄВ0- оА с Сукцинат кальция 0,103 0,334 0,048 0,286 2,86
шые Контроль 0,064 0,186 0,060 0,266 2,78
11], мы исследовали присутствие С14 в органических кислотах и аминокислотах, имп/мин:
Органические кислоты:
винная 680
яблочная 6100
фумаровая . 3800
а-кетоглугаровая ■>," 3800
лимонная , ; ! 900
щавелевая 260
янтарная 12100
щавелево-уксусная 400
диоксифумаровая 1810
Прочие соединения: эфиры 120
высшие спирты 260
Аминокислоты:
аланин 360
аспарагин 480
а-аминоадипиновая 1060
валин 1380
глутаминовая 1600 . .
лейцин 1900
лизин 180
метионин 160
пролин 400
серин 180
треонин 120
тирозин 160
фенилаланин 240
цистин 310
Результаты показывают, что наибольшей радиоактивностью обладают органические кислоты — яблочная, фумаровая, с-кетоглутаровая и аминокислоты — лейцин, глутаминовая кислота, валин, а-аминоадипиновая кислота. Это свидетельствует о связи между органическими кислотами и аминокислотами, заключающейся во взаимопревращениях под действием определенных факторов.
В опытах с добавками (табл. 3), особенно с ЯК концентрацией 100 мг/дм3, заметно нарастает количество молочной кислоты, что благоприятно сказывается на органолептических свойствах винома-териала и обусловливает его ’’мягкость”. Кроме того, наблюдается количественный рост яблочной кислоты, за исключением добавки сукцината аммония, когда яблочная кислота находится на уровне контроля (табл. 3).
: Таблица 3
Добавки
Органическая кислота, г/дм3
молоч-
ная
яблоч-
ная
лимон-
ная
янтар-
ная
Более высокое содержание яблочной кислоты в опытах с добавкой ЯК и ее солей, по-видимому,
обусловлено цепочкой взаимных превращений, происходящих в цикле Кребса под действием сук-цинатдегидрогеназы и фумаратгидратазы.
В молодом виноматериале, полученном в присутствии добавки ЯК, наблюдается большее накопление ЯК по сравнению с контролем и другими опытными образцами с добавками. Это можно объяснить воздействием ЯК на активность СДГ-фермента, которая способствует накоплению эндогенной ЯК [12, 13].
Таким образом, ЯК целесообразно вводить в бродящее сусло для формирования направленности протекания биохимических процессов, в результате которых образуются органические кислоты — молочная, яблочная и др., что важно для улучшения органолептических показателей.
Сопоставляя количество глицерина, следует отметить, что в образцах с ЯК, ЯКК и особенно #/(NH4 оно превышало контрольный вариант. Учитывая пути образования глицерина, можно считать, что увеличение его количества вызвано интенсификацией жизнедеятельности ферментов дрожжей, обусловливающих накопление глицерина в цикле глицеропировиноградного брожения.
Полученные данные подтверждают выводы о влиянии сукцинатов на липидный комплекс. Очевидно, уменьшение суммы липидов в присутствии ЯКК и увеличение при добавке ЯКСа является закономерным фактором, связанным с влиянием этих солей на жизнедеятельность дрожжей [14].
ЛИТЕРАТУРА
1. Кишковский З.Н., Скурихин И.М. Химия вина. — М.: Пищевая пром-сть, 1976. — 312 с.
2. Солдатенков С.В. Обмен органических кислот у растений. — М., 1971. — 250 с.
3. Osmond С.В. Crassulacean Acid Metabolism: a Curiosity in Context // Annual Rev. Plant physiol. — 1978. — 29.
— P. 379.
4. Грачева И.М. Исследование процесса образования высших спиртов дрожжами: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук.
— М., 1972. — 45 с.
5. Агеева Н.М., Ажогина В.А., Якуба Ю.Ф., Дымшевский
B.В. Изменение липидного комплекса виноматериалов и дрожжей в присутствии янтарной кислоты и ее солей // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1996. — №3-4. —
C. 28-29.
6. Кишковский З.Н., Скурихин И.М. Химия вина. 2-е изд., перераб. и доп. —■ М.: Агропромиздат, 1988. — 254 с.
7. Родопуло А.К. Биохимия виноделия. — М.: Пищевая пром-сть, 1971. — 373 с.
8. Родопуло А.К. Превращение органических кислот при сбраживании сусла и шампанского вина / / Тр. ВНИИВиВ ’’Магарач”. — 1958. — 6. — № 2. — С. 3-8.
9. Родопуло А.К. Превращение органических кислот у винных дрожжей // Волр. биохимии. — М.: Пищепромиздат, 1961. — С. 76.
10. Попов Н.В. Влияние газового состава среды на метаболизм дыхательных субстратов яблок при хранении: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. — Воронеж, 1975. — 23 с.
11. Попов В.Н. Особенности организации и ферментативной регуляции метаболизма сукцината. — Воронеж, 1997. — 26 с.
12. Кондрашова М.Н. Янтарная кислота и янтарат-зависимая энергетика // Терапевтическое действие янтарной кислоты / Под ред. М.Н. Кондрашовой. — Пущино, 1976. — С. 234.
13. Буров Ю.В., Ведерникова Н.Н. Нейрохимия и фармакология алкоголизма. — М.: Медицина, 1985. — 240 с.
14. Физиологическая регуляция метаболизма дрожжей / Под ред. М.В. Залашко. — Минск: Навука i тэхшка, 1991. — 332 с.
Кафедра органической химии
Поступила 26.01.99
