https://biolabmix.ru/catalog/rna-transcription-mrna/?erid=LdtCKWnpq
Подписаться
Оглавление
Биомолекула

Как получается вино?

Как получается вино?

  • 808
  • 0,4
  • 1
  • 5
Добавить в избранное print
Обзор

Получить вино можно, добавив винные дрожжи к виноградному суслу. В ходе спиртового брожения сахар превращается в этиловый спирт и углекислый газ, а различные синтезируемые и модифицируемые дрожжами органические соединения придают вину неповторимый вкус и аромат.

Рисунок в полном размере.

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Амброзия, дар Диониса или греховный напиток — все это о вине, сопровождающем человечество на протяжении семи тысячелетий. Продукт, появившийся, вероятно, по случайному стечению обстоятельств по формуле «избыток винограда + Saccharomyces vini», стал украшением любого праздника и застолья. Сейчас мы знаем гораздо больше о вине, его свойствах и молекулах, нежели в древности. Виноделов, микробиологов и биотехнологов не ставят в тупик вопросы «Как с точки зрения биохимии сок превращается в вино?», «Чем отличаются красные и белые вина?», «Почему вино шипит?» и «Откуда такое разнообразие вкусов и оттенков?». Ответы на них вы найдете и в этой статье.

Конкурс «Био/Мол/Текст»-2023/2024

Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «Био/Мол/Текст»-2023/2024.

BIOCAD

Генеральный партнер конкурса — международная инновационная биотехнологическая компания BIOCAD.


SkyGen

Партнер номинации — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.


«Альпина нон-фикшн»

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

Переплетение истории человеческой цивилизации, виноделия и науки

Прежде чем рассмотреть процесс получения вина с позиции современного знания, предлагаю познакомиться с некоторыми историческими вехами в развитии отношений человека и вина. Начнем со времени зарождения человеческой цивилизации.

Одни из первых свидетельств полномасштабного занятия виноделием датируются 5000 г. до н. э. [1]. В 1996 г. в журнале Nature была опубликована заметка, где авторы сообщили, что они нашли древнейшие химические доказательства получения вина человеком. Ученые исследовали глиняный кувшин, найденный в неолитической деревне в горах Загрос на севере Ирана. В сосуде были обнаружены остатки вина с добавлением смолы фисташкового дерева Pistacia atlantica (рис. 1).

Кувшин, найденный в неолитической деревне, содержал остатки вина с добавлением смолы фисташкового дерева

Рисунок 1. Кувшин, найденный в неолитической деревне, содержал остатки вина с добавлением смолы фисташкового дерева. (а) — схематическое изображение найденного сосуда (стрелкой указано место забора образца); (б) — инфракрасные спектры (ИК-спектры) образца из Иранской деревни Hajji Firuz Tepe и двух контрольных образцов. Пики ИК-спектра контрольного образца тартрата кальция и исследуемого образца из Hajji Firuz составляют 1613 и 1561 см-1, соответственно, и отражают наличие карбоксильной группы в составе молекулы. Многие другие полосы поглощения также совпадают. Пики поглощения в диапазоне 3450–3400 см-1 свидетельствуют о наличии гидроксильных групп и кристаллизационной воды во всех трех образцах. Пик при 1032 см-1 в исследуемом образце из Hajji Firuz соответствует неорганической глине и маскирует характерные пики от 1250 до 800 см-1, наблюдаемые в древнем контрольном образце (амфора для вина XIV в. до н. э. из дворца Малката в Фивах).

[1]

Вывод о том, что в сосуде содержалось именно вино, был основан на идентификации молекул тартрата кальция (соль кальция и винной кислоты) и терпентинной смолы, которая активно применялась в медицине и виноделии в древности. Винная кислота названа так, потому что ее максимальное содержание характерно именно для винограда. Поэтому исследователи сделали вывод, что в кувшине был именно виноградный сок. Заключение о том, что это был не просто сок, а вино, основано на добавке смолы, так как ее применяли для предотвращения превращения вина в уксус (эта молекула ингибирует рост бактерий рода Acetobacter). Датировка находки относится к периоду зарождения оседлости человека, что особенно интересно в контексте появления вина как технологического продукта и напитка, отличного от воды и соков растений.

В последующие тысячелетия происходили случайные скрещивания, а также традиционные разведение и отбор человеком предшественников современных виноградных лоз. В итоге мы получили множество сортов винограда, большинство из которых произошли от винограда культурного, Vitis vinifera subsp. sativa [2]. Этот вид имеет европейское, западноазиатское и североафриканское происхождение. Для восточной части Северной Америки характерны Vitis labrusca и некоторые другие виды винограда, имеющие особый фруктовый, цветочный («лисий») аромат, заметно отличающийся от V. vinifera. Американские виды виноградной лозы более устойчивы к грибным заболеваниям, поражениям вредителями и морозам [3].

Однако вырастить вкусный и устойчивый виноград — это только полдела. Затем его нужно превратить в вино. Очевидно, что первые попытки получения вина из виноградного сока (винификация) были бессистемными и случайными, а в дальнейшем рецепты и техники получения работали по принципу «неважно как работает, главное, что работает». Но истинные «изготовители» вина, винные дрожжи Saccharomyces vini (они же — Saccharomyces cerevisiae) [5], всегда были нашими помощниками в виноделии и сопровождали человечество по крайней мере на протяжении 7000 лет [6]. Но как эти счастливые отношения начались? По всей видимости, первые процессы алкогольного брожения происходили по случайному стечению обстоятельств: выращенный и собранный виноград не съедался, и избыток начинал гнить. S. vini оказывались тут как тут: переезжали на виноград и пользовались всем его свободным сахаром. Человечество заметило превращение виноградного сока в отличный от него напиток и стало повторять предыдущий опыт. Так родилось виноделие! И только в XIX и XX вв. ученые предположили, а потом и показали, что за превращение виноградного сусла (выжатого прессом неосветленного сока винограда) в вино отвечают не боги, а микроорганизмы.

В виноделии дрожжи вида S. vini являются, пожалуй, главными, но не единственными «микроорганизмами-творцами». Так, их родственники Saccharomyces oviformis var. cheresiensis используются при изготовлении хереса (белого крепленого вина), а Saccharomyces bayanus — при изготовлении игристых вин, так как обладают высокой устойчивостью к низким температурам и высокому содержанию этанола [7]. Регулировать кислотность вина можно с помощью дрожжей другого рода — Schizosaccharomyces [8] или молочнокислых бактерий (например, Oenococcus oeni [9]).

В дальнейшем ученые поняли, как именно дрожжи и бактерии делают вино, а именно — какие биохимические реакции лежат в основе винификации. Некоторые компоненты вина полностью производятся дрожжами и являются продуктами их собственного метаболизма (в частности, процесса гликолиза), тогда как другие создаются из субстратов виноградной лозы. Из большого количества соединений, синтезированных или модифицированных винными дрожжами, складывается сладкий, кислый или терпкий вкус напитка [10].

Конечно, деятельность дрожжей и бактерий лишена целенаправленности. Они просто живут себе на вкусном субстрате, а в качестве побочного продукта их привычной раздольной жизни мы получаем вино. Автоматически с открытием химического механизма получения вина человечество получило возможность уже сознательно вмешиваться в этот процесс.

Молекулярная биология на страже виноделия

С новыми знаниями в мир виноделия пришел раскол на виноделие Старого и Нового света: на тех, кто придерживался традиционных вековых подходов и тех, кто стремился использовать технологии для управления процессом виноделия [11]. Первый, классический, подход предполагает стратегии сельскохозяйственного улучшения, включая привычный мутагенез (случайное внесение мутаций в гены) и скрещивание растений, привлекающих селекционеров своим вкусом/ароматом/цветом.

Но современная молекулярная биология предоставляет человечеству возможности, значительно ускоряющие процесс изучения существующих и создания новых сортов винограда. И все это благодаря плеяде наук, заканчивающихся на «-омика» (например, геномика, протеомика, транскриптомика). Эти области молекулярной биологии отличает то, что они изучают совокупность каких-либо элементов: макромолекул, низкомолекулярных метаболитов или взаимодействий. Например, в отличие от классической генетики, геномика позволяет изучать не один или несколько локусов ДНК, а вcе молекулы ДНК образца единовременно, их структуру и функции. Очевидно, что для анализа полученного массива данных требуется высокоскоростная обработка. Тогда на помощь приходят биоинформатики! Используя алгоритмы и программы, биоинформатики вычленяют крупицы (а иногда и целые глыбы) смысла из миллионов строк с данными [12]. Подробнее об омиксных науках и технологиях можно прочитать в статьях «Омики — эпоха большой биологии» [13] и «Автоматизация омиксных технологий» [14].

Виноградная лоза — одно из наиболее экономически важных растений в современном мире. Потому неудивительно, что внимание многих ученых направлено на геном, транскриптом и метаболом этого растения с целью лучшего понимания реакций, лежащих в основе ответа растения на болезни и абиотический стресс [15]. Геномика и транскриптомика, например, позволяют быстро охарактеризовать широту доступного генетического разнообразия растений и идентифицировать, что за ген и какой его вариант стоит за нужным нам признаком [11]. Так, транскриптомный анализ винограда сорта Cabernet Sauvignon выявил более 2000 генов, экспрессия которых меняется при водном и солевом стрессе [16]. В частности, одной из самых ранних реакций на дефицит воды было увеличение количества транскриптов рибулозобисфосфаткарбоксилазы, ключевого фермента фотосинтеза. С помощью протеомного подхода были найдены различия между сортами Cabernet Sauvignon и Chardonnay по признаку «устойчивость к засухе» [17].

Микробиом вина, то есть сообщество микроорганизмов, ассоциированное с бродящим суслом, является одним из важнейших факторов винификации, влияя в том числе на вкус и аромат. Популяции микроорганизмов, небольшие по численности или находящиеся в жизнеспособном, но не культивируемом состоянии, часто являются критическим фактором для качества вина. Например, при добавлении в вино консервантов сульфитов дрожжи S. vini, Zygosaccharomyces bailli и Brettanomyces bruxellensis переходят в некультивируемое состояние и начинают выделять летучие фенолы, портящие вкус вина [15]. За ними можно следить с помощью так называемых «культуронезависимых» технологий. Так, с помощью транскриптомного анализа были идентифицированы гены дрожжей B. bruxellensis, меняющие экспрессию при «входе» и «выходе» из некультивируемого состояния [18]. С практической точки зрения результаты подобных исследований важны для разработки физико-химических и биотехнологических стратегий борьбы с микроорганизмами, нежелательными для виноделия.

Еще одной важной точкой приложения омиксных технологий является диагностика и изучение вредителей и болезней виноградной лозы. Чтобы понять, что происходит с бессемянными виноградными лозами Томпсона, восприимчивыми к инфекции Xylella fastidiosa, при заражении этой бактерией, применялся мультиомиксный подход . Использовав транскриптомные, протеомные и метаболомные данные, исследователи обнаружили, что стресс-реакция винограда на инфекцию включала несколько антиоксидантных стратегий [19]. Наблюдалось накопление гамма-аминомасляной кислоты и полиаминов, хелатирование железа и меди и активация различных ферментов модификации клеточной стенки. Авторы предлагают набор молекулярных маркеров, отвечающих за восприимчивость винограда Томпсона к X. fastidiosа. Эти маркеры являются потенциальными мишенями для генного редактирования с целью создания более устойчивых сортов виноградной лозы. Конечно, здесь подразумевается, что новые сорта будут являться генетически модифицированными растениями. Развеять последние страхи перед ГМО (если они еще где-то прячутся) точно помогут статьи «Игры в демиургов» [20] и «Трансгенные растения — спасители планеты или бомбы замедленного действия?» [21]!

Если омики подразумевают исследование совокупности подобных элементов (молекул белков, ДНК, метаболитов), то мультиомику можно шутя назвать омикой, возведенной в степень, равную числу примененных омиксных подходов. Познакомиться с этой новой парадигмой экспериментальной работы можно в спецпроекте «Мультиомиксные технологии» на «Биомолекуле».

Сейчас, даже если мы не можем создавать генетически модифицированные растения из-за регуляторных запретов и настроений общества, возможности современной молекулярной биологии ускоряют и оптимизируют процесс получения новых сортов традиционными методами [22]. Виноделие — это классная и очень вкусная точка приложения знаний о том, как работают биологические системы и как мы можем адаптировать это знание под наши цели и нужды.

Биохимия вина: дрожжи, сусло и парочка условий

Основа преобразования сока в спиртосодержащее вино — биохимическая реакция алкогольного брожения, в общем виде записать которую можно так: C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2. В виноделии этот этап называется ферментацией. Дрожжи, добавляемые к виноградному суслу, синтезируют ферменты (белковые молекулы), которые преобразуют глюкозу, содержащуюся в виноградном соке, в этиловый спирт и углекислый газ. Основные реакции спиртового брожения приведены на рисунке 3.

В основе преобразования виноградного сусла в вино лежит процесс спиртового брожения, осуществляемый дрожжами S. vini

Рисунок 3. В основе преобразования виноградного сусла в вино лежит процесс спиртового брожения, осуществляемый дрожжами S. vini. На первом этапе в результате последовательных реакций гликолиза происходит окисление молекулы глюкозы до двух молекул пировиноградной кислоты (пирувата) с образованием двух молекул АТФ, универсальных источников энергии, и двух молекул восстановительных эквивалентов НАДH + H+ (не изображены на схеме). На восстановительном этапе фермент пируватдекарбоксилаза декарбоксилирует пируват до уксусного альдегида с высвобождением молекулы углекислого газа. Далее фермент алкогольдегидрогеназа, используя два ранее образовавшихся НАДH + H+, восстанавливает две молекулы уксусного альдегида до этанола.

схема автора

Конечно, этанол и CO2 — не единственные продукты брожения. Конгенеры (продукты брожения, отличные от этанола) включают метанол, сивушные масла, танины, кислоты, эфиры и альдегиды (рис. 4) [23].

Самый главный винодел — дрожжи S. vini, которые синтезируют или модифицируют большое количество соединений, придающих уникальные качество и вкус вину

Рисунок 4. Самый главный винодел — дрожжи S. vini, которые синтезируют или модифицируют большое количество соединений, придающих уникальные качество и вкус вину. Сахара, содержащиеся в винограде, сбраживаются до этанола и углекислого газа. В ходе естественного метаболизма дрожжей образуются жирные кислоты, спирты, карбонильные соединения, эфиры и соединения серы. Нелетучие гликозиды и глутатион преобразуются дрожжами в ароматические терпены и тиолы. Винная и яблочная кислоты являются основными кислотами вина и содержатся в виноградном сусле. Фенолы винограда определяют цвет вина, его терпкость, горечь и ароматический профиль.

А зачем вообще дрожжам все эти ферменты? Для того, чтобы выживать и жить... В ходе перечисленных реакций дрожжи «кушают» глюкозу и получают из нее молекулярные эквиваленты энергии (молекулы АТФ). Гликолиз и дыхание, процессы преобразования энергии, очень удобно изучать на дрожжах, так как они — прекрасный модельный объект, с хорошо изученной генетикой и жизненным циклом [24]!

Важным фактором для получения качественного вина является контроль наличия кислорода в окружающей среде. Если дрожжи живут в кислородных условиях, то они переходят к более выгодным и «питательным» биохимическим реакциям, процессу дыхания, в результате которого этанол не образуется. Под воздействием кислорода происходит окисление компонентов и самого виноградного сусла, что приводит к изменению окраски, появлению уксусных и кислых нот, а также грубого и горького привкуса. Поэтому в виноделии наличие риска окисления субстрата и отсутствия спирта в продукте требует минимального воздействия кислорода. С этой целью используется стабилизатор диоксид серы (SO2), который добавляется на различных этапах производства вина: в момент сбора винограда, при брожении и выдержке вина, перед розливом по бутылкам. Добавленные сульфиты устраняют уксуснокислые бактерии (как и смола фисташкового дерева, обнаруженная в сосуде с первыми свидетельствами использования вина человеком) и замедляют рост дрожжей.

На этапе ферментации важно контролировать также температуру. Дрожжи, как и любой живой организм, имеют свой оптимальный температурный диапазон, в котором они живут и процветают. Стандартная температура культивирования дрожжей в лаборатории +30 oC. При производстве вина температура, однако же, варьирует от +11 oC до +35 oC. При большей температуре дрожжевым клеткам плохо, и они погибают, а также может начаться испарение виноградного сусла. При меньшей температуре дрожжам тоже некомфортно, и они перестают бродить. Штаммы винных дрожжей, использующиеся в промышленном виноделии, отличаются температурным оптимумом жизнедеятельности. Существуют более холодостойкие штаммы, специально для целей низкотемпературной ферментации, которые прекрасно себя чувствуют при температуре ниже +30 oC.

Репертуар из различных штаммов винных дрожжей позволяет виноделам тонко играть со вкусом и ароматом вин. Как правило, белые вина ферментируются при температуре +18–20 oC, а красные — при более высоких температурах, до +29 oC. Низкие температуры позволяют сохранить ароматические соединения (терпены и тиолы) в вине, которые определяют мускатные, цветочные и цитрусовые нотки. Терпены обуславливают аромат вин, изготовленных из таких сортов, как Мускат и Гевюрцтраминер, и придают характерный цитрусовый вкус Рислингу.

Более высокие температуры приводят к образованию сложных эфиров. Наиболее часто встречающийся винный эфир — этилацетат CH3−СОО−CH2−CH3, образующийся из уксусной кислоты CH3−СООН и этилового спирта C2H5OH. Этилацетат обладает характерным запахом, напоминающим ацетон, а эфир бутилацетат придает вину фруктовый аромат. Эфиры также образуются и после этапа ферментации и отражают тем самым степень зрелости вина. Эфиры винной, янтарной и яблочной кислот и спирта «смягчают» кислоты, и вкус вина через несколько лет становится мягче.

Вторичная ферментация вин: добавим газа

Помимо спокойных красных и белых вин, в алкогольном супермаркете можно найти игристые вина — шипучие напитки, насыщенные углекислым газом. Насыщение вина CO2 запускается процессом вторичной ферментации (рис. 6) [25].

Схематическое изображение производства игристого вина традиционным методом «шампанизации»

Рисунок 6. Схематическое изображение производства игристого вина традиционным методом «шампанизации». Сначала из винограда получают виноградное сусло. Во время первичной ферментации сусло превращается в винную основу, которая затем подвергается вторичной ферментации. Для этого основу переливают в другой сосуд, добавляют вино, сахарозу, дрожжи, адаптированные к этанолу, питательные вещества и флокулянты, иначе говоря тиражный ликер. После вторичной ферментации проводится «риддлинг» и удаление осадка мертвых дрожжевых клеток. В конце следует добавление сахара, укупоривание бутылки и маркировка.

Для этого уже сбродившее вино переливают в другой сосуд, зачастую в бутылку, в которой оно поступит в продажу. В бутылке уже содержатся адаптированные к этанолу дрожжи, нутриенты, сахароза и флокулянты (тиражный ликер, или liqueur de tirage), что запускает второй этап брожения. Это классический, но самый дорогой и долгий метод, получивший название «метод шампанизации».

После окончания вторичной ферментации и выдержки проводится «риддлинг» — процесс, позволяющий удалить мертвые дрожжи: бутылку переворачивают, дрожжи оседают на пробке, шея бутылки замораживается, и пробка с осадком из-за давления вытесняется. После этого профессионал твердой рукой должен произвести удаление осадка (дегоржаж, или dégorgement). Далее идет добавление дополнительной дозы сахара (экспедиционный ликер, или liqueur de expedition), укупоривание бутылки и маркировка. Посмотреть на этот зрелищный процесс можно на видео 1.

Видео 1А. Ролик, демонстрирующий финальные этапы метода шампанизации: процесс дегоржажа при производстве игристых вин (видео на английском языке).

Видео 1Б. А теперь посмотрим, как производят дегоржаж игристых вин вручную, на небольшой винодельне (видео на английском языке).

Традиционные сорта винограда, используемые для получения игристых вин, связаны с престижными винодельнями Франции (например, Chardonnay, Pinot Noir и Pinot Meunier), Италии (например, Chardonnay, Pinot Nero, Pinot Bianco и Lambrusco) и Испании (например, Macabeo, Xarel-lo, Parellada, Pinot Noir и Chardonnay).

Как сделать вино более насыщенным и томным?

Этой цели служит еще один тип брожения — естественное или индуцированное молочнокислое брожение (Malo), которое запускают уже не грибы, а молочнокислые бактерии.

Название Malo-брожения восходит к латинскому malum — яблоко. В винах, особенно в красных, содержится жесткая, с вяжущим вкусом яблочная кислота, которая в результате яблочно-молочного брожения превращается в более мягкую молочную кислоту (рис. 7). При этом вкус вина становится мягче и полнее, а образующийся при этом углекислый газ выходит из бочки.

В виноделии регулировать кислотность вина можно с помощью молочнокислых бактерий, которые сбраживают яблочную кислоту до более мягкой молочной

Рисунок 7. В виноделии регулировать кислотность вина можно с помощью молочнокислых бактерий, которые сбраживают яблочную кислоту до более мягкой молочной. Сначала фермент малатдегидрогеназа превращает яблочную кислоту в щавелевоуксусную, которая затем превращается в пировиноградную кислоту под действием фермента декарбоксилазы. Пируват в присутствии лактикодегидрогеназы и НАДH + H+ восстанавливается в молочную кислоту согласно приведенным реакциям.

Зачастую молочнокислое брожение является естественным для уже перебродивших красных вин процессом и спонтанно (но не совсем) происходит весной при повышении температуры. Для запуска Malo-брожения и во избежание образования побочных продуктов и порчи вина используются молочнокислые бактерии родов Реdiococcus, Leuconostoc и Lactobacillus, которые активируются при температуре выше +20 oC. В современных винодельческих хозяйствах погреб после спиртового брожения прогревается, чтобы стимулировать молочнокислое брожение, которое длится от 2 до 3 недель. Если микрофлора погреба и его бродильных чанов бедна (Южная Африка, Австралия), то вино можно «привить» специально выращенными молочнокислыми бактериями.

Если красные вина все без исключения проходят этап Malo-брожения, то для белых вин оно вовсе не обязательно: кислоты дают им тонкость и свежесть. Все зависит от устоявшихся традиций сорта. Так, белые бургундские вина из винограда сорта Chardonnay и белые бордоские вина из сортов Sémillon и Sauvignon проходят второй этап брожения. Сегодня Malo-брожение обязательно почти для всех перебродивших в маленьких бочках вин сорта Chardonnay, вне зависимости от того, откуда они родом — из Италии, Австралии, Калифорнии или Чили. Молочнокислое брожение придает винам Chardonnay «маслянистый» вкус от диацетила, побочного продукта реакции.

Подытоживая, основная роль яблочно-молочного брожения состоит в нейтрализации кислотности вина, изменении сенсорных аспектов вина в сторону ощущения большей «гладкости» и маслянистости, а также в добавлении сложного вкуса и аромата.

О чем говорит цвет вина?

Различные проявления окраски антоцианами в винограде сорта Cabernet Franc, ежевике и цветах гибискуса

Рисунок 8. Различные проявления окраски антоцианами в винограде сорта Cabernet Franc, ежевике и цветах гибискуса.

Цвет красных вин определяется наличием в них пигментов антоцианов. Антоцианы придают цветкам, плодам и стеблям растений оттенки от синего до красно-оранжевого (рис. 8). Узнать больше о биохимической природе антоцианов и других пигментов растений, их биосинтезе и его регуляции можно в статьях на «Биомолекуле» [26–29].

Молекулы антоцианов небольшие и очень разнообразные по строению, что определяет широкую палитру оттенков красных вин [30]. Но есть парочка лайфхаков, как определить вкус вина по его оттенку и интенсивности. Чтобы это сделать, достаточно присмотреться к цвету вина, налитого в стеклянный бокал.

Различные оттенки вина (от красного до голубоватого) коррелируют с кислотностью напитка

Рисунок 9. Различные оттенки вина (от красного до голубоватого) коррелируют с кислотностью напитка. Чем ближе оттенок вина к красному, тем выше кислотность. Вина с голубоватым оттенком (почти пурпурным), наоборот, являются менее кислотными.

  1. Красные вина имеют более низкий pH (высокую кислотность), фиолетовый оттенок соответствует pH около 3,4–3,6 (умеренная кислотность) и, наконец, голубоватые вина имеют pH 3,6–4 (низкая кислотность) (рис. 9).
  2. Чем интенсивнее цвет (меньше прозрачность), тем больше в вине пигментов и фенолов (например, танинов). Танины придают вину не столько вкус, сколько специфические текстуру и ощущения: сухость и вяжущий эффект. Вино с повышенным содержанием танинов может чем-то напоминать горький шоколад или крепко заваренный чай, так как танины есть, например, и в чае, дубе, каштане, ели, какао и других бобовых [31].
  3. Пигменты чувствительны к температуре и сульфитам (стабилизаторам). Вина, ферментированные при повышенных температурах и с большим содержанием серы, более прозрачны. Высокие температуры способствуют раскрытию фруктовых вкусов, делают вино менее свежим и более тяжелым. Если переборщить с диоксидом серы, вино может иметь запах жженой спички, резины или нафталина.
  4. С возрастом вина также теряют пигмент (до 85% антоцианов в течение 5 лет). Так что полупрозрачное вино может быть просто слишком старым. При старении вина также теряют свежесть и становятся более фруктовыми, менее терпкими.
  5. Окисленные вина также меняют свой оттенок: красные становятся бурыми, а белые — оранжево-коричневыми. Уходят фруктовость и свежесть, появляются уксусные и кислые ноты, а в послевкусии — горечь.

Красивое, чистое и искрящееся белое вино сложнее получить, нежели красное. В нем всегда заметнее мутность, являющаяся дефектом или пороком вина — ухудшением качества и вкуса в результате неумелого и небрежного обращения с виноградным суслом и вином. Качественные молодые белые вина прозрачны, почти бесцветны или имеют легкий желто-зеленый, соломенный или золотисто-зеленый оттенок. Чем старше вино, тем сильнее проявляются насыщенные золотые и пшеничные оттенки. Оттенок говорит и о кислотности вина: чем бледнее и светлее, тем выше кислотность. У золотистых вин менее кислый вкус и более нежный аромат. Вина, описываемые как бледно-соломенные и имеющие высокую кислотность, включают Vinho Verde, Albariño и Muscadet. Другой конец шкалы кислотности белых вин занимают токайские вина, названные по месту происхождения, винодельческого региона Токай-Хедьяла в Венгрии. Эти белые вина имеют ярко-желтый цвет и характерные тона хлебной корочки и меда. Специфический вкусовой букет определяется использованием винограда, пораженного особой «благородной гнилью» — грибком Botrytis cinerea.

Заключение

Вино — это поистине удивительный напиток, хранящий в себе много тайн и историй. Многовековую эмоциональную связь человечества с вином и весь мифолого-религиозный аспект этой связи оставим историкам, искусствоведам и культурологам. Молекулярная же биология и биохимия позволяют нам все больше понимать, а главное, контролировать вкусовые и ароматические качества вина, эффективно бороться с заболеваниями и вредителями виноградных лоз и разбираться в эволюционной истории культурного винограда и винных дрожжей. Вино присутствует в жизни человечества на протяжении семи тысячелетий, и едва ли можно ожидать, что этот напиток исчезнет из нашей жизни. А вот то, какого вкуса, цвета, аромата и качества будет вино, зависит от нас. Быть может, человечеству придется столкнуться с новой виноградной чумой, и тогда победу в этой битве помогут одержать знания в современной молекулярной биологии!

Литература

  1. Patrick E. McGovern, Donald L. Glusker, Lawrence J. Exner, Mary M. Voigt. (1996). Neolithic resinated wine. Nature. 381, 480-481;
  2. P THIS, T LACOMBE, M THOMAS. (2006). Historical origins and genetic diversity of wine grapes. Trends in Genetics. 22, 511-519;
  3. K.H. Steinkraus. (2009). Wine. Encyclopedia of Microbiology. 138-143;
  4. María‐Isabel Ayuda, Hugo Ferrer‐Pérez, Vicente Pinilla. (2020). A leader in an emerging new international market: the determinants of French wine exports, 1848–1938. The Economic History Review. 73, 703-729;
  5. J. A. Barnett. (1992). The taxonomy of the genus Saccharomyces meyen ex reess: A short review for non‐taxonomists. Yeast. 8, 1-23;
  6. John A. Considine, Elizabeth Frankish. (2014). Table Wine Production. A Complete Guide to Quality in Small-Scale Wine Making. 57-77;
  7. Santiago Benito. (2019). The impacts of Schizosaccharomyces on winemaking. Appl Microbiol Biotechnol. 103, 4291-4312;
  8. E. I. GARVIE. (1967). Leuconostoc oenos sp.nov.. Journal of General Microbiology. 48, 431-438;
  9. Isak S. Pretorius, Christopher D. Curtin, Paul J. Chambers. (2012). The winemaker’s bug. Bioengineered. 3, 149-158;
  10. Anthony R. Borneman, Simon A. Schmidt, Isak S. Pretorius. (2013). At the cutting-edge of grape and wine biotechnology. Trends in Genetics. 29, 263-271;
  11. Автостопом по биоинформатике;
  12. «Омики» — эпоха большой биологии;
  13. Автоматизация омиксных технологий;
  14. Nicolas Fischer, Thomas Efferth. (2021). The impact of “omics” technologies for grapevine (Vitis vinifera) research. JBR. 11, 567-581;
  15. Grant R. Cramer, Ali Ergül, Jerome Grimplet, Richard L. Tillett, Elizabeth A. R. Tattersall, et. al.. (2007). Water and salinity stress in grapevines: early and late changes in transcript and metabolite profiles. Funct Integr Genomics. 7, 111-134;
  16. Delphine Vincent, Ali Ergül, Marlene C. Bohlman, Elizabeth A. R. Tattersall, Richard L. Tillett, et. al.. (2007). Proteomic analysis reveals differences between Vitis vinifera L. cv. Chardonnay and cv. Cabernet Sauvignon and their responses to water deficit and salinity. Journal of Experimental Botany. 58, 1873-1892;
  17. Vittorio Capozzi, Maria Rosaria Di Toro, Francesco Grieco, Vania Michelotti, Mohammad Salma, et. al.. (2016). Viable But Not Culturable (VBNC) state of Brettanomyces bruxellensis in wine: New insights on molecular basis of VBNC behaviour using a transcriptomic approach. Food Microbiology. 59, 196-204;
  18. Paulo A. Zaini, Rafael Nascimento, Hossein Gouran, Dario Cantu, Sandeep Chakraborty, et. al.. (2018). Molecular Profiling of Pierce’s Disease Outlines the Response Circuitry of Vitis vinifera to Xylella fastidiosa Infection. Front. Plant Sci.. 9;
  19. Игры в демиургов;
  20. Трансгенные растения — спасители планеты или бомбы замедленного действия?;
  21. От ГМО к растениям будущего. Всё самое интересное о сложной работе современного селекционера;
  22. Chester A. Snell. (1958). The Congener Content of Alcoholic Beverages. Q. J. Stud. Alcohol. 19, 69-71;
  23. Модельные организмы: грибы;
  24. María Laura Raymond Eder, Alberto Luis Rosa. (2021). Non-Conventional Grape Varieties and Yeast Starters for First and Second Fermentation in Sparkling Wine Production Using the Traditional Method. Fermentation. 7, 321;
  25. Разноцветные «чудеса» науки;
  26. Понявший цвета травы и борща: Мартин Вильштеттер;
  27. О том, как получали и изучали фиолетовый попкорн;
  28. Молекулярные тайны осенних листьев;
  29. Fei He, Na-Na Liang, Lin Mu, Qiu-Hong Pan, Jun Wang, et. al.. (2012). Anthocyanins and Their Variation in Red Wines I. Monomeric Anthocyanins and Their Color Expression. Molecules. 17, 1571-1601;
  30. Jacob S. Jensen, Simge Demiray, Max Egebo, Anne S. Meyer. (2008). Prediction of Wine Color Attributes from the Phenolic Profiles of Red Grapes (Vitis vinifera). J. Agric. Food Chem.. 56, 1105-1115.

Комментарии