Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Technologie potravin. Barva u červených vín Bakalářská práce

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Technologie potravin Barva u červených vín Bakalářská práce Vedoucí práce: Ing. Viera Šottníková, Ph.D. Vypracovala: Naděžda Vrchotová Brno 2011

2 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Barva u červených vín vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně. dne.. podpis autora.

3 PODĚKOVÁNÍ Chtěla bych poděkovat vedoucí práce Ing. Viere Šottníkové, Ph.D. za odborné vedení bakalářské práce. Také bych touto cestou chtěla poděkovat za velkou podporu mé rodině, hlavně mojí nejdražší mamince.

4 ABSTRAKT Bakalářská práce na téma Barva u červených vín se zabývá výrobou vína a anthokyany, tj. látkami, které způsobují barevnost červených vín, jejich strukturou, chemickými a chemicko fyzikálními procesy ovlivňující syntézu, stabilitu a degradaci anthokyanů. Práce se zabývá historií vína, chemickým složením hroznů a vína, stanovením barvy červeného vína. Je také uvedeno české názvosloví pro odstíny barvy červených vín. Klíčová slova: červené víno, barevnost, anthokyany, analýza barevnosti, výroba vín. ABSTRACT The bachelor s work entitled: The colour of red wines dealed with production of wine and anthocyans. The anthocyans are compounds which caused colour of red wines. I have studied structure of anthocyans as well as physico chemical processes which influenced their biosynthesis, stability and degradation. I have also interested in history of wine production, chemical composition of wine and grape and estimation of colour of red wines. The Czech nomenclature for various nuance of colour of red wines is also mentioned. Key words: red wine, colour, anthocyanins, analysis of colour, vinification.

5 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Vitis vinifera Historie Popis a chemické složení hroznu Výroba červeného vína Vinohradnictví Vinařství Výroba růžového a bílého vína Chemické složení červeného vína Zákon a legislativa třídění a jakost vín Anthokyany v červeném víně Chemická struktura Biosyntéza anthokyanů Akumulace anthokyanů v hroznech Faktory ovlivňující kvalitu a stabilitu barvy Vliv odrůdy moštového vína Ovlivnění barvy při pěstování révy vinné Ovlivnění barvy při výrobě Vlivy různých látek obsažených ve víně Vlivy vnějšího prostředí Ostatní vlivy Stabilizace barvy a přibarvování vína Názvosloví a stanovení barvy Konzumace červeného vína a vlivy na zdraví ZÁVĚR LITERATURA SEZNAM TABULEK A OBRÁZKŮ PŘÍLOHY... 52

6 1 ÚVOD Výroba vína je velmi složitý a mnohotvárný proces. S dnešními novými přístroji a nástroji, zkušenostmi se nám daří vyrábět velmi kvalitní a jakostně vyrovnaná vína, ale i dnešní moderní doba přináší svá úskalí. Mazaní jedinci se snaží víno falšovat přidáváním vody či šťávy z bezinek na obarvení červeného vína. Víno je známo jako nejstarší alkoholický nápoj. Výroba byla tenkrát složitá a výsledek nebyl zaručen, proto bylo víno výsadou bohatých, králů a hlavně kněžích, které měli tu možnost víno vyrábět. Přesto nás nepřestává udivovat svými nespočetnými tajemstvími, které pomalu vydává. A jsem si jistá, že ani za pár let nebudeme schopni říci: tak a o víně víme vše. Víno je vyráběno ze zralých plodů, bobulí révy vinné a to částečným nebo úplným anaerobním kvašením, při kterém vzniká alkohol, CO 2 a energie ve formě tepla a další vedlejší produkty jako glycerol, acetaldehyd, vyšší alkoholy, estery. Vína jsou ve srovnání s jinými nápoji připravenými kvašením velmi kyselá (ph= ±3) a mají poměrně vysoký obsah etanolu. Výroba vína se skládá z těchto základních technologických operací: sběr hroznů (vinobraní), odstopkování a drcení, kvašení v kádích, lisování, jablečno mléčné kvašení, dokvašení a biologické odbourávání kyselin, první stočení, školení (zcelování), čiření, filtrace, stabilizace, stáčení, zrání vína. Pod pojmem víno si můžeme představit relativně široký sortiment výrobků, a to vína révová, ovocná a ostatní vína. Samotný pojem víno bez uvedení přívlastku smí být používán pouze pro révové víno. Víno můžeme dále dělit dle různých hledisek (č. 299/2000 Sb.); podle barvy na bílá, růžová a červená; podle způsobu výroby přírodních révových vín na šumivá, perlivá, dezertní, dezertní kořeněná, nízkoalkoholická a odalkoholizovaná; podle obsahu cukru na suchá, polosuchá, polosladká, sladká (mají nejvíce cukru). Barva je vnímání spektra neabsorbovaného viditelného záření v rozmezí ( nm). Vidíme barvu doplňkovou, tj. barva odpovídající záření, které sama nepohlcuje. U červené barvy je doplňková zelená. Světlejší barvu i nižší obsah tříslovin mají lehká červená vína, zatímco těžká červená vína mají nejen sytě červenou barvu, ale i vysoký obsah tříslovin a alkoholu. Červená vína nemají tak široké spektrum aromatických a chuťových látek jako vína bílá (KUTTELVAŠER, 2003). Anthokyaniny mají název podle latinského anthos, tj. květ a používají se jako potravinářská barviva. Anthokyaniny též také nazývané anthokyany jsou ve vodě rozpustná barviva zralých ovocných plodů, některých druhů zeleniny (např. červené 7

7 zelí) a květů (např. vlčí mák, růže). Jejich barevnost se pohybuje ve stupních červených odstínů od karmínové až k modrofialové a purpurové v závislosti na ph prostředí. Anthokyany se během dozrávání plodů rodu Vitis hromadí v hypodermální buněčné vrstvě slupky bobulí nebo u tzv. barvířek také v jejich dužině. O jejich množství ve vínech prvotně rozhoduje surovina a způsob zpracování, jejich vlastnosti a skladba se dále mění biochemickými procesy v průběhu fermentace a tvorby vína, ale i v čase zrání vína, v závislosti na podmínkách jeho uložení. Anthokyany jsou značně nestabilní, reaktivní, snadno podléhají oxidaci, kondenzačním i destrukčním reakcím spojeným se změnou barevnosti vín. Růžová a červená stolní vína patří mezi nejvýznamnější z hlediska objemu nebo spotřebitelské poptávky a odrůdových, regionálních a chráněných názvů (Cabernet sauvignon) (CAMBELL-PLATT, 2009). Lidé budou pořád obdivovat víno pro svou krásnou barvu s mnoha odstíny a chuťovou rozmanitostí. Pozitivní účinky na naše zdraví jsou známi již dlouho. Onemocnění srdce a rakoviny je nižší v těch zemích, kde je konzumace vína vyšší ve srovnání se zeměmi, kde je spotřeba vína menší (HUTKINS, 2006). Při náboženských obřadech hrálo červené víno nezastupitelnou roli při přijímání podobojí, oplatka jako tělo Kristovo a červené víno jeho krev. 8

8 2 CÍL PRÁCE Seznámit se s technologií výroby červených vín. Zjistit faktory, které mohou ovlivnit změnu intenzity červeného zbarvení. Prostudovat dostupnou i zahraniční odbornou literaturu k danému tématu dle pokynů vedoucího práce. Vypracovat literární rešerši k zadanému tématu. 9

9 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Vitis vinifera Vitis bylo převzato z latinského názvu pro keř, slovo vinifera vzniklo sloučením latinských slov vinum a ferens znamenající přinášející víno. Botanické zařazení Vitis vinifera (L.) říše: rostliny podříše: cévnaté rostliny oddělení: krytosemenné třída: vyšší dvouděložné řád: révotvaré čeleď: révovité rod: réva (Vitis) druh: vinifera (CHRTEK & TOMŠOVIC, 1997) Historie Víno patří mezi nejdéle známé alkoholické nápoje. Vyrábělo se již před 8000 lety, ale réva vinná (Vitis vinifera) rostla již před 60 miliony let v třetihorách. Původně to byla popínavá rostlina šplhající po listnatých stromech až do výšky m. Evropské typy révy vinné mají svůj původ v Zakavkazsku. Výrobou se zabývali již obyvatelé Mezopotámie, starého Egypta, Řecka a Říma, Sumerové, Asyřané, Chetité, Babyloňané, později i staří Keltové a Slované, pro všechny bylo božským nápojem (FIALA, 2009; CALLEC, 2002). Nejdříve existovali pouze modré odrůdy révy vinné a mutací vznikly bílé. V bílých a modrých hroznech révy se vyskytují identické fenolické sloučeniny, kromě anthokyaninů, pro něž je typická absence v hroznech bílých. Důvodem je, že u bílých hroznů révy není gen kontrolující tvorbu nutného enzymu UFGT (UDP glukosoflavonoid 3 O glukosyltransferázy) (BALÍK, 2010). První zmínky o pěstování révy na našem území jsou podle geologických nálezů z 11. století. Podle pověsti první vinici v Čechách zakládala sv. Ludmila v okolí Mělníka a první zmínka o českých vinicích je v darovací listině Spytihněva II. z roku 10

10 1057. Roku 1497 zavedl Vladislav Jagelonský kontrolu jakosti všech vín. Nejstarší odbornou knihu Vinice v jakém položení býti má o pěstování révy vydal r Jan Hrad (KRAUS, 2003). K velkému rozšíření pěstování révy vinné došlo ve 14. století za vlády Karla IV., to inspirovalo Nerudu a napsal známou báseň Romance o Karlu IV. (NERUDA), ve které se Karel zmiňuje o vínu ne příliš dobře, ale již po několika napití změní názor:,,zde po tom víně, Bušku, slyš, Vždyť křivý ústa, láme vaz! domácí slunce naše vloni hrálo - a zlostně rukou mrsknul. toť první víno, které v Čechách zrálo - Víš zkoumat třeba, Bušku milý, aj tedy vzhůru pijme již! to víno má svůj zvláštní ráz, A pili král však náhle prsknul - zprv trpké, ale milé zas -,,To že je víno? tenhle kvas? my, myslím, se už vpili! Popis a chemické složení hroznu Popis hroznu vinné révy Hrozen je plodenství révy vinné, z botanického hlediska se jedná o latu (květenství). Hrozen se skládá ze stopky, třapiny a bobulí. Třapinu tvoří hlavní osa s bočním větvením a stopečkami, na kterých jsou bobule. Bobule se skládá z voskové vrstvy, slupky, dužniny, peciček, schéma je na obr. 1. Bobule tvoří % z celkové hmotnosti hroznu (STEIDL, 2002). Obr. 1 Popis hroznu a bobule (TŘÍSKA et al., 2005) Chemické složení hroznu vína Z tab. 1 můžeme vyčíst, jaké množství barviv se vyskytuje ve slupce modrých odrůd, v bílých odrůdách se barvivo nevyskytuje. Mošt obsahuje stejnou koncentraci glukózy a fruktózy (HUTKINS, 2006). 11

11 Tab. 1 Chemické složení jednotlivých částí modrých hroznů v % (ŠVEJCAR, 1986) Složka Třapina Slupka Semena Dužnina hmotnostní podíl v hroznu 3 5 % 9 11 % 1 4 % % voda monosacharidy pentosy 1 2,8 1 1,2 3,9 4,5 0,2 0,5 hexosy stopy nepatrně sacharosa do 1,5 pektiny 0,7 0, ,1 0,3 kyseliny 0,5 1,6 0,1 0, ,1 0,8 třísloviny 1,3 3,0 0,01 2,0 1,8 5,0 stopy barviva ,0 15, stopy enzymy, vitaminy stopy stopy stopy stopy N-látky 0,7 2,2 0,8 1,9 0,8 1,2 1,4 2,2 aromatické látky ---- stopy stopy ---- oleje , popeloviny , ,1 1,1 3.2 Výroba červeného vína Vinohradnictví Francouzské přísloví říká, že odrůda je matkou vína, půda a poloha jsou otcem vína a ročník je jeho osudem (ČEPIČKA, 2002). Vinohradnictví se zabývá výsadbou, pěstováním a sklizní révy vinné se záměřem produkce vinných hroznů, révových roubů, výsadbou a produkcí révových sazenic (FIALA, 2009). Mít zdravé plody o požadované cukernatosti je předpoklad pro výrobu kvalitního červeného vína. Vhodné podmínky pro pěstování jsou viniční trať v teplé poloze s ojedinělým výskytem mlh a přiměřenými srážkami, vzdušnost a světlo v zóně hroznů. Dobu sklizně určuje maximální barva, vyzrálé třísloviny a zdravotní stav, které mají přednost před maximální cukernatostí, přezrávání vede ke ztrátě odrůdového charakteru (STEIDL, 2002) Vinařství Vinařství je potravinářské výrobní odvětví zabývající se zpracováním vinných hroznů, rmutu, hroznového moštu nebo vína, povolenými technologickými postupy, 12

12 plněním do obalu, označováním a uváděním do oběhu (FIALA, 2009). Stručný přehled výroby červeného vína můžeme vidět na obr. 2. Obr. 2 Stručný přehled výroby červeného vína Zpracování hroznů na mošt Při přijímání hroznů se zjišťuje hmotnost, průměrná cukernatost a jakost podle zdravotního stavu, odrůdy a obsahu cukru. K zjišťování cukernatosti slouží speciální moštoměry. V ČR se cukernatost vyjadřuje ve ⁰NM (stupních normalizovaného moštoměru = cukr v kg/100 litrů moštu), nebo ve ⁰KI (stupních Klosterneuburského moštoměru = cukr v procentech hmotnostních při 20 ⁰C). V automatizovaných linkách se cukernatost zjišťuje refraktometricky (FIALA, 2009). Polyfenoly (tj. označení barviv a tříslovin nebo taninů), se nacházejí ve slupce, teprve po narušení buněk přecházejí tyto komponenty do moštu. K otevření buněk může dojít i působením alkoholu, tepla nebo enzymů (STEIDL, 2002). První operací je odstopkování, to je oddělení bobulí od třapin, které se provádí na odzrňovačích nebo na mlýnkoodzrňovačích. Odstopkování zabrání extrakci velkého množství tříslovin. Mletí slouží k rozdrcení bobulí a provzdušnění rmutu. Rmutem se nazývají rozemleté hrozny s třapinami i po odzrnění. Mletí se provádí nejčastěji válcovými mlýnky, které musí být seřízeny tak, aby nedocházelo k porušení semen a třapin, ale bobule byly dostatečně rozemlety. Nedostatečně rozdrcené bobule snižují výtěžek rmutu, narušení semen a třapin snižuje kvalitu budoucího vína. Provzdušnění rmutu je důležité pro podporu rozmnožování kvasinek. Nakvašování se provádí pouze u červených vín, nakvašují se 4 14 dní podle požadovaného charakteru vína při teplotě ⁰C. V průběhu nakvašování rmutu se z narušených bobulí vyluhují aromatické a 13

13 barevné látky. Scezování slouží k oddělení nejkvalitnější části moštu (samotok), jehož zpracováním se mohou vyrobit lahodná a lehčí, odrůdově čistá vína, která obsahují méně tříslovin. Lisováním hroznů se odděluje kapalina (šťáva, mošt), od tuhých složek, zbytků hmoty bobulí (matoliny). Lisuje se pozvolna s občasným přerušením, aby výtěžek moštu byl co největší. Rmut ze světlých hroznů pro výrobu bílého vína se lisuje ihned. Ze 100 kg hroznů se získá 90 litrů rmutu, tj. 75 litrů moštu. Z celkového výtěžku moštu připadá 60 % na samotok, 27 % z prvního lisování, 10 % z druhého lisování a 3 % z třetího lisování (FIALA, 2009). Úpravy moštu Mošt získaný lisováním je možné dodatečně upravovat postupy danými příslušnou legislativou. Doslazení moštu se upravuje přídavkem cukru či zahuštěného moštu, vakuovou destilací, reverzní osmózou, působením chladu tzv. vymrazování vody. Optimální je poměr ⁰NM cukru na 6 10 % kyselin. Alkohol zlepšuje i vyluhování barviva. Odkalováním moštu oddělíme kaly a nečistoty, s nimiž se strhávají i kontaminující mikroorganismy a rezidua chemických přípravků. Odkyselování se provádí, nelze-li předpokládat snížení kyselosti vín přirozenou cestou tj. vyloučení vinného kamene a jablečno mléčnou fermentací. Nejjednodušší je míchání kyselých moštů s méně kyselými tzv. scelování. Dále lze odkyselovat uhličitanem vápenatým, který váže kyselinu vinnou, hydrogenuhličitanem draselným, nebo uhličitanem vápenatým s malým množstvím podvojné vápenaté soli kyseliny vinné a jablečné (podvojné odkyselování). Možný je i průtok moštu přes vrstvu anexu. Okyselování se provádí přídavkem kyseliny vinné v maximálním množství 2 g/l tak, aby celková kyselost byla 6 7 g/l. Provzdušňování moštu podporuje činnost kvasinek, ale také činnost oxidačních enzymů, které způsobují hnědnutí moštu a vína (FIALA, 2009), kterému lze zabránit, použitím oxidu siřičitého ( mg/l ne vyšší, aby se nezabránilo biologickému odbourávání kyselin). Síření má více důvodů jako jsou antiseptické, antioxidační a antienzymatické účinky (PAVLOUŠEK, 2010), které chrání mošt před oxidací a před kontaminací mikroorganismy, které mohou působit problémy s barvou (CAMBELL-PLATT, 2009). Teplota by se měla pohybovat kolem 18 C, to je optimální teplota pro rozmnožování vinné kvasinky. Co nejrychlejší zakvášení čistými kulturami kvasinek vylučuje nečistého průběhu kvašení (STEIDL, 2002). 14

14 Kvašení moštu Na obr. 3 je vyjádření kvašení vína rovnicí. C 6 H 12 O 6 (glukosa) = 2 C 2 H 5 OH (ethanol) + 2 CO 2 (oxid uhličitý) + teplo (ΔG = 235 kj/mol), z něhož můžeme vyčíst že 1% výnosu cukru odpovídá 0,55 % alkoholu (CAMBELL-PLATT, 2009). Obr. 3 Rovnice kvašení Kvašení probíhá ve třech fázích. Na začátku kvašení se pozvolna rozmnožují kvasinky a trvá 2 3 dny. Třetí až čtvrtý den nastává bouřlivé kvašení s vývinem tepla a uvolňováním oxidu uhličitého, který strhává aromatické a těkavé buketní látky. Teplota se v této fázi musí regulovat na ⁰C a trvá několik dnů. Kvasí-li se při nižších teplotách, trvá kvašení déle, ale vyrobená vína jsou kvalitnější. Po poklesu obsahu cukru na 2 5 g/l nastává poslední fáze dokvašování, která trvá 1 2 měsíce, někdy i půl roku. Omezuje se činnost kvasinek, až zcela ustane. Po ukončení kvašení začnou kvasinky sedimentovat na dno kvasné nádoby a usazují se i kaly. V období od ukončení alkoholového kvašení do stáčení vína z kvasničných kalů probíhá tvorba vína (formování), při kterém probíhají různé biologické a fyzikálně chemické procesy jako biologické odbourání kyselin (jablečno mléčné kvašení a ostatní biochemické přeměny kyselin) doprovázené vylučováním vinného kamene ve formě vinanu vápenatého a hydrogenvinanu draselného a procesy samočištění vína, při nichž se srážejí a sedimentují molekuly opačného náboje organického i anorganického charakteru (bílkoviny, polyfenoly, barevné látky, slizy, gumovité látky a kationty kovů i soli kyselin). Víno se pozvolna samovolně čistí, které lze urychlit čiřením. Biologické odbourávání kyselin je proces, při němž se působením bakterií mléčného kvašení, mění chuťově méně příznivé jablečná a citronová kyselina se přeměňují na mléčnou kyselinu a další produkty (Obr. 4), které poskytují vínu jemnější chuť a zlepšují jeho stabilitu. Dokvašené víno se odděluje od sedimentu kalů a kvasinek stáčením do čistých zasířených kvasných tanků. Víno po hlavním kvašení se nazývá mladé (FIALA, 2009). 15

15 Obr. 4 Biologické odbourávání kyselin (ČEPIČKA, 2002) Ošetřování a školení vína Ošetřování a školení vína vytváří konečné organoleptické vlastnosti a celkový charakter vína. Víno zraje ležením v sudu nebo tanku, při stálé nízké teplotě v ležáckém sklepě, kde dochází k vytváření buketu a k harmonickému vyrovnání senzorických vlastností, vůně a chuť se zaokrouhlují. Doba zrání závisí na mnoha faktorech, jako je odrůda a ročník vína, teplota, přístup kyslíku, materiál a velikost tanků aj. Víno získá zráním a ležením sudovou zralost (FIALA, 2009). Školení vína se provádí před plněním do lahví a zahrnuje čiření, stabilizaci, pasteraci a filtraci. K čiření se používá čiřicích prostředků (želatina, kasein, méně používaný vaječný bílek, aj.), které se ve víně srážejí tříslovinami (CAMBELL-PLATT, 2009), dále hexakyano železnatan draselný, který sráží těžké kovy za vzniku sraženiny berlínské modři (tzv. modré čiření). Ke stabilizaci vína se používají adsorbční prostředky (bentonit, polyamidy, agar). Víno lze stabilizovat též chladem, neboť podchlazení vína pod 0 ⁰C snižuje rozpustnost hydrogenvinanu draselného, který vypadává z vína ve formě krystalků. Pasterace vína se provádí krátkodobým ohřevem na ⁰C a následným rychlým ochlazením. K filtraci vína se používají nejčastěji deskové nebo naplavovací křemelinové filtry. Lze použít též kalové odstředivky. Závěrečné úpravy hotového vína zahrnují scelování vína, úpravu koncentrace zbytkového cukru, etanolu a kyselin, odkyselování či okyselování vína, barvení či odbarvování vína, alkoholizování vína a osvěžování vína. Scelováním vína se dosahuje sjednocení a standardizování kvality jednotlivých partií podle požadavků na organoleptické vlastnosti a obsah nejdůležitějších složek. Alkoholizování vína je povoleno pouze u aromatizovaných vín. Osvěžování vín se provádí sycením vína oxidem uhličitým. Hlavním požadavkem při plnění vína do obalů je, aby víno bylo dostatečně vyzrálé a vyškolené, aby nemělo sklon k tvorbě zákalů a nedocházelo u něho k dodatečným změnám organoleptických vlastností. V ČR se plní víno nejčastěji do lahví o objemu 0,5; 0,7 a 1,0 litr, méně často do lahví 0,3 a 0,25 litr. Zátkování se provádí korkovou nebo plastovou zátkou, případně šroubovacím uzávěrem (FIALA, 2009). 16

16 3.3 Výroba růžového a bílého vína Růžová vína se vyrábí krátkodobou macerací modrých moštových odrůd. Krátkým vyluhováním rmutu (2 6 h) a okamžitým vylisováním (popřípadě scezením) se získá mošt s nižším obsahem barviv a tříslovin. V případě pochybností je vhodnější zvolit kratší dobu, protože růžové víno může být v případě potřeby řezáno s vínem červeným. Opačně ale do příliš tmavého nemůže být přidáváno víno bílé. Od růžového vína se očekává svěží, ovocný charakter, růžová a cibulová barva a obsah kyselin jako u bílého vína, při stejné teplotě se taky konzumuje. Vhodnými odrůdami jsou Sv, Zw, Fr, CS, Merlot (zkratky vysvětleny v oddíle 7.3.1) (STEIDL, 2002; STEIDL & RENNER, 2003). 3.4 Chemické složení červeného vína Tab. 2 Chemické složení vín (FIALA, 2009) Těkavé látky (g/l) voda 86 % alkohol % těkavé kyseliny 0,18 1,20 g/l buketní látky spalitelný podíl 3,7 9,6 g/l Netěkavé látky (g/l) 20,6 74,6 cukry 0,3 21,4 necukerný extrakt 16,6 44,3 nespalitelný podíl 1,1 5,4 Víno obsahuje více než tisíc látek, většina těchto látek, např. vitaminy a minerály, pochází z hroznů, další vznikají během zpracování, např. etanol, glycerol, jiné jako např. cukr nebo vitamin C se zčásti nebo úplně odbourávají (DOMINÉ, 2005). Révové víno je kapalina, která je složena z těkavých a netěkavých látek, jejich přehled v tab. 2 a 3. Spalitelný podíl necukrů tvoří kyseliny, třísloviny, bílkoviny, pektiny, tuky, enzymy, vitaminy (Obr. 5) a barevné látky. Hustota vína je ovlivněna řadou látek. Cukry a kyseliny hustotu vína zvyšují, obsah alkoholu hustotu naopak snižuje. Hodnota ph vín je v rozmezí 2,4 4,0 (FIALA, 2009). 17

17 Tab. 3 Chemické složení minoritních složek červeného vína (DOMINÉ, 2005) Minerální látky (g/l) Vitamíny (g/l) Polyfenoly (g/l) K 0,7 1,5 C 0 antokyany 0 0,5 Ca 0,01 0,2 B 1 0,04 0,05 flavony 0 0,05 Mg 0,05 0,2 B 2 0,008 0,300 taniny 0,1 5,0 Na 0,002 0,25 B 5 0,4 1,2 stilbeny Fe 0,002 0,02 B 6 0,2 0,5 P 0,03 0,9 Mn 0,00 0,05 Vysvětlivky: C (askorbová kyselina), B 1 (thiamin), B 2 (riboflavin), B 5 (pantotenová kyselina), B 6 (pyridoxin). Obr. 5 Vzorce některých vitamínů 3.5 Zákon a legislativa třídění a jakost vín Legislativa Základním legislativním dokumentem pro pravidla vinařství v České republice je Vyhláška k zákonu o vinohradnictví a vinařství (č. 189/1995 a 299/2000), která v jednotlivých paragrafech vymezuje povolené vinařské oblasti, obce a odrůdy, třídění révového vína podle technologie, barvy a obsahu cukru u přírodních, šumivých a perlivých vín, fyzikálně chemické a smyslové požadavky na jakost révového vína, požadavků na zdravotní nezávadnost, povolené látky a operace při výrobě révového vína, seznam povolených pomocných a přídatných látek (ČEPIČKA, 2002). Třídění vína podle zákona Ve sbírce zákonů ve vyhlášce Ministerstva zemědělství předpis č. 299/2000 Sb., kterou se stanoví podrobnosti při uvádění údajů na obalu vína. 5 (7) pro vyjádření barvy vína se použije slov: bílé: vyrobené z bílých, růžových nebo červených hroznů révy vinné, 18

18 růžové: vyrobené z červených nebo modrých hroznů bez nakvášení, u stolních vín a šumivých a perlivých a známkových jakostních vín i směsi bílého a červeného vína, červené: vyrobené z modrých hroznů nakvášením nebo jejich tepelným zpracováním. Jakost révových vín Nedostatky vína jsou odchylky od běžné jakosti. Vznikají zpracováním méně kvalitních či nedozrálých hroznů nebo nevhodnou technologií. Vady vína jsou především zákaly a chuťové či buketové odchylky způsobené fyzikálně chemickými pochody. Choroby vína jsou způsobené nedodržením zásad hygieny a sanitace v provozu (ČEPIČKA, 2002). Jakost vín se hodnotí podle výsledků fyzikálně chemických analýz a senzorického posouzení (FIALA, 2009). 3.6 Anthokyany v červeném víně Chemická struktura K nejčastějším barvivům patří anthokyany zvané též anthokyaniny. Anthokyany jsou chemicky heteroglykosidy, jejichž aglykony, tzv. anthokyanidiny, jsou vzájemně si podobné hydroxyderiváty flavanu (Obr. 6). Anthokyanidiny jsou nestabilní a méně rozpustné ve vodě než anthokyany (BALÍK, 2010). Ve víně je obsaženo pouze pět anthokyanidinů s hydroxyskupinou v poloze C 3, které jsou zobrazené v tab. 4 (MORAVCOVÁ, 2006). Cukerný zbytek je vázán většinou v poloze 3, méně často C 5, C 7, cukerný zbytek tvoří monosacharid D glukosa a v ojedinělých případech blíže nespecifikovaný monopentosid (MAZZUCA et al., 2005; MORAVCOVÁ, 2006). Pokud je vázána jedna molekula cukru s jednou molekulou aglykonu, mluvíme o monoglykosidech, pokud se vážou dvě molekuly cukru s jedním aglykonem, jedná se o diglykosid. Vitis vinifera obsahuje mono a diglukosidické antokyany v rozdílném procentuálním zastoupení (MINÁRIK & NAVARA, 1986). V ušlechtilých evropských odrůdách se nachází převážně 3 monoglukosidy, diglukosidy jsou přítomné jen ve stopách. Naproti tomu americké odrůdy nebo hybridy, obsahují někdy až 50 % 3,5 diglukosidů (malvidin 3,5 β D 19

19 diglukopyranosid) (STÁVEK, 2006; FARKAŠ, 1973; VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009). Cukerná složka v poloze C 3 molekuly antokyanu je často acylována kyselinami: p kumarovou, octovou, méně kávovou, pyrohroznovou a ferurovou (BALÍK, 2010). Obr. 6 Anthokyanidiny, flavan, číslování anthokyaninů (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009; VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009; BORKOWSKI et al., 2005) Kyanidin má v alkalickém prostředí modrou barvu a v kyselém červenou, krom vína se také vyskytuje v květech růže, plodech třešně, brusinkách, aj. Delfinidin a jeho temně purpurový glukosid myrtillin, se vyskytuje též ve violce. Malvidin se nachází ve formě červenohnědého diglukosidu malvinu v prvosenkách a slézu lesním a jako monoglukosid v modrém hroznu z révy (ČOPÍKOVÁ et al., 1999). V hroznech převládají deriváty malvidinu, jejich obsah je od 50 % do 90 %. Obsah hlavních antokyanů v červených odrůdách hroznů Vitis vinifera: malvidin-3-glukosid (33 66 %), malvidin-3-p-kumaroylglukosid (2 51 %) - jen v některých odrůdách, malvidin-3-acetylglukosid (1 21 %) (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009). Tab. 4 Antokyanidiny v červeném víně HO HO OH OH Vzorec Název Barva Název podle Citace O + O + OH OH OH OH OH OH OH kyanidin delfinidin červený, modrý purpurový chrpy, Cyanus stračky, Delphinium (CHEYNIER et al., 2006) (NODA et al., 2002) OCH 3 HO O + OH OH OCH 3 malvidin modrý, červený slézu, Malva (BUB et al., 2001) OH 20

20 HO OH O + OCH 3 OH OH OH petunidin červený, oranžový petunie, Petunia (NYMAN & KUMPULAINEN, 2001) OCH 3 HO O + OH OH peonidin růžový pivoňky, Paeonia (JANEIRO & BRETT, 2007) OH Biosyntéza anthokyanů Fenolické látky hroznů jsou syntetizovány již od násady hroznů. Biosyntéza barviva je lokalizována na buněčných membránách v cytoplazmě ve slupkách bobulí v tzv. klimakterické fázi (KYZLINK, 1968). Na počátku biosyntézy všech rostlinných fenolů je kyselina šikimová (3,4,5 trihydroxy 1 cyklohexenkarboxylová kyselina) (BALÍK, 2010). Fenylalanin amonialyasa (PAL) je enzym vytvářející z L fenylalaninu NH 3 radikál a trans-skořicovou kyselinu a následně kumarovou. PAL spoluzajišťuje tvorbu všech fenolických látek v hroznech a nachází se ve slupce i v semenech (RIBÉREAU- GAYON et al., 2006). Flavan 3,4 diolové prekurzory (leukoanthokyanidiny), z nichž jsou produkovány pro rostlinné druhy specifické barevné anthokyanidiny (Obr. 7) (BOSS et al., 1996), (BALÍK, 2010). Jednotlivé relativně stabilní anthokyaniny vznikají enzymatickým připojením molekuly cukru pomocí glukosyltransferázy k jednotlivým nestabilním anthokyanidinům a případně dále acylovány (VELÍŠEK & CEJPEK, 2008). Abscisová kyselina (ABA) má pozitivní vliv na zrání hroznů, podporuje anthokyaninovou syntézu v hroznu (GAGNÉ et al., 2011). Barviva jsou vylučovány na druhé straně membrán do vakuol v hypodermální buněčné vrstvě slupky bobulí hroznů. Anthokyaniny jsou rozpuštěné spolu s jinými polyfenoly nebo se vyskytují i v podobě krystalů v roztoku vakuol. Buňky uložené hlouběji v hypodermis obsahují více pigmentu. U barvířek jsou anthokyaniny dužniny vytvářeny podobně jako cukry v listech a do dužniny hroznů transportovány (MINÁRIK & NAVARA, 1986; BALÍK, 2010). Pro tvorbu antokyanů jsou důležité: světlo teplota, voda, obsah cukrů, dusíku, fosforu a bóru (KYZLINK, 1968). Fenolické pigmenty jsou sekundárním produktem katabolismu cukrů. V semenech je aktivita PAL vysoká do zaměkávání, potom klesne téměř k nule. Ve slupce je aktivita vysoká po násadě, pak klesá a opět roste spolu se zaměkáváním hroznů, kdy dochází k 21

21 vybarvení. U barevných odrůd (červených atd.) se anthokyany akumulují 2 týdny před viditelnou zbarveností, poté mají jako taniny maximum a obvykle ve zralém materiálu ke konci zrání klesnou (RIBÉREAU-GAYON et al., 2006). Obr. 7 Biosyntetické dráhy fenolických látek (BOSS et al., 1996; GUTHA et al., 2010; JACKSON, 2008) Vysvětlivky: F3'H (flavonoid 3' hydroxylase), F3'5'H (flavonoid 3'5' hydroxylase), C4H (Cinnamate 4 hydroxylase), 4CL (4 coumarate COA ligase) MT (methyltransferase) Akumulace anthokyanů v hroznech V našich podmínkách trvá hromadění anthokyanů dní nepřetržitě v závislosti na počasí (Obr. 8). Množství nahromaděných anthokyanových pigmentů závisí od kultivaru a od ekologických podmínek (MINÁRIK & NAVARA, 1986). Koncentrační změny anthokyaninů od začátku zrání bobulí hroznů prochází několika etapami. V první fázi se obsah anthokyaninů pomalu nárůstá, poté následuje prudký růst jejich množství a ve třetí fázi dochází ke stabilizaci a následnému snižování obsahu anthokyaninů na konci zrání hroznů (PIRIE & MULLINS, 1980; BALÍK, 2010). V průběhu zrání methoxylované anthokyany (malvidin a peonidin) se zvyšováním obsahu cukrů též 22

22 zvyšovaly koncentraci, acylované anthokyany s p kumarovou kyselinou narůstaly, ale po dosažení koncentrace cukrů v dužině na 200 g/l začaly rychle klesat (FOURNAND et al., 2006). V teplejších ročnících koncentrace delfinidin 3 monoglukosidu a petunidin 3 monoglukosidu byly nižší než v ročnících s nižšími průměrnými teplotami během zrání (RYAN & SEVILLA, 2003). 2006) Obr. 8 Vývoj fenolických sloučenin mg/g suché váhy (RIBÉREAU-GAYON et al., Vysvětlivky: slupkové taniny, semenové taniny, slupkové anthokyany. 3.7 Faktory ovlivňující kvalitu a stabilitu barvy Faktory ovlivňující stabilitu barvy jsou fyzikálně chemického původu. Barva vína a její intenzita závisí na řadě faktorů níže podrobněji popsaných Vliv odrůdy moštového vína Hrozny moštových odrůd jsou husté, bobule malé, s velkým množstvím semen. Odrůdy určené pro výrobu červených vín jsou s modrou barvou bobulí (FIALA, 2009). Odrůdy jako Rulandské modré a Modrý Portugal jsou méně barevné a intenzivnější barvu mají Svatovavřinecké a André (STÁVEK, 2007). U každé odrůdy je stručně popsaná senzorická charakteristika vína (barva, vůně, chuť), vyráběné z dané odrůdy, obrázky odrůd jsou uvedeny v příloze 1: André (An) barva vína je tmavě granátová, pokud proběhlo jablečno-mléčné kvašení, vůně s jemnými tóny borůvek a povidel; po ročním zrání v sudech je chuť vyvážená, plná, harmonická s hebkou chutí zralé třísloviny, Cabernet Sauvignon (CS) barvu má tmavě granátovou někdy s modravým zábleskem, ve vůni a chuti můžeme hledat černý rybíz, třešně, ostružiny, tabák, 23

23 eukalyptus, marmeládu i cedrové dřevo; tato odrůda je vhodná k použití sudů barrique, Frankovka (Fr) víno s tmavě i světle rubínovou barvou s fialovými záblesky, voní po jádrech peckovin, někdy je mírně skořicová a jeho chuť je pikantní, u mladých vín je výraznější tvrdost a kyselost a travnaté aroma; Frankovka je víno velmi dobré kvality, vhodné pro archivování a k výrobě barrique, Modrý Portugal (MP) barva vína je jemně rubínová s fialovými odlesky, vůně intenzivní s tóny červené višně, chuť výrazná ovocná po třešňovém kompotu a vyváženými tříslovinami a dlouhou dochutí, Rulandské modré (Rm) barva vína bývá bledě rubínová až cihlově červená se zlatavým okrajem kolem stěn poháru, ve vůni lze zachytit aroma jahod, ostružin či třešní, u vyzrálých vín pak povidel, sušených švestek, švestková povidla a hořké čokolády s vyváženým obsahem kyselin, Svatovavřinecké (Sv) barva je tmavě červená až granátová s fialovými odstíny, víno oslní svou plností a povidlovou vůní i chutí; chuť je příjemná s výraznými ovocnými tóny, Zweigeltrebe (Zw) barvu má tmavě granátové barvy s fialovým zábleskem, snoubí vůně višní, borůvek a černého rybízu (KRAUS & KOPEČEK, 2002) Ovlivnění barvy při pěstování révy vinné Koncentrační disproporce anthokyanů korespondují s údaji množství slunečního svitu po čas vegetace, zvláště pak v období dozrávání bobulí. Tvorbu barviva nepříznivě ovlivňuje i nedostatek vody v půdě. Syntéza a hromadění anthokyanů začíná ve slupce bobulí při koncentraci cukrů g/l a pokračuje paralelně s růstem cukerného obsahu do dosažení cukernatosti g/l poté dochází k poklesu koncentrace barviv, které však vždy neznamená barevnou ztrátu ale zlepšení extrahovatelnosti barviva ze slupek (MINÁRIK & NAVARA, 1986). Snížení obsahu kyselin v bobuli způsobuje změnu barvy anthokyanů z jasně červené na fialovomodrou. Strukturální přeměny v molekule anthokyanů směřují z oxoniové formy na chinoidní strukturu. Dozráváním se slupka ztenčuje, v důsledku čeho je větší riziko porušení slupky a možnosti přísunu vzdušného kyslíku, který oxiduje anthokyaniny účinkem peroxidáz a oxidáz přítomných v bobulích. Tento degradační proces je intenzivnější, když bobule jsou napadené rozličnými houbovými, plísňovými a 24

24 hnilobnými mikroorganismi. Porušené molekuly anthokyaninů není možné přeměnit do původní červené barvy, což stěžuje výrobu červených vín (MINÁRIK & NAVARA, 1986). Jednotlivé odrůdy se liší barevným odstínem a rovněž obsahem barviva (anthokyanů). Odrůdy s malými bobulemi mají větší podíl slupky a tím i barviva. Odrůda s nízkou barvou může dát požadovaný výsledek pouze při plné fyziologické zralosti. Důležitý je zdravotní stav hroznů, měly by být bez hniloby, která způsobuje problémy s barvou a technologickým zpracováním. Hrozny by měly být zcela vyzrálé, vyzrávání fenolických látek a ukládání barviv do slupky bobulí probíhá poměrně pozdě, proto by měly být hrozny plně vyzrálé, ne však přezrálé, to zase obsah klesá (STEIDL, 2002). Při přezrávání hroznů se začínají odbourávat anthokyaniny, přičemž methoxylované (malvidin a peonidin) degradují intenzivněji než hydroxylované (kyanidin a delfinidin) (RIBÉREAU-GAYON et al., 2006). Pokles v souhrnu slunečního záření odpovídá snížení obsahu průměrného množství anthokyanů. Hrozny dosahují nejvyššího zbarvení, když je teplota ve dne ⁰C, a v noci ⁰C, teploty vyšší jak 35 ⁰C tvorbu anthokyanů inhibují (BALÍK, 2010). Nadměrná dusíkatá výživa snižuje množství anthokyanů, zvláště při slabším osvětlení. Poměrně velké sucho je nepříznivé pro tvorbu barviv. 50 % redukce hroznů a odstraňováním listů z oblasti hroznů se projevila vyšším nárůstem koncentrace anthokyanů (BALÍK, 2010). Tenčí slupka uvolňuje větší množství červeného barviva do vína (SAGADE et al., 2011) Ovlivnění barvy při výrobě Vliv macerace Při předfermentační studené maceraci je cílem rozložit rmut, aby se z hroznů vyluhovalo více primárního aroma. Děje se tak buď krátkodobým ponecháním 2 4 dnů při teplotě kolem 15 ⁰C, nebo delším (10 dnů) při 5 ⁰C. Vznikají tak tmavá vína s namodralým odstínem (STEIDL & RENNER, 2003; GOMEZ-MIGUEZ et al., 2007). Termovinifikace je teplá cesta macerace, rmut se zahřívá na ⁰C, inhibuje se fenoláza a uvolňuje se velké množství barviv a nižší množství taninů. Uhličitá macerace probíhá v hermeticky uzavřených nádobách a pomocí CO 2 se vytlačí vzduch, tím se vyvolá nemikrobiální nitrobuněčné kvašení, při kterém se odbourává kyselina jablečná a 25

25 vzniká kyselina jantarová, pyrohroznová a malé množství alkoholu, CO 2 a buketních látek. Přidání suchého ledu se nazývá kryomacerace, při které se uvolní velké množství anthokyanů a taninů. Jiný způsob tzv. kvašení přes čtyři, u kterého se přidává starší červené víno, které zintenzivní vyluhování barviva. Nejvíce anthokyanů bylo z termovinifikace, v nejvyšším podílu se zachovaly i v průběhu zrání červeného vína. Nejvyšší macerační účinnost u veškerých polyfenoly a nejtmavší barvy z varianty rototanku. Obsah anthokyanů v hroznech bylo mg/kg ale do vína přešlo % barviva V matolinách zůstává až 30 % anthokyanů (BALÍK, 2010). Vliv kvašení Doba kvašení rmutu: - čím kratší je doba kontaktu matolin s moštem, tím méně tříslovin se dostane do vína; víno je pak dříve vyzrálé ke spotřebě, ale jeho skladovatelnost je kratší, - delší doba vyluhování neznamená jenom zvýšení obsahu polyfenolů, ale i extraktu a popelovin, víno je plnější. Potřebuje delší dobu k harmonizaci, ale je pak déle skladovatelné. Obecný recept, jaká teplota a doba je pro kterou odrůdu ideální, neexistuje. Závisí to vždy na ročníku, a tím i na obsahu tříslovin jednotlivých odrůd. Proto obecně ani neplatí, že čím je vyšší teplota a delší kvašení, tím lepší bude výsledek, ilustruje odlišnosti v době kvašení v příloze 2. Maximální hodnoty jsou vytištěny tučně. Volné anthokyany se vyluhují po čtyřech dnech, třísloviny se během vyluhování trvale zvyšují, třísloviny z peciček a třapin znamenají nežádoucí změny barvy a chuti (STEIDL & RENNER, 2003). V pokusech, byly sledovány poměry při vyluhování během kvašení při teplotách 15, 20, 35 ⁰C. Bylo zjištěno, že u odrůdy Zweigeltrebe se dosahovalo nejvyššího obsahu barviva při 35 ⁰C, ale tříslovin při 25 ⁰C. Senzorické hodnocení upřednostňovalo nižší teploty. Jinak tomu bylo u Rulandského modrého, kdy byla nejvhodnější varianta při 35 ⁰C. Pokud se zohlední i ročník a oblast, pak jsou výsledky jiné, a sice vína, určená ke konzumaci v mladém stavu, by měla kvasit při nižších teplotách (20 25 ⁰C) a společné kvašení moštu se rmutem by mělo být kratší a rmut se prokváší déle, předpokladem jsou zdravé hrozny a uzavřený systém kvašení. Pak se získávají komplexní červená vína 26

26 s nižším primárním aroma, ale hustější a zakulatěnější tříslovinou. V takovém případě pokračuje teplota kvašení hranici 30 ⁰C. Hustá tříslovitá červená vína vyžadují kvašení rmutu až 3 týdny. Doporučuje se oddělení scezeného vína od vína získaného lisováním. Pak je možné se rozhodnout, kolik v chuti drsného vína z lisování může být do scezeného vína přidáno, aby bylo dosaženo optimální struktury tříslovin. Poté se provádí biologické odbourávání kyselin (STEIDL & RENNER, 2003). Červená barviva (anthokyany) jsou uložena ve slupce bobule jako monomery, které nejsou vázány na další substance a jsou připraveny reagovat. Polymerizace znamená sloučení mnoha malých molekul do méně molekul větších, které chutnají sametověji, kulatěji a jsou méně trpké (od stupně polymerizace). Během vyzrávání vína ubývá monomerních anthokyanů každoročně o polovinu, přesto barva zůstává, protože přechází do barevnějších sloučenin taninově anthokyanových komplexů (STEIDL, 2002). Vliv vinifikace Důležité jsou i kmeny vinných kvasinek, které absorbují barvu do svých buněk. Stupeň absorpce narůstá s poklesem ph prostředí a přednostně jsou adsorbovány polárnější anthokyaniny (BALÍK, 2010). Vliv školení a stabilizace Filtrace je nejšetrnější fyzikální zákrok než čiření. Při cross flow mikrofiltraci byla ztráty anthokyaninů vyšší než u mikrobiální vložkové filtraci ale senzorické rozdíly byly nepatrné. V průběhu čiření sodno vápenatými bentonity byly zjištěny nižší ztráty barviv než u vápenatých bentonitů a vína byla stabilnější po barevné stránce. K běžnému čiření vín se bentonit nedoporučuje kvůli vyvazování anthokyaninů a následnému snížení barevné intenzity. Nejvyšší snížení bylo zaznamenáno při použití polyvinylpolypyrrolidonu a kaseinu (BALÍK, 2010). Ztráta anthokyanů se zvyšuje s rostoucí dávkou bentonitu, ale statisticky významné rozdíly existovaly pouze mezi dávkami 0,5 až 1,5 g/l. Ne typ bentonitu, ale jeho dávky ukázaly významný vliv na rozsah změn intenzity barev vína (BALÍK, 2003). 27

27 Při testování šesti různých čiřidel bylo největší snížení anthokyanových barviv u vaječného bílku (32 34 %), ale došlo k nárůstu celkové barevné intenzity. Menší změny byly u čiření bentonitem (BALÍK et al., 2007). Vliv barikování Víno může zrát také v sudech barrique, což jsou dřevěné sudy o obsahu přibližně 225 litrů, jejichž vnitřní povrch je ožehnut ohněm, a které před naplněním nebyly navíněny nebyly u nich odstraněny třísloviny a barviva. Tímto speciálním ošetřením sudu se do vína při zrání dostávají látky ze dřeva a mění se barva a chuť vína. K výrobě sudů barrique je vhodné dřevo z vybraných druhů dubů (FIALA, 2009). Při zrání v sudech barrique se zvyšuje obsah taninu jen o mg/l. Ellagotaniny, jsou ve víně senzoricky nepostřehnutelné, přesto je jejich důležitá role ve stabilizaci barvy červeného vína (STEIDL & LEINDL, 2003). Další reakce se mohou odehrávat během oxidace při zrání vína, buď použitím dubových sudů, které umožňují průnik kyslíku do vína nebo díky stáčení, při kterém dochází ke značnému provzdušnění vín. Barva u těchto vín získává více červených až nafialovělých odstínů. Zvyšování barevnosti se ovšem děje jen v dobře vyvážených, správně zrajících vínech. Na druhou stranu, pokud je aerace příliš silná, mohou se vyskytnout i reakce rozpadu anthokyanů (přímá oxidační degradace barviv), tudíž úbytku barvy. Výsledek závisí na relativním zastoupení anthokyanů a taninů (STÁVEK et al., 1999). Vliv stárnutí Nositeli červené barvy mladých vín jsou zásadně stejné pigmenty, které se vyskytují v hroznech, z nichž se extrahovaly při fermentaci. Během zrání a staření vín však dochází k významnějším změnám barvy (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009). Klesá množství původních anthokyanů, ale vznikají specifické tmavší a stabilnější červené pigmenty, méně citlivé na změny ph prostředí nebo na odbarvení oxidem siřičitým (SOMERS, 1971). Zralá vína jsou proto tmavší než vína mladá. Reakce související se změnou barvy vín při zrání se řadí k reakcím enzymového hnědnutí. Zdá se, že existuje několik mechanismů vzniku těchto pigmentů. Jeden z nich spočívá na interakci anthokyanů (nazývá se kopigmentace) s prokyanidiny (tzv. kopigmenty), kdy vzniká zprvu komplex obou sloučenin, ze kterého se tvoří výsledný pigment, dimer spojený kovalentními vazbami, např. C4 C8, vzorec (Obr. 9). Ten má 28

28 barvu anthokyanu i v případě, že kopigmentem byl bezbarvý flavan 3 ol čili katechin. Jinou možností vzniku stabilnějších pigmentů (dimerů) je transformace molekuly anthokyanu za účasti reaktivních karbonylových sloučenin, např. acetaldehydu aj., které zřejmě reagují s anthokyany v poloze C8 za vzniku sloučenin se strukturou znázorněnou vzorcem (Obr. 9). Dalšími reakcemi se u starých červených vín mohou postupně tvořit až hnědočervené výšemolekulární nerozpustné kondenzační produkty, které tvoří sedimenty nazývané flobafeny. Na jejich vzniku se mohou kromě flavonoidů podílet také další složky vín (proteiny, askorbová kyseliny, redukující cukry, ionty kovů aj.) (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009). Barevné komplexy vznikají pouze s anthokyany, jinak vznikají žluté až hnědé produkty. Sloučeniny z anthokyanů, adetaldehydů a taninů hrají velmi důležitou roli, protože vyšší stupeň polymerizace nejenom že stabilizuje barvu, ale také snižuje senzorický vjem hořkosti a adstringentní (svíravé) chuti. Tato reakce probíhá při skladování mladého vína v mírně oxidativních podmínkách. Důležitou roli přitom hraje původ acetaldehydu, vznikající výhradně chemickou cestou, a nikoliv jako mikrobiologický vedlejší produkt alkoholového kvašení (STEIDL & RENNER, 2003). Obr. 9 Dimer anthokyanidinu a katechinu; dimer anthokyanidinu, katechinu a acetaldehydu (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009) Během zrání vína v lahvích, kde se předpokládá jen mírná nebo žádná oxidace, barva vína přechází do cihlových a oranžových odstínů (Tab. 5). Část červených barevných komplexů přechází na oranžové a zbytek může vypadnout v podobě sedimentu. Tento vývoj závisí na obsahu taninů. Barva lahvového vína, které má vysoký obsah taninů z peciček se vyvíjí rychle, protože tyto molekuly jsou vysoce reaktivní. Na druhou stranu vývoj barvy je pomalejší u vín, které obsahují vysoké množství nereaktivních taninů ze slupek (STÁVEK et al., 1999). 29

29 Tab. 5 Změny charakteristik barevnosti v průběhu zrání červeného vína (STÁVEK et al., 1999) Čas Anthokyany Intenzita barvy Odstín barvy Polyfenoly (dny) (mg.l -1 ) (mg.l -1 ) ,06 0, ,06 0, ,51 0, ,57 0, ,87 0, ,64 1, Vlivy různých látek obsažených ve víně Vliv enzymů Ztráta barvy může být způsobena dvěma skupinami enzymů: glykosidasami, které hydrolyzují glykosidové vazby anthtokyanů za vzniku příslušného cukru a aglykonu, polyfenoloxidasami = fenolázami, katalyzujícími oxidaci fenolických sloučenin na o chinony, které se uplatňují v reakcích enzymového hnědnutí (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009). Katechol je oxidován fenolázou na o benzochinon, který sám oxiduje anthokyany na bezbarvé produkty (Obr. 10) (BALÍK, 2010). Při krátkém nakvášení přídavek pektolytických enzymů urychlí uvolňování barviva z buněk (STEIDL, 2002). 2009) Obr. 10 Degradace 3,5-diglykosidů anthokyanidinů (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 30

30 Vliv askorbové kyseliny Největší ztráty anthokyanových barviv vznikají při současné oxidaci L askorbové kyseliny. Jestliže stabilizujeme L askorbovou kyselinu, je menší i rozklad anthokyanových barviv. Degradační produkty tvořené při těchto oxidačně redukčních reakcích jsou nestabilní a rozkládají se na další nestabilní a bezbarvé produkty, urychlující destrukci barviv. Dehydroaskorbová kyselina vykazuje při stejné koncentraci menší odbarvovací účinek než L askorbová kyselina (JACKMAN et al., 1987). L askorbová kyselina působí jako látka s ochrannými účinky proti odbarvení anthokyaninů fenolázami, při ph 5,6 nastává největší destrukce pigmentu (PIFFERI & CULTRERA, 1974). Přirozená ochrana před oxidativním hnědnutím moštu je závislá na koncentraci glutationu nebo jiných antioxidantů jako je kyselina askorbová. Vliv kyslíku a peroxidů Vzdušný kyslík oxiduje anthokyany na bezbarevné či hnědě zbarvené produkty přímo nebo prostřednictvím jiných labilních sloučenin, které se oxidují kyslíkem přednostně (např. askorbová kyselina). Destrukce anthokyanů vyvolaná askorbovou kyselinou probíhá nepřímo působením peroxidu vodíku, který vzniká její oxidací. Např. z malvinu (malvidin 3,5 diglukosid) vzniká oxidací peroxidem vodíku vedle dalších produktů bezbarvý malvon, reakce znázorněna na obr. 11 (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009). Obr. 11 Reakce malvidinu 3,5 diglukkosidu s H 2 O 2 v kyselém a neutrálním prostředí (BALÍK, 2010) Vliv oxidu siřičitého Odbarvovací účinek SO 2 lze eliminovat okyselením na ph 1 (BALÍK, 2010). Bezbarvé, velmi stabilní adiční sloučeniny anthokyanů vznikají působením oxidu siřičitého (Obr. 12), ale reakce je po okyselení a zahřátí reverzibilní (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009). 31

31 Obr. 12 Produkty reakce anthokyanových barviv s oxidem siřičitým (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009) Vliv cukrů a jejich rozkladných produktů Koncentrace cukrů vyšší než 20 % mají na barvu anthokyanů stabilizující účinek, především z důvodů snížení aktivity vody (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009). Degradace anthokyanů je urychlována degradačními produkty cukrů; furan-2- karbaldehyd a 5 hydroxymethylfuran-2-karbaldehyd (Obr. 13), které s anthokyany poskytují hnědě zbarvené komplexní kondenzační produkty, působí již při nízkých koncentracích (STARR & FRANCIS, 1968). Obr. 13 Furan-2-karbaldehyd, 5-hydroxymetylfuran-2-karbaldehyd Vliv ketonů a vinylfenolů V roce 1996 byla detekována nová skupina pigmentů, které vznikají reakcí malvidin 3 β D glukopyranosidu s vinylfenolem vznikajícím dekarboxylací p kumarové kyseliny. Tato nová skupina barevných pigmentů byla nazvána pyranoanthokyaniny a jejich barva je oranžově červená (BALÍK, 2010). Zástupcem je vitisin A (Obr. 14), který je méně červený, odolný proti odbarvení oxidem siřičitým a vitisin B (Obr. 14) je oranžového odstínu, má vyšší odolnost vůči odbarvení než malvidin 3 monoglukosid. Oba vitisin A i B byly méně citlivé na změny ph (BAKKER & TIMBERLAKE, 1997). Pyranoanthokyaniny jsou tvořené malvidin 3 monoglukosidem a dekarboxylačními produkty p kumarové nebo kávové kyseliny, jedním z produktů je pinotin A (Obr. 15) (SCHWARZ et al., 2003). 32

32 Obr. 14 Vitisin A, vitisin B (BAKKER & TIMBERLAKE, 1997) Obr. 15 Vznik pinotinu A (SCHWARZ et al., 2004) Vlivy vnějšího prostředí Vliv teploty Stabilita a rychlost degradace je ovlivněna teplotou a závisí také na struktuře látek, ph prostředí, přítomnosti kyslíku a možnosti vstupovat do reakcí s jinými složkami systému (Obr. 16) (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009). Vhodnost použití vyšších teplot s krátkou výdrží znamená menší snížení barevnosti. K menší destrukci barviv dochází při záhřevu než při pomalém chlazení (JACKMAN et al., 1987). Obr. 16 Degradace 3-glykosidů anthokyanidinů (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009) 33

33 Vliv záření Anthokyany jsou nestabilní, jsou-li vystaveny působení viditelného, ultrafialového nebo ionizujícího záření. Rozklad probíhá jako fotooxidace. Anthokyany substituované na C 5 hydroxylovou skupinou, které fluoreskují, jsou citlivější k fotochemickému rozkladu ve srovnání s anthokyany v poloze C 5 nesubstituovanými (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009) Ostatní vlivy Vliv ph Ve vodném prostředí dochází k transformacím, které jsou závislé na ph (Obr. 17). Přítomnost dvou acylačních skupin v molekule anthokyaninu se dosahuje jejich vyšší barevné stálosti ve vodném prostředí. V neutrálním vodním roztoku anthokyaniny acylované p kumarovou kyselinou byly nestabilní ve srovnání s acylací kávové kyseliny. Tvorba vodíkových můstků mezi acylační skupinou a molekulou anthokyanidinu je důvodem stability (BALÍK, 2010). Ve vodném prostředí existuje rovnováha mezi pěti různými strukturami aglykonů: - červeným flavyliovým kationem ph=1, - bezbarvou karbinolovou pseudobází 4 4,5 ph, - purpurově červenou neutrální chinoidní bází 7 ph, - modrou chinoidní bází ph 7,5 8, - žlutě zbarveným chalkonem ph 8 a víc (JACKMAN et al., 1987; VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009). 34

34 Obr. 17 Transformace anthokyanů v závislosti na ph prostředí (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009; BORKOWSKI et al., 2005) Vysvětlivky: R 1, R 2 = H, OH, OCH 3. Vliv struktury V kyselém prostředí je barva neacylovaných a monoacylovaných anthokyanů závislá na počtu a druhu substituentů aglykonu (anthokyanidinu). Anthokyanidiny s větším počtem hydroxylových skupin mají spíše modrý odstín, deriváty s methoxyskupinami mají spíše červený odstín. Glykosidy a jejich acylderiváty mají modré zbarvení. Deriváty s vyšším počtem hydroxylových skupin jsou méně stabilní, s rostoucím počtem methoxylových skupin se stabilita zvyšuje. Glykosidy (anthokyany) jsou stabilnější než příslušné aglykony. Diglykosidy jsou stabilnější během skladování, tepelného zpracování a expozice světelnému záření než monokglykosidy. Vliv na stabilitu barviv má i druh vázaného cukru. Přítomnost jedné nebo více acylových skupin stabilizuje anthokyany (intramolekulární kopigmentace), reakcí s vodou v slabě kyselém nebo neutrálním prostředí se potom netvoří bezbarvá chinoidní báze, ale přednostně modrá chinoidní báze. Tyto pigmenty jsou méně citlivé na změny ph a zůstávají barevné také v slabě kyselém a neutrálním prostředí (VELÍŠEK & HAJŠLOVÁ, 2009). Glykosidací narůstá 35