Белки вина
До брожения виноградное сусло всегда имеет в своем составе белки. Под протеолитическим действием некоторых дрожжей спиртовое брожение вызывает удаление некоторой части этих веществ и реже их полное исчезновение. Танины сусла осаждают другую часть белков, но чаще всего они содержатся в более или менее значительных количествах в молодых винах. Количество белков зависит от сорта винограда, обогащенности почвы азотом, условий созревания и брожения. Особенно богаты белками молодые вина, которые склонны к белковому кассу. И стремление, возможно раньше реализовать их делает практическое решение этой проблемы еще более необходимым.
В данном случае авторы исследуют факторы, которые вызывают осаждение белков или действуют на них во время хранения вина. Это осаждение может быть вредным или полезным: вредным, если сопровождающая это явление муть образуется в вине, готовом к употреблению, и представляет собой белковый касс; полезным, если оно появляется в бочке или чане, после чего происходят осветление при длительном отстаивании, оклейка или фильтрование, что ведет к стабилизации вина.
Частоту белковых помутнений можно оценить по результатам следующих наблюдений. Из полусотни белых бордоских вин, осматривавшихся через несколько месяцев после брожения, 22% не имели белков и не мутнели ни при нагревании, ни при добавлении танина, 60% мутнели более или менее сильно и 18% содержали очень много белков, что проявлялось в интенсивной флокуляции с выпадением осадка. Проверка партии из трех десятков шампанских вин показала, что все они мутнели при нагревании, причем в половине образцов были такие же обильные хлопья, как при обычной оклейке вина. Следовательно, присутствие белков в винах — очень распространенное явление. Кильгофер также отмечает, что из 41 немецкого вина только 12% не имели осаждаемых протеинов, у 40% они были в малых количествах, остальные же после нагревания давали значительный осадок.
Современные познания относительно состава белковых осадков основаны главным образом на работах Кильгофера и Коха. Другие авторы наблюдали, что при обработке желтой кровяной солью удаляется часть этих веществ и улучшается вид вин независимо от удаления тяжелых металлов и что все же этой обработки недостаточно.
Осадки белкового касса имеют различный состав: от 5 до 12% азота, что соответствует соотношению от 50 до 80% белков, от 1 до 15% золы, от 2 до 5% адсорбированных фенольных соединений или же от 12 до 14% полисахаридов, дающих восстанавливающие сахара за счет кислого гидролиза. Арабиноза, галактоза, галактуроновая кислота были идентифицированы хроматографией. В золе много двуокиси кремния, фосфорной кислоты; сообщали также о присутствии кальция, следов железа, меди, алюминия. Хроматографическое исследование, проведенное сразу после гидролиза протеинов, нерастворимых при нагревании вин, или во время белкового касса показали присутствие 17 аминокислот.
Физико-химическое исследование соединений между растительными белками и полифенольными веществами для пива провели Шапон и сотрудники (1961). Извлечение водными растворами чаще всего дает растворы, которые содержат белки (природные или денатурированные), частично соединенные с более или менее конденсированными полифенольными веществами. Такие комплексы ведут себя так же, как и белки. Применение полнвинилпирролидона (ПВП) позволяет обнаруживать равновесия между белковыми компонентами и полифенолами и уточнять природу связей, которые их объединяют.
Авторы делают следующие выводы.
Водные растворы, получаемые от экстракции пива, обычно содержат вещества белковой природы (Р) и более или менее конденсированные вещества полифенольной природы, танноиды (Т).
1. Авторы показали существование равновесий Р/Т в жидкой фазе. Если растворимость комплекса РТ достаточно мала, может появиться дисперсная фаза РТ. Существует также равновесие между дисперсной фазой и жидкой фазой.
2. Нерастворимый комплекс РТ составляет «обратимую мутность» пива. Сила сцепления мутности обусловлена водородными связями между пептидными группами компонентов Р и фенольными функциями компонентов Т. Она растворима в растворе ПВП.
3. Комплекс РТ претерпевает последующие конденсации, в которых окисление играет первостепенную роль и становится нерастворимой в растворе ПВП. Это «необратимая мутность» пива.
4. «Искусственная» мутность (муть от пероксидазного окисления) имеет состав, близкий к составу натуральных помутнений, и примерно такое же поведение по отношению к pH и ПВП.
5. Спонтанное изменение пива, ведущее к появлению мутности, можно частично объяснить образованием конденсированных полифенольных веществ в результате окисления более простых полифенольных продуктов.
6. Это изменение происходит во всех растворах, которые включают белки и полифенольные вещества. Оно лежит в основе их недостаточной стабильности и составляет серьезное препятствие при приготовлении чистых белковых фракций путем фракционного осаждения.
Этот вид исследования не применяли к вину, в котором должны происходить аналогичные явления, может быть даже в красных винах и особенно в суслах и винах, полученных из мезги, подвергавшейся нагреванию. В красных винах, богатых фенольными соединениями, и в противоположность белым винам белки сразу же становятся нерастворимыми и быстро выпадают в осадок. Такой подход не может быть точным.
Уместно напомнить имена таких исследователей, как Вухерпфениг и сотрудники, Фейлат и сотрудники, Блатт, Неренберг, Кох и сотрудники, работы которых указаны в перечне литературы к главе 11. Там также приведены обзоры Кордонье (1966) и Ференци (1966), которые освещают все аспекты проблемы белков вина, их превращения, условий стабильности вин в отношении белковых помутнений. Здесь нужно также указать на работы Берга и Акиоши (1961), предложивших ускоренный способ испытания вин на склонность к белковому кассу; Коха и Сажака (1963), констатирующих, что кратковременное нагревание может давать практически стабильные вина, так же как и бентонит; на работы Фаркаша (1966, 1967) ч Круга (1967).
Генеральный доклад Ференци (1966), в главе V которого рассматриваются проблемы стабильности вин к белковым помутнениям и методы удаления белковых кассов, заканчивается следующими выводами: «Докладчики разных стран совершенно единодушны относительно преимуществ бентонита. Обработка бентонитом обеспечивает эффективную, простую и дешевую стабилизацию вин против белковых помутнений. В настоящее время ее можно рассматривать как общепризнанный и широко распространенный метод».
Влияние температуры и фенольных веществ на белковые помутнения
Нагревание белого вина до 70 или 80°С, если оно проводится достаточно длительное время, может вызвать осаждение и удаление всех присутствующих в нем белков. К тому же нагревание представляет собой удобный метод испытания: количество полученного осадка и интенсивность мути позволяют производить оценку содержания белков в вине и следить за их удалением, частичным или полным под воздействием такой обработки. Если вино, подлежащее испытанию, мутно еще до» нагревания, целесообразно профильтровать его через целлюлозу, а не через диатомит или асбест, которые в большей или меньшей мере адсорбируют белки. Для данного вина и для данной продолжительности нагревания интенсивность осаждения зависит от температуры. Например, при нагревании до 45°С в вине выпадает 90 мг/л осадков, при нагревании до 50°С — 130 мг/л, при нагревании до 603С количество осадков увеличивается до 170 мг/л, при температуре 70°С выпадает 190 мг/л.
Если вино нагревать быстро, мутность появляется только во время охлаждения. Из этого наблюдения следует, что эффект нагревания проявляется не непосредственно в осаждении или коагуляции белков, как это происходит с яичным белком, а в превращении их при повышенной температуре в растворимую форму, которая при охлаждении становится нерастворимой и флокулирует.
Осаждение белков вина посредством нагревания должно включать два этапа, которые по своей природе будут совершенно различными: один представляет собой химический процесс — «денатурацию» — за счет удаления воды под действием тепла и процесс физико-химический (флокуляция белков), преобразованных под воздействием танина и солей металлов, которые частично уносятся в осадок. Белки, слабо осаждающиеся в вине, при нагревании превращаются в очень осаждаемую форму посредством танина, аналога желатины, которая, фактически, подвергается нагреванию во время своего приготовления. Вино, нагретое, богатое белками в целом ведет себя, как вино после оклейки.
В вине, которое устойчиво к белковому кассу, например, после обработки бентонитом, касс можно легко вызвать подогреванием вина после добавления нескольких миллиграммов на литр желатины или (рыбьего клея); вино остается прозрачным пока оно теплое и мутнеет при охлаждении.
Длительное пребывание белых вин в термостате при 30°С приближается к условиям хранения вина летом. Речь идет о прозрачных винах в бутылках с достаточным содержанием свободной сернистой кислоты и, следовательно, неспособных к железному кассу и повторному брожению и не содержащих достаточно меди, чтобы вызвать медный касс. В этих условиях некоторые вина остаются прозрачными, другие постепенно мутнеют и по прошествии нескольких недель становятся мутными. Иногда это помутнение бывает очень интенсивным и дает обильный осадок. Это те вина, которые при 30°С мутнеют медленно, а при 80°С очень быстро. Интенсивность помутнений и, следовательно, классификация вин по степени мутности в обоих случаях практически одни и те же. Вина, осветленные после помутнения, которое возникало при нагревании до 80°С, в процессе новой длительной выдержки при 30°С не мутнеют. Именно на этом факте основана стабилизация вин путем нагревания до 70—80°С. Полное удаление белков при 30°С требует очень много времени (примерно нескольких месяцев в зависимости от вина), и удаление их всегда бывает неполным даже при длительной выдержке.
Наконец, при охлаждении до температуры, близкой к точке замерзания, и последующей выдержке в этих условиях, вина, богатые белками, часто мутнеют. Это помутнение отличают от железного касса по нерастворимости белков после добавления гидросульфита натрия. Охлаждением до —4°С, продолжающемся несколько дней, удаляется лишь часть белков, и полная стабилизация не достигается. Белые вина, обработанные холодом, при повышении температуры могут снова мутнеть. В винах, не мутнеющих при нагревании, вследствие недостаточного содержания танина иногда при низкой температуре происходит осаждение белков, как это бывает у вин, содержащих избыточное количество желатины при переоклейке.
Таким образом, не существует постоянной зависимости между мутностями, получаемыми при нагревании и при охлаждении; полное и надежное удаление белков можно получить только при последовательном применении обоих физических способов. С другой стороны, обработка бентонитом представляет исключительно эффективный способ; при ней одинаково хорошо удаляются как белки, осаждаемые при низкой температуре, так и белки, осаждаемые при высокой температуре.
Далее необходимо рассмотреть влияние внесения танина. При внесении повышенных доз танина, например 2 г/л, в белые вина, содержащие много белков, наблюдается быстрое и сильное помутнение. Такую обработку делать нельзя; дозы танина слишком высокий не могут быть достаточно эффективными. Их эффект сводится только к перемещению равновесия танин — белки. С другой стороны, именно на этом основан иной тест оценки присутствия белков в вине. Но испытание нагревом и испытание танизацией неэквивалентны, потому что добавление танина вызывает, кроме того, осаждение оклеивающих веществ, находящихся в растворе (переоклейка), и натуральных белков, присутствующих в вине. Эти белки одинаковы по своей природе с желатиной и, как и она, не осаждаются при охлаждении. Пептоны и альбумозы флокулируют под воздействием танина, но не нагревания.
Старинная практика хранения вин в деревянных бочках характеризуется постепенным осаждением и удалением белков и значительным обогащением танином, извлекаемым из дерева бочек. Переход белков в нерастворимое состояние происходит вблизи древесины. Помещали в бутылки с вином пластинки из дуба, вырезанные из клепки; поверхность пластинки относится к объему вина в бутылке примерно так же, как внутренняя поверхность бочки объемом 225 л к содержащемуся в ней вину. Наблюдали на протяжении нескольких недель образование мути в винах, содержащих белки, в виде хлопьев, соприкасающихся с древесиной, тогда как вина, не мутнеющие при нагревании, при контакте с деревом оставались прозрачными.
