При выдержке вина под хересной пленкой происходят сложные биохимические реакции, сопровождающиеся изменением состава вина, в том числе и летучих компонентов. От накопления одних летучих веществ и новообразования других в большой мере зависят ароматические свойства хереса.
Окисление спирта в альдегид является одной из важнейших реакций хересования. Эту реакцию катализирует алкогольдегидрогеназа, которая дегидрирует этиловый спирт в присутствии кофермента никотинамидадениндинуклеотид (НАД) до уксусного альдегида.
В литературе нет единого мнения в отношении оптимального содержания альдегидов в вине, но большинство авторов склонны считать, что вино приобретает определенный хересный тон при содержании уксусного альдегида от 250 до 350 мг/л. Кроме уксусного альдегида, в хересных винах идентифицированы фурфурол, пропионовый, масляный, валериановый, гексиловый, энантовый и дециловый альдегиды. В небольшом количестве содержатся формальдегид и ароматические альдегиды — ванилин, сиреневый, конифериловый и синаповый.
На образование хересного тона существенное влияние оказывают не только альдегиды, но и ацетали, концентрация которых возрастает во время хересования вина. Образование диэтилацеталя происходит путем конденсации этилового спирта с уксусным альдегидом.
Учитывая благоприятное влияние ацеталей на вкус хересного вина, Η. Ф. Саенко предложила судить о созревании хереса по отношению альдегид: ацеталь. В выдержанных хересах это отношение приближается к единице.
В процессе хересования наблюдается рост летучих эфиров, которые, наряду с альдегидами и ацеталями, являются важнейшими компонентами букета хереса. Процесс хересования вина сопровождается снижением содержания не только этанола, но и высших спиртов с образованием соответствующих альдегидов и эфиров.
В результате жизнедеятельности дрожжей при хересовании вина происходит увеличение содержания компонентов с четырьмя углеродными атомами — ацетоина, диацетила, 2,3-бутиленгликоля, которые принимают участие в образовании сложного букета хереса.
Дрожжи способны образовать из двух молекул уксусного альдегида путем их конденсации ацетоин. Диацетил образуется, согласно классической схеме Нейберга, в результате окисления ацетоина. При восстановлении ацетоина образуется 2, 3-бутиленгликоль.
Во время выдержки вина под хересной пленкой происходит снижение содержания глицерина, который используется дрожжами в процессе их жизнедеятельности. Величина снижения концентрации глицерина зависит, главным образом, от продолжительности и способа хересования. С увеличением срока выдержки виноматериалов под пленкой наблюдается снижение содержания глицерина, причем оно более значительно при хересовании классическим способом, чем при поточном. За 6 месяцев хересования в бочках уменьшение количества глицерина может достичь 50% и более исходного содержания в виноматериале до пленкования.
Существенные изменения в процессе хересования претерпевают органические кислоты. Хересные дрожжи используют уксусную кислоту, в результате чего ее содержание в вине снижается. По данным Π. Ф. Ивлева, содержание летучих кислот может уменьшаться от 30 до 80% первоначального количества. Наши исследования совместно с 3. А. Мамаковой, показали, что процесс хересования солровождается значительным изменением содержания летучих кислот, причем количество одних увеличивается, а других — уменьшается. Было установлено, что в большом количестве снижаются изомасляная, капроновая и каприловая кислоты, а содержание изовалериановой и каприновой возрастает.
Изучение изменения содержания нелетучих органических кислот показало, что наиболее существенным изменениям подвергается яблочная кислота. Если в исходном материале содержание яблочной кислоты невысокое (в пределах 1—3 г/л), то при хересовании оно еще больше снижается, а в конце обнаруживается в следах. При этом содержание молочной кислоты, напротив, увеличивается с 0,68 до 2,4 г/л в середине процесса, после чего снижается до 1,8 г/л в конце хересования. Содержание винной и янтарной кислот изменяется незначительно.
При высоком содержании яблочной кислоты в исходном виноматериале ее содержание в процессе хересования снижается значительно — с 5,3 до 2 г/л, однако она не успевает во время хересования полностью разложиться. В данном случае процесс накопления альдегидов протекает неудовлетворительно. Содержание молочной кислоты на промежуточном этапе хересования увеличивается (на 0,4 г/л), а в конце уменьшается (до 0,1 г/л). Вероятно, одновременно с разложением яблочной кислоты происходит и интенсивное потребление вновь образующейся молочной кислоты.
Продолжительная выдержка виноматериала под пленкой приводит к снижению содержания всех органических кислот. Следовательно, содержание яблочной кислоты в исходном виноматериале при выдержке его под пленкой хересных дрожжей вызывает развитие бактерий-кислотопонижателей, превращающих яблочную кислоту в молочную. Этот процесс может пройти полностью или частично в зависимости от содержания яблочной кислоты в исходном виноматериале, что отрицательно отражается на качестве хереса.
Хересные дрожжи в процессе хересования используют азотистые вещества, в первую очередь, аммиачный азот, а также аминокислоты. При этом наблюдается уменьшение количества аргинина, аспарагиновой кислоты, аланина, валина, глютаминовой кислоты, лейцина, норлейцина, серина, тирозина, треонина и фенилаланина. С другой стороны, в результате автолиза хересных дрожжей в среду возвращаются аспарагиновая кислота, аланин, валин, лейцин, серин, тирозин, треонин, фенилаланин и триптофан. Однако использование свободных аминокислот дрожжами происходит более интенсивно, чем их пополнение за счет автолиза.
По данным Η. Ф. Саенко, при выдержке вина под хересной пленкой уменьшается содержание дубильных веществ, зольных элементов, в том числе железа и меди. Хересные дрожжи заметно потребляют витамины из среды.
Биохимические превращения, протекающие при выдержке вина под пленкой хересных дрожжей, оказывают существенное влияние на величину приведенного экстракта, который при хересовании в потоке снижается на 1,5— 2,5 г/л. При хересовании виноматериалов в бочках с увеличением срока выдержки вина под пленкой значение приведенного экстракта также снижается.
Большое влияние на жизнедеятельность хересных дрожжей и, естественно, протекание процесса хересования оказывает состав виноматериалов, в частности содержание в нем спирта, сахара, дубильных веществ, сернистого ангидрида, железа, а также величина pH.
Оптимальным содержанием спирта в виноматериале в процессе хересования является 16—16,5% об. При этой концентрации хересование протекает в более благоприятных условиях, окислительные процессы идут менее бурно, а интенсивность газообмена слабее, в результате чего экономичность процесса выше. Более высокое содержание спирта задерживает рост хересной пленки на поверхности вина, а при более низкой появляется опасность развития уксуснокислых бактерий.
Вина, предназначенные для хересования, должны содержать не более 0,3 г/100 мл сахара. При более высоком содержании остаточного сахара развитие пленки задерживается до его полного выбраживания, что экономически невыгодно. Кроме того, вина с большим содержанием остаточного сахара легче подвергаются заболеванию.
Присутствие в вине большого количества фенольных веществ отрицательно влияет на процесс хересования. Высокое содержание дубильных веществ оказывает угнетающее действие на развитие хересных дрожжей и образование пленки. Фенольные соединения взаимодействуют с альдегидами, которые образуются в процессе хересования, в результате чего их содержание уменьшается. Этим объясняются неудачные попытки получить херес из красных виноматериалов. Кроме того, фенольные вещества обладают антиокислительным свойством: соединяясь с кислородом, растворенным в вине, они препятствуют окислению этилового спирта в уксусный альдегид. Для нормального протекания процесса хересования содержание дубильных веществ в виноматериалах не должно превышать 300 мг/л.
Большое значение для жизнедеятельности микроорганизмов имеет активная, или истинная, кислотность среды. Наиболее оптимальные значения развития хересных дрожжей лежат в интервале pH 3,0—3,3. При pH вина выше 3,3 создаются благоприятные условия для развития молочнокислых бактерий — возбудителей различных заболеваний вин. Небольшое повышение концентрации ионов водорода (значение pH ниже 3,0) задерживает рост пленки.
Успех процесса хересования во многом зависит от степени сульфитации виноматериалов. Большие дозы сернистого ангидрида задерживают рост пленки. В то же время установлено, что без сульфитации невозможно обеспечить нормальный процесс хересования. Высокая концентрация общего сернистого ангидрида оказывает отрицательное влияние на качество хереса, так как связывается с уксусным альдегидом, играющим важную роль в сложении напитка. Поэтому в виноматериалах для хереса не должно быть более 100—120 мг/л общего количества SO2.
По данным Η. Ф. Саенко, железо в определенных концентрациях благоприятно действует на рост хересной пленки, альдегидообразование и качество хересных виноматериалов. При концентрации железа в вине 10—15 мг/л наблюдается максимальный прирост биомассы и накапливается наибольшее количество альдегидов. Однако при содержании железа свыше 15 мг/л, помимо медленного роста пленки на поверхности вина, происходит и помутнение вина при хересовании.
Большое влияние на рост хересной пленки и процесс хересования оказывают внешние факторы: содержание кислорода, углекислого газа, температура и др.
В наилучших условиях процесс хересования развивается, когда в виноматериале, находящемся под хересной пленкой, содержится кислород, растворенный в вине (2— 5 мг/л). От содержания кислорода в газовой камере в значительной мере зависит интенсивность процесса хересования.
Исследования, проводимые Π. Ф. Ивлевым, показали, что оптимальная концентрация кислорода для процесса хересования составляет 21—50%. Очень высокое (около 100%), а также очень низкое (6%) содержание кислорода ведет к ослаблению энергии дыхания дрожжей.
Была установлена определенная зависимость между концентрацией кислорода в газовой камере, Eh вина, с одной стороны, и накоплением альдегидов, с другой. При содержании кислорода в пределах 1% накопление альдегидов прекращается. Уровень Eh вина при этом ниже 300 мВ.
Развитие хересной пленки на поверхности вина сопровождается поглощением кислорода и увеличением содержания углекислого газа в надвинном пространстве бочек. По данным Π. Ф. Ивлева, концентрация CO2 в газовой камере бочек колеблется в пределах от 5 до 20%. Изучение влияния углекислого газа на накопление альдегидов показало, что высокое содержание CO2 — 50% и выше — способствует накоплению альдегидов в виноматериале.
Рост пленки и развитие типичного для хереса характера во многом зависят от температуры вина. Оптимальная температура для образования пленки —20°С. Наиболее интенсивное накопление альдегидов происходит также при температуре 20°С, но в конце процесса хересования наблюдается снижение их содержания. При 16°С накопление альдегидов протекает менее интенсивно, но продолжается значительно дольше и наблюдается наиболее высокий максимум накопления альдегидов.
Таким образом, процесс хересования протекает в наиболее благоприятных условиях при 16°С, но для развития хересной пленки оптимальная температура несколько выше —20°С.
