Produkty uboczne fermentacji alkoholowej

Produkty uboczne fermentacji alkoholowej, substancje powstające podczas fermentacji alkoholowej ze związków o charakterze niewęglowodanowym w substratach fermentowalnych (zacier, materiał winiarski). Produktami ubocznymi fermentacji alkoholowej są głównie alkohole wyższe, kwas mlekowy (powstający w wyniku symbiotycznego rozwoju z udziałem drożdży bakterii fermentacji mlekowej), niewielka ilość kwasu bursztynowego (powstającego z kwasu glutaminowego w wyniku jego deaminacji i dekarboksylacji oksydacyjnej alkoholu etylowego, aldehyd octowy, kwas pirogronowy, który może powstać w wyniku deaminacji a -alaniny. Powstające produkty uboczne to głównie aminokwasy, które są łatwo przyswajalne przez drożdże na początku fermentacji. W wyniku dysymilacji są one deaminowane, uwalniając amoniak, który jest wykorzystywany przez drożdże do syntezy innych potrzebnych im aminokwasów. Po dekarboksylacji i redukcji pozostałej po deaminacji części węglowodanowej powstają alkohole o charakterystycznym zapachu, będące głównym składnikiem olejków soursop. Mechanizm rozszczepiania aminokwasów do alkoholi nie jest do końca poznany. F. Ehrlich zaproponował 2 schematy powstawania wyższych alkoholi. Zgodnie z pierwszym schematem, aminokwasy są najpierw dekarboksylowane w celu utworzenia odpowiedniej aminy, która w wyniku deaminacji i dodania wody przechodzi w alkohol:

alkohol CH-izobutylowy

Według drugiego schematu najpierw następuje deaminacja z dodatkiem wody, a powstały kwas tlenowy podczas dekarboksylacji daje alkohol. Według Neubauera, drożdże przekształcają aminokwas w odpowiadający mu kwas ketonowy poprzez hipotetyczny aminokwas podczas fermentacji. Kwas ketonowy jest dalej dekarboksylowany do aldehydu, który jest redukowany przez dehydrogenazy do odpowiadającego mu alkoholu. Z prac Peino, Humberta, Rodopulo, Veselova i Gracheva wynika, że podczas fermentacji wyższe alkohole z aminokwasów powstają w wyniku reakcji reaminacji z ketokwasami, a następnie dekarboksylacji. Ilościowo zawartość wyższych alkoholi w winie sięga 200-500 mg/dm3 i zależy od rasy drożdży i odmiany winogron. Ilości te są znacznie większe niż teoretycznie możliwe ich powstanie z aminokwasów. Niektóre z soursours mogą powstawać jako wtórne produkty fermentacji (patrz fermentacja alkoholowa). W badaniach nad bilansem wyższych alkoholi w produktach fermentacji stwierdzono, że około 25% ogólnej zawartości powstaje jako produkty wtórne, 8-10% - metodą Ehrlicha-Neubauera z aminokwasów (leucyny, izoleucyny, fenyloalaniny, tyrozyny, tryptofanu, waliny) i 65-67% innych aminokwasów (glicyny, alaniny) w reakcjach nadaminacji. Wyższe alkohole mają znaczenie technologiczne, ponieważ one i produkty ich przemiany (głównie estry) wpływają na kształtowanie się bukietu wina.

Źródła: Nilov V.I., Skurikhin I.M. Chemia winiarstwa. - 2nd ed. Moskwa, 1967; Kishkovsky 3. N., Skurikhin I. M. Chemia wina. - Moskwa, 1996; Rodopulo A. K. Podstawy biochemii winiarstwa. - 2nd ed. Moskwa.