Преобразование вина и его обработка - Красящие вещества в окислительно-восстановительных системах

Существует большое число красящих веществ, таких как метиленовая синь или индиго, которые обладают окраской только в окисленном состоянии и теряют ее при восстановлении. Если внести такое красящее вещество в определенную среду, то у него устанавливается окислительно-восстановительное равновесие с последней: оно восстанавливается и обесцвечивается, если потенциал среды ниже определенного уровня, который представляет собой нормальный потенциал вещества при pH данного раствора (потенциал, при котором оно наполовину окислено при этом значении pH); в противоположном случае оно остается окисленным и сохраняет свою окраску. Можно также сказать, что оно обесцвечивается, если rH среды ниже, чем rH вещества, и наоборот. Если оба эти rH примерно равны, вещество частично обесцвечивается.
Таким образом, мы располагаем целым рядом веществ, которые в зависимости от своего характера меняют окраски при разных значениях rH; следовательно, внося эти красящие вещества в определенную среду, можно определить более или менее приближенно значение rH для этой среды.
Этот метод во многом сходен с колориметрическим методом определения pH. Однако с практической точки зрения между ними существует значительная разница: индикатор окисления-восстановления участвует в равновесии этого процесса и, следовательно, изменяет его в гораздо большей степени, чем индикатор pH в отношении к кислоте-основанию. Поэтому следует вводить по возможности меньше красящего вещества во избежание заметного изменения потенциала среды. Кроме того, величина rH в большой степени зависит от применяемого красящего вещества. Ввиду этого рекомендуется пользоваться несколькими красителями самого различного химического состава.
Фактически нельзя при помощи этого метода получить сколько-нибудь точные данные о потенциале вина. Можно всегда выявить,  
восстановлено ли вино или нет внесением нескольких капель раствора метиленовой сини (1 1000) в литр вина; целесообразно внести такое же количество индикатора в вино, подвергавшееся аэрации в течение по меньшей мере нескольких часов, в котором метиленовая синь не обесцвечивается с тем, чтобы получить образец для сравнения.
Напротив, можно с успехом вести наблюдения за восстановлением изолированного от воздуха вина и сравнить в этом отношении различные вина, разные условия хранения или разные приемы закупорки, добавляя в вино красящее вещество, вступающее в окислительно-восстановительную систему, и наблюдая за его обесцвечиванием. Следует принять во внимание, что некоторые красящие вещества, например иидиго-тетрасульфонат калия, частично разрушаются растворенным кислородом вина в момент закупорки сосуда или даже кислородом, проникающим к поверхности жидкости из окружающего воздуха. Чтобы ослабить действие кислорода, необходимо вносить достаточное количество красящего вещества. К концу опыта при частичной или полной потере окраски красителя следует проверить, восстановил ли он свой первоначальный цвет при окислении (аэрации или внесении йода) и, следовательно, действительно ли потеря окраски вызвана восстановлением.
Ниже (табл. 5) приводим перечень красящих веществ, используемых нами для определения окислительно-восстановительного потенциала вина, с примерными промежуточными значениями гН, при которых они изменяют свою окраску и нормальный потенциал (Еh) при pH 7.  
Таблица 5
Индикатор окислительно-восстановительного потенциала

Из этих красителей приготовляют водные растворы 1 1000, которые вносят в количестве нескольких миллилитров на литр, а высокоинтенсивные красящие вещества — не больше 1мл/л. Первые из них применяют для определения rH вина, хранящегося без доступа воздуха, последние используют для проветренных вин.
Следует отметить, что хотя при помощи красящих веществ и возможно определить состояние окисления-восстановления вина, но этот способ не годится для точного измерения потенциала. Это достигается только при помощи потенциометрического метода.
Значение окислительно-восстановительного потенциала в виноделии. Многие свойства вина и явления, протекающие в нем, связаны с присутствием или отсутствием кислорода, например старение, развитие дрожжей и бактерий, различные кассы, в значительной степени процессы осветления вина осветлителями и в особенности органолептические свойства — выветренность аэрированных вин и букет бутылочных вин. При обсуждении этих явлений нельзя ограничиваться учетом того факта, что вино имеет или имело соприкосновение с воздухом; недостаточно также определения содержания растворенного кислорода; необходимо при этом следить за окислительно-восстановительным потенциалом, который дает точные показания о состоянии вина в отношении равновесия окисления и восстановления.
Разумеется, что определенное количество кислорода, как и введение определенного количества кислоты, оказывает неодинаковое влияние на все вина, между тем потенциал, подобно pH, сразу же выявляет характер вина в его настоящем состоянии с гораздо большей точностью.
Приведем несколько примеров относительно значений окислительно-восстановительного потенциала в виноделии, который можно при желании выразить через rH.

1. Развитие микроорганизмов находится в зависимости от rH среды. В частности, окислительно-восстановительный потенциал является одним из факторов развития дрожжей, т. е. стимулирования процесса брожения или, наоборот, эффективного предупреждения вторичных брожений (Л. Жакмэн, 1935). Ж. де-Клерк при введении метиленовой сини в пиво установил, что интенсивное развитие дрожжей всегда наблюдалось в образчиках пива, сохранивших окраску, т. е. все еще обладавших высоким потенциалом. Известно, впрочем, что для спиртового брожения требуется та или иная степень проветривания.

Ход брожения и момент его прекращения во многом зависят от величины rH, при которой оно протекает и, следовательно, от способа закупорки сосуда.

1. Изменения в вине, особенно в красном, производимые окислениями в период его хранения, обусловлены потенциалом, при котором протекают эти окислительные процессы.
2. Железный касс связан с концентрацией ионов трехвалентного железа и, следовательно, с потенциалом.  

Медный касс в отличие от железного развивается параллельно с понижением потенциала. Потенциал равновесия между ионами двухвалентной меди (Сu+) и одновалентной (Сu+) не связан с pH и составляет примерно 180 мв. Он, стало быть, несколько превышает предельный потенциал, соответствующий равновесию вин, сохраняемых без доступа воздуха; это позволяет в таких винах восстанавливаться Сu II в Сu I, вследствие чего в сульфитированных винах появляется помутнение медного касса.

1. Тонкие вина, как белые, так и красные, хранящиеся в бутылках, развивают характерный аромат (букет) только при пониженном потенциале, поскольку букет образуется веществами, которые приобретают приятный запах только в своей восстановленной форме. Необходимо поэтому учитывать все факторы, в заметной степени, влияющие на этот потенциал и в особенности на предельный потенциал: состав вина, внешние условия, эффективность изоляции его от притока воздуха.

Развитие бактерий значительно снижает rH — примерно до 6,0, — чем, вероятно, и объясняется появление в подобных случаях нежелательного (accusé) букета.