VISOKA POLJOPRIVREDNO-PRAHRAMBENA ŠKOLA
STRUKOVNIH STUDIJA U PROKUPLJU
SEMINARSKI RAD
HEMIJSKI SASTAV ŠIRE
MENTOR: STUDENT
Prof. dr DEJAN DAVIDOVIĆ NEVENA JEVTIĆ
Br.ineksa PT 405/ 2016
MAJ 2016. PROKUPLJE
1. UVOD
Šira predstavlja grožđani sok dobijen gnječenjem celog grozda ili samo bobica. Obuhvata
pretežno sastojke unutrašnjeg, tečnog dela bobice (meso), mada u sastav šire mogu ući i sastojci
čvrstih delova grozda, čestice zemlje i predstavnici epifitne mikroflore grožđa što zavisi od
načina prerade, a naročito od načina i stepena ceđenja kljuka.Svi oni zajedno čine da šira bude
mutna. U fizičko-hemijskom pogledu šira je vodeni rastvor organskih jedinjenja.
Hemijski sastav šire
(Ribéreau – Gayon i Peynaud, 1986).
Sastojak % u širi
Voda
75 – 85
Šećer 17 – 25
Organske kiseline 0,4 – 1,2
Neorganske kiseline 0,15 – 0,30
Ostale materije 0,30 – 1,00
Specifična težina šire u stadijumu pune zrelosti grožđa kreće se od 1,06– 1,12.
Ona zavisi od sadržaja ekstraktivnih sastojaka rastvorenih u njoj, a to zavisi od sorte i ekoloških
faktora.S obzirom da je šećer procentualno i najzastupljeniji, to je i vrednost specifične težine
uglavnom funkcija sadržaja šećera u širi. Odnos šećera i kiselina čini ekonomsko- tehnološku
vrednost sorte. Korelacija između sadržaja šećera i specifične težine šire ima primenu u praksi za
određivanje sadržaja šećera u širi na osnovu merenja specifične težine .Na kvalitet grožđa i šire,
a i na hemijski sastav utiču sorta , klimatski uslovi, sastav zemljišta, primenjene agrotehničke
mere, vreme berbe grožđa , bolesti i štetočine vinove loze, način berbe i drugi faktori. Kvalitet
vina najvećim delom zavisi od hemijskog sastava šire, pa je veoma bitno poznavati hemijski
sastav šire da bi se primenile određene tehnološke mere radi korekcije hemijskog sastava ako je
to potrebno. Ranije su vinari na osnovu iskustva prenošenog s kolena na koleno primenjivali
razne mere da bi se postigao određeni kvalitet vina Danas se proizvodnja vina bazira na naučnim
činjenicama. Prvi je ukazao na značaj sastava vina Paster (1886) svojim delom “Studije o vinu”,
kao i o značaju transformacija koje se u njemu odigravaju. Današnja tehnologija vina ima
zadatak da od grožđa određenih sorti dobije vino odgovarajćeg kvaliteta.Da bi se to postiglo
mora se poznavati hemijski sastav grožđa, šire i vina .
1. 1 VODA
Kao rastvarač hranljivih materija u bobici, voda je od velikog značaja za životne funkcije tog
organa vinove loze. Količina vode u širi kreće se od 60 do 90 %, prosečno 80 %. Njen sadržaj
predstavlja odliku pojedine sorte, tako da rodnije sorte sadrže više vode i obrnuto. Sadržaj vode u
širi zavisi i od drugih faktora kao što su stupen zrelosti grožđa i ekološki uslovi u kojima se gaji
vinova loza.
1.2 UGLJENI HIDRATI
Ugljeni hidrati su osnovni sastojci grožđa, a nastaju u listui zelenoj bobici u procesu
fotosinteze. Stvara se skrob, a daljim razlaganjem skroba stvara se šećer.Najveći deo šećera
stvara se u listu dok se manji deo stvara i u zelenoj bobici dok sadrži hlorofil. Nakon šarka u
bobici se šećeri akumuliraju iz lišća i drvenastih delova loze. .
Količina šećera u grožđu redovnih berbi kreće se od 15 do 25 %, (150–250 g/L). Grožđe
izbornih berbi i grožđe napadnuto plemenitom plesni može imati i preko 300 g/L šećera.Ugljeni
hidrati iz grožđa prelaze u širu gde učestvuju u bihemijskim procesima bitnim za tehnologiju
U grožđu dolazi do enzimskog prelaza glukoze u fruktozu uz međuprodukt sorbitol. Odnos
glukoze se rapidno menja tokom vrenja jer kvasci lakše troše glukozu.Usled visokih temperatura
vrenja može doći do prekida alkoholne fermentacije. Kako kvasci prvo troše glukozu u ovakvim
vinima uglavnom zaostaje fruktoza (bakterije mlečne fermentacije mogu je razgraditi dovodeći
do manit-bolesti vina).
1. 2. 2 Disaharidi
Od disaharida u tehnologiji vina jedino ima značaja saharoza. Anhidrid je d- glukoze i d-
fruktoze, čvrsta je ,bele boje i slatkog ukusa. Rastvorljiva je u vodi, u alkoholu teže. Na 180 ºC
daje amorfnu masu, a na 200ºC karamelizuje. Količine saharoze u širi su obično male u odnosu
na sadržaj glukoze i fruktoze. U širi su koliličine između 2–5 g/l, ređe 6-9g/l a bilo je i slučajeva
sa 15,7 g/l. U sorte sa više saharoze spada malaga i direktno rodni hibridi. Vino sadrži saharozu
samo u slučajevima falsifikovanja dok u širi saharoza nije dokaz doslađivanja, jer je normalni
sastojak grožđa.U pogledu slatkoće saharoza zauzima sredinu ,odnos slatkoće glukoza -saharoza
-fruktoza = 69 : 100 : 152.
1.2.3 PEKTINSKE MATERIJE
Do nedavno se smatralo da veoma složen molekul pektina sadrži u sebi i smolaste materije, pa
su razna svojstva šire i vina pogrešno pripisivana pektinima, a ne smolastim materijama. Pektini
su polimeri galakturonske kiseline čiji je velik broj molekula smešten u linearnom
rasporedu .Međusobno su ovi molekuli povezani glikozidnim vezama , a karboksilne grupe
esterifikovane metilalkholom.Šira je bogatija pektinom od vina.U odnosu na drugo voće grožđe
ne obiluje pektinima.(više ima gumastih materija). Pektini prate celulozu u izgradnji strukture
biljne membrane, najčešće ispunjavajući međućelijski prostor .Pektinske materije imaju značajnu
ulogu u sazrevanju, skaldištenju i u industrijskoj preradi plodova i voća. Kada se plod razvija
protopektin se skladišti u ćelijskim zidovima i može se sakupljati. U biljkama ove materije
imaju ulogu u transportu i izmeni jonova , u vezivanju vode (štite ih od sušenja), a služe i kao
lepak za biljne ćelije (pri reparaciji oštećenog tkiva).
Pektinske materije su mešavina čistog pektina, gumastih materija i pentozana. Pektin ima
rastvorljiv i nerastvorljiv deo.Nerastvorljivi deo – protopektin, nalazi se u čvrstom delu bobice ,
najviše ga sadrži kožica. Enzimskom ili kiselom hidrolizom oslobode se rastvorljivi pektinski
lanci uz izdvajanja arbana i galaktana. Rastvorljivi deo pektina u širi čine pektin ( esterifikovana
poligalakturonska kiselina) i pektinska kiselina (neesterifikovana galakturonska kiselina).Tokom
sazrevanja grožđa dolazi do destrukcije pektina , bobica omekšava zbog hidrolize protopektina u
u rastvorljivi pektin (postoji i mogućnost mehaničkog oštećenja tokom tehnološkog procesa).
Tako nezrelo grožđe ima više protopektina , a zrelo više pektina.
Pektin deluje i kao zaštitini koloid. Kao koloidna materija u širi ometa izdvajanje pojedinih
frakcija (malo iskorištenje grožđa), a šire i mlada vina se sporije bistre. U toku alkoholne
fermentacije pektin podleže hidrolizi pri čemu se galakturonska kiselina oslobađa metil-alkohola.
Ova kiselina je nerastvorljiva i taloži se. Ona svojim prisustvom uzrokuje obrazovanje velike
količine pene na početku fermentacije. Pošto pektinske materije prate celulozu u biljnoj ćeliji,
više će ih biti u čvrstim delovima grozda nego u širi. U vezi sa tim se objašnjava način
vinifikacije, kao i uticaj načina ceđenja kljuka na sadržaj etilalkohola u vinu.
1.2.4 SMOLASTE MATERIJE
Ove materije nisu hemijski vezane za pektine, ali se nalaze kao njihovi pratioci i izmešane
su sa njima.To su biljne smole polisaharidne prirode u čiji sastav ulaze D-glukuronska i D-
galakturonska kiselina i monosaharidi D-galaktoza, L-arabinoza, D-ksiloza, L-ramnoza i L-
fukoza Najpoznatiji su galaktani i arabani. U širi i vinu ima više smolastih materija nego čistog
pektina.Ove materije su više prisutne u grožđu napadnutom plemenitom plesni, nego u zdravom.
Smolaste materije se ponašaju kao koloidne zaštitne materije i kao takve teže da održe kloidni
sistem šire i vina stabilnim.Ova osobina se koristi primenom gumiarabike u stabilizaciji koloidne
materije bojene frakcije crnih vina.
1.2.5 SLUZASTE MATERIJE
Sluzi su produkt normalnog metabolizma biljaka i predstavljaju rezervne hranljive
materije ili materije koje zadržavaju vodu. To su heteropolisaharidi, sastoje se uglavnom od
polimerizovanih heksoza, a za širu i vino od značaja su glukomanani, koji imaju odnos glukoze i
manoze 1:3, kao i dekstrani. Dekstrani su sastavljeni od molekula α-D-glukopiranoze. Dekstran
proizvode neki mikroorganizmi. Kod grožđa je to gljivica
Botrytis cinerea,
tako da šira dobijena
od grožđa koje je zaraženo ovom gljivicom sadrži manje ili više dekstrana.Ova materija se taloži
u 25% alkoholu u vidu karakterističnih končića. Dekstran se u širi i vinu ponaša kao zaštitni
koloid i ometa bistrenje. Osim toga zapušava brzo filter pri filtraciji. Vina proizvedena od grožđa
napadnutog plemenitom plesni se teško bistre, ali ako se filtriraju, pa se podvrgnu bistrenju sa
taninom, bistrenje će se obaviti bez problema.
1.3 KISELINE – ACIDITET ŠIRE
Posle šećera najvažniji sastojak šire su kiseline- aciditet šire. Kiselost uzrokuju kiseline i
njihove kisele soli koje se nalaze u slobodnom i vezanom obliku. Zajedno sa šećerom čine
tehnološku vrednost svake pojedine sorte. Količina kiselina koje se mogu neutralisati (titracioni
aciditet) kreće se u širi od 3 - 12 g/l, izražen u vinskoj kiselini od 4-8g/l, a u vinu između 4 i 10
g/l. Vrednost realnog aciditeta se kreće između pH 2,5-3,8. Količina kiselina ili ukupni aciditet
šire, zavisi najviše od sorte vinove loze i stepena zrelosti grožđa kao i od vremenskih uslova
tokom sazrevanja grožđa. Sorta sa visokim aciditetom kod nas je smederevka, a nizak aciditet
daje plovdina. Kod iste sorte na aciditet utiču klimatski i geomorfološki faktori, pa tako u
južnijim krajevima određena sorta daje niži aciditet od iste sorte gajene u severnijim krajevima.
Aciditet soka grožđa menja se tokom zrenja grožđa. U početku rasta bobice aciditet
grožđanog soka se povećava (stvaranje organskih kiselina u listu i zelenoj bobici) na račun
nepotpune oksidacije šećera, jer on pod anaerobnim uslovima ulazi u Krebsov ciklus. Ovo
povećanje ide do svog maksimuma, a zatim aciditeta pada, da bi pojavom šarke došlo do naglog
i velikog pada kiselina (smanjuje se sadržaj slobodnih kiselina i raste količina primarnih i
neutralnih soli). U daljem procesu sazrevanja grožđa opadanje vrednosti aciditeta nastavlja se
blažim i ravnomernijim tokom. Opadanje aciditeta u periodu sazrevanja bobice, uslovljeno je
potpunom oksidacijom kiselina u vodu i CO2, delom zbog disanja bobice, a delom zbog
neutralizacije kiselina baznim materijama iz tla, koje biljnim sokovima vinova loza prima preko
korena. Baze i kiseline stvaraju soli. Deo kiselina veže se sa Ca i Mg, a najviše je zastupljen
kalijumov kiseli tartarat. Dotok minerala i ostalih materija zavisi od padavina u periodu
sazrevanja. Odnos slobodnih i vezanih kiselina zavisi od sastava zemljišta i količine padavina.U
sušnim godinama je priticanje alkalnih minerala relativno slabije tako da će kiseline u grožđu biti
više u slobodnom stanju, alkalitet pepela će biti niži, a time je realni aciditet veći (manje vezanih
kiselina- veći pH). Kada su obilnije padavine obilnija je ishrana vinove loze, a time i veća
neutralizacija kiselina u bobici stvaranjem soli, što se ogleda manjim realnim aciditetom (više
vezanih kiselina). Aciditet grožđanog soka nije podjednako raspoređen u unutrašnjosti
bobice, postepeno raste od periferne zone prema unutrašnjosti tako da je zona oko semenki
najbogatija kiselinama. U praksi je to važno kod muljanja. Što se duže mulja, to će više kiselina
biti u širi i obrnuto. Ukupna ili titracijska kiselost se izražava u g/L kao vinska kiselina,a
određuje se neutralizacijom svih kiselina i njihovih soli. Osim ukupne kiselosti kod šire ili vina
lišću, jabučna kiselina prelazi u bobicu gde kao energetski materijal za procese disanja u bobici
podleže oksidaciji, razgrađujući se na vodu i CO2. Dobro je rastvorljiva u vodi i alkoholu što je
otežavajuća okolnost kod otkiseljavanja.U grožđu se jabučna kiselina nalazi manje kao slobodna,
više u obliku malata, od kojih su najviše zastupljene soli K, Ca i Mg. Jabučna kiselina prelazi
iz šire u vino, tako da vina nepovoljnih godina imaju više ove kiseline, dajući im neharmoničan i
grub ukus. Jabučna kiselina jedna je od najnestabilnijih kiselina, pa u vinu podleže promenama.
Za vreme vrenja razgrađuju je kvasci i bakterije u etil-alkohol i CO2. Pošto njen veći sadržaj u
vinu deluje nepovoljno na organoleptička svojstva (opor, neharmoničan,ukus na zeleno) poželjno
je da u takvim slučajevima dođe do biološke razgradnje ove kiseline. To se dešava pod uticajem
mlečno-kiselih bakterija koje stvaraju mlečnu kiselinu (prijatnijeg i blažeg ukusa) i CO2.
1.3.1.3 Limunska kiselina
OH
/
COOH – CH2 - C - CH2 - COOH
│
COOH
U širi i vinu nalazi se u manjoj količini od vinske i jabučne.U toku razvoja bobice sadržaj
limunske kiseline se mnogo ne menja i kreće se u proseku od 0,3-0,8 g/l. Iz šire prelazi u vino, u
kome je dosta nepostojana, a mogu je metabolisati mlečno-kiselinske bakterije.Nastaje u toku
glikolize, Krebsovom ciklusu i ciklusu glioksalne kiseline, a mogu je iz šećera grožđa stvoriti i
plesni (
Botrytis
). Vina od grožđa napadnuta plemenitom plesni sadrže više ove kiseline. Kod
vina slabijeg aciditeta koristi se za dokiseljavanje, ali najviše do50g na hektolitar vina.
Pravilnikom je dozvoljeno dokiseljavanje limunskom kiselinom koja u vinima s kontrolisanim
poreklom ne sme prelaziti 1 g/l.
1.3.1.4 Ćilibarna kiselina
COOH – CH2 - CH2 - COOH
Nastaje u grožđu, pa se u manjoj meri nalazi i u širi .Nastaje nepotpunom oksidacijom
glukoze i sreće se u nezrelom grožđu i voćnim plodovima. Uglavnom je to kiselina fermentacije
jer se javlja kao sekundarni proizvod alkoholne fermentacije, pa je značajnija u sastavu vina
nego šire. U manjoj meri nastaje degradacijom glutaminske kiseline.
1.3.1.5 Ostale organske kiseline
Glikolna kiselina
–nalazi se samo u širi dobijenoj od nedovoljno zrelog grožđa.To je bezbojna,
kristalna materija lako rastvorljiva u vodi i u alkoholu.
Oksalna kiselina
- nalazi se u grožđu u obliku Ca-oksalata. Nije rastvorljiva vodi pa ostaje u
komini i ne prelazi u širu.
Glukonska kiselina
- ne javlja se u zdravom , nego samo u grožđu koje je napala neka
plesan (
Botrytis cinerea
je stvara iz glukoze). Ne podleže alkoholnoj fermentaciji tako da iz šire
prelazi u vino.Šire od grožđa sa plemenitom plesni sadrže je od 1–6g/l,zavisno od stepena plesni.
Njeno prisustvo u širi i je znak da potiče od grožđa koje je napala plemenita ili siva plesan.
Glukuronska kiselina
- u širi se može naći samo u tragovima (do 425 mg/l), dok je više sadrže
šire od grožđa s plemenitom (do 1,2g/l) ili nekom drugom plesni, kao i šire koje potiču od grožđa
koje je napadnuto od grožđanog moljca.Oslobađa se enzimskom hidrolizom pektina. Zbog svoje
aldehidne grupe ova kiselina redukuje Felingov rastvor.Ne podleže alkoholnoj fermentaciji pa iz
šire može preći u vino u kome njen sadržaj može biti od 0,4-1.25g/l.
Salicilna kiselina
- nađena je u grožđu u količini od 380 mg/l (u obliku metilestra). To je bela,
kristalna supstanca , teško rastvorljiva u vodi a lako u etrima i alkoholima. Poznata je kao jak
konzervans.
