Hóa học đằng sau rượu vang đỏ

Để bổ sung cho các bài đăng về hóa thực phẩm trên blog, loạt bài bổ sung này sẽ xem xét các hóa chất chính tạo nên đặc tính của đồ uống có cồn. Bài viết hôm nay sẽ xem xét một số họ hóa chất trong rượu vang đỏ góp phần tạo nên màu sắc và hương vị của nó. Hãy giành ít thời gian để theo dõi nhé!

Đôi nét

Theo wikipedia thì rượu vang đỏ hay còn gọi là vang đỏ hay rượu nho đỏ là một dạng phổ biến của rượu vang được làm từ những loại nho đậm màu. Vang đỏ thường có màu đậm pha trộn giữa màu đỏ, đen và tím. Quá trình làm rượu vang đỏ thì vỏ nho cũng được nghiền nát cùng với ruột để tạo ra nước ép rồi lên men (ủ) thành rượu.

Rượu vang đỏ cũng có một số mùi vị đặc trưng như mùi anh đào, mùi nho khô, mùi dâu tây, mùi quả mâm xôi, mùi quả phúc bồn tử, mùi quả lý chua, mùi quả lý gai, mùi quả sung, mùi hạt tiêu (trắng và đen), mùi coca, mùi da, mùi bánh mì nướng, mùi khói, mùi cam thảo, mùi café moka, mùi quế, mùi hành tỏi…. Các nhà sản xuất thường pha trộn các loại nho để tạo ra một hương vị đặc trưng.

Hóa học đằng sau

Rượu vang đỏ đã được tán thành trong nhiều năm vì những lợi ích sức khỏe được cho là của nó, từ  những tuyên bố rằng nó có thể giúp chúng ta sống đến 150 tuổi, đến những khẳng định rằng các chất hóa học trong nó có thể giúp ngăn ngừa ung thư. Mặc dù đây chắc chắn là một phương tiện rất dễ chịu để biện minh cho một (hoặc một vài) ly rượu, nhưng chúng đúng đến mức nào? Tương tự, ‘tannin’ thường được nhắc đến trong giới rượu khi thảo luận về hương vị và chất lượng của rượu vang, nhưng tannin  gì, và chúng có ảnh hưởng gì đến chất lượng của rượu?

Nói chung, rượu vang đỏ là một hỗn hợp phức tạp của một số lượng lớn các chất hóa học; Không có con số chính xác, nhưng ước tính dao động từ khoảng 800 hợp chất khác nhau đến hơn 1000. Một loại rượu vang đỏ trung bình sẽ chứa 86% nước và 12% rượu etylic. Glycerol (còn được gọi là glycerin) chiếm khoảng 1%, với nhiều loại axit chiếm thêm 0,4%. Các hợp chất được gọi là tannin và phenol chỉ bao gồm 0,1% rượu vang đỏ trung bình của bạn – nhưng chúng ta sẽ xem xét những hợp chất này khi kiểm tra các hợp chất góp phần tạo nên màu sắc và hương vị.

Trước tiên, chúng ta nên giải thích các hợp chất phenolic là gì. Phenol, được hiển thị dưới đây, là ví dụ đơn giản nhất về hợp chất phenolic. Nó bao gồm một nhóm hydroxyl (một nguyên tử oxy liên kết với một nguyên tử hydro) được liên kết với một vòng benzen, chứa sáu nguyên tử cacbon. Các hợp chất phenolic trong rượu có phần phức tạp hơn thế này, nhưng tất cả chúng sẽ bao gồm một số đơn vị phenol trong cấu trúc của chúng.

Cấu trúc của phenol. Ảnh: wikipedia

Trong rượu vang đỏ, chúng ta chủ yếu quan tâm đến flavonoid – một loại hợp chất phenolic thường được tìm thấy trong nhiều loại thực vật. Bốn phân lớp được tìm thấy trong rượu vang là catechin (hoặc flavan-3-ols), flavonols, anthocyanins và tannin. Đến lượt mình, mỗi lớp phụ đóng góp một phần nào đó vào hương vị, màu sắc hoặc đặc tính của rượu do sự khác biệt trong phạm vi rất lớn của các hợp chất chứa trong đó.

Anthocyanins

Họ hợp chất đầu tiên chúng ta sẽ xem xét, anthocyanins, bắt nguồn từ vỏ của những quả nho được sử dụng để làm rượu vang. Những hợp chất này, cùng với các dẫn xuất của chúng, đóng góp phần lớn vào màu sắc của rượu vang đỏ. Trên thực tế, màu sắc của chúng phụ thuộc vào nồng độ axit xung quanh; các axit trong rượu vang tạo ra màu đỏ, nhưng trong các dung dịch kiềm, các hợp chất tương tự có thể tạo ra màu xanh lam, hoặc thậm chí màu xanh lá cây và màu vàng ở độ kiềm cao hơn. Đây là những hợp chất tương tự tạo ra màu sắc của các loại quả như mâm xôi và mâm xôi, cũng như nhiều loại sắc thái khác nhau được nhìn thấy trong lá mùa thu.

Khi rượu vang ủ lâu năm, các phân tử anthocyanins có thể trải qua nhiều phản ứng khác nhau để tạo thành các ‘phức hợp’ lớn hơn, điều này cũng có thể góp phần tạo nên màu đỏ của rượu. Kết quả là, mặc dù nồng độ anthocyanins trong chai rượu vang sẽ liên tục giảm xuống khi chúng được kết hợp vào những phức hợp lớn hơn này, nhưng màu đỏ vẫn sẽ được duy trì.

Flavan-3-ols

Họ hợp chất thứ hai, flavan-3-ols, góp phần tạo ra vị đắng của rượu vang. Chúng có nguồn gốc chủ yếu từ hạt nho và nồng độ của chúng trong rượu vang đỏ có thể lên đến 800mg / L. 20mg / L là ngưỡng cần thiết để ghi nhận vị đắng từ rượu vang và nồng độ cồn cao hơn đã được chứng minh là làm tăng độ đắng này. Catechin và epicatechin là flavan-3-ols chính được tìm thấy trong rượu vang đỏ; những hợp chất này cũng được tìm thấy ở nồng độ cao trong tràsô cô la đen, và có liên quan đến lợi ích sức khỏe do hoạt động chống oxy hóa.

Flavonols

Các flavonol cũng có cấu trúc tương tự như flavan-3-ols, chỉ với một vài khác biệt nhỏ. Tuy nhiên, những điều này đủ quan trọng để flavonols không góp phần vào vị đắng của rượu, như flavan-3-ols – trên thực tế, chúng vẫn chưa có bất kỳ tác động cảm giác nào do chúng gây ra. Chúng cũng có đặc tính chống oxy hóa, nhưng nghiên cứu cho thấy chúng có trong rượu vang đỏ với nồng độ quá thấp để được coi là một nguồn tốt, ít nhất là so với các nguồn tự nhiên khác như hành vàng hoặc trà. Tuy nhiên, chúng góp phần tạo nên màu sắc của rượu vang đỏ bằng cách tạo phức với anthocyanins đã đề cập trước đó.

Cấu trúc của các sản phẩm ngưng tụ của anthocyanin và flavan-3-ols. Ảnh: Fei He

Tannins

Họ cuối cùng của hợp chất cần xem xét là tannin. Tanin là các polymer – có nghĩa là nhiều phân tử nhỏ hơn liên kết với nhau để tạo thành một chuỗi dài. Các ví dụ phổ biến hơn về polymer là nhựa nhân tạo, hoặc xenlulozơ trong thực vật. Chất tannin cô đặc là lớp chính được tìm thấy trong rượu vang đỏ, bao gồm nhiều phân tử flavan-3-ol khác nhau liên kết với nhau – có đến 27 phân tử trong một polymer trong một khi nho được sử dụng để làm rượu vang được thu hoạch lần đầu tiên. Một số tannin cũng có thể đến từ các thùng rượu được ủ lâu năm.

Chất tannin trong rượu vang đỏ góp phần vào việc làm se, chát hoặc khô, cũng như vị đắng. Khi bạn uống rượu vang, chất tannin sẽ phản ứng với các protein trong nước bọt của bạn. Điều này tạo thành kết tủa và dẫn đến cảm giác khô da. Rõ ràng, sự thay đổi của nồng độ tannin sẽ ảnh hưởng đến độ khô cảm nhận được. Chúng cũng có thể góp phần tạo nên màu sắc bằng cách kết hợp với anthocyanins.

Theo thời gian, ban đầu người ta cho rằng các polymer tannin lâu ngày hình thành cuối cùng có thể tự kết tủa ra khỏi rượu và đây là một trong những nguyên nhân gây ra sự xuất hiện của cặn lắng dưới đáy chai. Tuy nhiên, điều này vẫn chưa được khoa học chứng minh một cách thuyết phục và gần đây người ta cho rằng các polymer tannin thực sự có thể ngắn dần khi rượu vang lâu năm. Thật khó tin khi nghĩ rằng, trong một chai rượu duy nhất, có vô số phản ứng hóa học liên tục xảy ra – nhưng nó cũng khiến các hóa chất bên trong rất khó nghiên cứu!

Cuối cùng về chủ đề tannin, chúng cũng có thể là lý do khiến một số người bị đau đầu hoặc đau nửa đầu sau khi uống rượu vang đỏ. Điều này đã được chứng minh là một tác dụng có thể chứng minh được của rượu vang đỏ ở một số người, và người ta cho rằng tannin có thể gây ra điều này bằng cách thay đổi mức serotonin. Tuy nhiên, với điều này, một số khả năng khác đã được đề xuất, nhưng hiện tại chúng ta không thể xác định chính xác một phân tử cụ thể.

Câu chuyện về resveratrol

Bài viết cũng đã đề cập đến những lợi ích sức khỏe được cho là của rượu vang đỏ ở đầu bài viết và chúng tôi đã đề cập đến các đặc tính chống oxy hóa của một số họ hợp chất mà chúng tôi đã kiểm tra. Tuy nhiên, một phân tử khác trong rượu vang đỏ là trọng tâm chính của những lợi ích sức khỏe trong những năm gần đây: resveratrol, được hiển thị bên dưới. Nó đã được chứng minh trong các nghiên cứu rằng resveratrol, cũng như có đặc tính chống oxy hóa, có thể giúp ngăn ngừa huyết áp cao (tăng huyết áp) ở chuột, và cũng có tác dụng chống viêm.

Cấu trúc của trans-resveratrol. Ảnh: Internet

Tại thời điểm này, cần phải chỉ ra rằng, đối với tất cả những lời quảng cáo thổi phồng về chất chống oxy hóa, chúng ta thực sự cần một số gốc tự do mà chúng phản ứng trong cơ thể chúng ta – đó không chỉ đơn giản là trường hợp càng nhiều chất chống oxy hóa thì càng tốt. Câu chuyện về resveratrol cũng cho thấy rằng, trong khi thử nghiệm trên động vật có vô số lợi ích trong việc thử nghiệm dược phẩm để điều trị bệnh, nó cũng có thể tạo ra kết quả hơn là đôi khi không thể lặp lại ở người. Đó chính xác là những gì đã xảy ra gần đây với resveratrol, với nghiên cứu (chi tiết ở đây) dường như cho thấy rằng mức độ resveratrol có trong rượu vang đỏ là không đủ để quan sát thấy bất kỳ lợi ích rõ ràng nào – ít nhất là trong khoảng thời gian chín năm của nghiên cứu.

Mặc dù điều này không có nghĩa là con đường nghiên cứu resveratrol đã kết thúc, nhưng liệu việc uống rượu vang đỏ có lợi cho sức khỏe hay không vẫn còn là vấn đề đáng nghi ngờ. Tuy nhiên, lần tới khi bạn uống một ly, ít nhất bạn có thể ngạc nhiên trước vô số các hợp chất hóa học tạo ra màu sắc và hương vị của nó.

Bài viết đến đây là hết rồi. Hi vọng sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong tương lai. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng nhé!

Tham khảo WikipediaCompound Interest.

Đăng ký Bản tin
BÀI ĐĂNG MỚI

Đăng ký danh sách gửi thư của chúng tôi và nhận những nội dung thú vị và cập nhật vào hộp thư đến email của bạn.

Cảm ơn bạn đã đăng ký.

Đã xảy ra lỗi.

Share: