Химический состав и пищевая ценность вина

Химический состав, пищевые свойства и особенности биологического действия Спирты.

Этанол (Э) является основным продуктом спиртового брожения. Он определяет токсические, аддиктивные, калорические свойства вина и других алкогольных напитков [27]. Установлено, что Э в умеренных дозах оказывает антистрессорное [48, 54], кардиозащитное [26, 50] и радиопротекторное [57] действие. Калорийность столового сухого вина (570−980 ккал/л) почти полностью обеспечивается окислением Э, а других вин — и окислением сахаров (до 1500 ккал/л) [7, 42]. Определение размеров безопасного потребления алкогольных напитков основывается на оценке количества поступающего в организм Э. Предельно допустимые дозы Э в случае его систематического употребления, согласно различным экспертным оценкам, составляют для мужчин 34 г/дн [49], 40 г/дн [53] или 60 г/дн [56]. В пересчете на сухое вино с содержанием Э 10% об. это равняется 0,43−0,75 л в день. Дозы, рекомендуемые для женщин, примерно в два раза ниже. Диетологи Франции считают оптимальным потребление сухого вина для мужчин пожилого возраста в количестве, составляющем 5−7% от общей калорийности рациона, что соответствует 0,4- 0,5 л в день [46]. В соответствии с этими данными пищевые свойства вина в настоящей статье будут оцениваться из расчета его потребления 0,5 л в день. Потребление такого количества вина, при условии сбалансированного питания, не оказывает негативного влияния на организм [45, 46]. Увеличение калорийности рациона за счет продуктов, содержащих белок, животный жир, сахар и крахмал, у лиц, потребляющих вино в пределах 0,5 л/дн, ведет к увеличению массы тела и повышению риска развития гипертензии, ишемической болезни сердца и желчекаменной болезни [11].

Метанол спонтанно образуется в процессе энзиматических преобразований пектинов. Особенно много его в красных винах, приготовленных кахетинским способом. Содержание метанола в белых винах обычно колеблется от 20 до 100 мг/л, а в красных — от 80 до 350 мг/л, но может достигать 3000 мг/л и более. В некоторых странах его содержание в вине лимитируется в пределах 16 002 380 мг/л.

Алифатические одноатомные спирты (АОС) — пропиловый, бутиловый, изобутиловый, амиловый, изоамиловый, гексиловый и др. — являются продуктами метаболизма дрожжей. На 20 -40% АОС в винах представлены изоамиловым и изобутиловым спиртами. Содержание АОС составляет в белых винах 150−400 мг/л, в красных — 300−600 мг/л. В небольших количествах они формируют аромат вин, а в больших — ухудшают их органолептические свойства.

Содержание алифатических двухи трехатомных спиртов достигает 16−18 г/л. На 90% они представлены 2,3 бутиленгликолем (300−1500 мг/л) и глицерином (400−15 000 мг/л), которые смягчают вкус вина.

Алифатические ненасыщенные спирты (0,5−8,0 мг/л), представленные терпеновыми спиртами (гераниол, линалиол, цитронеллол и др.), и ароматические спирты (около 1 мг/л), представленные в основном фенилэтиловым спиртом, определяют ароматические свойства вин.

Все спирты, кроме Э, в количествах, определяемых в вине, безопасны в токсикологическом отношении и пищевой ценности, за исключением глицерина, не представляют [12, 15, 17, 27, 39, 52].

Альдегиды жирного ряда в винах на 90% представлены уксусным и на 10% - пропионовым альдегидами. Вина, не подвергавшиеся обработке двуокисью серы, содержат от 30 до 50 мг/л ацетальдегида, а обработанные — до 200 мг /л. Содержание ацетальдегида возрастает при хересовании (до 600 мг /л), старении, аэрации вин и действии посторонней микрофлоры. В больших количествах он придает оттенок старого, ровного вина и относится к числу основных факторов, определяющих вкус вин типа марсалы. Из-за высокой реакционной способности альдегиды конденсируются с веществами, содержащими аминогруппу, с образованием меланоидов, восстанавливаются в соответствующие спирты и взаимодействуют с другими продуктами брожения. Содержание альдегидов фуранового ряда (фурфурол, оксиметилфурфурол и метилфурфурол) в винах не превышает 30 мг/л.

Кетоны (ацетон, диацетил, 2-бутанон, 2-пентанон и бутиролактон) содержатся в вине в следовых количествах. Лишь ацетоин определяется в концентрациях 3−30 мг/л. Альдегиды и кетоны на токсические и пищевые свойства вина влияния не оказывают [1, 17, 27, 52].

Сложные эфиры, ацетали, воски и масла.

Содержание этиловых эфиров жирных кислот в вине составляет обычно 50−200 мг/л, этиловых эфиров оксикислот — 100−500 мг/л. Преобладает этилацетат (20−200 мг/л). При длительной выдержке в винах накапливаются в основном кислые эфиры винной, яблочной и янтарной кислот. Максимальное содержание сложных эфиров определяется в хересе (до 1000 мг/л). Большинство эфиров обладает приятным фруктовым запахом. Установлено, что энантовый эфир значительно улучшает, а эфиры уксусной, масляной и валериановой кислот — ухудшают органолептические свойства вина.

Ацетали, продукты взаимодействия альдегидов со спиртами, содержатся в винах в количестве 1−20 мг/л. Основной представитель — диэтилацеталь — обладает приятным фруктовым ароматом. Воски и масла присутствуют в вине в ничтожных количествах. Все эти соединения малотоксичны и не влияют на пищевую ценность вина [1, 17, 32, 52].

Углеводы.

Основные моносахариды винограда — глюкоза и фруктоза — почти полностью утилизируются дрожжевыми клетками при приготовлении сухих вин. Сахароза обычно превращается в инвертированный сахар. Кроме гексоз, в винах обнаруживают L-арабинозу (500−1260 мг /л), следы других пентоз и полисахариды. К последним относятся пектиновые вещества, содержание которых достигает 800 мг/л при суточной потребности 15−16 г. Это не позволяет причислить их к категории соединений, определяющих детоксикационные и радиопротекторные свойства вина. Углеводы в крепленых винах могут обеспечивать более 50% их калорийности [17, 30, 41, 52].

Органические кислоты.

Кислоты вин частично поступают в них из винограда и частично образуются в процессе ферментации как интермедианты метаболизма дрожжей. Из алифатических монокарбоновых кислот в наибольших количествах представлены уксусная (400−1500 мг/л), муравьиная (20−100 мг/л), пропионовая (10−150 мг/л), изомасляная (30- 100 мг/л), изовалериановая (30−100 мг/л), капроновая (10−100 мг/л), каприловая (10−150 мг/л) и каприновая (10−150 мг /л) кислоты.

Из алифатических поликарбоновых кислот присутствуют щавелевая (до 150 мг/л) и янтарная (250−1500 мг/л). Алифатические монокарбоновые оксикислоты представлены в основном молочной (500−5000 мг/л) и глюконовой (до 120 мг/л) кислотами. Среди алифатических поликарбоновых оксикислот центральное место принадлежит винной (1500−5000 мг/л) и яблочной (10- 5000 мг/л). Другие (метил-яблочная, слизевая, сахарная и лимонная) содержатся в незначительных или следовых количествах.

Альдегидои кетокислоты (глиоксилевая, глюкуроновая, галактуроновая, пировиноградная и альфа-кетоглутаровая) присутствуют в вине в количестве, не превышающем 1000 мг /л.

Ароматические кислоты бензойного и коричного рядов (п-оксибензойная, протокатехиновая, ванилиновая, галловая, сиреневая, салициловая и др.) типичны прежде всего для красных вин (50−100 мг/л). В белых винах их существенно меньше (1−5 мг/л). Большинство этих кислот имеют фенольный радикал и соответственно могут быть отнесены к классу фенолокислот. Активная кислотность вин (pH) обычно колеблется в пределах 3,0−4,2, а титруемая — 5−7 г/л в пересчете на самую сильную кислоту — винную. Органические кислоты находятся, в основном, в связанном или полусвязанном состоянии. Они определяют бактерицидные, вкусовые и ароматические свойства вина. Конкретные данные о пищевой ценности кислот вин отсутствуют. Однако, учитывая высокую биологическую активность некоторых из них, можно предположить, что органические кислоты способны вносить определенный вклад в пищевые свойства вин [6, 17, 39, 52].

Азотсодержащие вещества.

Вина содержат мало азотистых соединений — от 70 до 780 мг/ л. 55% всего азота приходится на полипептиды, от 25 до 40% - на свободные аминокислоты и только 3% - на белки, поступающие из виноградной кожуры. Из соединений этого класса выделяется аминокислота пролин, содержание которой в вине достигает 150 мг/л. Азотсодержащие вещества являются необходимой питательной средой дрожжей и субстратом для синтеза альдегидов. Они и продукты их взаимодействия оказывают влияние на цвет, аромат, вкус и стабильность вин. Пищевой ценности не представляют [6, 17, 25, 28, 39, 52].

Минеральные соединения.

Содержание минеральных веществ (МВ) в винах сильно варьирует в зависимости от сорта винограда, состава почвы, климатических условий и др. МВ присутствуют в вине в органической и неорганической форме. Их общее содержание колеблется в пределах 1,5−3 г/л, что примерно на 50% меньше, чем в винограде. Калий, кальций, натрий и железо частично утилизируются дрожжевыми клетками. Алюминий, медь, свинец и олово на 80−90% взаимодействуют с сульфатами и выпадают в осадок. Цинк, марганец, свинец, медь и кобальт включаются в ферментные комплексы дрожжей и, по мере их отмирания, также выпадают в осадок. Калий выпадает в осадок в виде винного камня. Снижение количества МВ продолжается при обработке и выдержке виноматериалов [4, 13, 17, 20, 39, 52].

Весьма вероятно, что в винодельческих регионах с низким содержанием йода в окружающей среде (Кавказ и Карпаты) традиционное потребление вина восполняет дефицит йода и препятствует развитию эндемического зоба [43].

Витамины и витаминоподобные вещества.

Все витамины, присутствующие в вине, поступают в него из винограда. В процессе ферментации значительная часть их аккумулируется дрожжами. Поэтому молодое вино существенно обеднено витаминами. По мере выдержки вина и аутолиза дрожжевых клеток витамины постепенно освобождаются и снова поступают в вино. В процессе ферментации почти полностью исчезают аскорбиновая кислота и тиамин. Часть витаминов теряется при обработке и хранении вина.

Из таблицы N 2 следует, что витамины, содержащиеся в вине, могут обеспечить около 10% суточной потребности в них человека. Лишь мезоинозит и витамин Р, при потреблении вина в указанных выше пределах, обеспечивают потребность в них организма [6, 10, 17, 21, 22, 38, 52].

Фенольные соединения.

Фенольные соединения (ФС) в винах представлены в основном флавоноидами, в состав которых входят фенолокислоты, флавонолы, катехины, лейкоантоцианидины и антоцианидины (таблица 3). Продукты полимеризации катехинов и лейкоантоцианидинов принято называть танинами, которые включаются в более широкое понятие дубильных веществ. Особенно много ФС переходит из винограда в вина, приготовленные кахетинским способом. Общее содержание ФС в вине достигает 6 г/л [6, 55].

ФС вин обладают очень низкой токсичностью и, согласно современным представлениям, являются исключительно важными биологически активными веществами. Флавоноиды определяют Р-витаминную активность вин. Ряд ФС, входящих в состав вин, обладают антигипоксическим, антигипертензивным, противовоспалительным, антиаллергическим, кардиои гепатопротективным, гиполипидемическим, противоопухолевым и радиопротекторным действием. Достаточно сказать, что флавоноиды рассматриваются в качестве наиболее перспективных соединений для создания высокоэффективных полифункциональных лекарственных препаратов. Широкий спектр их биологической активности обусловлен регулирующим влиянием на деятельность ряда ферментных комплексов, а также способностью оказывать антиоксидантное и мембраностабилизирующее действие [3, 14, 34, 35, 40, 55].

Показано, что содержание флавоноидов в красном вине в 20 раз превышает их содержание в белом [58]. Несмотря на широкое распространение ФС в растительном мире, вино может выступать в качестве их основного источника для человека. Подсчитано, что для населения США, потребляющего достаточно большое количество растительной пищи, употребление двух бокалов красного вина в день увеличивает содержание флавоноидов в диете на 40% [59]. Для населения регионов, потребляющего ограниченное количество овощей и фруктов этот процент может быть существенно выше. Недавно установлено, что биодоступность ФС вина значительно превосходит биодоступность ФС, содержащихся во фруктах и овощах. В растениях они находятся в виде полимеров и гликозидов, которые устойчивы к действию пищеварительных соков, мало растворимы в водной среде и потому почти не абсорбируются в кишечнике. В процессе ферментации вина такие аггрегаты распадаются до мономерных форм, благодаря присутствию этанола находятся в растворимой форме, длительно сохраняются в вине и хорошо абсобируются в кишечнике [60]. Наконец, вина содержат соединения фенольной природы, которые практически отсутствуют в растительном мире. К числу таких соединений отностится триоксистилбен — ресвератрол. Он синтезируется в процессе ферментации красного вина дрожжевыми клетками Vitis vinifera [61]. В биологически значимых количествах, помимо вина, он обнаружен только в земляном орехе [62]. Согласно результатам недавних экспериментальных исследований ресвератролу отводится центральное место в реализации положительного влияния вина на здоровье человека [60].

Газы. К растворенным в винах газам относятся двуокись углерода и двуокись серы. Двуокись углерода образуется в значительном количестве. Большая часть ее рассеивается в воздухе, а меньшая — растворяется в вине, образуя угольную кислоту (до 5 г/л в игристых винах). Двуокись серы поступает в вина из винограда и используется в качестве пищевой добавки, оказывающей антимикробное и антоксидантное действие. Ее содержание лимитируется: в красных винах — 175 мг /л, а в белых — 225 мг/л [52].