Химический состав винограда (стр. 3 из 5)

Янтарная кислота (HOOCCH₂ CH₂ COOH) хорошо растворима в спирте и воде, хуже - в диэтиловом эфире; в бензоле, бензине и хлороформе - нерастворима. При нагревании до 150°C теряет воду и превращается в ангидрид.

Янтарная кислота содержится в винограде в незначительном количестве (от 0,2 до 0,4 г на 1 кг винограда). В незрелом винограде её больше. В процессе созревания количество её уменьшается. Янтарная кислота очень устойчивое соединение, она не подвергается окислению даже царской водкой, однако легко дегидрируется сукциндегидрогеназой с образованием фумаровой кислоты. Растворы янтарной кислоты имеют горько-солоноватый привкус.

Фумаровая кислота (COOHCHCHCOOH) образуется путём дегидратации яблочной и дегидрированием янтарной кислот. В первом случае участвует фермент фумараза, а во втором - сукциндегидрогеназа. Фумаровая кислота была найдена в незрелом винограде.

Диоксифумаровая кислота образуется из винной кислоты путём ей дегидрирования. Диоксифумаровая кислота существует в двух формах: в энольной и кетоформе в зависимости от применяемого реактива. Эти формы находятся в равновесии:

Диэнольная форма обладает сильными восстановительными свойствами. Диоксифумаровая кислота - неустойчивое соединение, в водных растворах даже при комнатной температуре распадается на CO₂ и H_2. Распад усиливается в присутствии железа и меди. В вине она появляется в результате окисления винной кислоты солями тяжёлых металлов, но быстро распадается в аэробных условиях, поэтому её трудно обнаружить в вине.

Диоксифумаровая кислота участвует в обмене веществ при созревании винограда. В молекуле диоксифумаровой кислоты содержатся две вторичные оксигрупп (COHCOH), которые могут окисляться и восстанавливаться. Следовательно, эта кислота может функционировать в роли переносчика водорода. Диоксифумаровая кислота может служить промежуточным переносчиком водорода с субстрата на кислород воздуха, выполняя такую же функцию в биологическом окислении, как аскорбиновая кислота.

Диоксифумаровая кислота в винограде содержится в незначительном количестве. Она служит катализатором окислительно-восстановительных процессов. Диоксифумаровая кислота легко окисляется оксидазой диоксифумаровой кислоты. Поэтому в винограде содержатся продукты её распада: мезоксалевая, гликолевая и глиоксалевая и щавелевая кислоты. Диоксифумаровая кислота играет важную роль в восстановительных процессах в виноделии. Она легко дегидрируется, отдавая два водорода для восстановления веществ, обусловливающих букет вина, при этом вкус и букет вина улучшаются.

Гликолевая кислота (α-оксиуксусная) (CH₂OHCOOH) впервые была выделена в 1866 году из зелёного винограда Эрленмейером. Гликолевая кислота представляет собой бесцветные игольчатые кристаллы, легко растворяется в воде, спирте, эфире. Гликолевая кислота образуется из диоксифумаровой кислоты через оксипировиноградную кислоту. Гликолевая кислота легко окисляется оксидазой гликолевой кислоты с образованием глиоксалевой кислоты и H₂O₂ . Образовавшаяся перекись водорода участвует в окислительно-восстановительных процессах, в частности окисляет глиоксалевую и щавелевую кислоты в муравьиную, углекислоту и воду. Все продукты окисления глиоксалевой кислоты были найдены в винограде и вине.

Глюкуроновая кислота [COH(CHOH)₄COOH] представляет собой иглоподобные кристаллы. При нагревании с HCl распадается на фурфурол, CО₂ и H₂O. В сусле и вине, полученном из винограда, поражённого грибком Ботритис цинереа, обнаруживается до 1,3 г/дм³ глюкуроновой кислоты. Такое увеличение обусловлено окислением глюкозы ферментами гриба.

Галактуроновая кислота представляет собой кристаллическое вещество; входит в состав пектиновых веществ винограда и вина. По химическим свойствам близка к глюкуроновой кислоте. В вине в связи с гидролизом пектиновых веществ содержание её увеличивается.

Глиоксалевая кислота была найдена в винограде в 1891 году М.Ордоно. Она образуется из винной кислоты путём глубокого окисления через диоксифумаровую кислоту. Глиоксалевая кислота в присутствии железа окисляется в щавелевую кислоту:

Щавелевая кислота (HOOCCOOH∙2H₂O) кристаллизуется из воды в виде бесцветных белых кристаллов с двумя молекулами воды. Хорошо растворима в воде и диэтиловом спирте, нерастворима в хлороформе. Щавелевая кислота содержится в клеточной ткани незрелого винограда в виде кристаллов. Она содержится в сусле в количестве от 0,05 до 0,1 г/л. Она не участвует в синтезе углеводов в растениях и накапливается в виде кристаллов.

В вине при интенсивном проветривании винная кислота распадается до щавелевой кислоты через диоксифумаровую, дикетоянтарную, мезоксалевую и глиоксалевую. Щавелевая кислота в присутствии оксидазы щавелевой кислоты легко окисляется до углекислоты и воды.

Пировиноградная (α-кетопропионовая кислота) - это бесцветная жидкость, имеющая запах уксусной кислоты. В винограде встречается в незначительном количестве от 0,12 до 0,16 г/л. Количество пировиноградной кислоты в вине и шампанском значительно больше, так как она является промежуточным продуктом алкогольного брожения.

α-кетоглутаровая кислота образуется из глютаминовой кислоты, а также через цикл трикарбоновых кислот. α-кетоглутаровая кислота содержится в шампанском в количестве от 15 до 40 мг/л, во французских вин – от 2 до 341 мг/л.

Мезоксалевая (α-кетомалоновая) кислота является нормальным продуктом обмена веществ, обладает всеми типичными реакциями кетонов и кислот.

Молочная кислота представляет собой прозрачную сиропообразную жидкость, которая с трудом кристаллизуется. Хорошо растворима в спирте, эфире и глицерине, нерастворима в бензине и хлороформе, перегоняется с перегретым паром.

В винограде содержится L-молочная кислота. В молодом вине она может образоваться в заметных количествах (до 0,5 г/дм³) из сахара как вторичный продукт спиртового брожения. Основные количества её получаются в результате яблочно-молочнокислого брожения. Высокое содержание молочной кислоты в вине обычно свидетельствует о заболевании вина. В здоровых белых винах молочной кислоты найдено от 0,5 до 1,5 г/дм³, в красных - от 1 до 5 г/дм³, в больных - до 12 г/дм³.

Глицериновая кислота (CH₂OHCHOHCOOH) представляет собой твёрдое вещество, существует в оптически деятельных формах. В винограде и вине содержится в небольших количествах.

Глюконовая кислота является твёрдым веществом. В природе обычно встречается D-глюконовая кислота, окислении образующаяся при ферментативном окислении β- D-глюкозы. В винограде, поражённом благородной гнилью, найдено до 2 г/дм² глюконовой кислоты, в вине из такого винограда - до 2,5; в вине из винограда, поражённого серой гнилью, - до 10 г/дм³.

Уксусная кислота представляет собой бесцветную жидкость, легко кристаллизующуюся при температуре 16°C, поэтому её называют ледяной. Примесь небольшого количества воды значительно снижает температуру плавления уксусной кислоты. Свинцовые соли уксусной кислоты - Pb(CH₃COO)₂∙3H₂O (свинцовый сахар) и основная соль - Pb(CH₃COO)₂∙Pb(OH)₂ (свинцовый уксус) - применяются в лабораторной практике для осаждения фенольных соединений и белков при определении сахаров и других веществ.

Олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты содержатся в винограде и вине в свободном состоянии, но большая часть их - в связанном состоянии - в маслах и восковом налёте ягоды. Линолевая и линоленовая кислоты являются более насыщенными по сравнению с олеиновой кислотой и имеют соответственно: первая - две, вторая - три двойные связи.

Слизевая кислота (муциновая или галактаровая) представляет собой кристаллическое вещество. Трудно растворима в воде, легко получается окислением галактоновой кислоты. В здоровом винограде и вине содержится в небольших количествах. В винограде, поражённом грибком Ботритис цинереа (Botrytiscinerea), её содержание может достигать 0,5 г/дм³. В вине образует с кальцием труднорастворимую соль, выпадающую в осадок.

Сахарная кислота представляет собой кристаллическое вещество. Хорошо растворима в воде. Образуется окислением глюконовой кислоты. В заметных количествах сахарная кислота найдена в сусле и вине из винограда, поражённого грибком Ботритис цинереа (Botrytiscinerea).