загрузка...
Биохимия вина  |  Роль сернистой кислоты
Биохимия вина

Медико-гигиеническое действие сернистой кислоты

В настоящее время широко обсуждается вопрос о токсичности сернистой кислоты, особенно в больших дозах.

Многими исследователями было установлено, что сернистая кислота, попадая с вином в желудок человека, через стенки желудка и кишечника быстро всасывается и поступает в кровь. В кровеносной системе сернистая кислота окисляется кислородом гемоглобина и кровь обедняется кислородом, при этом нарушается кислородное питание, что приводит к головным болям.

Не только свободная сернистая кислота оказывает вредное влияние на организм человека, но и связанная сернистая. Последняя попадает в тонкий кишечник, где под влиянием щелочной реакции распадается. Освобожденная сернистая кислота попадает в кровь и отнимает кислород от гемоглобина.

Таким образом, как свободная, так и связанная сернистая кислота оказывает вредное влияние на организм человека. Ж. Рибе-ро-Гайон и Е. Пейно считают, что количество сернистой кислоты, которое обычно применяется в виноделии, не оказывает отрицательного влияния на организм человека. Они не рекомендуют вводить в вино большие количества сернистой кислоты и из-за ухудшения его качества.

Считают, что доза сернистой кислоты, потребляемая, человеком вместе с пившей, не должна превышать 20—30 мг в день.

Некоторые исследователи считают, что при введении чистой разводки дрожжей в бродящее сульфитйрованное сусло получается вино худшего качества, чем вино, полученное при спонтанном брожении. При сбраживании виноградного сусла на естественных дрожжах получалось сухое вино более высокого качества, чем вино, полученное при сбраживании на чистой культуре дрожжей.

Напротив, М. А. Герасимов считает, что внедрение в виноделие для сбраживания ферментированного сусла чистой культуры селекционированных дрожжей с применением сернистой кислоты является одним из крупнейших достижений науки за последнее время. Из зарубежных исследователей Т. Кастели также является активным сторонником применения чистых культур дрожжей в виноделии.

В связи с тем что повышенное количество сернистой кислоты может оказывать вредное физиологическое действие на организм человека и придавать неприятные вкусовые ощущения, возник вопрос о замене ее другими веществами.

На некоторых международных конгрессах по виноградарству и вину были приняты рекомендации об ограничении добавляемых в вино доз сернистой кислоты. Вместе с этим во многих странах проводятся многочисленные исследования с целью изыскания ее заменителей.

Следует указать, что найденные и испытанные антибиотики пока не применяются в виноделии из-за того, что они действуют на ферментные системы организма человека, и в виноделии их не разрешается применять.

Некоторые заменители сернистой кислоты

До настоящего времени не было пока.найдено полного заменителя сернистой кислоты, хотя имеется ряд веществ, в комплексе до некоторой степени обладающих свойствами сернистой кислоты. Используют их главным образом не с целью полной замены сернистой кислоты, а для частичного снижения ее доз. К этим веществам относятся сорбиновая и аскорбиновые кислоты, а также ди-этиловый эфир пироугольной кислоты. Недавно испытана 5-нитро-фурилакриловая кислота (5НФА). Обычно применяют ее натриевую соль (Na-5НФА) в количестве от 5 до 10 мг/л.

Сорбиновая кислота. В последнее время в СССР, а также за рубежом для консервирования фруктовых соков и вин применяется сорбиновая кислота. Эта кислота более интенсивно ингибирует развитие, дрожжей, чем сернистая. Так, например, 200 мг/л сорби-новой кислоты задерживает брожение, как 300 мг/л сернистой кислоты.

Сорбиновая кислота слабее действует на микрофлору виноградного сусла и не действует на молочнокислые и уксуснокислые бактерии. Антисептическое действие ее зависит от содержания спирта, от концентрации водородных ионов, возраста дрожжей и температуры вина. Сорбиновая кислота при рН 2,8 заметно уменьшает дыхание дрожжей, а при рН 3,6 слабо влияет на их дыхание. В кислой среде она быстрее диффундирует в клетку дрожжей и сильнее ингибирует дыхание. При рН 2,8 она блокирует энзимы, содержащие SH-группы, например алкогольдегидрогеназу, фума-разу и энолазу.

Сорбиновая кислота имеет две двойные связи, вследствие чего легко распадается в водных растворах, а также и в винах. Обнаружено, что при хранении вина с сорбиновой кислотой в течение б—7 месяцев она распадается на карбонильные соединения, которые выделены с помощью 2,4-динитрофенилгидразина. Для некоторых микроорганизмов сорбиновая кислота является источником углеродного питания. В результате действия микроорганизмов содержание ее в вине уменьшается и создаются благоприятные условия для развития других микроорганизмов.

Кроме того, сорбиновая кислота не обладает антиоксидантным действием. Поэтому ее рекомендуют применять совместно с сернистой кислотой. Е. Пейно рекомендует брать 200 мг/л сорбиновой кислоты и не более 50 мг/л сернистой. Доза сорбиновой кислоты не должна превышать 300 мг/л, так как повышенное ее количество ухудшает вкус вина.

загрузка...

Рекомендуют также применять сорбиновую кислоту совместно с диэтиловым эфиром пироугольной кислоты или с витамином К5. Диэтиловый эфир пироугольной кислоты. Недавно было показано, что в качестве вещества, подавляющего деятельность не только дрожжей, но и других микроорганизмов, можно применять диэтиловый эфир пироугольной кислоты, который в количестве 160—200 мг/л подавляет рост дрожжей.

При повышенной спиртуозности доза может быть уменьшена да 50 мг/л. Ингибирующее действие диэтилпирокарбоната заключается в том, что он способен реагировать с аминогруппами дыхательных ферментов дрожжей.

Диэтилпирокарбонат — очень неустойчивое соединение, в винах с рН 3,3 через 2 ч распадается на этиловый спирт и углекислоту на 50%, а через 10—12 ч полностью разрушается, теряя антисептические свойства.

С увеличением кислотности гидролиз "диэтилпирокарбоната усиливается.

Исследования показали, что диэтилпирокарбонат, содержащий меченый углерод (С14), способен связываться с компонентами вина.

Наряду с распадом диэтилпирокарбоната протекают и побочные реакции, в результате образуются карбоксиэтилпроизводные аминокислот, пептидов, гликозидов. В винах эти побочные реакции составляют 5—6% первоначальной активности. Сравнительно сильно реагируют продукты распада диэтилпирокарбоната с гид-роксильными группами и аминогруппами, содержащимися в аминокислотах. С повышением рН реакция обмена С14 подавляется, и наоборот.

Диэтилпирокарбонат как ингибитор задерживает брожение слабоалкогольных вин с несброженным сахаром. Лучшие результаты получаются при совместном применении 200 мг/л диэтилпи-рокарбоната и не более 50 мг/л сернистой кислоты. При этом эффективность действия препарата увеличивается на 60%.

Для достижений стерилизации рекомендуется обрабатывать вино перед розливом в бутылки диэтиловым эфиром пироугольной кислоты, который следует диспергировать в вино посредством азота или нейтральных газов или — в виде спиртового раствора. Перемешивание вина надо производить в атмосфере азота.

Диэтилпирокарбонат обладает легким фруктовым ароматом и не искажает естественный букет и вкус вина. Кроме того, при распаде диэтилового эфира пироугольной кислоты образуется незначительное количество этилкарбоната, который обладает фруктовым запахом.

Диэтилпирокарбонат не токсичен и представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. Растворимость его в воде 0,6%, хорошо растворим в этиловом спирте.

Испытан также диметилдикарбонат, который, гидролизуясь в вине, образует метанол, поэтому непригоден для виноделия.

Аскорбиновая кислота. Установлено, что эта кислота обладает большим антиокислительным действием, чем сернистая. При совместном действии эффективность значительно увеличивается. В присутствии сернистой кислоты антисептическое действие аскорбиновой увеличивается, поэтому ее применяют совместно с сернистой кислотой не только для предупреждения окисления, но и для предохранения от развития микроорганизмов.

Аскорбиновая и сернистая кислоты ведут себя различно. Если сернистая кислота, окисляясь, акцептирует кислород воздуха или кислород перекиси водорода, то аскорбиновая, дегидрируясь, отдает два водорода и восстанавливает окисленные вещества, как например, хиноны. При неферментативном окислении, т. е. ионами меди и железа, она образует дегидроаскорбиновую кислоту и перекись водорода.

Последняя в присутствии следов тяжелых металлов окисляет .компоненты вина, например, винную, яблочную кислоты, аминокислоты, а также сернистую.

Первый продукт окисления аскорбиновой кислоты — это моно-дегидроаскорбиновая кислота, которая также обладает окислительной способностью.

Таким образом, аскорбиновая кислота не может быть рекомендована для совместного введения с сернистой кислотой в сусло и вино в присутствии кислорода. Кроме того, первый продукт окисления аскорбиновой кислоты — дегидроаскорбиновая кислота — легко распадается в треоновую и щавелевую кислоты, портящие вкус и букет вина. При избытке кислорода в вине аскорбиновая .кислота, окисляясь, образует перекись водорода; последняя в присутствии тяжелых металлов настолько усиливает окислительные процессы, что может появиться мышиный тон.

Так, продукты распада аскорбиновой кислоты ввязывают каталитический распад не только компонентов вина, по и сернистой кислоты, введенной извне. Согласно данным Е. Кильхофера и Г. Вюрдига, содержание сернистой кислоты в вине за 15 дней уменьшается на 22—25 мг/л, а в присутствии Аскорбиновой кислоты сернистая окисляется в 5 раз быстрее и составляет за это время до 100 мг/л. Это свидетельствует о том, что аскорбиновую кислоту не рекомендуется применять в аэробных условиях.

Исходя из этого, А. С. Вечер и В. М. Лоза (1957) удачно применили аскорбиновую кислоту в производстве шампанского. При шампанизации вина как бутылочным, так и резервуарным методом протекают восстановительные процессы вследствие вторичного брожения, вызываемого дрожжами, поэтому аскорбиновая кислота сохраняется в шампанском при отсутствии кислорода.

Аскорбиновая кислота снижает редокспотенциал в вине, она восстанавливает окисленные вещества, которые участвуют в образовании букета, поэтому вкус и букет шампанского намного улучшаются, а шампанское приобретает свежесть.

Несмотря на сильное восстановительное действие, аскорбиновая кислота не может полностью заменить сернистую кислоту в виноделии, так как не обладает антисептическими свойствами. Она частично может заменить сернистую кислоту как сильный восстановитель.

Исходя из этого, аскорбиновую кислоту применяют совместно с сернистой в анаэробных условиях для предупреждения вин от окисления и от микробиальных заболеваний. Оптимальная доза аскорбиновой кислоты 50—70 мг/л при содержании 15—20 мг/л S02 без доступа кислорода воздуха.

Таким образом, равноценные эффективные заменители сернистой кислоты до настоящего времени не найдены.

Сернистая кислота пока является единственным средством, обладающим как антисептическим, так и антиоксидантным действием.

  • Реклама