Структура и состав мякоти - Виноград и его созревание

Оглавление
Виноград и его созревание
Состав и форма грозди
Состав гребня
Состав семян
Состав кожицы
Структура и состав мякоти

Мякоть представляет собой наиболее важную часть ягоды. Она образуется из больших клеток, имеющих типичную структуру взрослых растительных клеток. Вдоль тонкой целлюлозо-пектиновой перегородки лежит тонкий слой цитоплазмы с ядром. Все внутреннее пространство клетки занято вакуолярным соком, который образует сусло. Целлюлозо-пектиновые   мембраны смежных клеток не прилегают одна к другой на всем протяжении; на гранях клеток остаются небольшие, межклеточные пространства (меаты), через которые происходит газообмен с внешней средой.

Таблица 3.5
Состав антоцианов в кожице виноградных ягод, %

(по данный П. Риберо-Гайона и Сюдро, 1957)


Компоненты

Сорта винограда

Vitis riparia

Vitis vinifera

Глюкозиды цианидина

 

 

Моно-

2

3

Ди-

5

0

Глюкозиды пеонидина

0 2

15 0

Моно-

 

 

Ди-

 

 

Глюкозиды   дельфинидина

 

 

Моно-

14

12

Ди-

12

0

Глюкозиды петунидина

 

 

Моно-

10

12

Ди-

17

0

Глюкозиды мальвидина

 

 

Моно-

6

35

Ди-

21

0

Общее  количество  антоцианов

14

9


В мякоти различают несколько зон, отличающихся строением клеток. Клетки, находящиеся ближе к кожице, имеют удлиненную форму; они расположены в радиальном направлении и имеют тонкие перегородки, которые подвергаются застудневанию во время созревания, тогда как внутренние клетки, удлиненные в том же направлении, имеют неправильную форму и обладают более толстыми, незастудневающими мембранами. Клетки эндокарпия, который охватывает семена, расположенные также радиально, сливаются с мякотью.
Число слоев клеток, образующих ягоду, включая эпидермис и эндокарпий, равно 25—30, так же как и в завязи. Ягоды растут в результате увеличения объема клеток, а не путем их деления. Плод питается посредством сосудисто-волокнистых пучков, которые идут через стебель, плодоножку грозди, плодоножку ягоды, кисточку. Через них виноградные ягоды получают углеводы из листьев и минеральные вещества из корней.
Система  питания  ягоды схематически остается такой же, как и у завязи. От центра подушечки в ягоду входят 10—12   сосудистых   пучков,   расходящихся в мякоти ягоды. Это те пучки, которые при срывании ягоды остаются в центре подушечки и образуют кисточку. Два из них, которые называют ак-сильными или осевыми пучками, имеют наибольшую толщину и проходят через всю ягоду до конца; от них ответвляются четыре сосуда, которые охватывают и питают семена. От восьми до десяти сосудов ответвляются   в   первой   зоне при входе в мякоть наподобие меридианов; это периферийные пучки; они в свою очередь также разветвляются и делятся; в поперечном разрезе можно различить от 30 до 40 таких сосудов. Они снова соединяются и образуют осевые пучки под зонтиком. У некоторых белых сортов в состоянии зрелости сеть периферийных проводящих пучков можно видеть через прозрачную кожицу, она слегка окрашена в зеленый цвет.

По достижении полной зрелости мякоть составляет от 75 до 85% общей массы ягоды. Она состоит почти исключительно из вакуолярного сока своих больших клеток, т. е. сусла. Твердые частицы, состоящие из остатков очень тонких целлюлозных перегородок и очень тонких сосудисто-волокнистых пучков и образующие мутный осадок, едва достигают 0,5% массы мякоти, вследствие чего на практике не делают различия между составом мякоти и составом сусла.
Сусло представляет собой мутную жидкость, обычно слабо окрашенную; цвет от темно-зеленоватого до желто-золотистого для белых сортов, часто слегка подкрашенный в более темные тона для красных сортов. Его плотность колеблется в зависимости от содержания сахаров, например от 1065 до 1110 или больше для перезревшего винограда.

В табл. 3.6 приведены данные о химическом составе мякоти для четырех сортов.

Таблица 3.6

Химический состав мякоти винограда


 

 

Сорт винограда

Содержание мякоти, %

рН

Содержание (в мг-экв на 1000 г мякоти)

Сумма катионов

Содержание кислот
(а мг-экв на 1000 г
мякоти)

 

Сумма анионов

сахаров

свободных кислот

кислот в солях

винной

яблочной

лимонной

Совиньон
Семильон
Каберне Совиньон
Мерло

82,3
76,0
74,6
79,0

3,30
3,38
3,20
3,22

219
179
212
220

123
109
107
98

43,8
49,3
43,6
58,6

167
158
151
157

90
69
54
57

79
84
91
72

2,5
2,3
2,9
1,8

171
156
148
131

Сахара

Виноградный сахар состоит из глюкозы и фруктозы. С началом созревания в ягоде содержится в два раза больше глюкозы, чем фруктозы; в состоянии зрелости оба эти сахара находятся в примерно равных количествах, но уже всегда с преобладанием фруктозы; среднее значение отношения глюкоза/фруктоза равно 0,92. Крахмал находится только в зеленых виноградных ягодах.
Сахароза, обнаруживаемая путем хроматографии на бумаге, присутствует в зеленом или зрелом винограде только в виде следов (от 1 до 3 г/л). Она гидролизуется в восстанавливающие сахара во время миграции из листа в ягоду.
Содержание восстанавливающих сахаров в винограде нормальной зрелости обычно колеблется от 150 до 250 г/л. В некоторых исключительных случаях при особо хорошей освещенности в суслах специальных сортов (Мускат, Гренаш) оно доходит до 300 г/л. Сусла из винограда, пораженного благородной гнилью, могут иметь еще более высокое   содержание   восстанавливающих сахаров.
Выше было показано, что ягоды одной и той же грозди имеют неодинаковую сахаристость. Это легко обнаружить с помощью ручного рефрактометра, который обеспечивает измерения в одной капле жидкости и позволяет оперировать на одной ягоде. Если таким путем проверить сахаристость различных ягод большой грозди, то видно, что чем ближе ягоды к побегу, тем больше в них сахара; они первыми получают питательные соки.
Было также показано, что сахара распределены в ягоде неравномерно. Если ягоду разрезать пополам, полусфера, противоположная плодоножке, будет богаче сахарами, чем другая. С другой стороны, если мякоть зрелой ягоды разделить на три концентрические части, одну — около кожицы, другую — вокруг семян и третью — промежуточную, то эта, последняя, оказывается наиболее сахаристой; в ней было найдено 187 г сахара, 180 г в слое под кожицей и только 166 г в центральной зоне.
С точки зрения технологии такая гетерогенность ягоды ведет к тому, что при виноделии по белому сусло-самотек отличается по своему составу от прессового сусла. Самотек часто имеет более высокую сахаристость, чем сусло, полученное при прессовании. Для винограда с благородной гнилью этот процесс имеет обратный характер, что часто отмечают на практике.

Органические кислоты

Кислотность сусла следует считать таким же важным энологическим фактором, как и содержание сахаров. Она может колебаться в зависимости от сорта, климата, года, т. е. в зависимости   от   состояния   зрелости, от 3 до 10 г/л в пересчете на серную кислоту *, иногда больше.

* 1 г/л в пересчете на серную кислоту равен 1/0,653, или 1,53 г/л в пересчете на винную кислоту, принятом в СССР (Прим. спец. ред.)


Кислотность зрелого винограда образуется главным образом за счет трех кислот: винной, яблочной и лимонной. Пропорция других кислот, которые могут присутствовать в винограде, относительно мала, но число их велико. Это кислоты аскорбиновая, а-кетоглутаровая, фумаровая, галактуроновая, глицериновая, гликолевая, гликуроновая, глиоксиловая, миндальная, щавелевая, щавелевоуксусная. пировиноградная, хинная, шикимовая.
Винная, яблочная и лимонная кислоты находятся во всех органах винограда. Их источником являются дыхательные процессы в зеленых частях растения, но они существуют также и в корнях; в частности, в них обильно представлена лимонная кислота. Они находятся во всех органах в свободном виде и в составе солей, образуемых основаниями, которые извлекаются из почвы. Именно эти минеральные вещества, необходимые для роста, мигрируют в растение в виде солей.

Концентрация свободных кислот возрастает от периферии к центру ягоды. В трех указанных выше зонах в одном случае обнаружили кислотность 3 г/л около кожицы, 5,7 в промежуточной зоне и 8,8 г/л около семян. Когда виноград еще зеленый, наблюдается обратное соотношение. Винная и яблочная кислоты распределяются таким же образом; лимонную кислоту извлечь труднее, так как она находится, в частицах, связанных с клеточными перегородками. Известно, что кислоты и основания распределены в тканях ягоды в точно таких же концентрациях, но в обратном порядке. В результате происходит то, что сусло, получаемое при прессо вании, бывает перенасыщено битартратом калия и дает кристаллический осадок в виде винного камня. Такая гетерогенность позволяет при прессовании по шампанскому способу реализовать селективную экстракцию кислот в свободном состоянии и в составе солей, на чем основаны особые качества и состав шампанских вин.

Минеральные вещества

Минеральные вещества различных частей грозди и мякоти винограда те же, как и в других его частях. Главным из них является калий, составляющий 50% минеральных веществ зольного остатка. Затем идет кальций, которого всегда больше, чем магния; в готовом вине, когда виннокислый кальций выпадает, соотношение бывает обратным. Фосфорная кислота является наиболее значительным анионом.
В табл. 3.7 дан примерный состав минеральные веществ в листьях, гребнях, кожице, семенах и мякоти винограда.

Состав минеральных веществ (в мг на 1 г зольного остатка) в различных частях виноградного растения

Элементы

Листья

Гребень

Кожица

Семена

Мякоть

К

400

362

360

230

180

-Na

12

16

14

10

24

Ca

100

97

150

228

52

Mg

36

41

30

51

34

Fe

5

6

6

3

2

Азотистые вещества

Азот мякоти представляет лишь четвертую или пятую часть общего азота виноградной ягоды.
Азотистые вещества встречаются в сусле в аммиачной и органической формах; они состоят из аминокислот, полипептидов и белков. В табл. 3.8 приведено несколько примеров распределения азота в виноградной ягоде.
Аммиачный азот присутствует в значительном количестве, достаточном для обеспечения брожения; будучи лучшим питательным веществом для дрожжей, азот в этой форме является совершенно необходимым для успешного хода брожения. Всегда присутствует также белковый азот: его источником является цитоплазма. В некоторых районах и у некоторых сортов винограда азот находится в таком большом количестве, что сразу же после прессования сусло становится местом последовательных флокуляций белков при контакте с танином вакуолей; выпадение осадка похоже на настоящую оклейку; осадок удаляют отстаиванием.
Методом хроматографии   на бумаге и путем микробиологического анализа в сусле были идентифицированы 24 вида аминокислот. 17 из них определены Лафон-Лафуркад и Пейно (1959), которые дали следующие средние значения (в мг на 1 л): аргинин 327, пролин 266, треонин 258; глутаминовая кислота 173, серии 69, глнкокол 22, лейцин 20, лизин 16, гистидин 11, изолейции 7, валин 6, фенилаланин 5,   аспарагиновая кислота 2, метионин 1, триптофан 0,6; не было ни цистина, ни тирозина, которые можно   было   бы  установить количественным   анализом.  По  этому вопросу см. работы  Лотти  и  Аиелли (1971).

Таблица 3.8

Распределение азотистых веществ в ягоде зрелого винограда
Азот, мг на 1000 ягод

 

 

Сорт винограда

Масса 1000 ягод) г

Азот, мг на 1000 ягод

общий

твердой части

жидкой части

 

в жидкой

части

 

семена

кожица

NH4

органический

амин-ный

белковый

полипе-птидный

Совиньон Семильон Каберне Совиньон Мерло

1600 1330 1320 1620

1930 1590 1270 1510

465
386
523
630

990 865 530 525

480
363
214
355

83
98
50
154

397
265
164
201

204
239
65
84

45
55
25
47

148
71
74
70




Существует определенная корреляция между процентным содержанием аминного азота сусла в состоянии зрелости и титруемой кислотностью. Табл. 3.9, содержащая средние значения большого числа определений для различных урожаев, является хорошей иллюстрацией этого факта.

Таблица 3.9 Соотношение между кислотностью винограда и содержанием в нем аминного азота

Сорт винограда

Титруемая    кислотность, мr-экв/л

Аминный азот, мг/л

Мерло

80

52

Каберне Совиньон

88

59

Семильон

92

73

Мальбек

96

82

Каберне фран

104

92

Совиньон

112

98

Пти Вердо

116

104

Сорта, наиболее кислые, наиболее богатые органическими кислотами, оказываются также и наиболее богатыми по содержанию аминокислот. С другой стороны, виноград содержит наибольшее количество аминного азота в годы, когда он имеет наибольшую кислотность. Фактически   синтез   аминокислот осуществляется в цикле Кребса, который объясняет образование органических кислот.
Кордонье и Дюгаль (1968) показали, что виноград обладает ферментами, способными гидролизовать белки; при поражении серой гнилью активность этих ферментов увеличивается в 4— 5 раз; протеолитические ферменты находятся главным образом в твердых частях здоровой ягоды и в соке загнивших ягод.

Пектиновые вещества

Пектиновые вещества,  извлеченные из целлюлозо-пектиновой мембраны и являющиеся межклеточным цементом, представляют собой смесь пектинов в собственном смысле  слова   и   камеди (растительной смолы) или пентозанов. Чистый пектин образуется цепью полигалактуроновых   молекул,   называемых еще пектиновой кислотой, более или менее  этерифицированных   метанолом. Различают пектин растворимый, который находится в сусле, и пектин нерастворимый, или протопектин, фиксированный в твердых   частях   виноградной ягоды.
Камеди винограда обычно состоят из арабанов, ангидридов арабинозы и иногда из галактанов.
Виноград относительно беден пектинами; обычно он содержит больше смол, чем пектинов. В 50 образцах виноградного сусла было найдено от 0,23 до 6,91 г/л пектиновых веществ; содержание истинного пектина колебалось от 0,06 до 1,08, тогда как содержание смол составляло от 0,08 до 5,83 г/л.

Ароматические вещества

Ароматические вещества, характеризующие различные сорта, и, следовательно, ответственные за первичный аромат вин, локализованы главным образом в кожице; они, вероятно, существуют также и в мякоти, но в незначительных количествах. Можно допустить существование двух типов ароматических веществ:

  1. вещества, существующие в зрелых и перезрелых ягодах и переходящие в вино естественным путем. Они в первую очередь ответственны за характерные ароматы Мускатов, а также за лисий запах некоторых американских гибридов (Labrusca). Эти тона наиболее интенсивны в хорошо вызревшем и богатом сахаром винограде, культивируемом в жарком климате;
  2. вещества, не обладающие особым запахом, и присутствующие от природы в кожице ягод и даже в листьях винограда; они способны к превращениям во время брожения и старения вина, образуя новые вещества, ответственные за характерный аромат некоторых тонких вин (Пино, Каберне). В противоположность веществам первой группы они достигают максимальной интенсивности и наивысшей тонкости в винограде, созревающем в относительно холодных районах, у границы культуры винограда.

При современном уровне знаний нет никаких данных о природе веществ второй группы. С другой стороны, существуют более точные сведения относительно веществ первой группы. Например, известно (Холли и сотрудники, 1955), что метилантранилат при концентрации примерно 5 мг/л в виноградном соке ответствен за лисий запах V. Labrusca и ее гибридов. (Конкорд). Точно так же были реализованы важные работы о роли терпеновых соединений в аромате винограда Мускат; самыми последними и наиболее полными из них являются работы Терье (1972) и Терье и сотрудников (1972). Эти авторы указывают на присутствие линалоола, нерола, гераниола, а-терпинеола и четырехокисного линалоола.

Кроме того, два других вещества этого же семейства, пока еще неидентифицированные, по-видимому, играют заметную роль в образовании органолептических характеристик. Содержание общих терпенов составляет от 816-10-3 мг/л для Муската гамбургского, собранного в Жиронде, до 3326-10-3 мг/л для Муската фронтиньянского, культивируемого в Греции, при среднем значении 2000-10-3 мг/л. Анализ данных о порогах восприятия этих веществ обонянием показывает, что oни участвуют в аромате плода, особенно линалоол и гераниол. Смесь восьми терпенов при концентрациях, близких к их концентрациям в винограде, довольно точно воспроизводит характерный аромат Муската, намного лучше, чем каждое вещество, взятое отдельно от других.
В немускатных сортах, но также с ароматическими характеристиками, например в эльзасских сортах (Рислинг. Сильванер, Мюллер — Тургау, Гевурцтраминер) находят эти же терпены, но в значительно более слабых концентрациях, порядка 200-10-3 мг/л. И в этом случае терпены ответственны за специфический аромат винограда.
В сортах с меньшим ароматом, таких, как Совиньон или Мюскадель, присутствуют эти же самые терпены, но в концентрациях только порядка 50-10-3 мг/л.
Наконец, эти терпеновые производные отсутствуют или присутствуют как следы во всех сортах, ягоды которых не имеют выраженной ароматической характеристики.
Независимо от специфической проблемы терпеновых производных, достаточно хорошо изученных в настоящее время, виноград содержит большое число других летучих веществ, обладающих ароматом, которые были обнаружены газовой хроматографией (Риберо-Гайон, 1971).


Хроматограмма экстракта, полученного из сока винограда
Время, мин

Рис. 3.4. Хроматограмма экстракта, полученного из сока винограда Каберне Совиньон (Бертран и сотрудники, 1967). Идентификация пиков:
с 1 по 5 — неизвестны; 6 — гексан+эфир; 7 — этаналь; 8 — метилформинат; 9 — пропаналь; 10 — изобутаналь; 11 — этилформнат+метилацетат; 12 — ацетон; 13 — этилацетат; 14 — метил-3-бутанол; 15— метанол; 16 — этанол; 17 — пропанол; 18 и 19 — неизвестны; 20 — гексаналь; 21 — метил-2-пропанол-1; 22 — вода-+-пентанол-3; 23 — пентанол-2; 24 — бутанол-1; 25 — неизвестен; 26 — гексен-2-аль + метил-2-бутанол-1 4- метил-3-бутанол-1; 27— неизвестен; 28 — гексанол-1; 29 — неизвестен; 30 — цисгексен-3-ол-1; 31 — неизвестен.

На рис. 3.4 показана хроматограмма экстракта, полученного из сока Каберне Совиньон в токе азота (Бертран и сотрудники, 1967). Но эти же самые вещества находятся во всех сортах, которые не проявляют в этом отношении характерных различий.
Эффективное участие летучих веществ в общем аромате ягод остается невыясненным.
В частности, среди летучих компонентов винограда отмечают спирты и альдегиды с С6: гексанол, гексенол-1, гексаналь и гексенол. Присутствие этих веществ часто наблюдают в растениях, которым они придают довольно своеобразный запах листьев, травы; они частично уничтожаются  во время брожения, и в винах находят исключительно гексанол.

ЛИТЕРАТУРА

Bertrand A., Boidron J. N. et Ribereau-Gayon P. (1967), Bull. Soc. chini., 9, 3149.
В ess is M. (1972), C. R. Acad. ScL 274, 2158 et 2991.
В о u г z e i x M., H e г e d i a N et Dubernet
M, O. (1972), С R. Acad. Agric, 58, 452. Br 6c hot P., Chauvet J., Croson M. et
nr,mann R  (1966) C. R. Acad. Sci., 263. 1004.
Brechot P, Chauvet J.,Dupuy P Croson M. e t R a b a t u A. (1971), Ann Technol agric, 20, 103.
Cordonnier R. et Dugal A. (1968), Ann.
Technol. agric., 17, 189           
Girard A. et Lindet L. (1895), Recherches sur la composition des raisins des principaux
cepages de France. Imprimerie nationale, Paris. H о 11 e у R. W-, S t о у 1 а В. e t H о 11 e у A. D.
(1955), Food Research, 20, 326. L a f о n-L afourcade   S. e't Peynaud E.
(1959), Vitis, 2, 53. Lotti G. et Anelli G. (1971), Scienza Teen.
Alim., 1, 25. Manzoni   L.  (1955),   Rivista   Vitic.   Enol.,8, £ 323 et 367. Masque Her J. et Point G.  (1954), Bull.
Soc. Pharm. Bordeaux, 92, 33. Mas quel ier J.   (1956),   Bull.   Soc.   Pharm.
Bordeaux, 38, 65. Mourgues J., Maugenet J., Jouret C.
et   Puech J. L. (1971), Fruits, 26, 449. , Peynaud E., Guimberteau G.  et   N a uzin P. (1970), Conn. Vigne Vin, 4, 285. Radler F. (1965), Am. J. Enol. Vitic, 16, 159. Ra die г F. (1968), Conn. Vigne VinJzy27L | Radler F. (1970), Angew. Botanik, 44, 187.
Ribereau-Gayon  P.   (1954),   Ann.   Falsif
Fraudes, 47, 431.
Ribereau-Gayon   P.  (1956),   Ann.   Falsif. Fraudes, 49, 381.
Ribereau-Gayon  P.   (1957),   C.   R.  Acad. Agric, 43, 197, 596 et 821.
Ribereau-Gayon P. (1959), Rechercb.es sur les anthocyanes des vegetaux: Application au genre Vitis. These Sciences physiques, Paris. Ribereau-Gayon P.   (1971),   Bull.   O.I.V., 483. 428.
Ribereau-Gayon   P.    et   Sudraud   P. (1957), G. R. Acad. Sci., 244, 233. R о b i n s о n W. В., S h a u I i s N. J.   e t   P ederson С S.  (1949), Fruit Prod. J., 29, 36 et 54. Terrier A. (1972), Les composes terpeniques dans l'arome des raisins et des vins de ceriaines varietes de V. vinifera. These Docteur-Ingenieur, Bordeaux. Terrier А., В о i d r о n J. N. et Ribereau-Gayon P. (1972), C. R. Acad.  So, 275 D, 495 et 941.



 
< Типы и характеристика вин   Исследование созревания винограда >
Искать по сайту:
или внутренним поиском:

Translator

Наверх