Углеводы винограда

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: “УГЛЕВОДЫ ВИНОГРАДА”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫПОЛНИЛ: МАЛЫШЕВ

НИКОЛАЙ ВЛАДИСЛАВОВИЧ

13-ТПМ-1

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 2014

Углеводы винограда, их образование и превращения

Углеводы являются важной составной частью всех растений. Они образуются в зеленых растениях в результате процесса фотосинтеза из углекислого газа и воды под действием световой энергии. При этом углерод из неорганической формы переходит в органическую.  
 
По современным представлениям фотосинтез представляет собой цепь окислительно-восстановительных реакций. Суммарное уравнение фотосинтеза имеет вид  
 
6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + 6О2  
 
Механизм этого процесса следующий: при фотосинтезе происходит разложение воды, и образующийся при этом водород идет на восстановление углекислого газа.  
 
В процессе фотосинтеза происходит превращение кинетической лучистой энергии солнца в потенциальную химическую энергию, которая аккумулируется сложными органическими веществами.  
 
Фотосинтез имеет огромное биологическое значение: благодаря ему связывается углерод и выделяется в атмосферу кислород.  
 
Фотосинтез имеет место в хлоропластах - клеточных органоидах, главной составной частью которых является хлорофилл.  
 
Главными продуктами фотосинтеза являются углеводы (гексозы). Они образуются в листьях виноградного куста, откуда транспортируются в ягоды.  
 
Основными углеводами виноградной ягоды являются

моносахариды (монозы) состава С6Н12О6 - глюкоза и фруктоза. Это кристаллические вещества с молекулярной массой 180, хорошо растворимые в воде и спирте. Плоскость поляризации глюкоза вращает вправо, а фруктоза влево. Оба сахара хорошо сбраживаются дрожжами.  
 
Фруктоза примерно вдвое слаще глюкозы, поэтому соотношение этих сахаров в сусле и вине имеет практическое значение при производстве сладких вин. Найдено, что отношение фруктоза/глюкоза зависит от степени зрелости винограда. В начале созревания оно может быть равно 0,5-0,8, к моменту зрелости - около 1, а в перезрелом винограде – 1,2-1,3. Это отношение зависит и от сорта винограда.  
 
Пентозы - сахара состава C5H10О5. Содержатся в соке винограда в небольших количествах (до 1 г/л). Пентозы не сбраживаются дрожжами и без изменения переходят из сусла в вино. Они восстанавливают фелингову жидкость (это надо учитывать при анализе сухих вин). В красных винах пентоз обычно вдвое больше, чем в белых, так как они переходят в сусло при гидролизе пентозанов твердых частей грозди.  
 
Из полисахаридов первого порядка практическое значение имеет дисахарид сахароза (С12Н22О11). Она содержится не во всех сортах и сравнительно в небольших количествах. Хорошо растворима в воде и спирте. Под действием фермента β-фруктофуранозидазы (инвертазы) пли при нагревании с кислотами (в точном соответствии с концентрацией в растворе водородных ионов) сахароза превращается в инвертный сахар, т. е. в смесь равных количеств глюкозы и фруктозы.  
 
При температуре 180°С сахароза плавится, а при более высокой температуре дает так называемый колер - смесь продуктов коричневого цвета, применяемую для подкрашивания коньяков.  
 
Кроме сахарозы в винограде содержатся в небольших количествах и другие полисахариды первого порядка: мелибиоза, мальтоза, рафиноза.  
 
Из полисахаридов второго порядка, содержащихся в винограде, практическое значение имеют пентозаны, пектиновые вещества, камеди, декстраны и целлюлоза (клетчатка).  
 
Пентозаны (C5H8О4)n содержатся в твердых частях виноградной грозди, в основном в семенах (4,0-4,5% от всей массы), гребнях (1,0-2,8%), кожице (1,0-1,6%). В соке ягод практически их нет. В ягоде в целом их содержится 0,4-0,5% и при настаивании на мезге и брожении в вино переходит до 2 г/л.  
 
Целлюлоза (С6Н10О5)n является основой твердых частей ягоды. Состоит из большого числа (до 10000) остатков глюкозы. В воде нерастворима.  
 
Пентозаны, лигнин и клетчатка, а также гемицеллюлоза составляют основу твердых частей виноградной грозди. От их количества зависит такая важная для виноделия величина, как выход сусла с тонны винограда.  
 
К группе пектиновых веществ относятся высокомолекулярные полиозы (полисахариды второго порядка), имеющие в основе полигалактуроновую кислоту, соединенную с сахарами (пентозами), некоторыми металлами и метоксильными группами. Они имеют большую молекулярную массу и обладают ясно выраженными коллоидными свойствами.  
 
При созревании винограда нерастворимый протопектин переходит в растворимый пектин, чем и обусловлено в основном размягчение ягод. Пектин мало растворим в спирте, поэтому при брожении, а особенно при спиртовании сусел, он частично выпадает в осадок.  
 
При спиртовом брожении происходит отщепление от пектина метоксильных групп, образующих метиловый спирт. Поэтому содержание последнего прямо пропорционально времени контакта сусла с мезгой при брожении. Еще больше метилового спирта в выжимочном спирте. Пектин дает нерастворимые соединения с кальцием, что используется при его количественном определении.  
 
Пектиновая кислота представляет собой высокомолекулярную полигалактуроновую кислоту, частично (на 40-80%) этерифицированную метиловым спиртом. В состав ее входят около 200 остатков галактуроновой кислоты. Сама пектиновая кислота в воде растворима слабо, но ее щелочные соли растворимы хорошо.  
В составе пектовой кислоты найдены пектиновые кислоты, обладающие коллоидными свойствами, свободные от метоксильных групп. Пектовая кислота содержит около 100 остатков галактуроновой кислоты.  
В винограде и винах содержатся все группы пектиновых веществ. В сусле растворимый пектин составляет примерно 50 %, пектиновая кислота 30%, пектовая кислота - 20%.  
Из других полисахаридов винограда практическое значение могут иметь камеди (в сусле 0,3-0,4 г/л), обладающие хорошо выраженными свойствами защитных коллоидов.  
Декстраны - высокомолекулярные полимеры глюкозы с молекулярной массой около 1 млн. и более. Обладают свойствами защитных коллоидов. Оказывают влияние на полноту и мягкость вкуса вин. Особенно много декстранов в винах, приготовленных из винограда, пораженного Botrytis cinerea.