Úvod / Informácie / Rastlinná výroba / Vinič a víno

Manažment obsahu organických kyselín v hrozne, mušte a víne

01-06-2017
Ing. Štefan Ailer, PhD.; Doc. PeadDr. Ing. Jaroslav Jedlička, PhD. | stefan.ailer@uniag.sk
Katedra ovocinárstva, vinohradníctva a vinárstva, Fakulta záhradníctva a krajinného inžinierstva, SPU v Nitre
(zdroj: Vinič a víno 6/2016, príloha str. 6-8)

ÚVOD

Klimatické pomery 47. a 48. rovnobežky, dávajú našim vínam originalitu. Takéto vína majú šancu byť jedinečné, svieže, živé, expresívne. A popri týchto devízach prináša terroir Slovensko nemalé riziká, v podobe výkyvov medzi jednotlivými pestovateľskými ročníkmi. V roku 2016 dali enológom zabrať organické kyseliny a hlavne ich skladba. Silné jarné mrazy na konci apríla udreli na mnohých lokalitách vo fáze, keď mali mladé letorasty 2 – 5 listov. V poškodených porastoch sme boli svedkami dvoch úplne odlišných fenologických fáz na jednom kry naraz:

  1. Súkvetia na letorastoch, ktoré nezmrzli, kvitli začiatkom júna.
  2. Súkvetia na letorastoch vypučaných z podočiek po regenerácii krov boli omnoho chudobnejšie a tieto kvitli a vyvíjali sa cca o 20 dní neskôr ako súkvetia z hlavných letorastov (obrázok 1 a 2).

Obr. 1: Detail viničového kra, kde časť mladých letorastov zmrzla a časť zostala nepoškodená, čo viedlo k “dvom rôznam fenofázam” na jednom kry naraz

Obr. 1: Detail viničového kra, kde časť mladých letorastov zmrzla a časť zostala nepoškodená, čo viedlo k “dvom rôznam fenofázam” na jednom kry naraz
(foto: autori)

Obr. 2: Po neskorých jarných mrazoch sme boli v mnohých lokalitách svedkami dvoch úplne odlišných fenologických fáz na jednom kry naraz. Súkvetia na letorastoch, ktoré nezmrzli, kvitli začiatkom júna. Súkvetia na letorastoch vypučaných z podočiek kvitli cca o 21 dní neskôr. Pri takejto nevyrovnanej zrelosti plodov bolo mimoriadne ťažké manažovať kvalitatívne parametre hrozna

Obr. 2: Po neskorých jarných mrazoch sme boli v mnohých lokalitách svedkami dvoch úplne odlišných fenologických fáz na jednom kry naraz. Súkvetia na letorastoch, ktoré nezmrzli, kvitli začiatkom júna. Súkvetia na letorastoch vypučaných z podočiek kvitli cca o 21 dní neskôr. Pri takejto nevyrovnanej zrelosti plodov bolo mimoriadne ťažké manažovať kvalitatívne parametre hrozna
(foto: autori)

Pri takejto nevyrovnanej zrelosti plodov bolo mimoriadne ťažké manažovať kvalitatívne parametre hrozna. K tejto výnimočnej anomálii sa pridalo nestále počasie počas vegetácie, s rekordnými úhrnmi zrážok.

ORGANICKÉ KYSELINY VÍNA

Hroznový mušt obsahuje organické kyseliny: vínnu, jablčnú a z pohľadu acidity v nevýznamnej miere aj citrónovú. Pri cielenom bakteriálnom fermentačnom procese vzniká kyselina mliečna. Kyselina octová je nežiaducim produktom fermentácie baktérií i kvasiniek a patrí medzi prchavé kyseliny.

Kyselina vínna

Je atribútom príjemnej kyslosti a šťavnatosti vína. V bielych a rosé vínach býva jej obsah do 6 g/l a v červených do 5 g/l. V prípade nesprávnej technológie spôsobuje kyselina vínna kryštalické sedimenty (vínny kameň) v nafľašovanom víne. Ide o hydrogenvínan draselný a vápenatý. Sedimenty nie sú zdravotne škodlivé, opticky však poškodzujú produkt a zákazník ich nie vždy akceptuje.

Kyselina jablčná

Je senzoricky drsnejšia a menej harmonická ako vínna. Pri dozrievaní hrozna sa transformuje na cukry a jej obsah v hrozne sa znižuje. Obsah kyseliny jablčnej v bielych a ružových vínach sa pohybuje od 1,0 – 3,0 g/l. Kyselina jablčná je prirodzeným nositeľom šťavnatosti a ovocnosti bielych a rosé vín z našej zemepisnej šírky. V červených vínach určených na vyzrievanie je potrebné znížiť obsah kyseliny jablčnej pod 1,0 g/l, v opačnom prípade by boli neharmonické a ich triesloviny by pôsobili príliš adstringentne (drsne). Optimálne je jej odbúranie biologickými metódami.

BIOLOGICKÉ METÓDY ODBÚRANIA KYSELINY JABLČNEJ

  1. Pri jablčno-mliečnej bakteriálnej fermentácii (JMF) dochádza k dekarboxylácii silne disociovanej dvojsýtnej kyseliny jablčnej na jemnejšiu jednosýtnu kyselinu mliečnu a oxid uhličitý.

Skvasovanie kyseliny jablčnej baktériami mliečneho kvasenia prebieha podľa rovnice:

HOOC – CH2 – CHOH – COOH             CH3 – CHOH – COOH + CO2

134 g kyseliny jablčnej                         90 g kyseliny mliečnej + 44 g oxidu uhličitého

   100 %                                                  67 %                              33 %

Degradácia kyseliny jablčnej na kyselinu mliečnu nezníži extrakt vín, zníži sa len jeho neharmonická kyslosť. JMF má však aj ďalšie výhody. Kyselina jablčná je mimoriadne mikrobiologicky nestabilná a je častým zdrojom uhlíka a ľahko dostupnej energie pre mnohé druhy baktérií. Naopak, kyselina mliečna je mikrobiologicky veľmi stabilná a má konzervačné účinky. Vína, v ktorých prebehla JMF, sú tak stabilnejšie a odolnejšie voči ďalším bakteriálnym kontamináciám.

Vína určené na JMF ponecháme na jemných kvasničných kaloch, teplotu v nádrži zvýšime na 15–20 °C, zaočkujeme čistou kultúrou baktérií podľa návodu v technickom liste a celý obsah nádrže 1x denne premiešame. Víno stáčame z kvasničných kalov, až keď sa kyselina jablčná odbúra a víno získa harmonickú chuť. Silnejším alebo slabším sírením možno veľmi úspešne regulovať intenzitu JMF. Realizátorom tohto procesu sú mliečne baktérie Oenococcus oeni, donedávna známe skôr pod názvom Leuconostoc oenos.

Proces JMF býva za priaznivých podmienok taký intenzívny, že je ho možné omylom považovať za ešte prebiehajúce alkoholové kvasenie. Vznikajúci CO2 spôsobuje pri JMF perlenie a zvýšenie objemu, rovnako ako alkoholová fermentácia. Vo fáze hlavného kvasenia je preto potrebné odčerpať určité množstvo vína z nádrže, aby nepretieklo.

Na trhu je dostupných veľa prípravkov ušľachtilých baktérií jablčno-mliečneho kvasenia, pričom predajcovia poskytujú aj odborné poradenstvo.

Zásady jablčno-mliečnej fermentácie

a) Jablčno-mliečne kvasenie je priaznivejšie a prirodzenejšie ako chemické odkysľovanie.

b) Neskúsený vinár by mal uprednostniť ušľachtilé baktérie JMF. Spontánna (neušľachtilá) mikroflóra produkuje popri žiaducej kyseline mliečnej viac nežiaducich vedľajších produktov metabolizmu ako ušľachtilá (diacetyl, acetoín, manitol, kyselina octová).

c) V prípade, keď je vo víne obsah zvyškových cukrov nad 4 g/l, neprebieha len JMF, ale často aj mliečne kvasenie, t. j. premena cukrov na kyselinu mliečnu, pričom vzniká i kyselina octová. Vo vínach s obsahom zvyškových cukrov treba využitie JMF dôkladne uvážiť.

d) JMF treba zastaviť ihneď po odbúraní kyseliny jablčnej na hodnotu 0,2 - 0,3 g/l. Ku koncu JMF, keď sa spotrebuje všetka kyselina jablčná, môžu mliečne baktérie začať rozkladať iné organické látky vína a vo zvýšenej miere tvoriť diacetyl i prchavé kyseliny.

e) Diacetyl, ako vedľajší produkt JMF, vzniká zlúčením dvoch molekúl acetaldehydu. Je často nepríjemným sprievodcom inak žiaducej JMF. Diacetyl má vôňu margarínu, ktorá sprevádza aj kvasenie kapusty. Názory naň sú rôzne. Zrením vína sa postupne transformuje na senzoricky menej rušivý 2,3-butándiol a jeho negatívny účinok sa stráca.

f) Pred JMF nie je vhodné použiť v technológii kyselinu citrónovú. Baktérie JMF ju metabolizujú, pričom tvoria kyselinu octovú a ďalšie nežiaduce produkty. Prirodzený obsah kyseliny citrónovej v mušte je spravidla do 0,4 g/l. Tento obsah nepredstavuje z pohľadu vedľajších produktov JMF žiadne kvalitatívne riziko.

g) JMF si vyžaduje určitý čas na iniciáciu a následne prebehne samotné kvasenie. Nemožno očakávať, že tento proces sa uskutoční v priebehu niekoľkých hodín. Trvá niekoľko dní, v závislosti od podmienok.

h) Nutnou podmienkou priebehu JMF je minimálny, resp. žiaden obsah voľného SO2 (10–15 mg/l) a nie príliš vysoký obsah celkového SO2 (do 50 mg/l). Preto tu nastáva akýsi konflikt záujmov, keď víno tesne po prekvasení, náchylné na oxidáciu, nemožno zasíriť. Je bezpodmienečne nutné, aby nádoby s vínom, v ktorom sa čaká na štart JMF boli pravidelne dolievané. Odčerpať časť vína je potrebné až v hlavnej fáze kvasenia, keď sa tvorbou CO2 zväčšuje jeho objem.

i) Potlačenie JMF nie je náročné. Víno stačí oddeliť od kvasničných kalov, čím sa zabráni kontaktu s kvasničným autolyzátom, odsíriť (citlivosť baktérií JMF na SO2 je veľmi vysoká) a uchovávať pri nízkej teplote.

j) Na zamedzenie, prípadne zastavenie JMF je možné použiť aj enzým lyzozým, ktorý spoľahlivo inhibuje metabolizmus baktérií.

k) JMF je potrebné iniciovať ihneď po hlavnom alkoholovom kvasení a prvom stočení. Vo víne sa vtedy nachádzajú odumreté kvasinky, ktoré poskytujú baktériám JMF živiny. Odkladanie JMF po druhom stáčaní vína, prípadne na jar by bolo veľkou chybou.

Ďalšie spôsoby biologického odbúravania kyseliny jablčnej v technológii výroby vína

  1. Kyselinu jablčnú dokážu dekarboxylovať aj kmene kvasiniek Schizosaccharomyces pombe. Pre harmóniu a stabilitu budúceho vína je najvýhodnejšie, ak tento proces prebieha už v mušte, súčasne s alkoholovou fermentáciou. Na trhu sú už dostupné takéto, imobilizované kvasinky v algináte vápenatom. Odbúravajú kyselinu jablčnú v jablčno - alkoholovom cykle, bez tvorby kyseliny mliečnej a octovej. Je to veľká výhoda hlavne pre výrobu bielych a ružových vín, v ktorých stredoeurópsky konzument očakáva ovocnosť a neakceptuje kyselinu mliečnu, ani iné vedľajšie produkty JMF.

Chemická rovnica jablčno-alkoholového kvasenia je nasledovná:

HOOC – CH2 – CHOH – COOH        CH3CH2OH + 2 CO2

  1. Na odbúravanie kyseliny jablčnej využívame aj karbonickú maceráciu rmutu. Ide o intracelulárnu enzymatickú maceráciu. Princípom je dekarboxylácia kyseliny jablčnej v atmosfére CO2, bez tvorby kyseliny mliečnej. Využíva sa hlavne na výrobu „mladých“ červených vín, kde potrebujeme pomerne rýchlo získať harmóniu senzorických vlastností a zachovať ovocnosť. Celé, odstopkované, ale nezomleté bobule (v prípade mechanizovaného zberu je to kombinácia rmutu a celých bobúľ) sa v tomto prípade macerujú v atmosfére vznikajúceho CO2. Pri dekarboxylácii kyseliny jablčnej v riadenej atmosfére oxidu uhličitého vzniká glycerol, kyselina pyrohroznová a v stopových množstvách niekoľko ďalších kyselín. Zo sacharidov pritom vzniknú max. 2 obj. % etanolu. Oxid uhličitý zároveň zabraňuje pôsobeniu vzdušného kyslíka a oxidačných enzýmov. Mušt získava zo šupiek a dužín žiaduce zložky – farbivá, aromatické látky, primárny a sekundárny buket, ovocnosť a jemnosť. Adstringencia a trpkosť sú potláčané.

Na realizáciu karbonickej macerácie je potrebné zodpovedajúce technické vybavenie. Nádrž musí byť odolná voči vnútornému pretlaku, mať možnosť dávkovania oxidu uhličitého a je vybavená poistným ventilom, ktorý pri prekročení želaného tlaku vypúšťa nadbytočný CO2. Pre vytvorenie ochrannej atmosféry postačuje regulácia tlaku vznikajúceho oxidu uhličitého na 0,1 až 0,12 MPa. Samozrejmosťou musí byť možnosť regulácie teploty. Teplota pri karbonickej macerácii by sa mala pohybovať od 15 do 20 °C a v tomto režime môže proces trvať 10 – 15 dní. Po macerácii rmut vylisujeme a mušt prekvasíme v štandardnom režime na želanú hodnotu etanolu.

Karbonická macerácia sa v amatérskych podmienkach v otvorenej nádobe nedá uskutočniť. Vplyv oxidu uhličitého na rmut je v tomto prípade obmedzený. Je tu veľké riziko nadmerného okysličenia rmutu a pri zvýšenej teplote sa bakteriálnou činnosťou tvoria prchavé kyseliny.

Dnešnú modernú výrobu červených vín si bez odbúrania kyseliny jablčnej vieme už iba ťažko predstaviť. Vedú nás k tomu nároky konzumenta, ktorý v súčasnosti (okrem „mladých vín“) odmieta červené vína s obsahom kyseliny jablčnej.

Kyselina citrónová

Obsah prirodzenej kyseliny citrónovej v mušte býva do 0,4 g/l. V zmysle platných predpisov sa môže použiť ako prídavná látka na stabilizáciu proti kovovým zákalom, a to v takom množstve, aby jej celkový obsah neprekročil hodnotu 1,0 g/l. Je mikrobiálne veľmi nestabilná, preto by sa mala pridávať do vína až tesne pred jeho finalizáciou.

Celkový obsah neprchavých organických kyselín sa referenčne stanovuje titráciou (titrovateľné kyseliny) hydroxidom sodným a vyjadruje sa ako celková kyslosť. Nereferenčnou metódou je potenciometrické stanovenie. Dnes je pri manažmente odbúravania kyselín v mušte a víne už samozrejmosťou a nevyhnutnou nutnosťou stanovenie skladby jednotlivých organických kyselín. Stanovuje sa napr. FT IR spektrometriou, kvapalinovým chromatografom, alebo elektroforeticky.

Obr. 3: FT IR spektrometer stanoví okrem iných parametrov aj skladbu organických kyselín vo víne

Obr. 3: FT IR spektrometer stanoví okrem iných parametrov aj skladbu organických kyselín vo víne
(foto: autori)

HODNOTA pH

V poslednom období sa prikladá veľký dôraz kontrole pH muštov a vín. Tento parameter je však len zlomkom kvality a komplexného charakteru vína. Mušty by pred kvasením mali mať nižšiu hodnotu pH (do 3,3). Tak je podporená prirodzená ochrana kvasiaceho média pred nežiaducou mikroflórou, kvasenie je plynulé, čisté a zdravé. Po prekvasení vína a vyzrážaní vínanov sa hodnota pH zvyšuje. Vína s nižšou hodnotou pH obsahujú viac voľnej kyseliny vínnej a menej jej solí. Extrémne vysoká hodnota pH (4 a vyššie) vo víne je prekurzorom k nežiaducej mikrobiálnej činnosti.

Platné predpisy pre manažment organických kyselín vo víne

Odkysľovanie muštov a vín platná legislatíva nereguluje. Európska legislatíva reguluje v pestovateľskej zóne B prikysľovanie, povoľovanie výnimiek však ponechala na členské štáty. Ak plánujeme zvyšovať obsah kyselín, musíme si pred jeho realizáciou preštudovať aktuálne platné predpisy. Pri prikysľovaní muštov a vín je potrebné zohľadniť termín a dbať na kvalitu (pôvod) použitých aditív.

V prípade použitia kyseliny vínnej v štádiu pred finalizáciou vína sa porušením kryštalickej a koloidnej rovnováhy vystavujeme riziku vzniku zákalov a sedimentov (vínny kameň) vo finálnom produkte.

ZÁVER

Harmonizáciu zložiek hrozna – muštu – vína je nevyhnutné riadiť už vo vinici, pri realizácii jednotlivých agrotechnických úkonov. Ak biologické odbúravanie kyseliny jablčnej nestačí na dosiahnutie želaných parametrov vína, môžeme použiť chemické odkysľovanie. Vinohradnícky ročník 2016 bol z pohľadu klimatických pomerov jedným z najťažších v histórii. Veríme, že sa takáto zhoda nepriaznivých okolností už nikdy nebude opakovať. Treba byť však vždy pripravený na elimináciu dopadov akýchkoľvek klimatických anomálií, a to využívaním poznatkov modernej biotechnológie.

Použitá literatúra

  1. AILER, Štefan. 2016. Vinárstvo & somelierstvo. Olomouc : Agriprint spol. s r.o., 200 s., ISBN 978-80-87091-63-0
  2. AILER , Š., FURDÍKOVÁ, K. 2013. Poslanie ušľachtilých mikroorganizmov pri tvorbe podstatných kvalitatívnych parametrov vína. In Sady a vinice: Všetko o pestovaní ovocných plodín a viniča, roč. 8, č. 5 a 6, s. 50–52. ISSN 1336-7684.
  3. STEIDL, R., LEINDL, G. 2002. Biologischer Säureabbau. Östereichises Agrarverlag. 79 s. ISBN 3-7040-1851-1.

Poďakovanie

Táto práca vznikla s podporou grantovej agentúry Ministerstva školstva, vedy, výskumu a športu Slovenskej republiky Kega, č. 023SPU-4/2016.