Влияние ферментов на превращения компонентов дуба и коньячного спирта

Гидролиз. В свежесрубленной дубовой древесине находится два главных типа ферментов: гликозидаза и полифенолоксидазы, которые катализируют последовательно деградацию компонентов древесины, способствуют окислению составных веществ коньячного спирта. Это происходит во время традиционной сушки клепок на влажном и теплом воздухе. Затем эти реакции продолжаются под воздействием ферментов грибковой природы, выделяемых микроорганизмами, которые развиваются па древесине, такие как аскомицеты, галломицеты и другие. Ферменты обладают специфическим действием и возбуждают только определенные химические реакции, не затрагивая другие, соседние вещества.

Большое значение для ферментативного воздействия имеют рН древесины и коньячного спирта и его крепость.

Гидролизирующие ферменты, имеющиеся в живой древесине или производимые плесневыми грибками после некроза (отмирания) клеточной ткани, вначале разрывают гетерозидические связи между молекулой фе- нолокислоты и сахарозой, а потом фермент депсидаза разделяет связи между двумя молекулами фенолокис- лоты или ее производной. В дальнейшем начинают действовать окислительные ферменты, которые образуют из фенолов мощные перекиси типа хинонов.

Окисление. Ферменты типа лакказы, содержащие ионы меди или марганца, возбуждают окисление химических веществ дубовой древесины кислородом воздуха и образуют на основе фенолов соединения, содержащие активный кислород, посредством которого осуществляются все окислительные процессы при созревании коньячного спирта.

Важность процессов ферментативного окисления в формировании букета коньяка была установлена многочисленными опытами в научном центре г. Коньяк на водно-спиртовых экстрактах дубовой древесины.

Ферментативное окисление фенолов кислородом воздуха осуществляется посредством таких металлических ионов, как марганец, медь, железо, окислительный vpoвень которых меняется в разных частях клепок и зависит от слоев коньячного спирта, имеющих разный потенциалRh.

Внешняя часть клепок бочки соприкасается с кислородом воздуха, который становится акцептором электронов металлических ионов с меньшей валентностью. Металлические чоны находятся в древесине как рассеянные элементы или растворенные в коньячном спирте.

Окисление фенолов происходит следующим образом:

R — Me (фермент лакказа) + Н20-> MeO+R—Н2.

В присутствии молекулярного кислорода воздуха и фенола осуществляется вторая реакция:

Ме0+02 + фенол -> Ме02 (перекись) + окисленный фенол.

Затем металлическая перекись восстанавливается избытком фенола:

Me02+ R—Н2 + фенола R—Ме+Н20+окисленный фенол.

Таким образом, фермент лакказа (R—Мс) не меняется и может снова воздействовать на окисляемые вещества.

Окисление фенолов и переход их в орто-хиноны (мощные перекиси) осуществляются в две фазы: в первой фазе монофенол под действием фермента окисляется в дифенол, который тем же ферментом во второй фазе превращается в орто-хинон по схеме:

Хиноны являются мощными нестойкими перекисями, образующими в присутствии дифенолов окислительно- восстановительную систему, посредством которой происходит окисление составных компонентов коньячного спирта. Это окислительное действие охватывает как вещества, извлеченные из клеток дуба, так и не спирты, входящие в состав коньячного спирта. В частности, хиноны окисляют дубильные вещества, аминокислоты, продукты гидролиза лигнина (ароматические спирты), высшие спирты, входящие в состав коньячного спирта, и другие.

Окисленные формы различных веществ в процессе выдержки соединяются между собой, образуя новые сложные вещества, которые определяют букет, вкус и цвет коньяка.

Фазы созревания коньячных спиртов. Как известно, выдержка коньячных спиртов проходит три основных этапа: экстракция, окисление и эфирообразование.

На первом этапе из дубовой древесины извлекаются таниды, красящие вещества и деградированный этано- лиз лигнина. В нормальных условиях продолжительность фазы экстрактирования составляет в среднем три года.

На втором этапе выдержки, в соответствии с механизмом, указанным выше, происходят окисление поли- феполов с образованием кислот (галловой, эллаговой), продуктов этанолиза лигнина и получение из них ароматических альдегидов и, как показали исследования, осуществленные в научном центре г. Коньяк, образование кетонов из продуктов окисления высших спиртов.

Третий этап выдержки характеризуется очень сложными реакциями эфирообразования и полимеризации, в результате которых из сочетания кетонов, энантовых и других эфиров, ароматических альдегидов и окисленных полифенолов получается гармоничный монолитный, комплексный букет, отличающий коньяк от всех других напитков. В нем сочетаются энантово-ванильные тона с ароматом осеннего дубового леса.

Из изложенного вытекает необходимость наличия элементов этого букета в любом, даже в ординарном коньяке. Поэтому рекомендуется добавлять в купажи всех коньяков некоторое количество очень старых спиртов. Это необходимо для улучшения качества ординарных коньяков.