Mendelova univerzita v Brně. Zahradnická fakulta v Lednici

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici Před-fermentační macerace hroznů révy vinné Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jiří Sochor, Ph.D. Vypracovala: Pavla Matochová, DiS. Lednice 2013

2 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Před-fermentační úpravy hroznů révy vinné 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 bakalářské práce a ředitelky vysokoškolského ústavu ICV Mendlovy univerzity v Brně. Brno, dne... Podpis studenta..

3 Poděkování Děkuji mému vedoucímu práce, Ing. Jiřímu Sochorovi, PhD. Také Ing. Mojmíru Baroňovi, PhD., za čas, který mi věnovali a za odborné rady. Děkuji také mé rodině a přátelům za podporu a pomoc.

4 ABSTRAKT Námětem této bakalářské práce je popsat techniky před-fermentační macerace hroznů révy vinné a její vlivy na výsledný produkt. Dále rozdělit jednotlivé technologické postupy a shromáždit nejnovější poznatky o faktorech, které ovlivňují výsledný efekt macerace na extrakci polyfenolických látek a aromatický profil. Práce se také zabývá problematikou odlišných technologických postupů a jejich ekonomickou náročností. Klíčová slova: Macerace, kryomacerace, enzymy, polyfenoly ABSTRACT The goal of this bachelor thesis is to describe technique of pre-fermentation maceration of grapes and their influences on final product. Furthermore divide single technological procedures and gather the newest knowledge about factors, which influence final efect of maceration on extraction of polyfenolic compounds and aromatic profile. This thesis also deal with problems of different technological processes and their economical demands. Keywords: Maceration, cryomaceration, enzymes, polyphenol

5 Obsah 1 ÚVOD RMUT JAKO SUROVINA K VÝROBĚ VÍNA CHEMICKÉ SLOŽENÍ MOŠTU AROMATICKÉ LÁTKY V HROZNECH Skupiny aromatických látek ENZYMY Přírodní enzymy Komerční enzymy PŘÍPRAVA HROZNŮ K PŘEDFERMENTAČNÍ MACERACI ODZRŇOVÁNÍ A DRCENÍ Vliv macerace na bílé odrůdy Vliv macerace na červené odrůdy PŘEDFERMENTAČNÍ MACERACE HROZNŮ RÉVY VINNÉ VÝVOJ PŘEDFERMENTAČNÍ MACERACE HROZNY VHODNÉ K MACERACI NALEŽENÍ HROZNŮ KRYOMACERACE Jak probíhá macerace za studena Techniky zchlazení Teplota a délka macerace Moderní přístupy ke kryomaceraci Zpracování rmutu po kryomaceraci MACERACE FLASH CESTOU KARBONICKÁ MACERACE POROVNÁNÍ TECHNIK MACERACE ZÁVĚR SOUHRN RESUME LITERATURA

6 Seznam obrázků Obr. 1 Formy glukózy Obr. 2 Struktura bobule hroznu révy vinné Obr. 3 Nákres inovativního zařízení pro kryomaceraci s vibračním stolem Obr. 4 Zařízení ke kryomaceraci s plně automatickými dávkovacími systémy

7 1 Úvod Dnešní vinařský svět hledá neustále nové cesty a směry jak zaujmout zákazníka a co nejvíce se vyhranit a odlišit od jiných podniků. Mnohé vinařské podniky se tak vrací ke kořenům vinařství a snaží se o autentická a přírodní vína, jiní přijímají výdobytky moderních technologií a hledají nové postupy k získání co nejlahodnějšího moku. Cílem každého vinaře je dostat každý ročník ze suroviny co nejvíce z jejího přirozeného potenciálu a vyrobit víno, které zosobňuje odrůdu a terroir, ze kterého víno vzešlo. Před-fermentační macerace je technologickým úkonem, který uvolňuje maximum přirozených látek vázaných ve slupkách hroznů. Zesiluje tak primární aroma odrůdy a koncentraci polyfenolů suroviny, které dávají vínu strukturu a tělo. Maximalizace vyluhování látek ze slupek hroznů tedy posílí nejen primární aroma odrůdy, její komplexnost a barvu ale také přirozeně obohatí surovinu o výživové látky, které jsou nutné k výživě kvasinek v průběhu fermentace, a není pak nutné je dodávat dodatečně. Techniky naležení hroznů mohou zvyšovat množství polyfenolických látek ve víně a napomáhat jejich větší komplexnosti a stabilitě barvy. Stále více vinařství se tak zabývá technikami prefermentativního naležení hroznů a hledá optimální technologii jejich provedení. Na základě výzkumů se tak poznatky implementují do praxe a kdysi zřídka používané jednoduché techniky kryomacerace jsou rozšířeny o aplikaci různými metodami. Také technika naležení hroznů před lisováním je zkoumanou alternativou spolu s použitím komerčně připravených enzymů. V této práci se chci zabývat výsledky analýz jednotlivých metod a jejich porovnání v praxi na vývoj extrahovaných látek v čase spolu s porovnáním ekonomických hledisek, které jsou hlavními ukazateli těchto moderních technik. 8

8 2 Rmut jako surovina k výrobě vína 2.1 Chemické složení moštu Mošt jako alkoholově vodný roztok tvoří několik skupin chemických látek, na jejichž míře zastoupení se podílí celá řada faktorů a vytváří tak pokaždé jedinečnou surovinu k výrobě kvalitního vína. Hlavní složky vína jako jsou sacharidy, kyseliny a dusíkaté látky, které jsou měřeny v průběhu dozrávání hroznů a na jejich základě se určuje fenolická zralost a vhodný termín sběru. Voda je základní látkou moštu a zpravidla tvoří %, tudíž podstatnou část. Množství vody je odvozeno od odrůdy révy vinné, klimatických podmínek konkrétního ročníku a stupně vyzrání hroznu (FARKAŠ, 1988) Sacharidy Skupina látek, která se v přírodě podílí na výstavbě buněčných stěn a slouží jako chemický akumulátor energie, což je její hlavní fyziologický význam. Podle počtu cukerných jednotek, monosacharidů je dělíme na monosacharidy, polysacharidy a oligosacharidy. Skupinu monosacharidů dělíme dle umístění karbonylové skupiny na koncovém uhlíku na aldózy a ketózy při umístění na jiném uhlíku. V hroznech jsou nejvíce zastoupeny monosacharidy, hexózy glukóza a fruktóza a to ideálně v poměru 1:1. Oba monosacharidy se označují jako redukující cukry a jsou přímo zkvasitelné na ethanol a oxid siřičitý. (KRAUS, FOFFOVÁ,VURM, 1988) V malém množství je to také disacharid sacharóza, složena z glukózy a fruktózy a je na tyto zpracovatelné jednotky rozkládána enzymem invertázou. Glukóza je tvořena v hroznech přednostně před senzoricky sladší fruktózou a je také přednostně zkvašována většinou druhů kvasinek, čímž se mění konečný poměr cukrů ve prospěch fruktózy. S kyselinou siřičitou vzniká kyselina glukoso-siřičitá. Oxidací glukosy vzniká kyselina glukonová a cukrová, společně s vodíkem reaguje za vzniku sorbitolu a manitolu, tj. alkoholických cukrů.(farkaš, 1988) 9

9 Obr. 1 Formy glukózy ( Fruktóza, což je hexóza řazena mezi ketózy, patří k nejsladším sacharidům. Oxidací fruktózy vzniká kyselina glykolová a kyselina vinná, ve stavu zrodu se redukuje vodíkem a vznikají, stejně jako z glukózy, alkoholické cukry sorbitol a manitol. Další obsažené sacharidy jsou především nezkvasitelné a to pentóza, arabinóza, xylóza a rhamnóza. Jsou obsaženy především ve slupce hroznů révy vinné, mohou vznikat přímo v hroznech z hexóz nebo později hydrolýzou dřeva při zrání v sudech. Při analytickém hodnocení cukrů jsou vyhodnocovány odděleně jako redukující cukry (STEIDL, 2002). Kyseliny Kyseliny vznikají v hroznech révy vinné látkovou výměnou jako vedlejší produkt. Jejich množství a poměr, který je rozhodující, je ovlivněn odrůdou i ročníkem, je vedle cukernatosti důležitým kritériem k určení vhodné doby sběru. Klíčovými kyselinami suroviny k výrobě vína jsou kyselina vinná a kyselina jablečná. Ve stopovém množství je pak doplňuje kyselina citrónová, kyselina glukonová a kyselina slizová (galaktarová). Kyselina vinná je unikátní organická kyselina tvořena jako vedlejší produkt metabolismu cukrů pouze hrozny révy vinné. Její množství na začátku zrání hroznů je zhruba 15 g/l a odbourává se jen velmi zvolna a to díky enzymatickým reakcím. Ve 10

10 víně reaguje s vinanem draselným za vzniku nerozpustného hydrogenvinanu draselného, který snižuje její obsah a je nutno s tím počítat při stanovení optimálního množství kyseliny vinné pro sběr. (HRONSKÝ, 2006) Kyselina jablečná je tvořena jako meziprodukt při zrání hroznů a její obsah je zvyšuje během zrání až na 20 g/l. Je hojně odbourávána při zaměkání hroznů vlivem inhibičních enzymů glykolýzy a je využívána jako zásoba energie. Snižování kyseliny jablečné se od zaměkání bobulí snižuje vlivem oslunění hroznů a následným zvýšením teploty hroznů. Výsledné množství kyseliny vinné je tak průměrně 3 5 g /l. Ve víně je částečně zpracována činností kvasinek procesem glykolýzy na glukózu, čímž se její množství snižuje.(farkaš, 1998) Ve zdravých hroznech se vytvoří přibližně mg/l kyseliny citrónové, přičemž v hroznech napadených Botritis cinerea může její koncentrace přesáhnout až 600 mg/l. V moštu je obsažena také kyselina askorbová, antioxidant, který mizí v průběhu školení vína. (BAROŇ, 2010) Další organickou kyselinou, která se v hroznech objevuje jen ve stopovém množství je kyselina glukonová v normálním zastoupení asi mg/l. Její oxidací se tvoří kyselina šťavelová. Oxidačním produktem kyseliny galakturonové, která je vytvářena činností Botrytis cinerea, je kyselina slizová. (BAROŇ, 2010) Polyfenoly Do skupiny polyfenolů patří třísloviny, které dávají vínu tělo a chuťový a také skupina anthokyanů barviv, díky jejichž intenzitě a komplexnosti vzniká odstín vína. Vína obsahují asi různých polyfenolických sloučenin a v bílém víně je jich pod 200 mg/l. Obsaženy jsou především ve slupce, dále v semenech a třapinách. Dle účinků a chemických vlastností dělíme ve víně fenolové látky na: Kyseliny Fenolkarboxylové Flavonoly 11

11 Flavan 3-oly Flavan-3,4-dioly Anthokyanidiny Do skupiny kyselin fenolkarboxylových patří ve víně kyseliny p-hydroxybenzeová, protokatechová, vanilinová, galová, syringová, salicylová, a především hydroxyskořivcové kyseliny p-kumarová, kávová a kyselina ferulová. V moštu působí jako antioxidanty a jejich množství je podmíněno nejen odrůdou ale hlavně jejich zralostí a intenzitou zpracování. Hrozny předfermentačně naležené jich obsahují více. V moštu se nacházejí volně, ale i vázané s ostatními tříslovinami a antokyanidy.(pavloušek, 2011) Do skupiny Flavonolů patří kvercetin, kvercitrin a myricitin a jsou obsaženy zejména ve slupkách hroznů. V moštu i víně se hydrolyzují a odštěpují monoglukosidy. Skupina flavan-3-olů jsou antioxidanty, mezi které patří katechina a epikatechin. Hlavním zdrojem katechinů v hroznech jsou pevné části pecičky a třapina. Jsou nositelem silně svíravé chuti a jejich polymerizací vznikají sametovější třísloviny taniny.(pavloušek, 2011) Flavan-3,4 dioly, tzv. leukoanthokianiny jsou v moštu obsaženy ve formě polymerů. Obě tyto skupiny oxidují vlivem enzymu polyfenoloxidázy a vytvářejí hnědnutí vína. Jejich nadbytečné, nekondenzované množství se ve víně stabilizuje na základě rozdílných nábojů čiřidly bílkovinové povahy polyvinylpyrolidonem nebo bentonitem.(pavloušek, 2011) Antokyany jsou barviva fenolické povahy. V révě vinné se vyskytují v glykosidické formě, kdy se barevná složka, anthokyanidin váže na glycid, a to zejména na glukózu nebo galaktózu a vytvářejí monoglukosid. Váží-li se dvě molekuly cukru, vytvářejí diglukosid. Ušlechtilé evropské odrůdy révy vinné obsahují antokyanidiny předně ve formě monoglukosidů. Převážnou část monoglukosidů tvoří malvidin, dále pak delfidin, petunidin, peonidin. Barviva jsou obsaženy ve slupkách hroznů révy vinné a jejich 12

12 uvolnění napomáhá rozdrcení hroznů, macerace a různé způsoby tepelného zpracování hroznů (FARKAŠ, 1988) Dusíkaté látky Dusíkaté látky mají zásadní vliv na výsledný produkt a jejich přítomnost v moštu je v ideálním případě od 200 mg/l. Jsou široce zastoupeny zejména v bílkovinách, aminokyselinách a amonných sloučeninách. Jejich množství je přímo závislé na půdě, odrůdě, hnojení a také technologii zpracování. Asimilovatelný dusík ve formě aminokyselin je přednostně zabudováván do stěn kvasinek a až druhotně je dusík odebírán z amonných iontů. Jeho zdroj tudíž určuje rozvinutí prekurzorů aromatických látek a také plynulost fermentace. Z těchto poznatků se vychází při určování dávky a povahy výživy.(baroň, 2010) Pektinové látky V moštu se nachází dle vyzrálosti hroznových bobulí a odrůdy 1-2 g/l. Tyto látky působí v moštu jako ochranné koloidy a výsledkem je menší výtěžnost z moštu. (HRONSKÝ, 2006) Přirozeně v hroznech dochází při porušení slupek bobulí k uvolnění pektolytických enzymů a jsou také nezbytným předstupněm před nástupem Polygalakturonáz, které mají zásadní vliv na snížení viskozity moštu. (BAROŇ, 2010) Minerální látky Minerální látky, ve víně označované jako popeloviny jsou v moštu zastoupeny v množství 3-5 g/l a mají úlohu stopových prvků při biochemických a fyzikálněchemických procesech.(steidl, 2002). Dle množství zastoupení jsou to sestupně draslík, hořčík, vápník, sodík, bór, chlór, železo a v množství menším než mg/l jsou to titan, vanad, stroncium, molybden, baryum a další. Množství ve výsledném víně je podstatně nižší než ve rmutu, díky vysrážení v průběhu technologie vína a podíl minerálních látek se podílí na množství extraktu. (FARKAŠ, 1988) Vitamíny 13

13 Z vitamínů obsažených v moštu jsou nejdůležitější vitamíny skupiny B, a to tiamin, riboflavín, pyridoxin, kobalaminy, které mají zásadní vliv při fermentaci. Důležitým vitamínem, podílejícím se na oxidačně-redukčních procesech je vitamín C (kyselina askorbová). Dalšími významnými jsou bioflavanoidy, kyselina nikotinová a nikotinamidy. (HRONSKÝ, 2006) Tuky, vosky a oleje Zdrojem lipidových sloučenin v moštu jsou největší měrou semena, vosková vrstva bobulí. Šetrným lisováním hroznů lze zabránit úniku těchto nežádoucích látek do moštu na minimum. Ve výsledném víně jsou to také odumřelá těla kvasinek, které tvoří glyceridy kyselin jako je olejová, máslová, palmitová a jiné. (HRONSKÝ, 2006) Obr. 2 Struktura bobule hroznu révy vinné ( 14

14 2.2 Aromatické látky v hroznech Aromatický profil každé odrůdy révy vinné se obvíjí od vzájemné kombinace mnoha aromatických látek, z nichž některé v určitých odrůdách dominují a vytváří její charakteristické aroma. Aromatické látky, rozpuštěné v alkoholickém roztoku, jsou látky s malou molekulární hmotností pod 300 g/mol a jsou tak schopny se vypařovat a působit na náš čichový orgán. Vyskytují se v různých koncentracích od mg/l po ng/l, které mohou hrát v aromatickém profilu důležitější roli. Profil vonných látek, které se vyskytují přirozeně v neporušených bobulích, závisí na mnoha faktorech, z nichž rozhodující je odrůda révy vinné a faktory přímo působící na rostlinu jako je podnebí, půdní profil a agrotechnické zásahy. Tyto látky se označují jako primární aromatické látky a rozdělují na volné aromatické látky a prekurzory aromatických látek. (PAVLOUŠEK, 2011). Aromatické látky volné můžeme senzoricky hodnotit již při zrání hroznu. Při technologickém zpracování se rychle uvolňují a unikají s oxidem uhličitým. Většina aromatických látek se vyskytuje ve formě vázané na glykosidy a uvolňují se až po odštěpení molekul kyselou hydrolýzou nebo enzymatickou hydrolýzou už od počátku zpracování hroznů (PAVLOUŠEK, 2011). Vývoj aromatického profilu je tvořen technologickými zásahy a ovlivňují ho jednotlivé operace jako je: Metabolismus bobule, odrůda révy vinné, podnebí a počasí, agrotechnika Biochemické procesy v prefermentačním zpracování jako je oxidace a hydrolýza v průběhu extrakce a macerace Chemické procesy způsobené alkoholickou a malolaktickou fermentací Chemické procesy po fermentaci spojené se zráním a stárnutím vína (RIBÉREAU-GAYON a kol., 2006). 15

15 2.2.1 Skupiny aromatických látek Terpeny Projevují typické muškátové aroma, květinové a lehce ovocité tóny. Vyskytují se ve formě monoterpenů (složené z 10 C) a seskviterpenů (více než 15 C řetězce). Monoterpeny se vyskytují ve formě hydrokarbonů (limonel, myrcen), aldehydů (linalal, geranial), alkoholů (,linalol, geraniol) kyselin (linalová, geranilová) a esterů (linalyl acetát) (RIBÉREAU-GAYON a kol., 2006). Karotenoidy a C 13 norisoprenoidy Karotenoidy, látky se 40 uhlíkatými řetězci, se v průběhu zrání hroznů díky působení světla a chemických reakcí mění ve vonné látky norisoprenoidy, 13- uhlíkaté řětezce. Ty se vyznačují typickými květinovými a ovocnými tóny typickými pro Ryzlinkové odrůdy, Burgundské či Chardonnay. Nejvýraznější norisoprenoidy jsou β-damascenon, β-ionon, vitispiran (PAVLOUŠEK, 2011). Methoxypyraziny Látky vzniklé jako vedlejší produkt při metabolické přeměně aminokyselin. Hlavním představitelem je látka 2-methoxy-3-isobutylpyrazin, které tvoří aroma zelené papriky, asparágu, chřestu a trávovitých tónů. Jejich nadprahová koncentrace bývá obsažena hlavně v sauvignonových odrůdách jak bílých tak červených. Methoxypiraziny mohou také nepříjemně vyčnívat z vín zpracovaných z nevyzrálých hroznů (RIBÉREAU- GAYON a kol., 2006). Tyto látky se mohou do vína dostat také při maceraci červených vín z nevyzrálých semen, což je nežádoucí. Vonné thioly Vonné thioly se objevují primárně u sauvignonových odrůd, ale také u burgundských, ryzlinků nebo Sylvánského zeleného. Jejich typické aroma černého rybízu, grepu a tropických plodů. V hroznech se vyskytují ve formě vázané na konjugáty cysteinu a glutathionu. Za působení enzymu β-lyázy procesu macerace nebo během kvašení se uvolňují do volné podoby (PAVLOUŠEK, 2011). 16

16 Těkavé fenoly Těkavé fenoly ve formě vinyl fenolů nebo ethyl fenolů vznikají ve víně přeměnou hydroxiskořicových kyselin. Činností hydroxycinamát dekarboxylázy vznikají lékárenské, plastové tóny vinyl fenolů vznikající hlavně v bílých vínech. Enzymatickou činností kvasinek, bakterií vznikají v procesu zrání vína ethyl fenoly, jejichž typickým projevem jsou animální pachy, pach kůže nebo potu koně. (PAVLOUŠEK, 2011) 2.3 Enzymy Ihned po sběru hroznů se porušením integrity hroznů spouští činnost četných enzymů přirozeně obsažených v hroznech. Jednotlivé enzymy, jako přírodní biochemické látky katalizující různé reakce v hroznech, potřebují pro plnění svojí funkce optimální podmínky v podobě ph, teploty a pro příznivé ovlivnění výsledného produktu také správné načasování jejich spuštění. Tyto látky obsažené v hroznech hrají důležitou roli při uvolňování aromatických látek a barviv, které jsou majoritně uloženy ve slupce hroznů. Pomáhají tak k vyšší výtěžnosti těchto požadovaných látek, což je hlavně v případě problematického materiálů žádoucí z hlediska zkrácení času k působení nežádoucích faktorů při současném obohacení rmutu o cenné látky. Kromě efektivnější extrakce látek napomáhají také enzymy Glukanázy a Proteázy ke zlepšení čiření, filtraci, stabilizaci vín. (PALOUŠEK, 2010) Přírodní enzymy Enzymy obsažené přirozeně v hroznech můžeme rozdělit na oxidoreduktázy a oxygenázy. Mezi oxygenázy patří enzymy pektinlyázy reagující bez přítomnosti vody, tvoří se v hroznech při napadení Botrytis cinerea a vedou k tvorbě kyseliny glukonové, která vytváří specifické, hnilobné tóny. Enzymy oxidoreduktázy patří do skupiny hydrolytických enzymů a jejich činnost je vázána na přítomnost vody. (BAROŇ, 2010) 17

17 Pektolytické enzymy Pektinázy se podílejí na hydrolytickém štěpení pektinových látek obsažených jak ve slupce, tak v dužnině. Pozitivně tím ovlivňují výlisnost, uvolňování aromatických látek ale také příznivě působí při odkalení před začátkem kvašení.(i. ROMERO-CASCALES et al., 2011) Přirozeně obsažené enzymy Pektinmetylesteráza a Polygalakturonáza na sebe navzájem navazují. PME zahajuje naležení a štěpí pektiny na vodu a kyselinu Galakturonovou za vzniku metanolu. Její optimální působení je při ph mezi 7-8, což omezuje její působení ve zdravém materiálu. Na tuto reakci navazuje činnost Polygalakturonázy jež štěpí jednotky pektinu dle její povahy zkraje řetězců nebo náhodně. Činností těchto enzymů se sníží viskozita a tím zlepší dostupnost žádoucích aromatických, barevných látek a tekutější konzistence materiálu zefektivní jeho výlisnost. (BAROŇ, 2010) Glukosidázy Skupina enzymů podílející se na rozvolňování vazeb z pevných látek vázaných na glykosidy. Z nejvýraznějších jsou to terpeny, typické pro aromatické odrůdy jako je Geraniol. Jejich přirozené působení je nízké a tak jejich působení ovlivňuje délka macerace a také enzymatické preparáty.(pavloušek, 2010) Hydrolázy Hrozny jsou bohaté na pektiny, tmelící látky, které je nutno rozrušit nejen kvůli uvolnění žádoucích látek ale také ke snížení viskozity a tím zlepšení lisovatelnosti rmutu. To vede také k potřebě použití menších tlaků při lisování, což redukuje zanášení tříslovitých látek bez ztráty aromatických látek a barviv. Důležité mimo teploty a ph rmutu je také spuštění jejich činnosti až po mletí hroznů, tudíž zachování integrity hroznů šetrným transportem. Mezi hydrolázy patří Proteázy, které jsou obsaženy přirozeně v hroznech. Díky štěpení peptidických vazeb nejenom rozrušují obsah bobule, 18

18 ale také uvolňují výživové látky pro kvasinky v následné alkoholové fermentaci. (PALOUŠEK, 2010) Oxidační enzymy Oxidační enzymy jsou skupinou látek, které reagují s ochrannými fenolickými sloučeninami a způsobují jejich oxidaci a tím hnědnutí moštu a následně projevení oxidace i v chuti výsledného vína. Činnost enzymy kresolázy, katecholázy a tyrozinázy pozastavují fenolické kyseliny oxyskořicová, hydroxiskořicová, arakumarová, kumarová, kávová a také tripeptid glutathion obsažený v optimálně zralých hroznech. Uvolnění těchto enzymů způsobují mechanické tlaky na hrozny a následně také jejich konzistence. Šetrným transportem a aplikací ochranných látek jako je SO 2 tyto reakce zpomalíme a jejich působení. Například enzym tyrozináza je potlačen už od aplikace 10 mg/l SO 2. (BAROŇ, 2011) Komerční enzymy Využití uměle připravených enzymů je uplatňováno ve vinařské technologii stále více. Díky jejich povaze je lze použít v širším spektru ph oproti enzymům přírodním a také aplikovat na hrozny jednotlivé preparáty v čase, kdy vyžadujeme jejich aktivitu. Využívané jsou především pektolytické enzymy, glykosidázy, glukanázy a proteázy. (PAVLOUŠEK, 2010) Použití pektolytických enzymů v jednotlivých fázích zpracování: na rmut před lisováním: zlepší výlisnost moštu, uvolňování aromatických látek a barviv v průběhu macerace: napomáhá zlepšení výlisnosti rmutu a je vhodné použít zejména u pektinóznějších odrůd na rmut před macerací: pomáhá zvýšit a urychlit extrakci barviv, zvýšit výtěžnost barviv při lisování a zlepšuje čištění vína. Pokud chceme dosáhnout 19

19 vína s nižším obsahem taninů, díky aplikaci enzymu urychlíme extrakci barviv a hrozny je pak možné po maceraci dříve lisovat. aplikace po vylisování moštu: pozitivně působí na odkalení moštu, snižuje viskozitu moštu a díky tomu klesají pevné kalové částice rychleji ke dnu při odkalování. (PAVLOUŠEK, 2010) Při využívání komerčních enzymů hraje velkou roli teplota moštu nebo rmutu. Teplota pod 10 C činnost enzymů zpomaluje a vysoké teploty nad 70 C při zpracování teplou cestou jejich činnost úplně deaktivují a je nutné dodat všechny enzymy. Optimální jsou teploty od 20 do 30 C. (BAROŇ, 2010) K urychlení naležení rmutu se využívají pektolytické enzymy, které svým degradačním působením na buňky slupky hroznů zajišťují uvolnění fenolických látek. (GUADALUPE Z., 2007) Navíc podporují polymerizaci taninů a antokyanů a tím tyto látky ochraňují před degradací a nestabilitou barvy při skladování vína. (PEREZ-LAMELA ET AL., 2007) U komerčně připravených enzymů je vhodné si empiricky ověřit nejen jejich působení a efekt ale také vývoj vína v průběhu času. Enzymy by měli být chemicky čisté a neobsahovat žádné příměsi. Důležitá je hlavně absence Cinnamate dekarboxylázy, která napadá hydroxyskořicové kyseliny a touto reakcí se tvoří těkavé látky, vinyl a ethyl fenoly. Ve výsledném víně se tyto látky projevují lékárenskými tóny nebo animálními tóny zpoceného koně, stáje. (RIBÉREAU-GAYON a kol., 2006). 20

20 3 Příprava hroznů k předfermentační maceraci Na počátku zrození vína stojí vždy rozhodnutí vinaře o jeho charakteru, na který má vliv každý ročník spousty faktorů. V závislosti na proběhlém ročníku, konkrétní trati a odrůdě a zdravotním stavu hroznů se vinař již v průběhu zrání rozhoduje o správném termínu sklizně a typu vína, kterého chce dosáhnout a kterým směrem se bude ubírat technologický postup jeho zpracování. 3.1 Odzrňování a drcení Prioritou zpracování hroznů k přípravě vína je rychlé a šetrné zpracování, které umožní aktivovat enzymy ve správnou dobu, kdy je to žádoucí. Enzymy napomáhají narušení buněk slupek a vytvoření dobrého aromatickému profilu, barvě vína a neposledně také snadnějšímu zpracování hmoty z hlediska lepší výlisnosti a zabránění tvorby nadbytečných kalů. (BAROŇ, 2010) Po přijetí hroznů ke zpracování a se hrozny preventivně síří. Oxid siřičitý již také napomáhá uvolnění aromatických látek, taninů a antokyanů ze slupek bobulí. Díky jeho schopnosti antioxidace se uvolňuje jejich větší množství. Antokyany přecházejí jeho působením na nebarevnou leukoformu, která je však přechodná a výsledkem zasíření je nakonec sytější barva. (KRAUS, 2008) Ve své výzkumu maceračních technik uvádí Gil-Munoz et al. (2008) experimenty v Burgundách se studenou macerací hroznů Pinot Noir, kde se projevovalo jako škodlivé větší množství síry (250 mg/l). Dále vede cesta hroznů přes odzrňovač, kde jsou hrozny zbaveny stopek a pak dle typu zpracování putují nejčastěji přímo přes spirálovité zařízení, kde jsou hrozny drceny. V tuto dobu, kdy jsou porušeny slupky bobulí, začínají pracovat enzymy, pektinázy, které mění nerozpustné proteiny na rozpustné a další enzymy jako jsou nežádoucí oxidázy. Zde před lisováním přichází na řadu naležení drceného rmutu. Technolog musí mít již připraveno zařízení a vhodně navázat technologické kroky k úkonu předfermentační macerace hroznů, tak aby nedošlo ke zbytečné oxidaci suroviny. (RIBÉREAU-GAYON a kol., 2006). 21

21 Technologie kryomacerace může být aplikována také na odstopkované, ale nepodrcené hrozny a ke kontaktu dochází za snížené teploty pouze uvnitř neporušené bobule. (F.J. HEREDIA et al. 2009) Moderní zařízení ke kryomaceraci také pracují s neodstopkovanými, nepodrcenými hrozny.(m. CARILLO et al., 2011, BURG, ZEMÁNEK 2013) Techniku macerace uvnitř neporušených hroznů využívá také technologie karbonické macerace. (KRAUS, 2008) V technologii červených vín se také, již jen výjimečně, uplatňuje macerace při rychlém ohřátí hroznů tzv. flash metodou. (BAROŇ, 2010) Lisováním celých, předem neporušených hroznů se využívá především k výrobě klaretů nebo pro výrobu šumivých vín. Bobule tudíž praskají až při lisování a mošt z nich vzniklý obsahuje více cukru i kyselin, tudíž i nižší ph a vína jsou nízkoextraktivní s obsahem primárních aromat. Mošt takto získaný obsahuje menší množství kalů a také polyfenolů, které jsou získávány ze slupek hroznů révy vinné (KRAUS, 2008) Vliv macerace na bílé odrůdy Předfermentační macerace hroznů je pro velká, tělnatá bílá vína nezbytná. Macerace rmutu je technologický úkon, kde díky dlouhému kontaktu podrcených hroznů dochází díky aktivaci enzymů za optimálních podmínek k získání maximálního množství hodnotných látek, které jsou uloženy ve slupce (RIBÉREAU-GAYON a kol., 2006). Macerací hroznů bílých vín můžeme posílit odrůdové aroma, zlepšit strukturu a posílit tělo vína. Macerací se také do rmutu dostávají polyfenoly ze semen a případně třapin, které mohou extrahovat nežádoucí hořké látky a projev vína je pak bylinný, trpký.(peinando et al, 2004) Macerací za pomocí enzymů se také mohou rozkládat lipidy z membránových frakcí na šesti uhlíkaté nasycené a nenasycené alkoholy. Ve víně se projevují jako zelené vegetální tony. (BAROŇ, 2010) Při maceraci bílých odrůd je tedy důležitá jejich vyzrálost, zdravotní stav a individuálně teplota a délka macerace. Fenolické látky jsou v bílých vínech zastoupeny zejména hydroxyskořicovými kyselinami a to především kyselinou kávovou, kaftárovou, kumarovou, ferulovou. 22

22 Hydroxyskořicové kyseliny jsou bezbarvé látky, které odpovídají za barvu vína, jeho chuťový tříslovitý profil a antioxidační vlastnosti. Jsou ve vakuolách buněk dužniny i slupky (PAVLOUŠEK, 2011) Hydroxyskořicové kyseliny hrají rozhodující antioxidační roli ještě před fermentací, kdy reagují s polyfenol oxidázou a brzdí hnědnutí moštu. Po fermentaci je oxidace odvracena chemickou reakcí s polyfenoly. (D. HERNANZ et al., 2006) Bílá vína, na rozdíl od červených vín, mívají častěji problémy s váznoucí fermentací z důvodů menšího obsahu dusíkatých a výživových látek, které červená vína získávají macerací slupek před i v průběhu kvašení. Díky předfermentační maceraci je rmut přirozeně obohacen o výživové látky vytěžením ze slupek hroznů. (BAROŇ, 2010) Z hlediska zvýšení extraktu a snížení kyselosti bílých vín je vhodné macerovat i hrozny z horších ročníků s vysokými kyselinkami, kdy macerace zvýší obsah minerálních a extraktních látek na úkor kyselin. (RIBÉREAU-GAYON a kol., 2006) F. Ribereau a Gayon uvádí ve své publikaci Handbook of Enology vliv na snížení kyselinek a současném zvýšení ph u jednotlivých vzorků Sauvignonů. Uvádí, že tyto změny jsou způsobeny uvolněním draslíku ze slupky hroznů a reakcí s kyselinou vinnou za vytvoření vinného kamene. Hodnota kyselinky klesne v průměru o 1-1,5 g/l v přepočtu na kyselinu vinnou, což je variabilní na základě odrůdy a terroiru. Přirozeně se tak docílí odkyselení a zároveň ke zvýšení podílu extraktu, který vytvoří strukturu vína. V prvním případě lisovaných celých hroznů bez naležení a vliv macerace na jednotlivé vzorky po různou dobu macerování. (RIBÉREAU-GAYON a kol., 2006) 23

23 Tab. 1 Vliv předfermentační macerace na celkovou kyselinku v moštu před zpracováním (RIBÉREAU-GAYON a kol., 2006) Odrůdy Řízená fermentace Celková kyselinka (g/l H 2 SO 4 ) ph Celková kyselinka (g/l H 2 SO 4 ) Před-fermentační macerace ph Vývoj v průběhu hodin Sauvignon 1 5,6 3,05 4,05 3,35 8 Sauvignon 2 5,3 3,15 4,00 3,35 12 Sauvignon 3 6,05 3,43 4,75 3,53 12 Sauvignon 4 6,9 2,98 5,50 3, Vliv macerace na červené odrůdy Organoleptické vlastnosti červených vín závisí na složení fenolických látek a volatilních složkách. Za chuťový i barevný profil červeného vína tedy odpovídá struktura a zastoupení fenolických látek a stupeň jejich polymerizace. Také barva červených vín závisí na koncentraci antokyaninů a stupni ionizace, ph, SO 2 a koopigmentaci. V červeném víně probíhá polymerizace fenolických látek, která spojením taninů mění výraz škrablavé a svíravé chuti. Dále se spojují antokyany mezi sebou v procesu tzv. koopigmentace a následně i s molekulami taninů v procesu přímé kondenzace. (KRAUS, 2008) Intramolekulární koopigmentace probíhá hydrofobní interakcí mezi polarizovanými plochami jader barevných forem antokyanů s jinou molekulou nebo dalším koopigmentem. Koopigmentace pak probíhá mezi polarizovanými plochami jader barevných antokyanů a aromatickými rezidui vázanými na pigment. (MORENNO ARRIBAS et al., 2009) Zvyšuje se tak komplexnost molekul a barva vína se stabilizuje. To pokračuje v proces smíšené kondenzace slučováním acetaldehydu s antokyany a taniny, která už ale probíhá při zrání vína. (KRAUS, 2008) 24

24 Antokyanová barviva se u modrých odrůd nalézají ve vakuolách buněk slupky. Také taniny se vyskytují mimo semen také ve slupce bobulí. Pro červená vína je podstatná fenolická zralost bobulí kvůli taninům obsaženým v semenech, které se při fermentaci uvolňují do rmutu.(pavloušek, 2011) Macerací hroznů před fermentací zvyšuje množství polyfenolů s malou molekulární hmotností ze slupky, které jsou žádoucí, a snižuje extrakci těchto látek ze semen při fermentaci, které jsou těžké a hořké. (I. ALVARÉZ ET AL., 2006) 25

25 4 Předfermentační macerace hroznů révy vinné Macerace neboli naležení hroznů révy vinné před lisováním je proces vyluhování látek vázaných ve slupkách hroznů a posílení extraktu, buketních látek a barviv. Protože není k dispozici ještě žádný alkohol, je macerace vodní výtažek primárních aromat obsažených v hroznech (STEIDL, 2010). Extrakce látek ze slupek je nicméně velmi náročnou metodou. Pokud jsou doba, teplota a obecné podmínky řízeny špatně, může se do moštu vyluhovat příliš mnoho polyfenolů, které produkují negativní aroma a chuť, a může vzniknout nevhodné prostředí pro množení mikroorganizmů. ( Při naležení za standartních teplot kolem 20 C dochází k aktivaci pektolytických enzymů a k postupné změně konzistence. Tyto procesy napomáhají uvolnění aromatických prekurzorů ale také antokyaninů a dalších polyfenolů, které se podílí na struktuře výsledného vína. Při maceraci speciální technikou podchlazení hroznů zvané kryomacerace nedochází vlivem teploty ani k aktivaci enzymů. Technika spočívá v kontaktní maceraci mezi slupkami hroznů a rmutem a je závislá na délce macerace. Další z technik je méně používaná technika rychlého ohřátí rmutu na vysoké teploty až 70 C. Tím dochází k vyluhování vlivem teploty. Všechny enzymy a kvasinky jsou tímto procesem inaktivovány. V procesu macerace se kromě polyfenolů a aromatických prekurzorů uvolní celá řada látek, které zajišťují lepší výživu kvasinek v procesu alkoholové fermentace. (BAROŇ, 2010) Druhy předfermentační macerace: Řízená macerace Macerace za studena kryomacerace Macerace teplou flash cestou Karbonická macerace 26

26 4.1 Vývoj předfermentační macerace Pokusy o prefermentační maceraci hroznů révy vinné jsou zaznamenány již od 50 let minulého století, kdy byly hrozny skladovány ve vypouštěcích nádobách. Do nádob se ukládaly hrozny neodstopkovány a nebylo zajištěno reduktivní prostředí. Popularita macerace hroznů prudce vzrostla během 80. let ve Francii. Výborné výsledky byly dosaženy v oblasti Bordeax hlavně u odrůd Sauvignon, Semillon a Muscadelle. (RIBÉREAU-GAYON a kol., 2006). Jednoduchá technika macerace se provádí vložením odstopkovaných hroznů do kamenných kádí a jejich zahrabání do hlíny, která sníží teplotu a vytvoří tak chladné prostředí pro naležení hroznů. Tato technika se v menších vinařstvích preferujících autentický styl vína provádí dodnes.(baroň, 2010) Vývoj spočívá ve zdokonalování efektivního systému chlazení hroznů z hlediska rychlého zpracování a způsobu inertizace nádob, ve které jsou hrozny macerovány. (CARILLO et al. 2011) Při naležení hroznů pomocí enzymů je také důraz kladen na jejich čistotu a nezávadnost z hlediska příměsí, které vytváří pachy. (RIBÉREAU- GAYON a kol., 2006). Technologie se odvíjí od způsobu macerace a potřeby hrozny zchladit na 4-10 C při kryomaceraci nebo udržení teploty pod 20 C při klasickém naležení. Ke zchlazení hroznů se užívá klasických nádob používaných k vinifikaci s tepelnými výměníky. Používají se typy s dvojitým pláštěm a různým způsobem chlazení, tyčových nebo spirálovitých tepelných výměníků. Důraz je kladen na co nejrychlejší zchlazení hroznů, aby se předešlo aktivaci mikrobiologických procesů, a to mnohé nádoby využívané standartně ve vinařském provozu k řízené fermentaci nesplňují. (BURG, 2013) 4.2 Hrozny vhodné k maceraci K rozhodnutí o aplikaci macerace v technologickém postupu vede více faktorů. Při aplikaci technologie kryomacerace je důležité rozhodnout o délce macerace. Také vzhledem k podpoře naležení enzymatickými preparáty a jejich neselektivnímu 27

27 působení je také vhodné určit optimální délku macerace. Délka macerace by měla být určena dle vyzrálosti suroviny, ph, množství kyselin a závisí také na zkušenosti a odhadu vinaře. Zpravidla se pohybuje od 6 do 20 hodin. (FARKAŠ, 1998) Orientačně lze také rozhodnout o délce dle skupin odrůd z hlediska obsahu aromatických látek a potenciálu jejich vývoje. Aromatické muškátové odrůdy Muškát moravský, Muškát Ottonel, Irsai Oliver krátká doba macerace (6 hodin) Aromatické tramínové odrůdy Tramín červený, Pálava doba macerace je vhodná mezi 6-12 hodinami Ostatní odrůdy Ryzlink rýnský, Ryzlink vlašský, Sauvignon macerace lze 12 a více hodin. (GEHEROVÁ, 2007) Aromatické odrůdy obsahují na rozdíl od ostatních odrůd velké množství volných monoterpenů a rapidní uvolňování vázaných monoterpenů může mít za následek ve výsledku nepříjemný buket vína během zrání. Proto je u aromatických odrůd nezbytné pečlivě korigovat přidání enzymatických preparátů, teplotu a délku macerace samotné. (BAROŇ, 2010) K předfermentační maceraci jsou vhodné pouze hrozny zdravé, bez známek hniloby nebo plísně, optimálně vyzrálé, zbavené třapin, listů a úlomků letorostů, které by extrahovaly do vína plísňové, hořké fenolické složky, rostlinné tóny. Také u hroznů s rozdílnými stupni zralosti není tento technologický postup vhodný a hrozny by měly být hned lisovány. U hroznů nezdravých, aby se co nejvíce eliminoval kontakt rmutu se slupkami, je možné aplikovat maceraci teplou cestou. (STEIDL, 2002) 28

28 4.3 Naležení hroznů Macerace hroznů bez řízení teploty, označujeme jako naležení hroznů. Zpravidla se naležení hroznů provádí přímo v nádobě lisu, nejlépe pneumatickém, kde se pomocí plynu CO 2 vytvoří inertní prostředí. Tento systém je výhodný z hlediska vyloučení zbytečného transportu hroznů a tím eliminace oxidace, protože hrozny jsou po maceraci ihned lisovány.(steidl, Sklepní hospodářství, 2002) Určitý způsob většího vyluhování slupek a uvolnění aromatických látek je také pozvolné lisování pomletých hroznů v lisu. Zde je důležité udržovat teplotu mezi C, aby nedošlo k vývoji nežádoucí mikroflóry.(farkaš, 1998) Ke zkrácení doby naležení a tím snížení rizika působení nežádoucích mikrobiologických procesů lze docílit přidáním pektolytických enzymů, které urychlí rozložení pektinózních struktur a tím urychlí extrakci látek a také zvýší výlisnost. Pro optimální činnost enzymů musí být teplota přes 10 C. (STEIDL, 2002). Bylo provedeno několik výzkumů k prokázání pozitivního efektu použití komerčních enzymů k maceraci hroznů a také jejich srovnání s jinými technikami, a to hlavně technikami kryomacerace. Ve výzkumném pokusu M. Heras- Ortega (2012) zjistil, že macerace za použití enzymů je na rozdíl od jiných technik macerace vhodnější ve vyluhování látek u hroznů s menším obsahem polyfenolů. (HERAS-ORTEGA, 2012) Zatímco výzkum Alvaréze et al (2006) u méně vyzrálých hroznů potvrdil lepší efekt kryomacerace. Naležení rmutu probíhá u bílých rmutů v řádu hodin nebo dnů, u červených jsou to dny až týdny. U červených vín se v prvních dnech extrahují barviva, během celé doby pak taniny a aromatické látky. Během naležení červeného vína začíná rmut obvykle i kvasit a produkovat CO 2, a tím vynáší slupky na povrch, kde částečně oxidují a je nutné je pravidelně rozrušovat, aby nedošlo k nárůstu těkavých látek. ( 29

29 4.4 Kryomacerace Technika naležení hroznů pomocí podchlazení bez přístupu vzduchu se nazývá kryomacerace. Její podstatou je rychlé podchlazení pomletých hroznů na cca 5 stupňů celsia a udržování rmutu v inertním prostředí za těchto teplot několik hodin až dní. Podstatou studené macerace před fermentací je dostat do rmutu co nejvíce látek uložených ve slupce. To se děje bez přítomnosti alkoholu. Jde tedy o extrakci látek rozpustitelných ve vodním roztoku. (M. ORTEGA-HERAS et al., 2012) Do rmutu se dostává více polyfenolů ze slupky. V případě červených vín tak posilují vyluhování taninů a monomerů antokyanů, které polymerizují v procesu koopigmentace a kondenzace. Ve víně se tak posiluje barva, její intenzita a stabilizace. (BOULTON, 2001) Extrakce fenolických látek do rmutu při kryomaceraci závisí zejména na odrůdě, stejně tak délce macerace a teplotě. Podstatná je také technika zchlazení. (F.J. HEREDIA et al., 2010) U bílých vín je to zejména extrakce fenolických látek, z nichž nejvýznamnější jsou hydroxyskořicové kyseliny, flavonoidy a také obohacení moštu o výživové látky. (GIL-MUNOZ, 2008) Použití kryomacerace také zabezpečuje vínům větší stabilitu proti oxidaci a intenzivnější odrůdové aroma a chuť než klasická macerace.(carillo et al., 2011) Metodou studené macerace je také supraextrakce a kryoselekce, techniky používané především u bílých sladkých vín. Jde o vymražení celých hroznů v teplotě až - 3 C. Kryoselekcí jsou vybrány pouze bobule zmrzlé, tedy sladší a ty jsou následně lisovány. Supraextrakce je metodou studené macerace, kde jsou látky uvolňovány pomocí rozrušení epidermálních buněk chladem. Buňky jsou mechaniky rozrušeny potrháním zmrzlého roztoku a dochází k uvolnění aromatických látek a polyfenolů. Na rozdíl od kryomacerace se uvolní mnohem méně nepolymerizovaných, drsných fenolů ze semen a slupek. (RIBEREAU GAYON et al., 2006) 30

30 4.4.1 Jak probíhá macerace za studena Macerace rmutu za studena se rozumí vychlazení rmutu na cca 5 C a doba macerace je od 24 hodin až po 7 dnů, výjimečně i déle. Při takovém podchlazení je většina enzymů potlačena a nenastává aktivace oxidačních enzymů a rovněž pektolytických enzymů. Nedochází tak k odbourávání pektinů. Podstatou prefermentativní macerace je také fakt, že nedochází k iniciaci fermentace a uvolnění látek tak nenapomáhá alkohol. Kritickým bodem po studené maceraci je lisování, kdy spotřeba kyslíku může být velmi vysoká a mohou také díky ohřátí suroviny začít pracovat oxidační enzymy. (CARILLO et al., 2010) Důležitým faktorem je tedy zabránění působení kyslíku a potřeba vytvořit inertní prostředí. K těmto účelům se používá různých forem CO 2, který zároveň slouží jako chladící medium (STEIDL, 2010). Včasné zchlazení hroznů a tím zabránění mikrobiologickým a enzymatickým reakcím je podstatou kryomacerace. Vhodné je dopravovat hrozny za ranních hodin, v malých vrstvách aby nedošlo k jejich narušení při transportu. Ke zchlazení by mělo dojít záhy po přijetí hroznů a jejich odstopkování a mletí. (STEIDL, Po cestách..2010) Techniky zchlazení Zchlazení lze provést několika rozdílnými cestami. Vedle techniky zchlazení rozhodujeme také o zchlazení celých nebo pomletých hroznů. Porovnání výsledků těchto rozdílných technik porovnává ve svém pokusu F.J. HEREDIA et al dle barvy a fenolického extraktu látek u vín odrůdy Shiraz získaném studenou macerací. Jedna část hroznů je podrobena studené maceraci po pomletí a přímým zchlazením, zatímco u druhé části jsou hrozny zchlazeny a až poté drceny. Produkt rozdílných technik byl pak sledován v základním bodě, při odstranění slupek a dále 15, 30, 60 a 90 dní po odstranění slupek. Bylo zjištěno, že produkt, zpracován technikou macerace před drcením, vykazuje vyšší množství anthokyaninů a fenolických látek a také jejich stoupající trend na rozdíl od produktu předem lisovaného. Tudíž předpoklad, že 31

31 zchlazení lisované hmoty suchým ledem bude mít větší efekt na vyluhování látek díky přímému kontaktu s porušenými slupkami, se nepotvrdil. Aplikace suchého ledu na celé hrozny způsobila také uvolnění nebarevných fenolických látek, jako jsou flavonoly, které dobře stabilizují barvu v procesu koopigmentace (F.J. HEREDIA et al. 2009). Další porovnání technik zchlazení zkoumá M. Heras- Ortega a kolektiv ve svém pokusu srovnání technik macerace hroznů červené odrůdy Mencía. Porovnává použití kryomacerace dvěma způsoby a to zchlazení v duálních chladících vinifikátorech a technikou chlazení suchým ledem. Lepší výsledky vykazovalo použití suchého ledu. Jejich závěr vychází z rychlejšího navození chladu a také kontaktu suchého ledu s buňkami slupky, což napomáhá jejich prasknutí. (M. HERAS-ORTEGA, 2012) Působení různých technik macerace, teplot a časů na hrozny odrůdy Syrah a Cabernet Sauvignon udává ve své práci Gil Munoz et al. (2008) Výsledky jsou aplikovatelné pouze na jednotlivé odrůdy a jejich vyzrálost. Pozitivní působení předfermentační macerace bylo potvrzeno u všech technik a to mražení hroznů celých i pomletých, chlazení pomocí suchého ledu a macerace komerčními enzymy. Byl prokázán pozitivnější vliv suchého ledu na odrůdu Syrah, která má pevnější struktury. Z hlediska efektu a poměru nákladů se tak macerace komerčními enzymy ukázala jako nejvýhodnější.(gil-munoz et al., 2008) 32

32 Celkové flavonoly Stadium vinifikace Graf. č. 1. Vývoj Flavonolů v procesu vinifikace a zrání macerovaných pomletých a celých hroznů (RIBÉREAU-GAYON a kol., 2006) - R (rmut) množství v základní surovině - F- (fermentace) na začátku fermentace - Č- po čiření a odstranění slupek - 15, 30, 60, 90 dní po odstranění slupek - PZ- přímé zchlazení pomleté macerované hrozny - ZP- zchlazení před drcením hrozny macerované celé Při jejich výběru je nutné zhodnotit zařízení z hlediska efektivnosti zchlazení a poměrem na náklady provozu těchto zařízení. Ke zchlazení se v menších podnicích využívají stávající taky s dvojitým pláštěm či chladící desky nebo spirály. (STEIDL, 2010). Tyto zařízení jsou nehodné z hlediska pomalého zchlazení rmutu a tím umožnění prostoru mikrobiologických a oxidativních procesů. Používají se také nevhodné trubkové tepelné výměníky, které díky svému malému uplatnění a spotřebě energie 33

33 nejsou efektivním způsobem. Navíc kvůli čerpání rmutu dochází k tření rmutu a k tvorbě velkého množství kalů (CARILLO et al. 2011) Efektivním způsobem je použití CO 2 a to jak ve formě suchého ledu nebo kapalného CO 2, případně N 2. Díky zchlazení těmito látkami není zapotřebí nákladného zařízení a také nedochází k mechanické interakci mezi rmutem a zařízením. Jednou z variant použití jsou pelety suchého ledu, které by se neměli aplikovat přímo na hrozny, ale až do pomletého rmutu. Použít lze také CO 2 ve formě sněhu, který lze vyrobit tlakovou lahví. Ty by měly být uskladněny v chladu nebo by měla být chlazena jejich tryska (STEIDL, 2010). Použití suchého ledu, díky rychlému zchlazení, inhibuje enzym polyfenol oxidázu a sublimací CO 2 vytlačuje kyslík a minimalizuje tak oxidaci materiálu.(heredia et al., 2010) Nejefektivnější použití CO 2 je ve formě kapalné vstřikováním přímo do tanku nebo potrubí dopravující rmut. Tento proces je inertní, jelikož CO 2 je těžší než vzduch a vytlačuje vzduch od kontaktu se rmutem. Tekutý dusík je do zařízení vháněn pod vysokým tlakem 20x10 5 Pa a zařízení tak musí být uzpůsobeno pro práci s vysokými tlaky a případnými komplikacemi (M. CARILLO et al., 2011) Teplota a délka macerace Během macerace jsou kromě jiných faktorů, které jsou neovlivnitelné, důležité teplota a samotná délka macerace. Mají významný podíl na extrakci barviv a taninů. Antokyany jsou lehce rozpustitelné ve vodním roztoku, a jsou rozpouštěny od začátku macerace, zatímco taniny jsou více rozpustné v alkoholu a jejich extrakce probíhá nejvíce za fermentace. Aby se uvolnil tanin, vyžaduje během macerace degradaci pektinové lamely buňky, aby se uvolnil obsah vakuol.(gil-munoz et al., 2008) Proto délka macerace může ovlivnit extrakci taninů, které jsou důležité k následné kondenzaci s antokyany. U bílých vín je požadována extrakce a stabilizace polyfenolů ve fázi roztoku, kdy se do rmutu uvolňují antokyany a taniny s malou molekulární hmotností, které jsou jemné chuti a mohou kondenzovat. Žádoucí je snížit extrakci tvrdých a hořkých polyfenolů při fermentaci ze semen.(i. ALVAREZ et al, 2005) 34

34 Extrakci polyfenolů v závislosti na délce macerace a její teplotě analyzovala řada autorů s velmi variabilními výsledky závislými nejen na teplotě a čase macerace. Velmi odlišné výsledky přináší i technika macerace, jejíž výsledky jsou také spjaty s vyzrálostí hroznů, jak již bylo uvedeno. Výzkum na červené odrůdě Monastrell, který probíhal při teplotě 10 C v odlišné délce, 5 a 10 dnů vykazoval nejlepší výsledky při nejdelší délce macerace, a to při 10 dnech. Kromě vyšší extrakce polyfenolů, tedy látek schopných koopigmentovat a polymerizovat, si vína déle macerovaná udržela intenzitu získané barvy i po ročním skladování.(gomez-plaza et al., 2001) Při stejné teplotě 10 C maceroval ve svém pokusu Gil-Munoz et al. (2009) také hrozny odrůdy Monastrell po dobu 7 dnů. Uvedené týmy přišli k závěru, že nižší teplota má pozitivní vliv na extrakci antokyanů a celkového množství fenolů. V jiném výzkumu uvádí Gil-Munoz et al. (2009) pozitivní účinek nízkých teplot (10 C) u odrůdy Syrah a Cabernet Sauvignon, na rozdíl od kontrolních vzorků. Stejně tak Dicey et al. (1996) prokazuje lepší extrakci barviv u odrůdy Rulandské modré při nižších teplotách 4 C na rozdíl od 10 C. Gil-Munoz et al. (2009) uvádí také kontrastní výsledky ostatních studií u odrůdy Rulandské modré, kde nebyl zaznamenán velký rozdíl mezi macerací při 10 C a 15 C. Alvaréz et al. (2006) ve své práci také zkoumá vliv teploty u odlišných technik macerace různě vyzrálých hroznů odrůdy Monastrell. Výsledky potvrdili jen nepatrně lepší výsledky při teplotách nižších kolem 0 C než 5-8 C. Doba naležení také nehrála významnou roli. V aromatickém profilu nebyly prokázány žádné rozdíly. Větší roli hrála vyzrálost hroznů, kde se potvrdilo, že studená macerace pomůže extrahovat látky z hroznů méně vyzrálých. Výsledky také ukázaly lepší výsledky suchého ledu na aromatický profil vína. Doba kontaktní macerace tedy nebyla prokázána jako rozhodující faktor. (I. ALVARÉZ et al, 2006) Rozsáhle zkoumá vlivy teplot a kontaktního času Hernanz et al. (2006) u bílé odrůdy Zalema. Hrozny byly macerovány 2, 6, 12 a 24 hodiny při teplotách 5 C, 10 C a 20 C. Bylo zjištěno, že delší čas macerace zvyšuje koncentraci extrakce žádoucích polyfenolů. Ovlivněna byla hlavně koncentrace flavonoidů a hydroxyskořicových kyselin. Se 35

35 stoupajícím časem a klesající teplotou se hladina celkových hydroxyskořicových kyselin i polyfenolů zvyšovala. (HERNANZ et al., 2006) Moderní přístupy ke kryomaceraci Kryomacerace je moderní, mladou technologickou záležitostí a její výsledky potvrdily mnohé studie. Další studie se zaměřují na zdokonalení postupu, který by vedl ke snížení spotřeby energií a času a hrozny byli zchlazeny rychle a efektivně vzhledem k jejich odlišné velikosti a tvaru. Využití plynů ke zchlazení, které vytlačují kyslík a navozují inertní prostředí je výhodné také pro svou možnost dávkování k potřebnému zchlazení a jeho regulace. (M. CARILLO et al., 2011) Inovativním zařízením, využívající přímé vstřikování tekutého CO 2 přímo na hrozny, lze dosáhnout požadovaného zchlazení za cca 8 sekund. Průměrně lze tak zpracovat 2-3 tuny za hodinu. Dosažení efektivního zchlazení napomáhá vedle přímého vstřikování tekutého dusíku také vibrační stůl, který vytvoří jen jednu vrstvu hroznů, které jsou tak efektivně obaleny chladným tekutým dusíkem. Poté jsou hrozny lisovány a odváděny k dalšímu zpracování. (M. CARILLO et al., 2011) M. CARILLO et al., 2011 provedla experimentální analýzu k ověření působení inovativního zařízení ve srovnání s klasickým zchlazením po delší dobu. Odstopkované, neporušené hrozny odrůdy Bianchello del Metauro byly macerovány za studena na 9,8 C rychlým zchlazením pomocí rychlochladícího zařízení s vibračním stolem a další část byla udržována ve stejné teplotě po 24 hodin. Poté byly hrozny z obou dávek lisovány bez přístupu vzduchu. Metoda rychlého, krátkého zchlazení významně zvýšila barvu, fenolickou kompozici a hladinu polyfenolů oproti metodě klasické, což je pravděpodobně důsledek udržení stálého inertního prostředí. (M. CARILLO et al., 2011) 36

36 Obr. 3 Nákres inovativního zařízení pro kryomaceraci s vibračním stolem 1. násypka, 2. Soustava dávkovačů CO 2, 3. vibrační stůl, 4. Trysky s CO 2, 5. pásový dopravník, 6. Teplotní čidlo, 7. mlýnkoodzrňovač (M. CARILLO et al., 2011). Zařízení s plně automatickými dávkovacími systémy popisuje ve svém článku BURG, ZEMÁNEK (2013). Oxid uhličitý, který je umístěn v tlakových lahvích a rovnoměrně dávkován do uzavřeného zařízení. Uvádí, že kapalný CO 2 má o 25% větší účinek. V tomto typu zařízení jsou hrozny dopravovány pásovým dopravníkem a odstopkovány a drceny až po chlazení. (BURG, ZEMÁNEK 2013) 37

37 Obr. 4 Zařízení ke kryomaceraci s plně automatickými dávkovacími systémy 1. Násypka, 2. Pásový dopravník, 3. Aplikační tryska, 4. Řídící jednotka se vzduchovým kompresorem a tlakovými láhvemi, 5. Šikmý vynášecí dopravník, 6. mlýnkoodstopkovač (BURG, ZEMÁNEK 2013) Zpracování rmutu po kryomaceraci Rychlé a šetrné zpracování hroznů po kryomaceraci je zásadním bodem technologického postupu. Kritickým bodem z hlediska oxidace rmutu je lisování macerovaného produktu. Díky možnému ohřevu rmutu a aktivování polyfenoloxidázy. Proto použití CO 2 se rozhodujícím způsobem podílí také na ochraně moštu před oxidací. Během studené macerace za pomoci suchého ledu je vytvořeno inertní prostředí a je stěžejní ho udržet i při lisování, aby nedošlo k aktivaci polyfenoloxidázy (M. CARILLO et al., 2011). Pro zahájení alkoholové fermentace je nutno mošt zahřát na zhruba 20 C a dále udržovat teplotu pomocí řízené fermentace. Zahřátí moštu je nutné kvůli navození fermentace a enzymatických procesů. 38