1 / 32

A bor kémiája

A bor kémiája. Készítette: Herner András. Forrás: Eperjesi Imre – Kállay Miklós – Magyar Ildikó: Borászat Mezőgazda Kiadó, Budapest, 1998. Borász. Kémikus. Ház(i)asítása:. Borkémikus. Kémiai alapok I. : atomok, molekulák, ionok. Atomok

adamdaniel
Download Presentation

A bor kémiája

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. A bor kémiája Készítette: Herner András Forrás: Eperjesi Imre – Kállay Miklós – Magyar Ildikó: Borászat Mezőgazda Kiadó, Budapest, 1998.

  2. Borász Kémikus Ház(i)asítása: Borkémikus

  3. Kémiai alapok I. : atomok, molekulák, ionok Atomok A természetben található anyagok belőlük épülnek fel, kevés található elemi formában. Protonokból, neutronokból és elektronokból állnak. Néhány extrém esetet leszámítva csak a nemesgázok (He, Ne, Ar, Kr, Xe) találhatók atomosan a természetben. Molekulák Atomokból felépülő, kovalens kötéssel kapcsolódó, elektromosan semleges anyagok, vegyületek. Pl.: CO2, C6H12O6, H2O, O2, HCl, CH4, C2H5OH, N2O

  4. Kémiai alapok I. : atomok, molekulák, ionok Ionok Atomokból, molekulákból származtatható elektromos töltéssel rendelkező részecskék. Közös jellemzőjük, hogy vízben jól oldódnak, szerves oldószerben (pl. olaj, zsír) kevésbé. Általában ez egy stabil állapota az anyagoknak. A fémek egy része kifejezetten szeret ilyen formában lenni, ezért a szervezet így is tudja felvenni őket. Pl.: Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, SO42-, PO43-, CO32-, HCO32- Vízben oldva találhatók, ahol a víz hidrátburkot képez körülöttük. + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + -

  5. Kémiai alapok II.: Reakciótípusok Sav-bázis reakciók Formai levezetés: semleges molekula vízben oldva „bomlik” (disszociál). Példák:

  6. Kémiai alapok II.: Reakciótípusok Oxidációs-redukciós reakciók Elektron átmenettel járó folyamatok. Gyakorlati példák: 1. Oxidáció: elektron leadással járó folyamat Pl.: oxigénnel (O2) való reakciók: égés, beleértve az biomolekulákat is, biológiai lebontó folyamatok

  7. 2. Redukció: elektron felvétellel járó folyamat Pl.: a fémek kinyerése ércekből, biológiai felépítő folyamatok 3. Hidrolízis: vízzel való reakció Pl.: zsírok hidrolízise  zsírsav + (zsír)alkohol

  8. I. Víz II. Szerves anyagok 1. Szénhidrátok (cukrok) 2. Szerves savak 3. N-tartalmú anyagok (pl. fehérjék) 4. Polifenolok 5. Színezékek 6. Aromaanyagok 7. Viaszok, olajok, zsírok 8. Enzimek 9. Vitaminok III. Szervetlen anyagok (ásványi alkotók) IV. Egyéb A must és a bor összetevő anyagai 1.

  9. A must és a bor összetevő anyagai 2. II.1. Szénhidrátok a.) redukáló cukrok: D-glükóz, D-fruktóz b.) nem redukáló cukrok: szacharóz (répacukor, nádcukor, „kristálycukor”) c.) poliszacharidok: keményítő, cellulóz, pentózok, pentozánok, glikogén, pektinanyagok, gumik D-glükóz

  10. A must és a bor összetevő anyagai 3. II.2. Szerves savak a.) borkősav: legjelentősebb b.) almasav: második legjelentősebb c.) citromsav: kevésbé (2%) d.) egyéb savak: glikolsav, glicerinsav, glükuronsav, galakturonsav, oxálsav,... (3-4%) borkősav almasav

  11. A must és a bor összetevő anyagai 4. II.3. N-tartalmú anyagok Szervetlen formában: NH4+ a.) aminosavak b.) peptidek, fehérjék legtöbb fehérje: ún. oldható szőlőfehérje: albuminok és globulinok borászati jelentőség: hőhatásra, bizonyos anyagokra kicsapódhatnak: zavarosodás aminosav peptid

  12. A must és a bor összetevő anyagai 5. II.4. Polifenolok Borászati jelentőség: oxidálódhatnak (barna szín), vörösborok jellegkialakítói. Héjban és bogyóhúsban. élettani hatás: P-vitamin hatás, baktericidek, szív- és érrendszeri gyógyszerekben (koleszterin ürülésre hat) a.) nem flavonoidok-fenolok: benzoesav és fahéjsav származékok érzékszervi jellemzőjük: a kevésbé összehúzódó íz ide tartozik még a rezveratrol (számos publikáció) b.) flavonoid-fenolok: katechin, leukoantocianin és antocianin monomerek érzékszervi jellemzőjük: barnulási hajlam, keserű, összehúzó íz kémiai jell.: antioxidánsok (fémmegkötők), polimerizációra való hajlam

  13. A must és a bor összetevő anyagai 6. antocianinok: leukoantocianinokból +sav c.) tanninok érzékszervi jell.: összehúzó, fanyar íz, fehérjék kicsapása kémiai jell.: antioxidánsok (minél nagyobb a polimerizáció foka): véd az oxigén ellen, enzimgátlók (denaturálás) egy részük a szőlőből, másik a tölgyfahordóból származik egy jellemző alapváz (flavan-váz):

  14. A must és a bor összetevő anyagai 7. II.5. Színanyagok Elhelyezkedés: a héjban, a bőrszövet alatti 3-4. sejtsorban . Az erjedés során keletkező alkoholtól vagy a hőkezeléstől szétrepednek a tasakok, kiszabadulnak a színanyagok. antocianidin + 1-2 cukor = antocianin (vízoldható!)  szín! A közeg pH-jának függvényében változik a színe. Érdekesség: európai fajok: monoglükozidok (1 cukorral)direkttermők: diglükozidok (2 cukorral)  bogyóhús is színes Alapváz (flavilium-váz):

  15. A must és a bor összetevő anyagai 8. Zöld és sárga szín okozói: klorofill, karotin, xantofill, flavonok (általában a növények színanyagai) II.6. Aromaanyagok Fajtajelleg meghatározói Meghatározó: terpénalkoholok (illatos fajták) Minden szőlőben: aldehidek, alkoholok, kapronsav, benzilalkohol, a-butirolakton Technika: héjonáztatás (héjban aromaanyagok), polifenol tartalom elkerülésére: hidegáztatás (10°C alatt)

  16. A must és a bor összetevő anyagai 9. II.7. Viaszok, olajok, zsírok a.) Viasz: gyümölcs héját, vízoldhatatlan, védelem a szőlőnél: „vitin” a neve b.) Olajok: csak a magban, különlegesség: szőlőmagolaj c.) Zsírok: nagyon kevés, a többi az élesztőhöz köthető, köztük néhány zsírsav erjedés-aktivátor Általános képletük: Pl.: C17H31COOC16H33

  17. A must és a bor összetevő anyagai 10. II.8. Vitaminok, enzimek Vitaminok: zsírban oldódók: A vízben oldódók: C (nyomokban), B-v.csoport (gazdag) Sokféle enzim (növényi működés + élesztőgomba) III. Szervetlen anyagok / ásványi anyagok A must, szőlőlé viszonylag szegény bennünk. Legfontosabb, legjelentősebbek: K+, Na+, Mg2+, Ca2+ CO32-, HCO32-, PO43-, SO42-, Cl- Fontos, kisebb mennyiségben: ppm: Fe, B, Si, Mn, Zn, Cu nyomelem: Al, (Pb), (Cd), F, Se Az ásványianyag-felvétel függ: időjárás, talaj, tápanyagellátás, fajta, érettségi állapot

  18. A must jellemzői A must jellemzése: 1. pH érték (savasság) 2. Hamutartalom, hamualkalitás (el nem égethető komponensek) 3. Extrakttartalom (el nem párolgó (száraz) maradék) 4. Redoxpotenciál, rH-érték (redoxi tulajdonság)

  19. AlkoholokEtil-alkohol: CH3-CH2-OH a bor védő- és tartósítószere a bor minőségének egyik fontos meghatározója 7-17% (ritka esetben: 5-19%) oxidációja során ecetsav képződik: borecet száraz borokban csökken, édesben növekedhet (utóérés)Metil-alkohol: CH3-OHGlicerin etanol után a második legnagyobb mennyiségű alkotója aszú borokban jóval több (7-24 g/l) A bor összetétele – kiegészítések 1.

  20. A bor összetétele – kiegészítések 2. • Savak Ecetsav illó tartalom 95%-a, természetesn úton • N-tartalmúak aminok, amidok • Észterek 160 speciális észtert azonosítottak mg/l, mg/l, így kevésbé illékonyak, mégis az érzékküszöb fölött vannak  gyümölcsillatra emlékeztetnek fontosságuk: rosé és fiatal borok • Antocianinok és tanninok aggregációjuk üledéket okozhat jelentős szerep az ízérzet kialakításában (tanninok megtartását antocianianinok végzik  vörösbor)

  21. Az erjedés Az elnevezés: erjedés (köznyelv) fermentáció (technológiai) Jelentés: különböző kémiai összetételű szubsztrátok mikrobiológiai úton történő lebontása/átalakulása (biotechnológia) must cukortalma  CO2 + CH3CH2OH az élesztők által (borász) Egy másik példa: malolaktikus fermentáció (almasav  tejsav) Két típus: aerób (O2 jelenlétében)  oxidatív útanaerób (levegőtől elzártan  mustban)  reduktív út

  22. Az alkoholos erjedés 1. Pontosabban: a must glükóz és fruktóz tartalmának enzimatikus átalakulása etanollá A reakció: 1. főreakció 2. mellékreakció A menete: a glükóz a glikolízis folyamatába lép, ahol képződik belőle egy piroszőlősav (fontos köztes intermedier), és ennek redukciójával képződik az etil-alkohol. glicerin piroszőlősav

  23. Az alkoholos erjedés 2. • Főszereplők: élesztőGOMBÁK • Jellegzetességeik: • nem tudják tovább bontani (oxidálni) a piroszőlősavat (nincs Szentgyörgyi-Krebs-ciklusuk), ezért alkohol formájába alakítják (így kevésbé mérgező) • a 2. (mellék)reakció zajlik le kezdetben, innen származik a glicerin nagy része („glicerin-piroszőlősavas” erjedés) (megj.: SO2 adagolással növelhető a glicerin mennyisége) • az alkohol megöli őket egy alkohol-koncentráció felett: 12-14% • az élesztőgomba számos anyagot felhasznál, és termel is: párhuzamos reakciók, „mellék”reakció: borkősav, almasav, alkoholok, aldehidek, ketonok, ...  bor egyedi jellege • azaz: SZŐLŐ + ÉLESZTŐ EGYÜTT(!)  BOR

  24. Az alkoholos erjedés 3. Az erjedés szakaszai (szigorúan anaerób körülmények, ideális esetben (modellkísérlet)): 1. Lag fázis (néhány óra) A bekerült élesztőgombák erőre kapnak, megindul az enzimtermelés, de a must még változatlan állapotú 2. Az aktív szaporodás fázisa a.) gyorsulási szakasz (néhány óra) Élesztősejtek szaporodásának üteme eléri az adott törzsre, tápközegre, hőmérsékletre jellemző max. értéket. A szaporodás állandó ütemű lesz, az egyedszám exponenciálisan nő. b.) exponenciális szaporodási fázis (kb.: 3-4 új generáció) Aktív szaporodás, megindul a glicerin termelése.

  25. Az alkoholos erjedés 4. c.) növekedés üteme csökken (kb.: 3-4 generáció) Oka: alkohol toxikus hatása. CO2 termelése nő, de még nem érte el a maximális ütemet. A sejtkoncent- ráció állandósul a szakasz végére. 3. Stacioner fázis - az elején a szaporodás megáll, az erjesztés maximális - állandósult sejtkoncentráció: 108 sejt/cm3 - cukor 50%-a itt hasznosul fel - végül lassú ütemben csökken a CO2 és az erjesztés - a ciklus végén kb. 10v/v%-os alkoholtartalom Innentől utóerjedés: (2-3 nap) - lassú pusztulás - ideális esetben a cukor teljesen elfogy

  26. Az alkoholos erjedés 5. Az alkoholos erjedést befolyásoló 3 fő tényező: 1. Hőmérséklet szaporodási optimum: 30-35 °C, de a T növekedése fokozza az alkohol toxicitását, melléktermékek képződését, ezért a biotechnológiai optimum 25 °C (ált. ez alá, 14-20 °C) 2. Cukor- és alkoholtartalom nagy cukortartalom nem kedvező (ozmózis), szorosan összefügg a kettő (pl.: nagy cukortartalom  hosszú erjedési idő (aszú: több hónap)) határ: 250 g/l, ekkor már lesz maradékcukor 3. Oxigén Az élesztőgombák életfolyamataihoz szükséges, előnyös. (Intenzív levegőztetés tilos, csak alkalmanként!)

  27. Az alkoholos erjedés 6.- mellékreakciók Az alkoholos erjedés mellett két másik fajta erjedés megy: 1. Tejsavbaktériumok 2. Ecetsavbaktériumok Menetük: szintén piroszőlősavból képződnek. tejsav ecetsav

  28. A fő komponensek változása az erjedés során 1.

  29. A fő komponensek változása az erjedés során 2.

  30. A kénezés 1. • A kénezés céljai: • Antiszeptikus hatás • Redukáló (antioxidáns) hatás • Íz- és aromamegőrző hatás- acetaldehid (óíz okozója) megkötése • Színstabilizáló hatás- antocianinek oxidációját és polimerizációját akadályozza meg • Hatásmechanizmus:

  31. A kénezés 2. • A kénezés alkalmazásai: • Fertőtlenítés- hordó (papírra felvitt elemi S: „kénszalag”) • Kénessavas nyálkázás- friss must erjedésének hátráltatása az ülepítés idejére (fél nap)- az ülepedés fokozása • Cefrekénezés- baktériumok háttérbe szorítása- gombák kevésbé érzékenyek rá • Újbor letisztázása, tartósítás- baktériumok elpusztítása A kén beadásának módja: K2S2O5 kálium-metabiszulfit, borkén SO2-palack, H2SO3-törzsoldat

  32. Zárszó, mottó „A borok terén a legjobb mérőműszer az ember.”

More Related