Химия медового вина

Для лучшего понимания процессов технологии медового вина желательно ознакомиться с некоторыми вопросами, которые касаются химии медового вина. Как известно, в состав сусла входят преимущественно вода и растворенные в ней сахара. В процессе брожения сахара превращаются в спирт. И сахара, и спирты принадлежат к углеводам, а углеводы, как известно, состоят из углерода, водорода и кислорода. Вода, основное химическое соединение вина, тоже состоит из водорода и кислорода. Таким образом, химические элементы углерод С, водород Н, кислород О составляют основу и сусла и вина. Это, так бы сказать, главные химические элементы вина.

Химическое уравнение преобразования моносахаров на спирт дали французские химики Лавуазье (1789) и Гей-Люсак (1815):

Впрочем, это лишь схема, реальное преобразование сахаров на спирт довольно сложное. Пастер первым показал, что подобное преобразование осуществляется микроорганизмами - винными дрожжами, способом брожения, опровергнув теорию Либиха, который считал, что сахара превращаются в спирт химическим способом - ферментацией.

Кроме спирта и углекислого газа в процессе брожения образовываются побочные и вторичные продукты (в довольно незначительном количестве): глицерин, янтарная кислота, ацетальдегид, уксусная, пировиноградная, молочная и лимонная кислоты, 2, 3-бутиленгликоль, ацетоин, диацетил, эфиры, высшие спирты.

Для нормального роста и жизнедеятельности дрожжей, кроме углерода, водорода и кислорода, нужны еще семь химических элементов: азот N, фосфор P, калий K, кальций Ca, магний Mg, сера S, железо Fe. Это основные химические элементы вина и сусла, или макроэлементы. По массовой концентрации в сусле и вине они содержатся именно в таком порядке, как здесь приведены, т.е. азот - четвертый химический элемент вина, а железо - десятый. Они входят в состав клеток дрожжей в значительных количествах, их содержимое в тканях колеблется от нескольких процентов до сотых долей процента.

Кроме макроэлементов для деятельности дрожжей необходимы еще ряд элементов совсем в незначительных дозах. Это микроэлементы. К ним относятся натрий, хлор, кремний, бор, барий, алюминий, медь, марганец, йод, молибден, цинк, фтор и другие. Содержимое их в тканях дрожжей колеблется от тысячных до стотысячных частиц процента.

Обратим внимание на тот факт, что данное разделение химических элементов на главные, макро- и микроэлементы характерно именно для растительного мира, к которому принадлежат и дрожжи. Для животных такое разделение будет уже несколько другим.

Понятно, что все элементы для своего питания и жизнедеятельности дрожжи могут брать лишь из сусла, в котором они находятся. В случае сбраживания виноградного сока комплекс минералов винограда довольно полный и сбалансированный. Он идеально подходит для развития и жизнедеятельности дрожжей, его можно считать своеобразным эталоном сусла для получения вина. Аналогично при подготовке медового сусла дрожжи могут использовать лишь те химические вещества, которые есть в мёде и в некоторой степени, в воде, которую мы используем для приготовления сусла. Но здесь возникают проблемы. Химический состав мёда несколько отличается от химического состава виноградного сока. Некоторых элементов недостаточно для нормального развития дрожжей, прежде всего это азот N - и фосфор P, соответственно четвертый и пятый по массе элементы сусла. Поэтому для нормальной работы сусла их вносят, как минеральную добавку.

Разница между химическим составом виноградного сока и мёда приведена в таблице.

Таблица. Сравнительная характеристика химического состава минералов мёда и виноградного сока

Анализируя таблицу следует иметь в виду, что мы, разбавляя мёд водой, автоматически уменьшаем содержимое минералов в сусле в 2-5 раз, соответственно выбранному рецепту, ведь в медовом сусле концентрация макро- и микроэлементов на самом деле значительно меньшая, чем это представлено в таблице для мёда.

Также, минерализация медового вина будет меньшая, чем виноградного в 2-5 раз.

Анализ таблицы показывает, что по набору минералов мёд и виноградный сок в значительной мере похожи между собой. Следует отметить тот факт, что в состав и мёда и виноградного сока входит очень много микроэлементов и процент их довольно значительный. Редко где в природе в других продуктах микроэлементы встречаются в таком числе и в таком количестве. Можно утверждать, что мёд и виноградный сок довольно похожи между собой по набору макро- и микроэлементов. Это сходство является довольно важным для медоварения. Это обстоятельство значительно способствует производству медового вина высокого качества. Обращаем внимание на то обстоятельство, что совсем немного продуктов естественного происхождения могут иметь такой богатый набор макро- и микроэлементов, как мёд и виноградный сок. В частности, соки других плодов и ягод имеют уже более бедную и менее сбалансированную номенклатуру макро- и микроэлементов.

Но между мёдом и виноградным соком существуют и значительные отличия.

Отметим такую особенность. Виноградный сок дает довольно стабильное сусло. Виноград разных сортов и разных местностей на самом деле очень мало отличается по химическому составу, максимум - в разы. Это обстоятельство позволяет получать виноградные вина довольно стабильные по происхождению - из года в год вкусовые кондиции вина и его качество не меняются, или меняются очень мало. Но уже местность больше влияет на кондиции медового вина, возможно имеет значение минеральный состав грунтов.

Другое дело мёд. Даже в одной местности, на одной пасеке - мёд может быть очень разнообразным по происхождению, по вкусу, по присутствию минералов. Количества отдельных макро- и микроэлементов могут отличаться в десятки тысяч раз в разных образцах мёда. Это может создавать определенные проблемы при збраживании медового сусла. Значительно труднее из мёда, чем в случае с виноградом, получать вина стабильные по вкусу, по происхождению, по присутствию минералов. Значительно повышает стабильность результатов добавка соков плодов и ягод, которая разрешает сбалансировать сусло по содержимому отдельных элементов.

Наличие сахаров в сусле - необходимое условие для брожения сусла, а достаточным условием является наличие микроэлементов в сусле. Сравнивая состав виноградного сока и мёда (смотри таблицу), мы находим, что эти два вещества во многом похожи. Это приблизительно одинаковый набор сахаров, это богатство и разнообразие макро- и микроэлементов. Но есть и отличия, и они существенные. В мёде недостаточно азота и фосфора в формах, которые разрешали бы дрожжам потреблять эти элементы. Дрожжи могут ассимилировать азот в форме соединений аммония, или в виде аминокислот. Обратим внимание на тот факт, что дрожжи могут усваивать азот в форме простых минералов, так как это делают все растения. Но дрожжи могут усваивать азот также в форме аминокислот, так как это делают животные или грибы. Такие широкие возможности дрожжей по усвоению разных форм азота упрощает их азотный подкорм.

В мёде, на первый взгляд, довольно азота для нормальной жизнедеятельности дрожжей в медовом сусле, но, к сожалению, подавляющее большинство его находится в форме белков (до 80%), незначительное, в форме аминокислот, нет совсем в форме соединений аммония. Здесь проявляется двойная природа мёда. Мёд, с одной стороны, - это просто загущенный нектар, собранный пчелами из цветов - ведь здесь мёд имеет якобы растительное происхождение. С другой стороны, мёд, это уже не просто нектар, - мёд в процессе своего созревания побывал в организме пчелы, обогатился выделениями её желез и приобрел признаки продукта животного происхождения, по крайней мере по составу белков, ферментов, аминокислот. Можно сказать, что растительное происхождение мёда оказывает содействие его збраживанию на вино, а переработка мёда пчелами - нормальному ходу брожения не оказывает содействие.

Медовое сусло - бедное на соединения азота, которые могли бы усваиваться дрожжами, именно поэтому процесс брожения медового сусла растягивается на 6-8 месяцев. С другой стороны, наличие в медовом сусле большого количества азота в форме белковых соединений (которые не могут усваиваться дрожжами) провоцирует развитие в медовом сусле вредной микрофлоры, которая приводит к помутнению и скисанию вина. Именно поэтому большинство ставленых медовых вин склонны к помутнению во время выдержки на протяжении года-двух. Как обеспечить "правильное" брожение медового сусла?

Винодел с медовым суслом должен сделать две вещи: во-первых, удалить из медового сусла азот в форме белков, во-вторых, добавить азот в медовое сусло в форме аминокислот или соединений аммония. Многовековая практика медоварения дала ответ на оба эти вопроса. Делается это довольно просто. Сусло варится на огне на протяжении 2-4 часов, в процессе варки медовар собирает пену до тех пор, пока сусло не станет совсем прозрачным. Об этом можно прочитать чуть ли не в каждом старом рецепте. Что происходит? Белковые соединения свариваются и собираются в виде пены, винодел удаляет пену во время варки до тех пор, пока она не перестанет выделяться, иначе, пока сусло не станет совсем прозрачным. Но это только пол дела. Проварив мёд, мы предупредим его помутнение во время выдержки. Чтобы обеспечить быстрое и энергичное брожение, мы должны добавить в сусло азот в форме простых минеральных соединений, соединений, в состав которых входит азот в форме, которая допускает его усвоение дрожжами. На практике чаще всего прибавляют соли аммония, поскольку соли аммония, попав в водный раствор, немедленно распадаются на ионы метана и кислотный остаток, которые могут легко усваиваться дрожжами.

Популярнейшей из минеральных добавок есть фосфат аммония (NH₄)₃PO₄, поскольку лишь одна такая добавка разрешает пополнить дефицит сразу двух макроэлементов медового сусла - азота и фосфора. В США популярная добавка - карбамид (мочевина) - СО(NH₂)₂.

Почему мы уделяем такое внимание азоту и фосфору? Следует добавить, что азот есть четвертым по массе элементом медового сусла и вина. Без обеспечения надлежащего баланса азота на протяжении всей технологической схемы производства медового вина - хорошего вина не бывает - это известно из практики виноградного виноделия. Это касается не только медового вина, а вообще всех типов вин. Но в случае с плодоягодными винами баланс азота обеспечивается автоматически. Почти любое сусло, изготовленное на основе сока плодов или ягод, содержит достаточное количество азота в форме простых минеральных соединений аммония, которые легко абсорбируются дрожжами сусла. О мёде этого сказать нельзя.

Около половины азота сусла ассимилируется дрожжевыми клетками, которые синтезируют необходимые для их жизнедеятельности белки, аминокислоты, витамины, ферменты и другие вещества. После окончания брожения, значительная часть азота остается в вине. Выдержка вина – это, в значительной степени, преобразование азотистых соединений вина. Наличие азота необходимо не только при збраживании медового вина, но и при его выдержке. Азотные соединения также необходимы при формировании вкуса вина.

Преобразование азотистых соединений - аминокислот в значительной степени влияет на цвет, букет, вкусовые качества вина. Если брожение проходит при низких температурах - +12° С, количество азотистых веществ в вине почти не меняется, при - +15° - +20° С количество азота в вине минимальное, при повышенных - количество азота в вине увеличивается за счет автолиза дрожжей, когда часть азотных веществ осадка переходит в вино. Все виды обработки медового вина после брожения (обклейка, фильтрация и другие) имеют целью снижение в них азотных соединений, чтобы предупредить помутнение и другие заболевания вина во время выдержки.

Конечно, основным источником макро- и микроэлементов сусла есть мёд. Но определенную роль в обеспечении нормального минерального баланса может иметь и вода. Известно, что древние греки добавляли в сусло морскую воду, которая богатая минералами. Но влияние воды, в смысле обеспечения сусла минералами, - минимальное. Для производства медового вина рекомендуют брать мягкую воду, как раз минералами бедную. В процессе подготовки сусла, когда вода уваривается иногда в два раза, минерализация ее так же в два раза повышается, чем увеличивается минерализация сусла, что в общем-то положительно влияет на брожение. Возникает вопрос, а не лучше ли брать жесткую воду для приготовления сусла, минерализация которой выше. Ответ на этот вопрос может быть только отрицательный. Дело в том, что жесткая вода на самом деле отличается от мягкой повышенным содержанием только двух минералов - кальция и магния, в то время как по содержанию других минералов жесткая вода от мягкой почти не отличается. В случае приготавления медового сусла на жесткой воде ионы кальция и магния вступают в реакцию с кислотами сусла и, позднее, вина, чем ухудшают его качество, поэтому жесткую воду для приготовления медового сусла использовать не рекомендуется.

Химический состав вина

В результате збраживания медового сусла получаем напиток, который имеет название медовое вино. Основными составными частями, от которых зависит характер и качество вина есть - этиловый спирт (алкоголь), общий экстракт, остатки сахаровв, органические кислоты, макро-, микроэлементы, витамины, вода.

Кислоты вина

Кислотность вина обусловлена наличием в нем кислот - винной, яблочной, лимонной. Другие кислоты содержатся в вине на подпороговых уровнях - янтарная, молочная, уксусная. Кислотный состав мёда, как составной части сусла медовых вин, имеет несколько другую картину. Основные кислоты мёда - глюконовая и молочная. Другие содержатся только на следових уровнях.

Лимонная кислота легко разрушается молочнокислыми бактериями, но она приятная на вкус и доступная, поэтому именно ее дают как добавку в медовое сусло. Винная кислота содержится в виноградном вине в количествах 2-5 г/л. В процессе выдержки выпадает в осадок в виде виннокислого калия, или винного камня.

Яблочная кислота широко распространена в природе. В виноградном вине находится в количествах 2-5 г/л. Имеет резкий вкус, поэтому добавлять ее как добавку к медовому вину не принято.

По материалам семинара по медоварению (Алматы 10-15.02.2012) - «Современное состояние медоварения в мире: терминология и стандартизация, технология и рецепты, маркетинг и менеджмент медового вина»