Úvod / Informácie / Rastlinná výroba / Vinič a víno

Nový pomocník při výrobě vína dimetyldikarbonát

12-05-2016
doc. Ing. Mojmír Baroň, PhD. | mojmir.baron@mendelu.cz
Mendelova univerzita v Brně, UVV ZF

Estery diuhličité kyseliny se používají jako anti-mikrobiální prostředek pro sterilaci kvasných nápojů již řadu let. Především odvozený dietyldikarbonát je velmi efektivní, ale byl zakázán kvůli tvorbě etylkarbamátu, který může mít negativní vliv na zdraví spotřebitele. Dimetyldikarbonát (DMDC,ve vinařském průmyslu chráněný jako produkt Velcorin®) je vhodnou alternativou, protože vedlejší produkty po aplikaci do alkoholických nápojů jsou metanol a methylkarbamát, jejichž tvorba je řádově nižší a nepředstavuje vysoké zdravotní riziko. DMDC po aplikaci inhibuje stěžejní glykolytické enzymy, zejména alkohol dehydrogenázu a glyceraldehyd-3-fosfát-dehydrogenázu. DMDC je v současné době v Evropě povolen přidávat v maximální dávce 200 mg/L při lahvování vín s vyšším obsahem zbytkového cukru, než 5 g/L (vyhláška Evropské komise číslo 643/2006).

Dimetyldikarbonát (DMDC) představuje silnou antimikrobiální látku, jejíž maximální inhibiční účinek nastane již brzy po jejím přidání, kdy hydrolyzuje na metanol. Z toho důvodu by se DMDC nemělo používat jako preventivní činidlo, ale pouze jako kurativní prostředek proti nežádoucím populacím, které jsou ve víně už přítomny. Zmíněnou vlastnost lze brát jako výhodu, jelikož po přidání DMDC je možné mošt či víno znovu naočkovat ušlechtilým kmenem kvasinek, který provede alkoholovou fermentaci (AF). Na druhou stranu, je důležité si uvědomit, že účinek DMDC je jen přechodný. Proto nestačí jen jeden přídavek v průběhu zrání pro zajištění sterility vína, které se snadno re-infikuje. Účinnost DMDC je závislá na kmenu mikroorganismu, počáteční koncentraci buněk, teplotě, etanolu a nepatrně na pH. U sladkých vín se DMDC často kombinuje za použití SO2. V takovém případě snižuje DMDC potřebu síření, jelikož odvádí antimikrobiální práci za SO2, který se tak plně využije jako antioxidant. Bylo zjištěno, že 50 mg/L DMDC spolu s 25 mg/L volného SO2 je dostačující pro zajištění účinné mikrobiální stability vína. Nicméně DMDC nemůže úplně nahradit SO2, který je potřebný hlavně pro své antioxidační účinky v moštu i během zrání vína.

Vliv DMDC na kvasinky

DMDC ovlivňuje také druhy Saccharomyces cerevisiae, čehož lze využít, pokud je potřeba zastavit AF. Účinek DMDC je v podstatě okamžitý po aplikaci (viz tab. 1).

Tab. 1: Zastavení AF různými koncentracemi pomocí DMDC.

Pokusná
varianta
Použitá koncentrace a látka
Obsah zbytkového cukru g/L
Den měření
4.5.2010
18.5.2010
Rozdíl
1
Kontrola
49
21
28
2
50 mg/L DMDC
68
40
28
3
100 mg/L DMDC
61
60
1
4
150 mg/L DMDC
77
76
1
5
200 mg/L DMDC
77
76
1

V tabulce V lze vidět okamžité zastavení AF ve variantách 100 a více mg/L DMDC. Ošetřené víno po aplikaci začne rapidně ztrácet zákal a kolonie kvasinek rychle sedimentují na dně nádoby. Výsledky byly naměřeny na Ústavu vinohradnictví a vinařství, ZF Lednice, MENDELU v Brně.

Obzvláště zajímavým se účinek DMDC stává v kontextu vyšší koncentrace kvasinek Brettanomyces  bruxellensis. Vzájemné využití s SO2 vinařům poskytuje efektivní systém mikrobiální kontroly nad vínem díky rapidnímu snížení počtu těl nežádoucích mikroorganismů na 1 ml (CFU/ml).

Obr. 1

Obr. 1: Vývoj AF po přídavku DMDC, AF byla nastartována inokulací směsí S. cerevisce (IOEBL0434) a B. bruxellensis (IOEBL0447). Po přídavku DMDC byla vína re-inokulována stejnou směsí kvasinek v jiné koncentraci a poměru 10. den{Renouf, 2008 #149}

Koncentrace 600 mg/L DMDC zabrání růstu velkému množství mikroorganismů, ale ty nejcitlivější kvasinky jsou inhibovány už při koncentracích od 50 mg/L. Některé divoké kvasinky vykazují vyšší stupeň odolnosti - Pichia anomala a Rhodotorula mucilaginosa, ale obecně platí, že odolnější jsou bakterie nežli kvasinky. Na potlačení samotné kvasinky Brettanomyces bruxellensis je dostačující koncentrace 150 mg/L DMDC, na rozdíl od samostatné S. cerevisiae, k jejíž inhibici je potřeba 250 mg/L DMDC. Pokud je Saccharomyces cerevisiae inokulována spolu s jinými druhy kvasinek, AF je při stejné koncentraci jen zpožděna. Mezi nejcitlivější kmeny kvasinek patří Zygosaccharomyces bailii.

Jak již bylo zmíněno, efekt DMDC není trvalý. Pokus se mošt re-inokuluje kvasinkami, tak jsou schopny normálně růst (obr. 1). Z toho plyne, že jejich mikrobiální růst a fermentační aktivita není ovlivněna předchozím přidáním DMDC.

Vliv DMDC na bakterie

Mléčné a octové bakterie nejsou usmrceny ani přidáním 300 mg/L DMDC. Většina divokých kmenů bakterií není tedy ovlivněna dávkou 200 mg/L – což je maximální povolená dávka DMDC. Koncentrace 500 mg/L DMDC je schopna zastavit MLF. V případě 50 mg/L není kinetika MLF téměř ovlivněna (tab. 2). Výsledky byly naměřeny na Ústavu vinohradnictví a vinařství, ZF Lednice, MENDELU v Brně.

Tab. 2: Inhibiční síla vypočítána pomocí Tukeyho testu.

Tab. 2

Pro inhibici MLF je jednoznačně efektivnější přídavek SO2, případně v kombinaci s jinými, komplementárními metodami. Některé bakterie vykazují vyšší odolnost na DMDC - Lactobacillus brevis a Lactobacillus collinoides.

DMDC u botrytických vín

Přirozená mikrobiální nestabilita těchto vín nutí vinaře pravidelně přidávat SO2 během jejich zrání, což vede k vysokým koncentracím celkového SO2 (až 400 mg/L) v lahvovaném víně. Právě u botrytických vín se ukázalo vhodné použití DMDC k zastavení AF, protože DMDC je proti čistým kulturám kvasinek (Saccharomyces cerevisiae, Candida stellataZygosaccharomyces bailii) účinnější než SO2. Kvasinky po přidání DMDC zemřou, zatímco po přidání SO2 jsou částečně životaschopné.

Obr. 2

Obr. 2: Počet kolonií kvasinek/ml po přidání DMDC a/nebo SO2 (A: 100 mg/L DMDC, B: 200 mg/L DMDC, C: 300 mg/L DMDC, D: 200 mg/L SO2, E: 100 mg/L DMDC a 100 mg/L SO2) do botritického vína

Při spontánní AF botrytických moštů není DMDC tak účinný jak by bylo potřeba. V koncentraci 200 mg/L DMDC je sice účinnější než SO2, ale rovněž vede k tomu, že některé buňky vykazují životaschopný stav. DMDC je tedy možné využít k zastavení AF, ale nemůže plně nahradit SO2, jen snížit potřebu jeho využívání. DMDC je tudíž možné doporučit jako komplementární metodu k SO2. Z obrázku 2 lze vidět vysokou účinnost kombinace 100 mg/L DMDC a 100 mg/L SO2 pro zastavení AF botritického vína.

DMDC jako pomocník při výrobě vína

DMDC představuje velmi účinnou pomoc při výrobě vín se zbytkovým cukrem. Je možné ho využít při lahvování jako studený sterilizátor. Současně je však potřeba mít na mysli, že jeho rozkladem vzniká ve víně metanol a z toho důvodu je nutné brát maximální zřetel na dávkování, nejlépe využitím originálního dávkovače určeného k těmto účelům.