Substanțe de interes din compoziția chimică a sucurilor

Substanţele ce conţin azot

Substanţele cu azot sunt reprezentate de: azotaţi, aminoacizi, amide, peptide, polipeptide şi proteine. Se acordã o importanţã deosebitã acestor substanţe, în special datoritã dificultãţilor pe care le genereazã în procesele de limpezire şi stabilizare. În must au fost identificaţi 132 de aminoacizi, dintre care cei mai importanţi sunt acidul glutamic, alanina, valina, acidul aspartic, glicocolul, lizina. Amidele se gãsesc în cantitate foarte micã (1 – 7 mg/l). Principalele amide sunt: asparagina, glutamina, citrulina şi acetamida. Amidele au rol important deoarece ele reprezintã sursa de provenienţã a aminelor biogene.

Proteinele, rezultate în urma polimerizãrii aminoacizilor, constituie macromolecule cu proprietãţi coloidale şi amfotere pentru a cãror eliminare din sucuri sunt necesare tratamente termice, bentonizare şi hidroliză enzimaticã. Conţinutul mediu în proteine raportat la conţinutul total de azot (înmulţit cu 6,25 – metoda Kijeldahl) este în cazul strugurilor de 0,6.

Compuşii fenolici

Compuşii fenolici se gãsesc în sucuri sub formã de fenoli simpli (acizi fenolici) şi polifenoli (substanţe colorante, substanţe tanante). Acizii fenolici sunt reprezentaţi de acizii hidroxibenzoici în cantitãţi de 1 – 5 mg/l la sucurile albe şi între 50 – 100 mg/l la cele colorate. Dintre aceştia ponderea cea mai mare o are acidul cumaric (0,5 – 30 mg/l). Dintre substanţele colorante cele mai importante sunt antocianii, care imprimã culoarea roşie sau violet (Delfinidina, Malvidina). Aceştia sunt sensibili la temperaturi ridicate, în prezenţa luminii şi a aerului suferind oxidãri vizibile prin apariţia fenomenelor de brunificare.

Polifenoloxidazele oxideazã antocianii la chinone de culoare brunã, care se polimerizeazã şi apoi se depun. Pentru stabilizarea pigmenţilor antocianici se practicã adãugarea de SO₂, zaharozã şi acid ascorbic. Pigmenţii flavonici determinã culoarea galbenã, galben-brunã sau intensificã culoarea antocianilor, motiv pentru care au cãpãtat şi denumirea de copigmenţi.

Substanţele tanante dau gustul astringent al mustului fiind alcãtuite dintr-un amestec de polimeri rezultaţi prin condensarea a 2 – 10 molecule elementare de fenoli. Au capacitatea de a inhiba activitatea enzimelor, contribuind alãturi de acizi la conservarea sucurilor. Taninurile naturale se împart în douã grupe: taninuri hidrolizabile şi taninuri condensate. Substanţele tanante precipitã în prezenţa substanţelor proteice, proprietate care se aflã la baza cleirii  (limpezirii) sucurilor prin tratarea lor cu gelatinã şi se combinã cu diferite metale sub formã de sãruri insolubile, cu fierul rezultând tanatul feric de culoare neagrã.

Vitaminele

Vitaminele sunt substanţe organice cu structurã foarte diferitã şi rol esnţial în reglarea şi stimularea proceselor metabolice. În funcţie de solubilitatea lor, vitaminele se împart în hidrosolubile şi liposolubile. Conţinutul sucului în vitamine este influenţat de soi, condiţii climatice, agrotehnica aplicatã, tehnologia de prelucrare a strugurilor, de metodele de condiţionare şi stabilizare aplicate.

Din grupa vitaminelor liposolubile fac parte vitaminele A şi retinolii care provin din carotenul existent în pieliţa boabelor. Fiind rezistente la cãldurã ele nu sunt distruse prin tratamentele termice la care este supus sucul, dar sunt sensibile la luminã şi radiaţii ultraviolete, oxidânduse datoritã dublelor legături pe care le conţin. Din a doua grupã au fost identificate:

1. Tiamina (B₁) 300 mg/l. Esterul pirofosforic al tiaminei constituie coenzima carboxilazelor cu rol în catabolismul glucidic. Lipsa acestei vitamine din organism are efecte nefavorabile asupra sistemului nervos, îndeosebi asupra capacitãţii intelectuale.
2. Riboflavina (B₂) – este singura flavinã naturalã cu însuşiri vitaminice; se gãseşte în must în cantitãţi de circa 20 µg/l. Contribuie la formarea flavinenzimelor implicate în oxidãrile celulare şi nu poate fi sintetizatã decât de celula vegetalã.
3. Piridoxina (B₆) -0,5 mg/l – este implicatã ca şi coenzimă în sistemele enzimatice de decarboxilare şi transaminare ale aminoacizilor.
4. Acidul pantotenic – 1 mg/l – component al coenzimei de acetilare, joacă un rol important în metabolismul glucidelor şi lipidelor. Carenţa provoacã leziuni cutanate şi depigmentaţie.
5. Vitamina PP – 3 µg/l – participã la alcãtuirea unor nucleotide ce formeazã codehidrazele unor enzime implicate în oxidoreducerea celularã.
6. Vitamina C – intervine în aproape toate procesele metabolice esenţiale: oxidoreducerea, catabolismul unor aminoacizi, hidroxilarea steroizilor etc. Asigurã stabilitatea biologicã a sucurilor, având rol antioxidant (50 mg/l).
7. Mezoinozitolul – 200-500 g/l.
8. Biotina – 5 µg/l.
9. Acidul folic – 1-2 µg/l.
10. Colina – 20-30 mg/l.

Substanţele aromate

Din struguri au fost separaţi 400 de constituienţi volatili din care 250 au fost identificaţi. Cu toate cã nu se cunoaşte cu certitudine mecanismul formãrii aromelor şi care sunt substanţele responsabile, s-a stabilit cã un rol esenţial îl au acizii graşi, alcoolii şi esterii lor, compuşii carbonilaţi, fenolii, terpenele. În general coeficientul de volatilitate al acestor compuşi şi percepţia lor olfactivã sunt cu atât mai importante cu cât molecula lor este mai mare (conţine mai mulţi atomi de carbon). A. Rapp (1983) a demonstrat cã fiecãrui soi îi este caracteristic un anumit profil aromatic şi cã acest profil rãmâne stabil indiferent de provenienţa soiului sau tehnicile culturale folosite. În cazul soiurilor aromate rolul preponderent îl are fracţiunea terpenicã. Dintre derivaţii terpenici identificaţi în aroma strugurilor cei mai frecvenţi par a fi: Geraniolul (0,3 mg/l) care concurã la imprimarea aromei de muscat, a-terpineolul (0,1 mg/l) care imprimã mirosul de liliac, Linalolul ce determinã gustul floral plãcut (0,8 mg/l), Antranilatul de metil responsabil de gustul foxat al strugurilor de Vitis Labrusca. Dintre aldehidele şi cetonele identificate se remarcã aldehida nonilicã, pelargonicã, prezente şi în uleiul de mandarine, iarba limon, aldehida capronicã cu aromã de verdeaţã crudã şi benzaldehida care combinã mirosul de migdale amare cu gustul arzãtor.

Enzimele

Enzimele sunt catalizatori de naturã proteicã ce acţioneazã în reacţii biochimice specifice. Din cele şase clase de enzime cele mai studiate sunt oxidoreductazele şi hidrolazele. Dintre oxidoreductazele prezente în struguri cele mai importante sunt:

• Tirozinaza – polifenoloxidaza – este o cuproproteinã ce oxideazã difenolii sau analogii acestora la chinone, utilizând direct oxigenul cu care vine în contact. Prin polimerizarea chinonelor se formeazã melanine colorate în negru-brun.
• Peroxidazele – au structurã heteroproteicã şi catalizeazã oxidarea prin peroxizi a substanţelor polifenolice (taninurile catechinice). Combinaţiile cu diverse substanţe pot acţiona ca oxidanţi intermediari asupra altor substanţe care nu pot fi oxidate direct de oxigenul molecular.

Dintre hidrolaze un rol esenţial îl au enzimele pectolice şi cele proteolitice. Enzimele pectolitice se clasificã în:

• Protopectinaze – scindeazã molecula de protopectinã eliberând celulozã, hemicelulozã şi acid pectic;
  • Enzime saponifiante (PME şi PE) – hidrolizeazã esterul metilic alacidului galacturonic cu formare de acid pectic şi alcool metilic;
  • Enzime depolimerizante –scindeazã legăturile a-1,4-glicozidice de la capetele lanţului poligalacturonic (exoenzime) sau de la mijlocul acestuia (endoenzime).

Enzimele proteolitice catalizeazã hidroliza legãturilor peptidice din proteide. Dupã poziţia în moleculã a legãturii peptidice hidrolizate se grupeazã în endo- şi  exo-  peptidaze. Din clasa 4 – liaze sunt prezente în vin transeliminazele care catalizeazã scindarea legãturilor a-1,4-glicozidice cu formarea de acizi monogalacturonici nesaturaţi. Dintre glicozidazele identificate, o importanţã aparte o au invertaza ce catalizeazã scindarea zaharozei în glucozã şi fructozã, oeniaza care scindeazã oenina în malvidinã şi glucozã şi tanaza responsabilă de hidroliza galataninurilor şi elagotaninurilor la acid galic, digalic, elagic, plus glucozã.

Substanţele minerale

Diversele combinaţii minerale prezente în suc provin în mod natural din struguri, dar pot ajunge în suc şi prin intermediul diverselor tratamente aplicate viţei de vie şi mustului, din praful de pe struguri, din contactul sucului cu recipientele şi materialele din care sunt construite instalaţiile utilizate în cadrul procesului tehnologic. În suc substanţele minerale se gãsesc sub formã ionizatã: SO₄^2- (0,4 – 1 g/l), Cl^– (20 – 400 mg/l), PO₄^3- (0,005 – 1g/l), F^– (0,5 – 5 mg/l), Br^– ((0,5 – 2 mg/l), B^– (0,1 – 0,2 mg/l), BO₃^3-, K^–, Na⁺, Ca²⁺, Fe³⁺, Cu²⁺, Al³⁺.