Подробные сведения о составе вина излагаются в специальных трудах по анализу*.
* P. J a u 1 m e s, Analyse des vins, Monpellier, Dubois et Poulain, 1942. J. Ribere au Gayon et E. Peynaud, Analyse et controle des vins, Paris, Beranger, 1947.
Костяк, остов вина, — это спиртовой раствор органических кислот, частично нейтрализованных калием, магнием и кальцием. Этот раствор содержит в себе сахара: пентозы, не изменяющиеся при спиртовом брожении, и оставшиеся в некоторых случаях не сброженными гексозы (глюкозу и левулозу). Вино содержит также образовавшиеся в результате брожения глицерин (5—12 г/л), уксусную кислоту (0,5—1 г/л), уксусный альдегид, сложные эфиры. Помимо этого, оно содержит дубильные вещества и близкие к ним красящие вещества — флавоны в белых винах и антоцианы в красных; общее содержание их достигает порядка 0,1—0,2 г/л в белых винах и 2—3 г/л в красных. Оно содержит, наконец, азотистые, пектиновые вещества, камеди, следы тяжелых металлов, играющих активную роль в изменениях вина, а также в более или менее заметных количествах много других веществ, природа которых подчас изучена весьма недостаточно.
Концентрацией данного вещества в растворе называется количество его в граммах, содержащееся в литре этого раствора. Молярной (грамм-молекулярной) концентрацией данного вещества называют молекулярный вес вещества, выраженный в граммах, в одном литре раствора. Это, по сути, концентрация в граммах, деленная на молекулярный вес данного вещества. Нормальной (эквивалентной) концентрацией называется содержание грамм-эквивалентов в литре (грамм-эквивалентом, или эквивалентом, называют молекулярный вес, деленный на валентность); следовательно, эквивалентная концентрация — это молярная концентрация, умноженная на валентность. Она выражается в миллиэквивалентах, представляя, в сущности, тысячную долю молекулы, деленную на показатель валентности данной кислоты; показатель валентности равен 1 для уксусной и молочной кислоты, 2 для яблочной, винной и янтарной, 3 для лимонной кислоты.
Например, если винная кислота присутствует в вине в концентрации 7,5 г/л, то его эквивалентная концентрация составит 
так как молекулярный вес винной кислоты равен 150, а валентность ее 2. Короче говоря, концентрация ее составляет 100 миллиэквивалентов, т. е. тысячных долей эквивалента. Что касается общей кислотности, то проще всего выразить ее в кубических сантиметрах (миллилитрах) нормального раствора натрия, нейтрализующего литр вина, не прибегая к переводу ее на серную кислоту, как это обычно делают (во Франции. Ред.), т. е. она выразится числом миллиэквивалентности (поскольку литр нормального раствора натрия содержит, по существу, эквивалент натрия, соответствующий эквиваленту кислотности). Весьма приближенно один грамм серной кислоты в литре соответствует 20 миллиэквивалентам (точнее 1000, деленной на 49), так как эквивалент серной кислоты представляет собой 49.
Обозначение в миллиэквивалентах в общем гораздо рациональнее, чем обозначение в граммах в литре, поскольку оно ясно подчеркивает те важные связи, которые не сразу проявляются при обозначении в граммах в литре. К сожалению, обозначение в миллиэквивалентах еще не является общепринятым в виноделии и применяется редко.
Роль химического анализа сводится к тому, чтобы определить в таких растворах как вино природу и количественное содержание образующих его веществ. Однако химический анализ не касается вопроса о состоянии того или иного вещества, пока оно является составной частью вина. Это состояние не всегда сходно с тем, какое данное вещество имеет в чистом вине или будучи извлечено. В самом деле, некоторые из этих веществ в растворе бывают расщеплены на две или больше частей (на так называемые ионы), другие, наоборот, формируются в виде крупных частиц (коллоидальное состояние), многие входят в соединения в зависимости от реакций, часто ограниченных обратными реакциями, и закрепляются в каждый данный момент в определенном положении равновесия.
Строго говоря, в вине присутствуют не калий или калийные соли, не винный камень, не сернокислая соль, не железо, а ионы калия, винного камня, сернокислой соли и сложные ионы, содержащие железо, и все эти ионы находятся в определенных пропорциональных отношениях, образуя сложные системы равновесия.
Знание состояний равновесия и нарушений их, которые игнорировались классической аналитической химией, но оценены физической химией, имеет весьма важное значение, поскольку ими обусловливается ряд органолептических свойств, реакций, а также образование различного рода помутнений. Химический анализ не может дать подлинной характеристики того или иного вина, которая позволила бы установить с достаточной полнотой зависимость между химической характеристикой и качествами или свойствами данного вина; подобный результат можно получить только при помощи физической химии. Аналитическая химия должна показать, из чего образовано данное вино, что ей зачастую бывает не под силу; она определяет лишь характер тех процессов, которые вызывают распад вина, или ту или иную степень изменения в результате нарушения отмеченных выше равновесий; физическая химия должна показать, как формируется вино.
Например, достаточно определить путем химического анализа общую концентрацию винной кислоты (или сернистого ангидрида), а физико-химическим анализом концентрацию ионов водорода, или pH, чтобы установить количество этой кислоты, находящейся в свободном состоянии, и количество ее в форме солей; эту задачу химический анализ сам по себе разрешить не может.
Прибегая к сравнению, можно сказать, что современные методы химического анализа весьма сходны с теми, какими пытались бы определить строение дома, разрушив его, отделив разные материалы и взвесив их; это обнаружит, из чего построен дом, но не даст никакого понятия о плане его сооружения, о расположении различных частей и их размерах, о способе сборки материалов в единое целое. Роль физической химии заключается в том, что ее методами определяют те или иные свойства раствора, не изменяя его, получают истинное представление об этом растворе, например о вине, позволяющее судить о плане и структуре сооружения, связи между различными его составными частями и их пропорции, подобно тому как архитектор составляет план дома, не прибегая к его разборке, и стремится дать себе отчет в том, как должен выглядеть дом в собранном виде.
Одним из важных показателей химико-физического анализа являются данные об истинной кислотности раствора, или концентрации водородных ионов, или pH; относительно значения pH в виноделии необходимо заметить, что при изучении или описании какого-либо явления для лучшего понимания его так же необходимо указывать pH, как и температуру.
Большинство свойств вина и явлений, происходящих в нем, зависит от его кислотности. Титруемая кислотность, обычно называемая общей кислотностью вина и определяемая путем добавления щелочи до момента изменения окраски индикатора, дает только сумму свободных кислот без учета их активности. Она недостаточно полно отражает понятие кислотности1. Действительно, растворы уксусной, винной и серной кислот, имея одинаковую титруемую кислотность, обладают совершенно различными свойствами. Активная же кислотность, или концентрация ионов водорода, выражаемая символом pH, напротив связана как с количеством, так и с активностью присутствующих кислот.
Сильная кислота отличается тем, что в растворе она активно распадается на ионы (обладает повышенной константой диссоциации), т. е. освобождает много ионов водорода, которые представляют собой атомы водорода, заряженные положительным электричеством (Н+). Присутствие таких ионов водорода и определяет кислотный характер раствора.
Вино содержит некоторое количество ионов водорода, образующихся в результате диссоциации находящихся в нем кислот. Их концентрация (количество грамм-ионов водорода в литре) колеблется от 0,001 до 0,0001, в ином обозначении — 10-3 и 10-4; обычно она ближе к 10-3. Для упрощения концентрацию водородных ионов обозначают водородным показателем pH, который равен показателю степени с обратным знаком, в данном случае 3 и 4, и говорят, что вино имеет pH между 3 и 4. (Следует заметить, что pH в винах в большинстве случаев колеблется между 2,8 и 3,8). Таким образом, pH- — это отрицательный логарифм концентрации ионов Н +. Напомним, что логарифм 1000, или 103, составляет 3 и что логарифм 0,001, или 10~3, составляет — 3; следовательно, отрицательный логарифм 10_3 составляет 3.
Значение pH тем ниже, чем выше концентрация ионов Н+, т. е. чем кислотнее раствор.
1 Во Франции сумму титруемых кислот (свободных и полусвязанных) принято перечислять в вине на серную кислоту, а в виноградном соке на винную. Для того чтобы перечислить титруемую кислоту, выраженную в серной кислоте, в винную кислоту, как это принято в других странах, надо помножить ее количество на 1,53. Ред.
Установлено, что повышение концентрации ионов Н+ в 10 раз вызывает понижение pH на 1, при увеличении концентрации вдвое pH понижается примерно до 0,3. Значение pH от 0 до 7 соответствует кислым растворам, а pH от 7 до 14 соответствует щелочным; pH 7 соответствует нейтральности, что обозначает не отсутствие ионов Н+ при этом значении, а наличие равного числа ионов Н+ и гидроксильных ионов ОН~, которые поддерживают основные свойства. В кислой среде ионов Н+ больше, чем ионов ОН-, а в щелочной среде наоборот.
1 О pH и способах его определения более подробно сказано в работе автора в сотрудничестве с Пенно: Analyse et controle des vins, Paris, Beranger, 1947. Авт.
