Содержание фенолов в вине относится к фенольным соединениям — природному фенолу и полифенолам — в вине , которые включают в себя большую группу из нескольких сотен химических соединений , которые влияют на вкус , цвет и ощущение во рту вина. Эти соединения включают фенольные кислоты , стильбеноиды , флавонолы , дигидрофлавонолы , антоцианы , мономеры флаванолов ( катехины ) и полимеры флаванолов ( проантоцианидины ). Эту большую группу природных фенолов можно разделить на две категории: флавоноиды и нефлавоноиды. Флавоноиды включают антоцианы и дубильные вещества , которые определяют цвет и вкус вина. [1] К нефлавоноидам относятся стильбеноиды , такие как ресвератрол , и фенольные кислоты , такие как бензойная , кофейная и коричная кислоты.
Природные фенолы распределены внутри плода неравномерно. Фенольные кислоты в основном присутствуют в мякоти, антоцианы и стильбеноиды — в кожице, а другие фенолы ( катехины , проантоцианидины и флавонолы ) — в кожуре и семенах. [2] Во время цикла роста виноградной лозы солнечный свет увеличивает концентрацию фенольных соединений в виноградных ягодах, а их развитие является важным компонентом управления кроном . Поэтому пропорции различных фенолов в одном вине будут варьироваться в зависимости от типа винификации . Красное вино будет богаче фенолами, которые содержатся в кожуре и семенах, такими как антоцианы, проантоцианидины и флавонолы, тогда как фенолы в белом вине будут в основном происходить из мякоти, и это будут фенольные кислоты вместе с меньшим количеством катехинов и стильбенов. . Красные вина также содержат фенолы, присутствующие в белых винах.
Простые фенолы вина в дальнейшем трансформируются во время выдержки вина в сложные молекулы, образующиеся, в частности, за счет конденсации проантоцианидинов и антоцианов, что объясняет изменение цвета. Антоцианы реагируют с катехинами, проантоцианидинами и другими компонентами вина во время выдержки вина, образуя новые полимерные пигменты, что приводит к изменению цвета вина и снижению терпкости. [3] [4] Среднее общее содержание полифенолов, измеренное методом Фолина , составляет 216 мг/100 мл для красного вина и 32 мг/100 мл для белого вина. Содержание фенолов в розовом вине (82 мг/100 мл) занимает промежуточное положение между красными и белыми винами.
В виноделии процесс мацерации или «контакта с кожей» используется для увеличения концентрации фенолов в вине. Фенольные кислоты содержатся в мякоти или соке вина и обычно встречаются в белых винах, которые обычно не проходят период мацерации. В процессе выдержки в дубе в вино также могут попасть фенольные соединения, в первую очередь ванилин , который придает винам ванильный аромат . [5]
Большинство винных фенолов классифицируются как вторичные метаболиты и не считаются активными в первичном метаболизме и функциях виноградной лозы. Однако есть данные, что в некоторых растениях флавоноиды играют роль эндогенных регуляторов транспорта ауксина . [6] Они водорастворимы и обычно секретируются в вакуоли виноградной лозы в виде гликозидов .
Vitis vinifera производит множество фенольных соединений. Имеет место сортовое влияние на относительный состав.
В красном вине до 90% содержания фенолов подпадает под категорию флавоноидов. Эти фенолы, в основном полученные из стеблей, семян и кожицы, часто выщелачиваются из винограда во время периода мацерации виноделия. Количество выщелоченных фенолов называется экстракцией . Эти соединения придают вину терпкость , цвет и вкус. В белых винах количество флавоноидов уменьшено из-за меньшего контакта с кожицей, которую они получают при виноделии. Продолжаются исследования пользы вина для здоровья , основанной на антиоксидантных и химиопрофилактических свойствах флавоноидов. [7]
В категории флавоноидов есть подкатегория, известная как флавонолы , которая включает желтый пигмент – кверцетин . Как и в случае с другими флавоноидами, концентрация флавонолов в ягодах винограда увеличивается под воздействием солнечного света. У винного винограда, подвергающегося слишком сильному воздействию солнечных лучей, может наблюдаться ускоренный период созревания, что приводит к снижению способности синтеза флавонолов. [8] Некоторые виноделы будут использовать измерение флавонолов, таких как кверцетин, как показатель солнечного воздействия виноградника и эффективности методов управления пологом.
Антоцианы представляют собой фенольные соединения, встречающиеся во всем растительном мире . Они часто отвечают за цвет цветов , фруктов и листьев от синего до красного . У винного винограда они развиваются на стадии верасона , когда кожица красного винного винограда меняет цвет с зеленого на красный и затем на черный. Поскольку сахар в винограде увеличивается во время созревания , увеличивается и концентрация антоцианов. Проблема, связанная с изменением климата, заключается в том, что накопление сахаров в винограде быстро ускоряется и опережает накопление антоцианов. [8] Это оставляет виноградарям выбор: собирать виноград со слишком высоким содержанием сахара или со слишком низким содержанием антоцианов. У большинства сортов винограда антоцианы содержатся только во внешних слоях клеток кожицы, поэтому виноградный сок внутри практически бесцветен. Следовательно, чтобы получить цветную пигментацию вина, фермент должен контактировать с виноградной кожурой, чтобы можно было извлечь антоцианы. Следовательно, белое вино может быть изготовлено из красного винограда точно так же, как многие белые игристые вина производятся из красного винограда Пино Нуар и Пино Менье . Исключением является небольшой сорт винограда, известный как тейнтюрье , такой как Аликанте Буше , который имеет небольшое количество антоцианов в мякоти, производящей пигментированный сок. [9]
В винном винограде содержится несколько типов антоцианов (в виде гликозидов ), которые отвечают за широкий диапазон окраски от рубиново-красного до темно-черного, присутствующего в винном винограде. Ампелографы могут использовать это наблюдение для идентификации различных сортов винограда . Для европейского семейства виноградных лоз Vitis vinifera характерны антоцианы, состоящие только из одной молекулы глюкозы , тогда как виноградные лозы, не относящиеся к винифе, такие как гибриды и американский Vitis labrusca , будут содержать антоцианы с двумя молекулами. Это явление обусловлено двойной мутацией гена антоцианин -5-О-глюкозилтрансферазы V. vinifera . [10] В середине 20-го века французские ампелографы использовали эти знания для тестирования различных сортов винограда по всей Франции, чтобы определить, какие виноградники все еще содержат насаждения, не относящиеся к виниферам . [9]
Известно также, что красноягодные сорта винограда Пино не синтезируют паракумароилированные или ацетилированные антоцианы, как это делают другие сорта. [11]
Изменение цвета готового красного вина частично обусловлено ионизацией антоциановых пигментов, вызванной кислотностью вина . В данном случае три типа антоциановых пигментов — красный, синий и бесцветный, при этом концентрация этих различных пигментов определяет цвет вина. Вино с низким pH (и более высокой кислотностью) будет иметь более высокое содержание ионизированных антоцианов, что увеличит количество ярко-красных пигментов. Вина с более высоким pH будут иметь более высокую концентрацию синих и бесцветных пигментов. По мере старения вина антоцианы вступают в реакцию с другими кислотами и соединениями вина, такими как дубильные вещества, пировиноградная кислота и ацетальдегид , что изменяет цвет вина, в результате чего оно приобретает более «кирпично-красные» оттенки. Эти молекулы соединятся, образуя полимеры , растворимость которых в конечном итоге превышает их растворимость и превращается в осадок на дне винных бутылок. [9] Пираноантоцианы представляют собой химические соединения, образующиеся в красных винах дрожжами во время процессов ферментации [ 12] или во время контролируемых процессов оксигенации [13] во время выдержки вина . [14]
Танины относятся к разнообразной группе химических соединений в вине, которые могут влиять на цвет, способность к выдержке и текстуру вина. Хотя танины нельзя понюхать или попробовать на вкус, их можно ощутить во время дегустации вин по тактильному ощущению сухости и ощущению горечи, которое они могут оставить во рту. Это связано с тенденцией танинов вступать в реакцию с белками , например, с теми, которые содержатся в слюне . [15] В сочетании еды и вина продукты с высоким содержанием белка (например, красное мясо ) часто сочетаются с танинными винами, чтобы минимизировать терпкость танинов. Тем не менее, многие любители вина считают восприятие танинов положительной чертой, особенно в том, что касается вкусовых ощущений. Управление танинами в процессе виноделия является ключевым компонентом конечного качества. [16]
Танины содержатся в кожуре, стеблях и семенах винного винограда, но также могут быть введены в вино при использовании дубовых бочек и щепы или при добавлении танинного порошка. Природные танины, содержащиеся в винограде, известны как проантоцианидины из-за их способности выделять красные пигменты антоцианы при нагревании в кислом растворе. Экстракты винограда в основном богаты мономерами и небольшими олигомерами (средняя степень полимеризации <8). Экстракты виноградных косточек содержат три мономера (катехин, эпикатехин и галлат эпикатехина) и олигомеры процианидинов. Экстракты кожицы винограда содержат четыре мономера (катехин, эпикатехин, галлокатехин и эпигаллокатехин), а также олигомеры процианидинов и продельфинидинов . [17] Дубильные вещества образуются ферментами в ходе метаболических процессов виноградной лозы. Количество танинов, содержащихся в винограде в природе, варьируется в зависимости от сорта: Каберне Совиньон , Неббиоло , Сира и Таннат являются четырьмя наиболее дубильными сортами винограда. Реакция танинов и антоцианов с фенольными соединениями катехинами создает другой класс танинов, известный как пигментированные танины , которые влияют на цвет красного вина. [18] Коммерческие препараты танинов, известные как энологические танины , изготовленные из древесины дуба , виноградных косточек и кожуры, желчи растений , каштана , квебрахо , гамбье [19] и плодов миробалана [20] могут быть добавлены на разных стадиях производства вина. производство для повышения стойкости цвета. Танины, полученные из дуба, известны как «гидролизуемые танины», которые создаются из эллаговой и галловой кислот , содержащихся в древесине. [16]
На виноградниках также все чаще проводится различие между «зрелыми» и «незрелыми» танинами, присутствующими в винограде. Эта « физиологическая спелость », которая грубо определяется путем дегустации винограда с лозы, используется наряду с уровнем сахара для определения того, когда собирать урожай . Идея состоит в том, что «зрелые» танины будут мягче на вкус, но при этом сохранят некоторые компоненты текстуры, которые благоприятны для вина. В виноделии количество времени, которое сусло проводит в контакте с виноградной кожурой, стеблями и семенами, будет влиять на количество танинов, присутствующих в вине, поскольку вина, подвергнутые более длительному периоду мацерации, содержат больше экстракта танинов. После сбора урожая стебли обычно выбирают и выбрасывают перед ферментацией, но некоторые виноделы могут намеренно оставлять несколько стеблей для сортов с низким содержанием танинов (например, Пино Нуар), чтобы увеличить содержание дубильных веществ в вине. Если в вине наблюдается избыток танинов, виноделы могут использовать различные осветляющие агенты, такие как альбумин , казеин и желатин , которые могут связываться с молекулами танинов и осаждать их в виде осадка. По мере выдержки вина танины образуют длинные полимеризованные цепочки, которые дегустаторам кажутся более «мягкими» и менее танинными. Этот процесс можно ускорить, подвергая вино воздействию кислорода , который окисляет танины до хинонподобных соединений, склонных к полимеризации. Техника виноделия микрооксигенации и декантации вина использует кислород, чтобы частично имитировать влияние старения на танины. [16]
Исследование производства и потребления вина показало, что дубильные вещества в форме проантоцианидинов благотворно влияют на здоровье сосудов. Исследование показало, что танины подавляют выработку пептида, ответственного за укрепление артерий. В подтверждение своих выводов в исследовании также указывается, что вина из регионов юго-запада Франции и Сардинии особенно богаты проантоцианидинами и что в этих регионах также растут популяции с более продолжительной продолжительностью жизни. [21]
Реакции танинов с фенольными соединениями антоцианидинами создают другой класс танинов, известный как пигментированные танины , которые влияют на цвет красного вина. [18]
Коммерческие препараты танинов, известные как энологические танины , изготовленные из древесины дуба , виноградных косточек и кожуры, желчи растений , каштана , квебрахо , гамбье [19] и плодов миробалана [20] могут быть добавлены на разных стадиях производства вина для улучшения стойкость цвета.
Танины являются естественным консервантом вина. Невыдержанные вина с высоким содержанием танинов могут быть менее вкусными, чем вина с более низким содержанием танинов. Танины можно охарактеризовать как оставляющие ощущение сухости и сморщенности с «пушистостью» во рту, которое можно сравнить с тушеным чаем, который также очень танинный. Этот эффект особенно выражен при употреблении танинных вин без еды.
Многие любители вина рассматривают натуральные танины (особенно присутствующие в таких сортах, как Каберне Совиньон , и часто усиливающиеся при выдержке в дубовых бочках) как признак потенциального долголетия и выдержки . Танины придают вину приятную терпкость, когда вино молодое, но «растворяются» (посредством химического процесса, называемого полимеризацией ) в восхитительные и сложные элементы «бутылочного букета », когда вино хранится в подвале при соответствующих температурных условиях, предпочтительно в диапазоне постоянная от 55 до 60 °F (от 13 до 16 °C). [22] Такие вина с возрастом становятся мягче и улучшаются благодаря танинному «костяку», помогающему вину сохраняться до 40 и более лет. [23] Во многих регионах (например, в Бордо ) танинный виноград, такой как Каберне Совиньон, смешивают с виноградом с низким содержанием танинов, таким как Мерло или Каберне Фран , разбавляя дубильные характеристики. Белые вина и вина, которые винифицируются для употребления молодыми (например, см. « Вина модерн »), обычно имеют более низкий уровень танинов.
Флаван-3-олы (катехины) — флавоноиды, которые способствуют образованию различных дубильных веществ и способствуют восприятию горечи в вине. В самых высоких концентрациях они содержатся в виноградных косточках, а также в кожице и стеблях. Катехины играют роль в микробной защите ягод винограда, поскольку виноградные лозы производят их в более высоких концентрациях, когда они подвергаются воздействию таких болезней винограда , как ложная мучнистая роса . Из-за этого виноградные лозы в прохладном и влажном климате производят больше катехинов, чем лозы в сухом и жарком климате. Вместе с антоцианами и дубильными веществами они повышают стабильность цвета вина, а это означает, что вино сможет сохранять свой цвет в течение более длительного периода времени. Количество присутствующих катехинов варьируется в зависимости от сорта винограда: такие сорта, как Пино Нуар, имеют высокие концентрации, тогда как Мерло и особенно Сира имеют очень низкие уровни. [17] В качестве антиоксиданта проводятся некоторые исследования о пользе для здоровья умеренного потребления вин с высоким содержанием катехинов. [24]
В красном винограде основным флавонолом в среднем является кверцетин , за ним следуют мирицетин , кемпферол , ларицитрин , изорамнетин и сирингетин . [25] В белом винограде основным флавонолом является кверцетин, за ним следуют кемпферол и изорамнетин. Дельфинидиноподобные флавонолы мирицетин, ларицитрин и сирингетин отсутствуют во всех белых сортах винограда, что указывает на то, что фермент флавоноид 3',5'-гидроксилаза не экспрессируется в белых сортах винограда. [25]
Мирицетин , ларицитрин [26] и сирингетин [27] флавонолы , которые присутствуют только в красных сортах винограда, можно найти в красном вине. [28]
Гидроксикоричные кислоты являются наиболее важной группой нефлавоноидных фенолов в вине. Четырьмя наиболее распространенными из них являются эфиры винной кислоты : транскафтариновая , цис- и транскутаровая и трансфертаровая кислоты . В вине они присутствуют и в свободной форме ( транс - кофейная , транс - п-кумаровая и трансферуловая кислоты ). [29]
V. vinifera также производит стильбеноиды .
Ресвератрол содержится в самой высокой концентрации в кожуре винного винограда. Накопление в спелых ягодах различной концентрации как связанного, так и свободного ресвератрола зависит от степени зрелости и сильно варьирует в зависимости от генотипа. [30] Как красные, так и белые сорта винограда содержат ресвератрол, но более частый контакт с кожицей и мацерация приводят к тому, что красные вина обычно содержат в десять раз больше ресвератрола, чем белые вина. [31] Ресвератрол, вырабатываемый виноградными лозами, обеспечивает защиту от микробов, а его производство можно дополнительно стимулировать искусственно с помощью ультрафиолетового излучения . Виноградные лозы в прохладных и влажных регионах с более высоким риском заболеваний винограда, таких как Бордо и Бургундия , как правило, дают виноград с более высоким уровнем ресвератрола, чем в более теплых и сухих винодельческих регионах, таких как Калифорния и Австралия . Разные сорта винограда, как правило, имеют разный уровень содержания ресвератрола: у мускадинов и семейства Пино высокий уровень, а у семейства Каберне более низкий уровень ресвератрола. В конце 20-го века интерес к возможной пользе ресвератрола в вине для здоровья был вызван обсуждением французского парадокса , касающегося здоровья пьющих вино во Франции. [32]
Пикеатанол также присутствует в винограде [33] , откуда его можно извлечь и найти в красном вине. [28]
Ванилин — это фенольный альдегид, который чаще всего ассоциируется с ванильными нотами в винах, выдержанных в дубе. Незначительные количества ванилина содержатся в винограде, но наиболее заметны они в лигниновой структуре дубовых бочек. В новых бочках будет больше ванилина, причем концентрация будет уменьшаться с каждым последующим использованием. [34]
Дубовая бочка добавит такие соединения, как ванилин и гидролизуемые танины ( эллаготаннины ). Гидролизуемые танины, присутствующие в дубе, образуются из лигниновых структур древесины. Они помогают защитить вино от окисления и восстановления . [35]
4-Этилфенол и 4-этилгваякол образуются при выдержке красного вина в дубовых бочках, зараженных бреттаномицетами . [36]
Полифенолы с низкой молекулярной массой, а также эллаготаннины могут экстрагироваться из пробок в вино. [37] Идентифицированные полифенолы представляют собой галловую, протокатеховую , ванилиновую , кофейную, феруловую и эллаговую кислоты; протокатеховые , ванильные , конифериловые и синаповые альдегиды; кумарины эскулетин и скополетин ; эллаготаннины — это робурины А и Е, грандинин , вескалагин и касталагин . [38]
Гваякол — одна из молекул, ответственных за появление пробкового налета на вине. [39]
Мгновенный выпуск — это метод, используемый при прессовании вина . [40] Этот метод позволяет лучше извлекать фенольные соединения. [41]
Воздействие кислорода в вине в ограниченных количествах влияет на содержание фенолов. [42]
В зависимости от методов производства, типа вина, сорта винограда, процессов выдержки в вине могут быть обнаружены следующие фенольные соединения. Список, отсортированный в алфавитном порядке распространенных названий, не является исчерпывающим.
Полифенольные соединения могут взаимодействовать с летучими веществами и придавать вину аромат. [49] Хотя предполагается, что винные полифенолы обладают антиоксидантными или другими преимуществами, существует мало доказательств того, что винные полифенолы действительно оказывают какое-либо влияние на людей. [50] [51] [52] [53] Ограниченные предварительные исследования показывают, что винные полифенолы могут уменьшать агрегацию тромбоцитов , усиливать фибринолиз и повышать уровень холестерина ЛПВП , но высококачественные клинические испытания не подтвердили такие эффекты по состоянию на 2017 год. [50] ]