Stilovi fermentacija vina

fermentacija vinarstvo vino

Stilovi fermentacija vina. Proizvodnja vina je inherentno mikrobiološki proces u kojem se komponente grožđa pretvaraju u karakteristike okusa i arome vina. Ako je vino simfonija čulnih iskustava, prekursori grožđa su instrumenti, a mikrobi članovi orkestra. Vrenje se može inokulirati posebnim pripremama organizama ili se može ostaviti da autohtona populacija vinograda i vinarije preuzme fermentaciju.

Stilovi fermentacija vin

Na dinamiku mikrobiološke populacije mogu uticati naizgled beznačajne odluke o preradi, a neka mikrobiološka svojstva mogu biti poželjna u nekim vinima, ali se u drugima smatraju manom. Strategije upravljanja fermentacijom moraju uzeti u obzir stil vina koji se proizvodi, inherentne rizike različitih odluka o preradi i sezonske ili vintage berbe u sastavu grožđa i mikroorganizama.

Kratak pregled procesa proizvodnje vina

Proizvodnja vina je višestepeni, ali jednostavan proces (slika 1). Na sastav vina utiču odluke o preradi donesene na putu do boce. Prva važna odluka je vrijeme berbe. Vrijeme berbe ne samo da utiče na sastav grožđa, utičući na relativne nivoe šećera, sadržaj aminokiselina i vrste i količine prekursora arome, već utiče i na relativni broj i vrstu mikrobiota koji će biti prisutni u grožđu i stoga prisutni u grožđanom sok i na kraju u samom vinu.

Različiti vinogradi i lokacije unutar vinograda podržavat će različite populacije mikrobiota (1). To su: prisustvo oštećenja na grozdovima ili bobicama, prisutnost i vrste insekata vektora i fizički faktori, poput temperature i izloženost bobica grožđa UV svjetlu. Ovi faktori mogu se u određenoj mjeri izmijeniti praksom upravljanja vinogradima, ali neki će biti svojstveni lokaciji i tipu zasađenih sorti grožđa (2).

Nakon berbe, grožđe se usitni (izmulja, izgnječi) i dobijeni kljuk (sok, sjemenke i pokožica) može se koristiti direktno za fermentaciju. Bilo u preradi crvenog vina ili se kljuk presa radi odvajanja soka od pokožice i sjemenki koji se koristi u proizvodnji bijelog vina i rosea (3) . Pokožica grožđa sadrži crvene pigmente ili antocijane koji crvenim vinima daju karakterističnu boju. Fermentacija na kljuku oslobađa ova važna pigmentirana jedinjenja u sok tako da će oni biti prisutni u vinu. Grožđe se ne pere nakon berbe niti ima termičke ili pasterizacijske obrade, osim u posebnim slučajevima, pa materijali osim grožđa, poput tla, lišća i insekata takođe mogu biti izvor mikroorganizama (3).

Stilovi fermentacija vin
Slika 1. Šematski prikaz proizvodnje bijelog i crvenog vina

U crvenim vinima kljuk, a u bijelim ili rose sok, zatim se prenosi u cisternu radi fermentacije. Fermentacije se mogu inokulirati komercijalnim preparatima mikroorganizama ili ostaviti da fermentišu organizmi koji dolaze iz vinograda ili su prisutni u vinariji.

Kratak pregled …nastavak 1

I vinogradi i vinarije razvijaju karakteristične populacije mikroorganizama, što je nedavno otkriveno sekvenciranjem vinograda, grožđa i vinarija sledeće generacije (4,5), a te razlike mogu se zadržati tokom fermentacije (3).

Smatra se da je primarna ili alkoholna fermentacija završena kada nivo šećera padne na mali do nemjerljivi nivo, uopšteno manje od 2 g/L od početne koncentracije od 240 g/L, ekvimolarne mješavine glukoze i fruktoze (3). Sok može biti fermentisan u drvenom buretu, tanku od nerđajućeg čelika, plastičnim ili betonskim posudama sa ili bez kontrole temperature. U proizvodnji crvenog vina ugljen dioksid nastao kao posljedica katabolizma šećera glikolizom zarobljava se u pokožici i kao posljedica toga, pokožice formiraju plutajuću kapu na površini vina.

Kapa od pokožica mora povremeno biti okupana fermentisanim vinom ili uronjena i razbijena u vinu kako bi se omogućila efikasna ekstrakcija i izbjeglo nakupljanje mikrobne populacije na gornjoj površini kape. Upravljanje kapom postaje važno ne samo za ekstrakciju boje već i za upravljanje mikrobiološkom populacijom (3). Dakle, u fermentaciji crvenog vina prisutno je više faza: tekuća faza soka, čvrsta faza pokožica i sjemenke grožđa, površine posuda u kojima se može podstaći razvoj biofilmova (biološki sistema) i izloženost vazduhu na površini posude (tanka).

Fermentacija crvenih vina provodi se na temperaturama u rasponu od 18 do 32°C, zavisno od sorte grožđa i stila vina koji se želi (3). Nakon što fermentacija završi, crveno vino se odvaja od pokožice i sjemenki i podvrgava programu odležavanja u vinariji.

Fermentacija bijelog vina ograničena je na sok izdvojen iz grožđa odmah nakon drobljenja (muljanja) i presanja. Bijeli sok grožđa često prolazi proces „hladnog taloženja“ u kojem se sok drži na niskoj temperaturi (4 do 10°C) 24 do 48 sati kako bi se čvrste materije iz bobica grožđa istaložile na dno posude ili tanka (3).

Kratak pregled … nastavak 2

Sok se zatim odvoji od čvrstih materija i fermentiše na višoj temperaturi, tipično 12 do 16°C.

Fermentacija bijelih vina provodi se na temperaturama nižim od temperatura za crvena vina kako bi se zadržale isparljive komponente okusa. U nekim situacijama, crveni kljuk se takođe drži na niskim temperaturama u procesu koji se naziva ‘hladnim natapanjem’ kako bi se ekstrahovali lako rastvorljivi antocijani i druge komponente (6). Ova niskotemperaturna inkubacija soka i kljuka omogućava razvoj mikrobnih vrsta cirotolerantnih (tolerantnih na hladnoću) u ranoj proizvodnji vina (7-9). Promjene u temperaturi prerade nameću snažnu selekciju rezidentnih mikrobnih populacija.

Nakon fermentacije, vina odležavaju prije punjenja u boce. Ovaj period odležavanja omogućava važne hemijske transformacije vina koje dovode do izmjene okusa i integracije. U to vrijeme može doći do druge mikrobne fermentacije, koju karakteriše pretvaranje jabučne kiseline u mliječnu (10). Pripadnici bakterija mliječne kiseline provode ovu konverziju koja se kolokvijalno naziva malolaktička fermentacija.

Kao i kod primarne ili alkoholne fermentacije, malolaktička fermentacija može se izazvati dodavanjem komercijalnih preparata bakterija, korištenjem vina koje je već podvrgnuto aktivnoj malolaktičkoj fermentaciji kao inokulumom, ili jednostavnim oslanjanjem na bakterije mliječne kiseline izvorne u vinariji za provođenje fermentacija. U nekim slučajevima, ako su uslovi povoljni, malolaktička fermentacija može započeti prije početka fermentacije kvasca.

Važno je naglasiti da ni danas proizvodnja vina nije sterilan proces. Iskorištava sposobnost Saccharomyces-a da dominira fermentacijom u mješovitim kulturama i proizvodi dovoljno etanola da inhibira druge mikrobe. Slično, malolaktička fermentacija općenito se oslanja na aktivnost jedne bakterije mliječne kiseline, Oenococcus oeni, za razvoj željenih bakterijskih okusa i za potrošnju hranjivih materija koje bi inače bile dostupne organizmima kvarenja (10,11).

Procesi fermentacije

S obzirom na primarnu fermentaciju, postoje dvije klase procesa: inokulirani i autohtoni. Autohtona ili prirodna fermentacija provodi se mikrobiotom prisutnom u grožđu i u vinariji. U oba slučaja, fermentacijom na kraju dominira kvasac Saccharomyces. Dvije vrste Saccharomyces, Saccharomyces cerevisiae i Saccharomyces bayanus, obično se nalaze u fermentaciji vina. Mnogi komercijalni sojevi i domaći izolati hibridi su ovih i drugih vrsta Saccharomyces (12-18).

Inokulirane fermentacije

Fermentacije se mogu inokulirati na jedan od dva načina. Najčešće se koristi komercijalno aktivna suva priprema soja kvasca. Dostupno je preko 100 komercijalnih sojeva kvasca koji se razlikuju po ključnim enološkim svojstvima ili su usmjereni na specifične uslove fermentacije, poput visoke tolerancije na etanol ili niske potrebe za azotom ili mikronutrijentima.

Ovi se sojevi takođe razlikuju po aromatskim profilima, efikasnosti fermentacije, tolerancijama na temperaturu i sposobnosti da dominiraju mikrobiološkim profilom vina. Neki od komercijalnih kvasca odabrani su za određene sorte grožđa ili stila i proizvode više ili manje enzima koji utiču na pretvaranje prekursora grožđa u vinska aromatična jedinjenja.

Fermentacije se takođe mogu inokulirati pomoću postojeće fermentacije. Ovaj proces se naziva i pitching (bacanje) i nivo inokulacije generalno je 1-2% zapremine posude (tanka). U obe vrste inokuliranih fermentacija, sumpor dioksid se može koristiti za inhibiranje osjetljivijih mikroba omogućujući bržu dominaciju fermentacije inokulantom. Nivo azota u kljuku rutinski se prati i prilagođava kako bi se osigurala potpuna fermentacija i izbjegla spora ili zaustavljena fermentacija (19).

Autohtone fermentacije

Nasuprot tome, autohtonu fermentaciju provode organizmi izvorno prisutni u soku ili koji pristupaju soku prolaskom kroz površine vinarije. U nekim slučajevima ti kvasci mogu dolaziti iz vinograda, ali u drugim slučajevima fermentaciju provode enolozi vinarije (2). Postoje različiti stilovi proizvodnje za prirodnu (izvornu) fermentaciju.

Prava autohtona fermentacija ne dobija se dodavanjem mikroba i nema drugih dodataka (hranjive materije, pH ili sumpor dioksid), tako da postoji minimalna manipulacija postojećom populacijskom dinamikom. Ove vrste fermentacija mogu biti pod visokim rizikom za razvoj neugodnih mirisa ili za spore ili nepotpune fermentacije zavisno o prisutnim mikroorganizmima i prirodnom sastavu hranjivih materija grožđa (3).

Manipulisane autohtone fermentacije su one u kojima se uslovi prilagođavaju pogodnim populacijama i osiguravaju završetak fermentacije. Vrijednost pH se može prilagoditi kako bi se smanjila aktivnost prisutnih bakterijskih vrsta. Većina bakterija mliječne kiseline ne može rasti ispod pH 3,5, a pH vina može varirati od pH 3,2 do pH 4,2. Podešavanje soka-šire na pH ispod 3,5 uveliko ograničava broj bakterija sposobnih za proliferaciju-razmnožavanje (3).

Slično, bakterije i kvasci koji nisu Saccharomyces imaju veću netoleranciju na sumpor dioksid nego Saccharomyces, pri čemu su bakterije najosjetljivije. Dodaci sumpor dioksida se stoga mogu koristiti i za prilagođavanje mikrobne populacije kljuka. Dodaci hranjivih materija mogu podstaknuti rast većine prisutnih populacija, pa se mogu odrediti u korist željene populacije odlaganjem dodatka sve dok Saccharomyces ne postane dominantan.

Neke autohtone fermentacije ispravnije se nazivaju parcijalne domaće (izvorne, prirodne, autohtone) fermentacije. U ovom slučaju dolazi do inokulacije sa Saccharomyces-om u nekom trenutku fermentacije nakon što su populacije koje nisu Saccharomyces uspjele uticati na aromu vina. Djelomična prirodna fermentacija generalno se koristi kada postoji veći rizik od zaustavljanja fermentacije ili proizvodnje nečistoća. Na mikrobnu populaciju prisutnu tokom autohtone fermentacije uticati će berba, sanitarne prakse vinarije, sorta grožđa i vinograda u okolini sa drugim vrstama komercijalnih operacija.

Mikrobni doprinos aromi vina

Jedinjenja okusa i arome vina mogu poticati iz samog grožđa, iz mikrobne aktivnosti, iz kiseonikom ovisnih i neovisnih hemijskih reakcija koje se javljaju tokom odležavanja ili iz ekstrakcije proizvodnje buradi, poput hrastovog bureta tokom fermentacije ili starenja. U vinu postoji nekoliko klasa isparljivih jedinjenja: alkoholi, alifati, derivati benzena, karbonili, esteri, organske kiseline, jedinjenja koja sadrže sumpor, derivati šikimske kiseline, polioli, terpeni izvedeni iz izoprenoida i C13 nor-izoprenoidi, metoksipirazini, vinil i isparljivi fenoli (20-35).

Postoji više načina na koje biološka aktivnost Saccharomyces može uticati na okus i aromu vina. Kvasac može sintetizovati aromu-active compounds de novo ili pretvoriti komponente grožđa u isparljive oblike aktivne po mirisu. Ćelijske komponente kvasca, kao što su proizvodi razgradnje manoproteina ćelijske opne, mogu promijeniti okus vina (36,37). Metaboliti koje proizvodi kvasac mogu učestvovati u hemijskim reakcijama koje se dešavaju u vinu tokom starenja (38-41). Takve izmjene mogu ili stvoriti nove komponente aktivne po aromi ili dovesti do gubitka aroma iz drugih izvora (47). De novo dizajni su stvoreni od unaprijed odabranih fragmenata prema nizu hemijskih pravila koja optimiziraju izlaz molekula koje se mogu pratiti.

Saccharomyces je sposoban proizvesti širok spektar aromatičnih jedenjenja koji su otkriveni u vinu (22,32-34,37,42-76). Glavne klase formiranih jedinjenja su kiseline, alkoholi, karbonilna jedinjenja, estri i isparljive materije koje sadrže sumpor. Ova jedinjenja se često nalaze u nivoima iznad praga detekcije (47).

Mnoga su klasifikovana jednostavno kao „voćna“, što znači da postoji percepcija karaktera voća, ali ne i posebne vrste voća. Estri voćnog kvasca imaju važnu ulogu u pojačavanju percepcije jedinjenja identifikatora grožđa određene vinske sorte. Kvasac koji nije Saccharomyces takođe može pridonijeti aromatičnim jedinjenjima vina putem direktne sinteze ili zbog modifikacije komponenti grožđa.

Zaključak

Proizvodnja vina željene arome i profila okusa ovisi o sposobnosti vinara da upravlja prisutnošću i metaboličkim aktivnostima organizama prisutnih tokom fermentacije i odležavanja vina. Metaboliti kvasca mogu pojačati, izmijeniti ili umanjiti aromu vina. Iako je Saccharomyces glavni arhitekt proizvodnje vina, brojni drugi mikroorganizmi doprinose konačnom profilu aroma i okusa vina (27). Cilj strategija upravljanja fermentacijom je usmjeriti proces mikrobne aktivnosti prema besprijekornosti, ukratko djelovati kao maestro za postizanje željenog remek – djela okusa i arome.

Izvor: https://www.newfoodmagazine.com/. Naslov orginala: The many styles of wine fermentation. Objavljeno: 01.05.2014. by By Linda F. Bisson, Professor & Geneticist, Department of Viticulture and Enology, University of California, Davis, 1 May 2014. Prevod: Dragutin Mijatović

Pogledati i:  https://ovinu.info/kurs-postovanja-vina-u-sest-dijelova-2-dio-bijelo-vino/ i https://ovinu.info/hemija-vina-dio-2-fermentacija/ i https://ovinu.info/vinska-simfonija-dirigovanje-simfonijom-vina/