CC BY
48ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия «Биология, химия». Том 22 (61). 2009. № 1. С. 139-144.
УДК 663.253.2/4.004.12
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ГЛИЦЕРИНА В СУХИХ СТОЛОВЫХ ВИНОМАТЕРИАЛАХ
Аристова Н.И., Гержикова В.Г., Жилякова Т.А., Панова Э.П.
Определение глицерина фотоколориметрическим методом в виноматериалах и модельных системах может быть использовано для контроля качества выпускаемой продукции. Установлено, что пониженный уровень глицерина в готовом столовом виноматериале может свидетельствовать о разбавлении сусла перед ферментацией.
Ключевые слова: вино, виноматериалы, глицерин, фотоколориметрия и высокоэффективная жидкостная хроматография.
ВВЕДЕНИЕ
Глицерин относится к группе вторичных продуктов спиртового брожения, образующихся из сахаров и играющих важную роль в формировании аромата и вкуса вина. Глицерин придает вину ощущение сладости и мягкости. Пороговая концентрация глицерина по вкусовому ощущению составляет 4 г/дм3. Бархатистость вкуса сотерских и токайских вин объясняется повышенным содержанием в них глицерина. Массовая концентрация глицерина в винограде составляет 0,1-1 мг/дм3, в вине - до 15 г/дм3. Основное количество глицерина в винах образуется при брожении: обычно на 100 г спирта приходится 6-14 г глицерина [1]. Глицерина содержится больше в винах, полученых из сульфитированного сусла [2], а также в винах, приготовленных из винограда, пораженного Botrytis cinerea по типу «благородной плесени», в которых массовая концентрация глицерина достигает до 30 г/дм3 [3]. Родопуло А.К. подтверждено, что использование сернистой кислоты очищает сусло от вредных микроорганизмов, улучшает качественный состав вина, повышает количество глицерина, экстрактивных веществ, понижается содержание летучих кислот, появляется возможность регулировать брожение сусла [2].
В красных винах, как правило, глицерина на 10-20% больше, чем в белых. Это объясняется тем, что в процессе брожения образовавшийся уксусный альдегид частично связывается с дубильными и красящими веществами, вследствие чего происходит накопление глицерина. Последнее особенно характерно для кахетинских вин, в которых массовая концентрация глицерина достигает 10 г/дм3 [1].При выдержке
виноматериала под хересной пленкой содержание глицерина уменьшается вследствие окисления до молочной кислоты.
Авторами для объективной оценки качества белых портвейнов предложено определять в них, помимо фенольных веществ и оксиметилфурфурола, содержание глицерина. Массовая концентрация глицерина в белых портвейнах колеблется от следов до 6 г/дм3. Низкое содержание глицерина свидетельствует о нарушениях в технологии приготовления. Содержание в белых портвейнах глицерина определяли по модифицированному колориметрическому методу с реактивом Нэша. В качестве обессахаривающего агента использована отечественная смола-анионит ЭРА-8П [4].
Определение массовой концентрации глицерина является важным элементом в контроле качества виноматериалов различных типов. В настоящее время для определения глицерина применяют методы газовой и высокоэффективной жидкостной хроматографии [5, 6]. Однако в условиях обычной заводской лаборатории наиболее доступен фотоколориметрический метод, основанный на окислении глицерина в формальдегид, который предложен Международной Организацией Винограда и Вина (МОВВ) в качестве стандартного. При анализе сухих столовых виноматериалов и вин возможна его модификация за счет исключения процедуры пропускания образца через анионообменную смолу для фиксации сахаров, маннита и сорбита [7].
В настоящей работе данным методом выполнено определение массовой концентрации глицерина в производственных сухих столовых виноматериалах урожая 2007 года, а также изучено накопление глицерина в модельных образцах, имитирующих разбавление сусла водой перед ферментацией.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследования проводились на производственных образцах шампанских столовых виноматериалов и столовых вин урожая 2007 года разных регионов Украины и Молдавии.
Для приготовления модельных образцов использовали сусло и мезгу, полученные из винограда сортов Алиготе, Мускат, Каберне и Саперави, выращенного в предгорном опытном хозяйстве НИВиВ «Магарач» (с. Вилино) и совхоз-заводе «Гурзуф» НПО «Массандра» (табл. 1).
Варианты разбавленных вин из белых и красных сортов винограда были поставлены в 10-литровых баллонах с внесением сернистой кислоты в концентрации 75 мг/дм3 и чистой культуры дрожжей расы 47К в случае белых сортов и Ь83 для красных сортов винограда из Национальной коллекции микроорганизмов НИВиВ «Магарач». Баллоны накрывали марлей, смоченной в растворе соды. Измерялась исходная сахаристость сусла. Ежедневно осуществлялся контроль брожения по плотности бродящего сусла и определения массовой концентрации сброженных сахаров. Для красных сортов винограда ежедневно проводили перемешивание мезги с погружением шапки. Брожение мезги проводили до 5% остаточных сахаров, после чего осуществляли прессование мезги. Полученное сусло ставили на дображивание в баллонах. В результате получено 16 образцов виноматериалов с различной степенью разбавления водой.
Таблица 1.
Схема приготовления модельных белых и красных виноматериалов
Образец Белые виноматериалы Красные виноматериалы
Контроль Алиготе - брожение сусла (исходная сахаристость), 20 г/100 см3 Каберне - брожение мезги (исходная сахаристость), 22 г/100 см3
Опыт сусло + 10% воды мезга + 10% воды
сусло + 20% воды мезга + 20% воды
Контроль Мускат - брожение сусла (исходная сахаристость -25 г/100 см3) Саперави - брожение мезги (исходная сахаристость -24 г/100 см3)
Опыт сусло + 10% воды + сахар мезга + 10% воды + сахар
сусло + 20% воды + сахар мезга + 20% воды + сахар
сусло + 30% воды + сахар мезга + 30% воды + сахар
сусло + 40% воды + сахар мезга + 40% воды + сахар
сусло + 50% воды + сахар мезга + 50% воды + сахар
Массовую концентрацию глицерина определяли фотоколориметрическим методом [7]. Последний основан на окислении присутствующего в вине глицерина иодной кислотой в формальдегид после пропускания образца через анионообменную смолу для фиксации сахаров, маннита и сорбита. (Для образцов столовых виноматериалов и вин вышеуказанную операцию можно исключить). Формальдегид взаимодействует с флороглюцином с образованием окрашенного соединения с максимумом поглощения при длине волны 480 нм.
Образец вина или сусла в количестве 10 см3разбавляли дистиллятом до 50 см3. Из этого объема отбирали и вводили в стеклянную колонку (30х1 см), заполненную ионообменной смолой ША-400 или АВ-17, 10 см3 пробы. Элюат собирали в мерную колбу до объема 100 см3. Далее отбирали 10 см3 элюата и проводили окисление глицерина до цветной реакции: в коническую колбу с притертой пробкой вместимостью 100 см3, в которой находилось 10 см3 элюата, добавляли последовательно 10 см3 дистиллированной воды и 10 см3 0,05 М раствора йодной кислоты. Смесь осторожно взбалтывали и оставляли для окисления на 5 минут. Затем добавляли 10 см3 1 М раствора гидроксида натрия и 5 см3 спирта-ректификата (96 %), взбалтывая после каждого добавления. После этого добавляли 10 см3 раствора флороглюцина, быстро перемешивали и переносили раствор в спектрофотометрическую кювету с толщиной поглощающего свет слоя 1 см. Интенсивность образующейся фиолетовой окраски образца достигала максимального значения через 50-60 сек и затем уменьшалась. Определяли максимальную величину оптической плотности на фотоэлектроколориметре КФК-3 в кювете толщиной 1 см относительно эквивалентного слоя воздуха. По полученному значению с помощью градуировочного графика, построенного по стандартным водным растворам глицерина, находили концентрацию глицерина в пробе (рис. 1).
Используемый для окисления глицерина раствор 0,1М иодной кислоты в 0,05М серной кислоте готовили путем растворения 10,696 г метапериодата натрия в мерной колбе вместимостью 500 см3 в 50 см3 0,5 М серной кислоты и доводили до метки дистиллированной водой.
Образцы виноматериалов и вин из красных сортов винограда предварительно обрабатывали полимеризованным поливинилпирролидоном (ПВПП).
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5
Оптическая плотность, D
Рис. 1. Калибровочный график для определения массовой концентрации глицерина в вине колориметрическим методом.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты определения массовой концентрации глицерина в шампанских и столовых виноматериалах (средние значения из трех определений) представлены в таблице 2.
Таблица 2.
Массовые концентрации глицерина в производственных образцах шампанских и
столовых виноматериалах.
Регион АР Крым Одесская область Республика Молдова
Виноматериал белый Красный белый красный Белый красный
Количество 2 6 12 3 4
образцов
Массовая
концентрация глицерина, г/дм3 (среднее значение) 5,2 9,4 5,5 8,1 5,4 -
Диапазон варьирования, г/дм3 4,8-5,6 7,5-11,7 4,2-6,9 7,7-8,6 4-6,2
Как следует из представленных результатов, тенденция большего накопления глицерина в красных виноматериалах подтверждается, в то время как средний уровень глицерина в белых виноматериалах менее 6 г/дм3, что может являться следствием технологических нарушений при их производстве.
В таблице 3 представлены результаты влияния разбавления сусла водой перед брожением на уровень глицерина в готовом виноматериале после завершения брожения.
Как следует из полученных результатов, разбавление сусла перед брожением без добавки сахаров приводит к значительному понижению массовой концентрации глицерина в готовом виноматериале. Добавка сахаров в разбавленное сусло перед ферментацией нивелирует эффект уменьшения массовой концентрации глицерина в модельных образцах, в большей степени в красных виноматериалах, чем в белых.
Исследование выполнялось при финансовой поддержке Евросоюза (проект УНТЦ № 3870).
Таблица 3.
Массовая концентрация глицерина (г/дм3) в готовых модельных виноматериалах
Образец Белые виноматериалы Красные виноматериалы
Контроль Алиготе -брожение сусла 6,1 Каберне -брожение мезги 9,5
Опыт (без добавления сахара) сусло + 10% воды 4,8 мезга + 10% воды 9,1
сусло + 20% воды 3,9 мезга + 20% воды 6,5
Контроль Мускат -брожение сусла 7,2 Саперави -брожение мезги 8,9
Опыт (с добавкой сахара) сусло + 10% воды 7,3 мезга + 10% воды 8,9
сусло + 20% воды 7,4 мезга + 20% воды 8,8
сусло + 30% воды 7,3 мезга + 30% воды 8,5
сусло + 40% воды 6,7 мезга + 40% воды 8
сусло + 50% воды 6,4 мезга + 50% воды 8,4
ВЫВОД
Полученные результаты определения глицерина арбитражным методом в образцах виноматериалов могут быть использованы для совершенствования контроля качества выпускаемой продукции в соответствии с требованиями международных стандартов. Пониженный уровень глицерина в готовом столовом виноматериале может свидетельствовать о разбавлении сусла перед ферментацией.
Список литературы
1. Кишковский З. Н. Химия вина / З. Н. Кишковский, И. М. Скурихин.- М.: Пищевая промышленность, 1976. - 311с.
2. Родопуло А.К. Биохимия виноделия / А. К. Родопуло. - М.: Пищевая промышленность, 1971. - 373 с.
3. Аношин И.М., Мержаниан А.А. Физические процессы виноделия / И. М. Аношин, А. А. Мержаниан. - М.: Изд-во "Пищевая промышленность", 1976. - 376 с.
4. Оценка качества белых портвейнов по содержанию фенольных веществ, глицерина и оксиметилфурфурола / Н. А. Мехузла, О. Д. Парагульгов, Р. П. Точилина [и др.]. Сборник научных трудов ВНИИВиПП «Магарач», 1986. - С. 18-28.
5. РД 10-04-11-89. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации глицерина в спиртосодержащих напитках методом газовой хроматографии / Ялта: ИВиВ "Магарач", 1989. - 15 с.
6. Rainer Schuster. Quality Control of Alcoholic Beverages by HPLC, Hewlett-Packard GmbH, D-7517 Waldbronn, FRG / Проспект фирмы, 2000.
7. Сборник международных методов анализа и оценки вин и сусел / [под ред. Н.А. Мехузла] М., «Пищевая промышленность», 1993. - 320 с.
Apicmoea Н.1., Гержикова В.Г., Жилякова Т.О., Панова Е.П. Визначення масовоЧ концентрацп глщерину у сухих столових виноматерiалах // Вчеш записки Тавршського нащонального ушверситету îm. В.1. Вернадського . Сeрiя „Бюлога, хiмiя". - 2009. - Т. 22 (61). - № 1. - С. 139-144.
Визначення глщерину фотоколорiметричним методом у виноматерiалах i модельних системах може бути використано для контролю якоста продукци, що випускасться. Установлене, що знижений рiвень глщерину в готовому столовому виноматерiалi може свiдчити про розведення сусла перед ферментащею.
Ключовi слова: вино, виноматерiали, глiцерин, фотоколорiметрiя та високоефективна рвдинна хроматографiя.
Aristova. N.I., Gerzhykova V.G., Zhilyakova T.A., Panova E.P. Definition of glycerine mass concentration in dry wine material // Uchenye zapiski Tavricheskogo Natsionalnogo Universiteta im. V. I. Vernadskogo. Series «Biology, chemistry». - 2009. - V.22 (61). - № 1. - P. 139-144.
Glycerine definition by photocolorimetric method in wine material and modeling systems can be used for output product inspection. The lowered level of glycerine in ready-made wine material can testify about dilution must before a fermentation have been established.
Keywords: wine, wine material (stum), photocolorimetric and high-performance liquid chromatography (HPLC).
Поступила в редакцию 30.04.2009 г.
