Е.В. Остроухова, к.т.н., в.н.с. отдела химии и биохимии вина,
И.В. Пескова, к.т.н., с.н.с. отдела химии и биохимии вина,
П.А. Пробейголова, аспирант,
Б.А. Виноградов, вед. инженер лаборатории переработки отходов виноделия Национальный институт винограда и вина «Магарач»
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АРОМАТООБРАЗУЮЩЕГО КОМПЛЕКСА КРАСНЫХ СОРТОВ ВИНОГРАДА
В настоящей статье представлены результаты исследования ароматобразующего комплекса винограда сортов Эким кара, Каберне-Совиньон и Мерло из разных зон. Установлено, что в долевом отношении в ароматообразующем комплексе винограда преобладают ароматичные спирты, С6-компоненты и альдегиды. Выявлены отличительные особенности ароматобразующего комплекса винограда исследуемых сортов.
The aroma-forming complex of the fruit of the grape varieties Ekim kara, Cabernet Sauvignon and Merlot cultivated in different zones was studied. The grape aroma-forming complex was found to be dominated, as to the proportions established, by aromatic alcohols, C6-components and aldehydes. The distinguishing characteristics of the aroma-forming complex of the study varieties were revealed.
Ключевые слова: ароматообразующий комплекс, С6-компоненты, терпеновые и карбонильные соединения, лактоны, ароматичные и алифатические спирты.
Возросший в последние годы объем импортируемой винопродукции обусловливает необходимость проведения исследований по повышению качества выпускаемых отечественных вин и расширению их ассортимента. Наибольшим спросом пользуются высококачественные вина, обладающие ярким, индивидуальным ароматом, большую роль в формировании которого играют компоненты винограда [1, 2]. В связи с этим в последние годы актуальны исследования, направленные на изучение ароматобразующего комплекса винограда в плане выявления компонентов, влияющих на формирование того или иного оттенка аромата как виноградной ягоды, так и виноматериалов, с целью разработки технологических приемов, способствующих получению виноматериалов направленного органолептического качества [1-3]. Целью настоящих исследований являлось сравнительное изучение ароматобразующего комплекса винограда европейских и аборигенных сортов, произрастающего в различных областях Украины.
Объектами данного этапа работы являлся виноград урожая 2009 г. сорта Каберне-Совиньон, собранный с трех разных участков ООО ПТК «Шабо» (Одесская область), сортов Мерло и Эким кара, произрастающий в восточном (ООО «Солнечная долина») и южнобережном (ГП «Алушта») регионах АР Крым. Образцы винограда характеризовались массовой концентрацией сахаров 18,6-23,6 г/100 см3, титруемых кислот 5,0 - 8,3 г/дм3. Органолептическую оценку винограда проводили в соответствии с разработанной во НИВиВ «Магарач» методикой [4], предусматривающей тестирование сусла винограда по окончании 4-часового настаивания мезги. В том же сусле анализировали ароматообразующий комплекс путем газохроматографического разделения компонентов хлорметиленового экстракта на хроматографе Agilent Technology 6890 с масс-спектрометрическим детектором 5973.
Результаты хроматографических исследований показали, что идентифицированные компоненты ароматобразующего комплекса винограда представлены терпеновыми и карбонильными соединениями, высшими и ароматичными спиртами, сложными эфирами и лактонами (табл.). При этом отмечено, что количественный и качественный состав ароматобразующего комплекса винограда зависит не только от его сортовой принадлежности, но и от региона и условий его произрастания. Наиболее обогащенным (7345,3 мкг/дм3) идентифицированными ароматообразующими компонентами являлся виноград сорта Каберне-Совиньон, произрастающий в восточном Крыму, в то время как в винограде того же сорта, собранном с разных участков ООО ПТК «Шабо», концентрация ароматобразующего комплекса находилась в диапазоне 2624,7-6288,2 мкг/дм3. Суммарная массовая концентрация идентифицированных ароматобразующих компонентов в винограде сорта Мерло составляла от 3962,3 до 4292,8 мкг/дм3, что в среднем было в 1,6 раза меньше значения показателя в винограде сорта Эким кара (6533,1 мкг/ дм3). В долевом отношении ароматообразующий комплекс винограда в зависимости сорта и места произрастания на 66-88% был представлен высшими и ароматическими спиртами и на 7-29% альдегидами и кетонами (рис. 1).
Рис. 1. Состав ароматобразующего комплекса винограда исследуемых красных сортов.
Таблица
Содержание ароматобразующих веществ в винограде
В таблице представлены компоненты, идентифицированные в большинстве исследуемых партии винограда
В винограде из разных сортов и мест произрастания от 90 до 94% суммарной концентрации спиртов приходилось на ароматичные спирты и алифатические С6-спирты. Комплекс ароматобразующих спиртов винограда сортов Мерло и Эким кара характеризовался высокой долей (60-65%) ароматичных представителей - β-фенилэтанола, β-феноксиэтанола, фенилкарбинола. Напротив, в комплексе спиртов винограда сорта Каберне-Совиньон преобладали спирты С6-ряда, доля которых составляла от 48 до 56%. Самый широкий спектр C8-C9 спиртов (октанол, нонанол, 1-нонен-4-ол, 2-нонен-4-ол, транс- 2-цис-6-нонадиен-1-ол) идентифицирован нами в винограде сорта Каберне-Совиньон, произрастающем в ООО «Солнечная долина». Виноград сорта Эким кара отличался от винограда других исследуемых сортов присутствием 4-метил-3-пентен-1-ола, 2,6-ди- метил-7-октен-2-ола и 1,5-октадиен-3-ола, обладающих фруктовым и цветочно-фруктовым запахом. Характерная для ароматобразующего комплекса в целом вариабельность его количественного содержания в винограде в зависимости как от района его произрастания, так и от агробиологических особенностей участков в пределах одного хозяйства, отмечена и для массовой концентрации спиртов. При этом для винограда сорта Каберне-Совиньон, полученного из Одесской обл., характерно преобладание спиртов с растительным запахом, а для винограда из восточного Крыма - с фруктовым запахом.
Рис. 2. Терпеновый комплекс сусла винограда сорта Каберне-Совиньон (ООО ПТК «Шабо»): 1, 2, 3 - партии винограда с разных участков.
Наиболее обогащен карбонильными соединениями виноград сорта Эким кара: их доля в ароматообразующем комплексе составила 29%, а суммарная концентрация - 1896,6 мкг/дм3. В целом, в винограде, полученном из ООО «Солнечная долина», концентрация карбонильных соединений была выше чем в винограде из других зон. Так суммарная массовая концентрация рассматриваемых компонентов в винограде сорта Мерло из ООО «Солнечная долина» составляла 614,8 мкг/дм3, что в 2 раза выше чем в винограде этого же сорта из ГП «Алушта». В винограде сорта Каберне-Совиньон из восточного Крыма суммарная массовая концентрация альдегидов и кетонов составляла 973,6 мкг/дм3, тогда как в винограде из Одесской области их концентрация варьировала от 469,4 до 613,0 мкг/дм3. Комплекс идентифицированных карбонильных соединений винограда на 74-96% представлен алифатическими и ароматическими альдегидами, обладающих широким спектром запахов. При этом качественный состав обнаруженных ароматических альдегидов идентичен в винограде разных сортов. Виноград сорта Эким- кара по сравнению с другими сортами характеризовался более широким спектром алифатических альдегидов и кетонов, в частности, присутствием транс- 2-гексеналя, 4-пентеналя, цис-2-ноненаля, октанона-4, тетрагидро-6-метил-2Н-пиран-2-она, а также 2- амилфурана.
Основным представителем сложных эфиров в винограде исследуемых сортов являлся этилкапринат. Доля сложных эфиров в комплексе ароматообразующих компонентов составляла в среднем 1%.
Ряд исследователей считает, что компонентами, оказывающими основное влияние на формирование аромата виноградной ягоды, являются С6-компонен- ты и терпеновые соединения [3, 5].
Массовая доля терпеновых спиртов в ароматообразующем комплексе винограда рассматриваемых сортов не превышала 4%. Отмечено, что в количественном отношении наиболее обогащен компонентами терпенового комплекса виноград, произрастающий в восточном Крыму: суммарная концентрация терпеновых соединений в нем составляла от 130,6 (Эким кара) до 157,4 мкг/дм3 (Мерло). При этом массовая концентрация терпенового комплекса в винограде сортов Каберне-Совиньон и Мерло из восточного Крыма в 2-3 раза превышала значения показателя в винограде тех же сортов из других регионов. Наименьшим количественным содержанием и качественным разнообразием терпенового комплекса характеризовался виноград сорта Мерло, произрастающий на ЮБК. Отмечено, что 50- 88% терпенового комплекса винограда составляет гераниол, присутствующий во всех партиях винограда, и 3-окси-β-дамаскон. Наибольшая массовая концентрация 3-окси-β-дамаскона обнаружена в винограде сорта Эким кара. Кроме того, отличительной чертой винограда сорта Эким кара являлось наличие нерола, а винограда сорта Мерло - широкого спектра компонентов линалоолового ряда: линалоола, транс- и цис-эпоксилиналоола, линалилацетата, обладающих цветочными оттенками запаха. Линалилацетат распространен в винограде всех исследуемых сортов. Во всех партиях винограда сорта Каберне-Совиньон был идентифицирован α-пинен, обладающий запахом хвои. На примере винограда сорта Каберне-Совиньон отмечена значительная количественная и качественная вариабельность терпенового комплекса винограда в пределах одной зоны произрастания (рис. 2).
Суммарная концентрация идентифицированных лактонов в винограде находилась в диапазоне от 56,6 до 152,0 мкг/дм3. При этом как минимальное, так и максимальное значения показателя выявлены в винограде сорта Каберне-Совиньон, произрастающем на разных участках одного хозяйства. Преобладающими среди лактонов (63-100% от суммарной концентрации идентифицированных лактонов) являлись γ-бутиролактон и γ-гексалактон, обладающие фруктовым запахом. В винограде сортов Эким кара и Мерло (ЮБК) был идентифицирован г-валеролактон.
Идентифицированные ароматообразующие компоненты в винограде исследуемых сортов содержатся в подпороговых концентрациях и говорить о влиянии какого-либо отдельного компонента на формирование того или иного оттенка аромата, на наш взгляд, некорректно. Нами были просуммированы концентрации компонентов, обладающих однонаправленным запахом.
Установлено (рис. 3), что ароматообразующий комплекс винограда сорта Каберне-Совиньон характеризовался достаточно высокой долей веществ с фруктовым (в среднем, 38%) и растительным (в среднем, 32%) запахами. Это согласуется с результатами сенсорной оценки сусла Каберне-Совиньон, которая выявила, что вклад ягодно-фруктово-плодовых оттенков в общую интенсивность аромата составлял от 50 до 93% (в среднем, 65%), растительных - от 7 до 38% (в среднем, 26%). Только в одной из исследуемых партий винограда данного сорта, полученной из ООО ПТК «Шабо», были отмечены интенсивные цветочные оттенки.
В отношении винограда сорта Мерло можно отметить преобладание веществ, обладающих цветочными и фруктовыми запахами (40 и 33% соответственно). При сенсорном тестировании у исследуемых партий винограда отмечены яркие ягодно-фруктовоплодовые оттенки, участие которых в сложении аромата составляло, в среднем, 40%, и травянисто-овощные тона - 36%. В ароматообразующем комплексе винограда сорта Эким кара преобладали компоненты, обладающие фруктовым запахом, их доля составляла 41%, а доля компонентов с цветочными или растительными запахами - 27 и 28% соответственно. В то же время при органолептическом тестировании винограда данного сорта отметили интенсивный ягодный тон, вклад которого в общее сложении аромата составил свыше 95%. Отмечено, что только усиление растительных оттенков в аромате сусла винограда сопровождалось закономерным увеличением массовой концентрации компонентов, обладающих травянистым запахом. В отношении же фруктовых и, особенно, цветочных оттенков аромата сусла наблюдается несоответствие между их сенсорным восприятием и концентрацией в сусле компонентов с аналогичными типами запаха. Это может быть обусловлено рядом факторов, среди которых разная пороговая концентрация идентифицированных веществ; возможное присутствие неидентифицированных ароматобразующих веществ с низкой пороговой концентрацией и др. Кроме того, в такой многокомпонентной системе как виноградное сусло нельзя исключать явлений взаимного усиления и/или подавления интенсивности запаха отдельных компонентов, а также его качественной трансформации. Так, статистически доказано, что усиление цветочных оттенков в аромате виноградного сусла сопровождается увеличением концентрации г-гексалактона, а ягодных тонов - увеличением концентрации некоторых С6-спиртов и гексаналя.
Обобщая представленные данные можно констатировать, что в долевом отношении в ароматообразующем комплексе винограда исследованных красных сортов преобладают ароматичные спирты, С6- компоненты и альдегиды. Массовая доля терпеновых соединений (в основном, гераниола и 3-окси-β- дамаскона) и лактонов (г-бутиролактона и г-гексалактона) не превышает 4 и 3%. Отмечено, что массовая концентрация терпеноидов в винограде из восточного Крыма в 2-3 раза превышала значения показателя в винограде тех же сортов из других регионов.
Рис. 3. Средние значения доли компонентов с однотипным запахом в ароматообразующем комплексе виноградного сусла.
Показано, что отличительной особенностью ароматобразующего комплекса винограда сорта Эким кара являлась высокая доля (41%) компонентов, обладающих фруктовым запахом, и присутствие нерола, 4-метил-3-пентен-1-ола, 2,6-диметил- 7-октен-2-ола, 1,5-октадиен-3-ола, транс-2-гексеналя, октанон-4, 4-пентеналя, цис-2-ноненаля, 2-амил- фурана, тетрагидро-6-метил-2Н-пиран-2-она; сорта Мерло - обогащенность компонентами с цветочным запахом и наличие линалоола, цис- и трансэпоксилиналоола, деканола, октанона-3. Ароматообразующий комплекс винограда сорта Каберне-Совиньон отличался высокой долей компонентов, имеющих растительный аромат, в том числе за счет С6- спиртов и присутствием б-пинена.
