Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici Volatilní látky ve víně školených v sudech typu barrique Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce Ing. Michal Kumšta Vypracoval Esterka Vít Lednice 2014 1
2
3
4
Jméno a příjmení : Esterka Vít Název bakalářské práce : Volatilní látky ve víně školených v sudech typu barrique Pracoviště : Ústav vinohradnictví a vinařství Vedoucí bakalářské práce : Ing. Michal Kumšta Rok obhajoby bakalářské práce : 2014 Abstrakt: Tato bakalářská práce pojednává o volatilních látkách ve vínech školených v sudech typu barrique. Jsou zde popsány historické prameny při používání sudů, dále jejich rozdílnost a způsob zpracování. Zaměřil jsem se na rozdíly výrobců barrique sudů v České republice, tak i v zahraničí. V závěru jsem popsal metody ke stanovení volatilních látek ve víně. Klíčová slova : volatilní látky, dřevo, dub, zpracování dřeva Abstract : This bachelor thesis discusses volatile substances in wine that is aged in barrique barrels. Historical sources are described here, studying the use of barrels, as well as the differences among them and the ways of their treatment. I concentrated on the differences among the producers of barrique barrels, and I studied both the Czech producers and the foreign ones. The methods used for indication of volatile subsances in wine are described in the final part of this thesis. Key words: volatile substances, wood, oak, wood processing 5
Poděkování Tímto bych rád poděkoval svému vedoucímu bakalářské práce Ing. Michalu Kumštovi za cenné rady a připomínky, které jsem využil při zpracování bakalářské práce. Zároveň bych chtěl poděkovat své rodině a kamarádům a všem ostatním za podporu při tvorbě mé práce. 6
OBSAH 1 ÚVOD... 8 2 CÍL PRÁCE... 9 3 LITERÁRNÍ ČÁST... 10 3.1 Látky obsažené v dřevě používané k výrobě sudů barrique... 10 3.1.1 Celulóza... 11 3.1.2 Hemicelulóza... 11 3.1.3 Lignin... 12 3.2 Historie barrique sudů... 14 3.2.1 Druhy dřeva na výrobu barrique sudů... 16 3.2.2 Dub... 17 3.2.2.1 Dub bílý... 17 3.2.2.2 Dub letní... 18 3.2.2.3 Dub zimní... 18 3.3 Geografický původ dřeva a jeho rozdíly... 19 3.4 Výroba sudů typu barrique... 20 3.4.1 Zpracování dřeva pro sudy... 20 3.4.2 Sušení dřeva... 22 3.4.3 Ožehnutí vnitřku sudů ( toasting )... 23 3.4.4 Rozdíly ve vypalování... 24 3.4.5 Termodegradace při ožehnutí... 26 3.5 Laktony a mechanismus jejich vzniku... 28 4 METODY STANOVENÍ A VLIVY NA KONCENTRACE VE VÍNĚ... 35 4.1 Chromatograf... 35 4.2 Plynová chromatografie... 36 4.3 Kapalinová chromatografie... 38 5 ZÁVĚR... 41 6 SOUHRN... 42 7 SUMMARY... 43 8 CITOVANÁ LITERATURA... 44 Seznam obrázků... 46 Seznam tabulek... 47 7
1 ÚVOD Víno, jakožto nápoj je známy mnoho stovek let a poslední dobou se zařazuje mezi nejoblíbenější nápoje na celém světě, jak v gastronomii, tak i v běžné konzumaci. Vždyť každým rokem nejen u nás, ale i v zahraničí stoupá spotřeba vína nad ostatními nápoji. V dávných dobách lidé pili víno bílé a červené, což již dnes v moderním světě je překonáno. Lidé mají samozřejmě na výběr z velké škály výrobců, odrůd a technologických postupů výroby vína. Proto i výrobci vína přicházejí s novinkami k výrobě a zpracování hroznového moštu. Samozřejmě určité dokázané a prověřené technologie nejsou dodnes překonány, proto se poslední dobou mnoho výrobců navrací k tradici a to zrání vína v sudech typu barrique. Vždyť počátky výroby barikových vín sahají až do prvního století před naším letopočtem. Je to zřejmé i dle poptávky u bednářů u nás a hlavně v zahraničí, kde několika násobně stoupil odbyt těchto sudů. I ti zapřísáhlí konzumenti, kteří byly spíše proti výrobě vín jak červených, tak i bílých, které zráli v sudech barrique, tak si již přicházejí na své. Víno, které zraje v sudu, kde probíhá určitý přístup kyslíku a zároveň luhování aromatických a volatilních látek, zjišťují, že víno získává svoji specifickou harmonii a jedinečnost. V následující práci se zaměřuji na dřevo k výrobě sudů a jejich rozmanitosti, tak i na původ dřeva a výrobu sudů typu barrique. Zároveň se se zmiňuji na látky, které jsou obsažené ve víně a zároveň na jejich metody stanovení a vlivy na koncentrace ve víně. 8
2 CÍL PRÁCE Cílem bakalářské práce je prostudovat dostupnou literaturu týkající se volatilních látek ve víně školených v sudech typu barrique. Dále pak uvést rozdíly mezi jednotlivými druhy dřeva a způsoby zpracování a zaměřuji se na laktony a mechanismus jejich vzniku a metody stanovení a vlivy na koncentrace ve víně. 9
3 LITERÁRNÍ ČÁST 3.1 Látky obsažené v dřevě používané k výrobě sudů barrique Základní chemické složení je v podstatě u všech druhů dřev stejné. Vztaženo k sušině je složení následující: 49,1% uhlík ( C ) 44,0% kyslík ( O ) 6,3% vodík ( H ) 0,1%minerální látky ( popel ) Popel tvoří z 25 až 40 % draslík, 20 až 47 % vápník a 1 až 8,5 % kyselina fosforečná Primární složky dubového dřeva jsou : 45 % celulóza 25% hemicelulóza 23 % lignin 7 % vyluhovatelné látky 10
3.1.1 Celulóza je z hlediska množství nejdůležitější přírodní látkou. Je značně rozšířena a dodává stěnám rostlinných buněk pevnost. Tvoří je jednotlivé molekuly cukru ( D-glukóza ) vzájemně B-( 1-4) glukozidicky vázané. Tyto řetězce jsou nerozvětvené a mohou být tvořeny 3500 14000 cukry. Pevnost a malá rozpustnost celulózových vláken spočívá v tom, že se řady řetězců na sebe navazují vodíkovými můstky. Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. 3.1.2 Hemicelulóza je nejednotným souhrnem polysacharidů složených převážně z různých jednoduchých cukrů. V zásadě je menší ve srovnání s celulózou a skládá se z 50 250 jednotlivých molekul. Dalším odlišujícím znakem od celulózy je možnost větvení řetězců. Základem bývají hexózy nebo především u dřeva listnatých stromů pentózy ( xylan, araban ). 11
Obrázek 2: Hemicelulóza Zdroj : Wikipedie.org 3.1.3 Lignin je svým podílem třetí nejvýznamnější látkou, ale pro víno nejdůležitější a nejzajímavější složkou dřeva ( změny při ožehnutí sudů ). Jeho podíl ve dřevě se pohybuje kolem 18-30 %, složení je nejednotné a obsahuje koniferylalkohol, sinapinalkohol a p-kumarylalkohol, které jsou zabudovány do obrovských větvených molekul. Tyto makromolekuly obrůstají výše popsaná vlákna celulózy a způsobují soudržnost dřeva. 12
Obrázek 3: Lignin Zdroj: Wikipedie.org Zatímco celulóza, hemicelulóza a lignin jsou ve vůni a chuti neutrální, vyluhovatelné látky jako fenoly, terpeny a laktony způsobují aroma dřeva. Jsou velmi aktivní v působení na chuť i vůni a ovlivňují tím aroma vína. ( Steidel,R. 2003 ) 13
3.2 Historie barrique sudů Praktické skladování a přeprava vína v barrique sudech sahají do prvního století před naším letopočtem v oblastech obývanými Keltmi a Lírmi. Hyams potvrdil, že praktické skladování a přeprava vína v dřevěných sudech skutečně pochází od Allobrogov. Uvedený antický historik se však i domnívá, že první barrique sudy vzpomínal už Herodotus ( 484-425 před naším letopočtem ). Římané podobně jako Egypťané skladovali a převáželi svoje vína v hliněných amforách, byli překvapeni inovací dřevěných sudů. V dřevěných sudech bylo možné víno skladovat ve větším množství při pozoruhodně nižších nákladech než v lehce rozbitelných amforách s obsahem 225 litrů. Nestarší spolehlivý středověký barik z došek dubového dřeva našli v St.Galle vyrobený pro Benediktinský klášter.pochází z z první poloviny 9.století. ( Minárik, 2005 ) Pozitivní účinky na vývin vína, aromatickou bohatost, optickou čistotu a barvu byly známé také jistě už v dřívějších dobách. V dnešní době se dřevěné sudy používají pouze pro zrání vín střední a vyšší kvality a termínem se už ve světě zřídka kdy myslí jiný objem než cca 225 litrů, což je u nás považováno právě jako barrique nebo barrique sud. Toto označení je u nás také často spojováno s velmi výrazným aroma čokolády, kávy, kakaa, hřebíčku, kokosu, vanilky, karamelu, kdoulí, švestek, pražených ořechů, mandlí, topinek, kouřosti, sušeného ovoce, lékořice, tabáku, skořice nebo medu. ( Stávek, 2011 ) 14
Obrázek 4: Sudy barrique Zdroj: BS vinařské potřeby Definice Vyhláška č. 323 z roku 2004 v 9 definuje užívání slova barrique takto: Víno lze označit slovem barrique pokud víno zrálo nejméně 3 měsíce v dubovém sudu o objemu větším než 210 litrů a menším než 250 litrů, který nebyl používán pro výrobu vína déle než 36 měsíců. Toto označení lze doplnit údajem o době zrání vína v měsících nebo rocích. Tato definice je jednoduchá, výstižná, ale zároveň benevolentní, přestože používání barikových sudů představuje celkem složitou problematiku. 15
3.2.1 Druhy dřeva na výrobu barrique sudů Stromy na výrobu barikového dřeva se používají v době, kdy obsahují nejméně mízy. Ta by totiž mohla zvyšovat hořkost vína. Vytěžené dřevo je zpracováno buďto štípáním nebo řezáním, přičemž proces štípání je považován za jemnější, protože štěpy probíhají rovnoběžně s cévními svazky. Nedochází tak k uvolňování hořkých látek dřeva z narušených cév. ( Stávek, 2011 ) Rozeznáváme více než 250 druhů dubu, ale jen tři druhy jsou nejvhodnější na výrobu barikových sudů. Stáří stromu má být 150 230 let s průměrem kmene 50 80 cm. Vybrat, z kterého dřeva je ten nejlepší sud, není vůbec jednoduché. Podmínkou pro vinaře je, aby se aromatické látky, které jsou ze sudu vyluhovány do vína, harmonicky spojily a projevily se také kladně v celkovém charakteru vína. ( DOMINÉ,A., 2008 ) Druhy dubů vhodné k výrobě sudů barrique : Dub letní ( Quercus robur ), je nazýván i jako křemelák, nejznámější oblastí původu je Limousin Dub zimní ( Quercus petraea ), je nazýván i jako drnák, nejznámější oblastí původu je Allier Americký dub bílý ( Quercus alba ) I když je struktura dřeva a propustnost vzduchu různá, bednáři nedělají rozdíl mezi dubem letním a dubem zimním. Jak původ, tak i druh dřeva mají vliv na charakter vína. Většinou pochází drřevo na výrobu sudů z Francie, ale zvyšuje se četnost dřeva z jiných zemí, například ze Slovinska, Maďarska, Rakouska, Ameriky nebo Běloruska. 16
Francouzské oblasti původu a jejich vlastnosti dřeva : Allier elegantní aroma, jemné třísloviny, pro bílé i červené víno Troncais jemné třísloviny, spíše pro bílé víno Neveres u těchto dřev vznikají dodatečně k dřevovému aromatu více či méně výrazné vanilkové tóny, pro bílé i červené víno Vogesy méně výrazné vanilkové tóny, pro bílé ni červené víno Limousin poskytuje výrazně parfémový ( vanilkový ) tón, který může být ve vínu vnímán až jako dotěrný. Toto dřevo se často používá ke zrání vínovice, uděluje požadovaný hnědavý odstín ( Steidel R., 2002 ) 3.2.2 Dub Jedná se o celý rod, jež nese latinský název Quercus. je to bohatý rod s více než 200 druhy. Tento rod je nejvíce rozšířen v teplejších oblastech severní polokoule. Mezi nejčastější druhy, které můžeme najít v severní Americe, patří například : Quercus alba, Q.robur. Na území České republiky se vyskytují běžně tyto čtyři druhy : dub letní Q.robur, dub zimní Q.pubescens, Q.cerris ( Úřadníček, a další, 1995 ) 3.2.2.1 Dub bílý Latinským názvem známý jako Quercus alba. Tento druh je rozšířen zejména v severní Americe, nejvíce potom v Kanadě v provincii Ontario a Quebec. Co se týče USA, má nejvíce zastoupení ve státu Minnesota a v jižních státech USA od texasu až po Floridu. Nepoužívá se samozřejmě pouze pro výrobu kvalitních sudů, je rovněž používán ve stavebnictví a k výrobě nábytku. 17
Americký bílý dub poskytuje vínu silnější dubové aroma než druhy evropské. Je to díky vyššímu obsahu dubového oak laktonu, který se u Q.alba vyskytuje ve větší míře. Z tohoto plyne, že množství vyluhovaných fenolových substancí je odvislé nejen od typu dubu, ale také od geografického původu ( Úřadníček, další, 1995 ) 3.2.2.2 Dub letní Jedná se o druh s latinským názvem Quercus robur. Dub letní je strom velkých rozměrů s mohutným kmenem dorůstajícím průměru až 1,5 metru. Dosahuje výšky až 40 metrů a dožívá se 400 500 let. Rozšíření Q.robur je po celé Evropě zejména v nížinách. Jedná se o pás táhnoucí se od jihozápadního Španělska, který končí až v jihozápadní části Ruska. Jak již bylo řečeno, je rozšířen nejvíce v nížinách. Na našem území je přirozeně zastoupen v lužních lesích a úvalech větších řek. Na Moravě jsou to úvaly Hornomoravský, Dolnomoravský a Dyjskosvratecký. V Čechách jsou to potom oblasti dolního Polabí a Podhoří. Za zmínku zde stojí jedna z ras dubu letního, který rovněž roste na území Evropy. Jedná se o dub slavonský, který je potom nejvíce rozšířen v severních částech Bosny a Hercegoviny, dále v severní části Chorvatska a jížním Slovinsku. Jedná se o nejušlechtilejší formu dubu letního s přímými bezsukými a hladkými kmeny velkých rozměrů. Tyto kmeny často dosahují výšky 20 metrů. ( Úřadníček, a další, 1995 ) 3.2.2.3 Dub zimní Jedná se o druh s latinským názvem Quercus petraea nebo se můžeme setkat se synonymem Quercus sessilis. Je to druh, který je typický svým poněkud zprohýbaným kmenem a nepravidelně utvářenou protáhlou korunou. V přírodě dosahuje průměru kmene až 1 metr, výšku až 30 metrů a dosahuje stáří až několika set let. 18
Dub zimní je nejvíce rozšířen ve střední a jižní Evropě. Na území české republiky se tento druh nachází v teplejších pahorkatinách. Většinou jsou to smíšené porosty, kde je dub zimní zastoupen. V Čechách jsou to potom zejména oblasti okolo Berounky, dolního Povltaví, dále pak v teplejších částech Českého středohoří a Doupovských hor. Na území Moravy jsou to potom zejména pahorkatiny jižní Moravy, kde tvoří hlavní dřevinu v lesním porostu. Patří sem Pavlovské vrchy a Ždánický les, odkud dub zimní zasahuje až do Českomoravské a Drahanské vysočiny. V daleko menším zastoupení je to potom nižší část Oderských a Vsetinských vrchů a jižní částí Beskyd ( Kremer, 2006 ) 3.3 Geografický původ dřeva a jeho rozdíly Vlastnosti dřeva značně závisí na struktuře pórů a na jejich skladbě. Dřevo s hustými póry a s vysokým obsahem tříslovin ( Vosgues, Troncais ) značně ovlivňuje víno již od počátku. Naopak u dřeva s řídkými póry ( Limousin ) se charakter dřeva projevuje ve víně až po delším zrání v sudu. Dřevo z Bourgogne, Nevers, Chatillonnais má středně velké póry a pohybuje se v důsledku toho svými vlastnostmi mezi výše uvedenými. Ze sudů vyrobených z amerického dubu se pro jejich specifické složení dřeva získávají aromatičtější a parfémovanější vína. Rozdílný původ nemá jenom různý vliv na víno, lze jej stanovit i analyticky podle rozdílného složení dřeva. Například obsah taninů je v evropských dřevech vyšší než v dřevech amerických. Mimo klasické francouzské dřevo a po celém světě již rozšířený americký dub má na trhu významné postavení i dřevo z jiných zemí. Například v Rakousku jsou pověstné duby z Ybbstal a Manhartsberg. K dalším zemím původu používaných dubů patří Maďarsko, Rumunsko, Bělorusko a Německo. Značně používány, jsou i duby z České republiky, Slovenska a Ukrajiny. 19
Dále se kromě různých specialit používají i směsi dřeva různého původu, které se používají společně k výrobě sudu ( Seidel, R., 2003 ) Podrobné studie posledních let ukázali, že ne geografický původ, ale spíše specifická kvalita dubového dřeva zodpovídá za kvalitu barika. Struktura dřeva závisí na botanické strukture druhu dubu. ( Minárik, 2009 ) 3.4 Výroba sudů typu barrique Výrobci barrique sudů po celém světě se snaží vyrábět ty nejlepší sudy pro nejnáročnější zákazníky, což neznamená, že to tak vždy je. Každý výrobce relativně používá několik druhů dřeva a odlišuje se třeba geografickým původem dřeva. Ale co je důležité pro dobrý sud, je ta správná výroba z daného dřeva. Existuje mnoho výrobců, kteří se řídí svým zákazníkem, neboli mu vyrobí sud tzv. na míru. Z mé zkušenosti, kdy ve svém vinařství používám cca 30 sudů typu barrique od několika výrobců a v jiném zpracování, můžu tak porovnávat jejich kvalitu sudu,zpracování a hlavně kvalitu vína, která se následně projeví po zrání v těchto sudech. Osobně jsem byl v několika bednářství po Evropě a nejvíce mě zaujalo menší bednářství se svým osobitým přístupem k vinaři. 3.4.1 Zpracování dřeva pro sudy Vhodné desky pro dužiny by měly být získány tak, že letokruhy jsou postaveny kolmo k vnitřní straně sudu ( k vínu ) a dřeňové paprsky leží rovnoběžně s délkou dužiny. Mají-li dřeňové paprsky jinou orientaci, může přes ně víno prosakovat na povrch sudu. Naopak, jsou-li správně orientovány ( rovnoběžně k vnitřní straně sudu ), jsou význačnou překážkou propustnosti vína. Existují tři základní možnosti k získání desek pro dužiny z kmene stromu : 20
Řezání rámovou pilou hned z počátku vyloučíme, protože tento způsob neumožňuje správným vedením řezu získat kvalitní dužiny. Štípání kmene se považuje za nejvhodnější způsob získávání dužin. Protože je však štípání mechanicky náročnější a výtěžnost použitelných dužin je menší, je také dražší.přednost této metody spočívá v uspořádání dřeva, kdy dochází ke štěpení podél dřeňových paprsků. Tím je dřevo pro vzduch méně propustné, při skladování vína v takovém sudu postačuje nižší dávka SO2 oproti sudu sestavenému z řezaných dužin. Přednost této metody se ale následně částečně ztrácí při hoblování. Řez rovnoběžně s dřeňovými paprsky ( pásová pila ) je kvalitativně i cenově dobrou alternativou. V důsledku vedení řezu je kmen dělen podél dřeňových paprsků nebo co nejvíce ve směru tomu podobném. Projevuje se to světle zbarvenými skvrnami na povrchu dřeva. ( Steidel, R., 2003 ) 21
Obrázek 5 : srovnání řezaného a štípaného dřeva Zdroj: Steidel,R. 2003 3.4.2 Sušení dřeva Při sušení se snižuje obsah vody v čerstvě poraženém dřevě ze 45 % na cca 15 %. Současně se dřevo sráží, a to nerovnoměrně v různých směrech. Podélně je to jen 0,1 až 0,3 %, tedy prakticky vůbec. Ve směru letokruhů se naopak může dřevo sušením zkrátit až o 10 %. Protože dřevo vodu nejenom odevzdává, ale při odpovídající vnější vlhkosti vzduchu i příjmá, dochází ke změnám vnitřního pnutí. Ty mohou způsobit pokroucení a praskání dřeva. Cílu sušení lze dosáhnout dvěma různými způsoby. Umělé sušení Pro dřevo určené k výrobě sudů je méně vhodnou variantou umělého sušení v sušičce během pár týdnů. Výsledek je pro nedostatečnou enzymatickou činnost a chybějící vyluhování tříslovin neuspokojující. Takto získané dužiny mají vysoký obsah taninů a produktů jejich hydrolýzy, což vedek méně vyrovnaným a hořčím vínům, působení na víno je méně intenzivní. Přirozené sušení je vhodnější pro aroma Lepší variantou je již pradávno používaný způsob sušení dřeva, kdy jsou dužiny naskládány do stohů a každá z nich je pokud možno stejně vystavena působením 22
počasí.musí se počítat s dobou jednoho až dvou let na centimetr tloušťky dřeva. K nejdůležitějším patří štěpení hořkých, jednoduše hydrolyzovatelných taninů. Produkty tohoto štěpení mohou rychle oxidovat a nebo mohou být děštěm vymývány. V konečném důsledku společného působení těchto přírodních procesů je výrazné snížení tříslovin obsažených ve dřevě. Pro víno to znamená jemnější, vanilkovější aroma, které je přitom intenzivnější. ( Steidel,R., 2003 ) 3.4.3 Ožehnutí vnitřku sudů ( toasting ) Aby bylo možné při dokončování sudu spojit jednotlivé dužiny, uzavírá se sud za působení ohně ( asi 200 C ). Vlivem tepla se zformují dužiny a dojde k opálení vnitřního povrchu. Podle intenzity ožehnutí ( až ke zuhelnatění ) se rozlišují lehké ( light ), střední ( medium ) a silné ( heavy ). Dodatečně se k těmto stupňům přidává plus nebo minus, v současnosti se nabízí i další mezistupně, např. medium long toast. Při středním stupni ožehnutí se pozměňuje dřevo do hloubky 2 mm, při silném až do 3 4 mm. Čela sudu tvoří nezanedbatelnou část vnitřní plochy. Proto je důležité, jestli byla ožehnuta, nebo zůstala neošetřena. Jejich ožehnutí je sice možné, ale pracné, a proto se v praxi ne vždy provádí. Teplota ohně stejně jako případné současné užití páry a doba působení, zda se používají dubové hobliny či plyn, jsou výrobním tajemstvím bednáře. Kvalitou provedení ožehnutí se odlišuje jeden bednář od druhého ( mimo jakost použitého dřeva a kvality práce ). Tajemné zkratky výrobců sudů na čelech se vztahují k jednoduchému způsobu označení druhu dřeva a způsobu výroby.důležité než změna barvy jsou při ožehnutí chemické změny ( termodegradace ), které teprve umožňují požadovanou chuť barrique. Pokud se takto ošetřený vnitřek sudu znovu ohobluje bez dalšího ošetření, bude do vína uvolňovat pouze hrubé, surové třísloviny. 23
3.4.4 Rozdíly ve vypalování L ( light ) lehké vypalování Doba vypalování je zde cca 5 minut. Hloubka vypálení zde bývá zpravidla do 0,5 mm. Teplota lehkého vypalování se pohybuje mezi 120 C a 180 C. Sud má z vypálené strany houbovitý vzhled, a to díky tomu, že zde dochází k modifikaci ligninů a hemicelulóz, zatímco celulózová struktura zůstává zachována. ( Ribéreau- Gayon, a další, 2006 ) Tento druh páení poskytuje aroma minerální, čerstvého dřeva, mírné vanilkové a kouřové tóny, povzbuzuje a rozvíjí čerstvé aroma a dodává komplexnost na závěr. Doporučuje se pro vína vyrobená z přezrálých hroznů s vysokým extraktem. Poskytuje určitou dávku aroma a zvyšuje taninovou strukturu vína. M ( medium ) střední vypálení Doba vypalování těchto sudů bývá zpravidla okolo 10 minut. Hloubka vypáleného povrchu je do 2 mm. Takovýto sud poskytuje kouřové a vanilkové aroma, aroma čerstvého chleba, koření a čokolády. Ideální je pro většinu vín. Dubová příchuť je v rovnováze s odrůdovým charakterem vína. Má částečný vliv na zvýšení struktury vína. M + -( silnější oheň ) Doba vypalování je stejná jako u M, ale zvyšuje se zde intenzita ohně. Sud poskytuje aroma kouřové, aroma koření, pražených mandlí, pražené kávy, karamelu a capuchina. Pálení je vhodné pro vysoce aromatická vína, která jsou schopna zvládnout vysoké dávky aroma ze sudu. Dodává plnost chuti. ML ( menší oheň a delší čas pálení ) 24
Sud poskytuje velkou jemnost, kouřové, vanilkové aroma a aroma pečeného koláče a bílého nugátu. Tento způsob vypalování je vhodný pro chardonnay, sauvignon blanc a rulandské modré. Zvyšuje komplexnost bez omezení jemnosti a územního charakteru. H ( heavy ) Doba vypalování je zde zpravidla delší než 15 minut a hloubka vypáleného povrchu je zde 3 mm a více. Teplota vypalování se pohybuje okolo 230 C. Buněčné struktury vypalovaného dřeva jsou značně narušeny. Povrch je pokryt puchýřky a malými trhlinami ( Ribéreau-Gayon, a další, 2006 ) Sudy jsou doporučovány pro dobré ročníky. Sudy dávají aroma, které má rozsah od černého pepře, kávy, kouřového aroma až po spálený karamel, jsou tedy použitelné pro vína postrádající zralost. Tyto sudy lze rovněž doporučit pro zrání brandy. Silný vliv aroma, který může překrýt odrůdový charakter vína, má však zajímavý přínos při vytváření kupáží vína. Sudy mají velmi malý vliv na taninovou strukturu. TH pálená čela Posledně uvedená jsou používaná při redukci methyl-laktonu u amerického dubu a podporují kouřové aroma. Pálená čela jsou vhodná pro bílá i červená vína, která vyžadují nízkou dávku taninu ( Anonymus, 2012 ) 25
Obrázek 6 : vypalování sudů Zdroj: web2.mendelu.c 3.4.5 Termodegradace při ožehnutí Během ožehnutí dochází k termodegradaci: Karamel Celulózy a mecicelulózy na jednoduché cukry a furanové deriváty, které pak mohou být ze dřeva extrahovány ( je možné zvýšení celkového extraktu až o 1 g/ l ). Jejich obsah je nejvyšší při středním ožehnutí. V kombinaci s laktony tyto produkty rozkladu odpovídají za vnik karamelové příchutě. Vanilin Lignin se odbourává na aromatické aldehydy pro vína barrique je mimořádně důležitý vanilin, který přechází do hotového vyzrálého vína v koncentraci 0,3 0,8 mg/l. Začíná 26
být vnímán při 0,5 mg/l, ale na základě současnosti s jinými aromatickými látkami voní často více, než by odpovídalo jeho koncentraci. Kyselina octová Negativní aspekt ožehnutí spočívá v tom, že se zvyšuje i obsah kyseliny octové ve dřevě. Zatímco čerstvé dubové dřevo obsahuje do 3 mg/l kyseliny octové, po ožehnutí se její obsah zvýší v důsledku termodegradace ligninů až na 10 mg/g ( nepříjemné zvláště při nejčastější střední intenzitě ožehnutí ). Při tom jde zvláště o estery kyseliny octové, které se při skladování vína v sudu vyluhují do tohoto vína Kokos Z lipidů vznikají laktony, především v případě středního až silného ožehnutí, voní v čisté formě po kokosovém ořechu. Tzv. dubový lakton, je výraznější u dubů pocházejících z Allier než u dubů z Limousin. Taniny Taniny se z drsných a svíravých ( adstringentních ) gallotaninů a ellagotaninů odbourávají na jednoduché fenoly a cukry. Tak vzniká například eugenol ( aromatická látka hřebíčku ), 4-metylguajakol,4-etylfelon ( dřevový, kouřový, kořeněný ), 4-etylguajakol. Oba posledně uvedené vedou při vyšších koncentracích i k negativním důsledkům, jako aroma po koňském potu a uzeném masu. ( Steidel, R., 2003 ) 27
Tabulka 1 : sekundární aromatické látky dřeva ve víně Zdroj : Steidel,R., 2003 3.5 Laktony a mechanismus jejich vzniku Laktony jsou cyklické vnitřní estery hydroxykarboxylových kyselin vznikající intramolekulární reakcí karboxylové funkce s příslušnou hydroxylovou skupinou. 28
Primární a sekundární látky : y- hydroxykyseliny ----- y-laktony ( butano-4-laktony ) q-hydroxykyseliny -------q-laktony ( pentano-5-laktony ) Aromatické hydroxykyseliny ----- kumariny, ftalidy y- nonalakton n = 4 ( aroma kokosu ) y-dekalakton n = 5 ( aroma broskví ) y-dodekalakton n = 7 ( aroma másla ) Obrázek 7 Vznik laktonu Zdroj : wikiskripta, Ing.Davídek Jiří 29
Obrázek 8 laktony Zdroj : wikiskripta, Ing.Davídek Jiří Obrázek 9 : Laktony 30
Extrakce látek z dubového dřeva Vedle elagitaninů se ze dřeva barikového sudu do vína vylouhují další sloučeniny, především ligniny ( guaiacyl, syringy ), ligniny a triterpeny. Uvolňují se také kumariny. Extrahovaný lignin zvyšuje koncentraci fenolických látek ( především gallové kyselony ) cca o 50 mg/l a způsobuje ve víně zvýšení kyselosti ( gallovovou kyselinou ),zvýšení hořkosti ( kumariny a jejich glykosidy ) a astringence ( elagitaniny ). S dubovým dřevem v průběhu zránívína souvisí dva fenomény : jednak zvyšování hořkosti a astringence vína pomocí látek vylouhovaných ze dřeva a jednak zjemnění těchto a vinných taninů, ze kterých vznikají různé kondenzované polymery. Značí to tedy, že pro daný druh vína je nutné zvolit optimální sud ( původ, typ, příprava, technologie ), ve kterém budou probíhat zrací reakce správným směrem. Z dubového dřeva se mohou vylouhovat také polysacharidy, především hemicelulózu, která pozitivně ovlivňuje komplexnost chuti vína. Z dubového dřeva se ale především vylouhovávají látky, které ovlivňují vůni vína, respektive je snadnější barikový sud identifikovat ve vůni vína. Jedná se například o o aroma hřebíčku ( těkavý fenol eugenol ), dubu a vanilky ( fenolické aldehydy - vanilin a syringaldehyd ), negativně dřevitého aroma ze špatně vysušeného dřeva ( nonenal, dekanal, oktanal ) a dále například aroma kokosu, zeleného vlašského ořechu, kůže ( různé izomery oktalaktonů ). Na obsahu výše uvedených látek má vliv původ dřeva, stejně jako jeho sušení a zpracování. Vypalování dřeva potom formuje furanové deriváty, fenoly a fenylketony. Za hlavní látky zodpovědné za aroma vín skladovaných v dřevěných sudech jsou považovány těkavé fenoly, beta-methyl-gama-oktalaktony fenolické aldehydy. Těkavé fenoly, například eugenol, dodává kouřové a kořenité aroma, vanilin zase aroma vanilky, cis- a trans-methyl-gama-oktalaktony jsou zodpovědné za kokosové aroma. Furanové aldehydy mají spečené aroma ale jejich práh vnímání je mnohem vyšší než koncentrace běžně se vyskytujících ve víně. 31
Obrázek 10 : Vanilin Zdroj chempoint.cz 32
Obrázek 11 : Fenolické látky Zdroj chempoint.cz Název sloučeniny Vůně Hexanal Travnatá, zelené tóny Hexanol Travnatá, zelené tóny Heptanal Silný zápach Nonanal Bylinná a rostlinná 3-Okten-1-on Houbová 2-Oktenal Pronikavý zelený list 2,4-Nonadienal Okurka trans-2-nonenal Piliny, okurka Dekanal Citrusová, ovocná Hexanová kyselina Lehce sýrová až zapocená B-Damascenon Sladká, ovocná, broskvová Fenyl ethanol Květinová, po růžích trans-oak Lakton Dubová, kokosová, vanilková, hřebíček 33
cis-oak lakton Dubová, kokosová, vanilková, hřebíček Furfural Lehce připečená, karamelová 1-(2_Furanyl)ethanol Připečená, připečené obilí 5-Methylfurfural Kořenitá, připečená, sladká Guajakol Kořenitá, připečená, uzená/spálená 4-Methylguajakol Kořenitá s lehkými zelenými tóny Eugenol Kořenitá, po hřebíčku a skořici cis-isoeugenol Kořenitá, po hřebíčku, dřevitá/dubová trans-isoeugenol Kořenitá, po hřebíčku, dřevitá/dubová Vanilin Sladká, vanilková Fenylacetaldehyd Připečená Benzaldehyd Hořké mandle Cycloten Sladká, připečená, karamelová 2,6-Nonadienal Okurka Oktanová kyselina Pronikavá zapocená Oxid Linalool Květinová, po růžích 34
Tabulka 2: Volatilní látky ze sudů barrique ( Pérez-Coello, a další, 2009 ) 4 METODY STANOVENÍ A VLIVY NA KONCENTRACE VE VÍNĚ 4.1 Chromatograf Mezi nejpoužívanější metodou detekování jednotlivých látek je v poslední patří chromatograf, který pracuje na bázi metody separační, tak i analytické. Principem chromatografických metod spočívá v rozdělování směsi, které jsou obsaženy ve zkoumaném vzorku. Princip tohoto přístroje spočívá v tom, že je vzorek vložen mezi dvě nemísitelné fáze. Jedna z těchto složek je stacionární neboli nepohyblivá. Stacionární fáze může být pevná látka nebo film kapaliny zakotvený na pevné látce. Druhá složka se nazývá mobilní fáze. Jak už z názvu vyplývá, jedná se o fázi pohyblivou. Ta se v chromatografickém systému pohybuje. Mobilní fáze může být kapalina nebo plyn. Chromatografické metody umožňují jak kvalitativní, tak i kvantitativní analýzu. Výsledkem kvalitativní analýzy je zde určení látek, které jsou v analyzovaném vzorku obsaženy. Kvantitativní analýza spočívá ve zjištění koncentrace obsažených složek z analyzovaného vzorku. 35
4.2 Plynová chromatografie Jedná se o zjišťování detekování vzorku pomocí plynu, kdy se používá jako mobilní fázi plyn a jako stacionární fázi kapalina, která je zakotvena na povrchu pevné látky. Tento přístroj se nazývá plynový chromatograf. Obrázek 12 Plynový chromatograf Zdroj : cuni.cz Hlavní části plynového chromatografu jsou : regulátor nosného plynu, nástřikový por, separační kolona, termostat a detektor a PC. 36
Obrázek 13 Chromatogram Zdroj wikipedia Nosný plyn Nosný plyn se používá pouze jako transportní médium pro analyzovanou plynovou směs. Nosné plyny se používají : He, Ar, N2,H2, CO2 Regulátor průtoku Regulátor slouží k udržení konstantní průtokové rychlosti Nástřikový port Jedná se o místo, kde se analyzovaný vzorek dostává do plynového chromatografu 37
Termostat Slouží k udržování konstantní teploty při analýze vzorku Kolona Nejdůležitější část plynového chromatografu. V přístroji je použita křemenná kapilární kolona ND5 ( f. Nordion ) s nepolární stacionární fází, délka kolony je 25 m. Detektor Existuje několik druhů detektorů, které se od sebe liší konstrukcí, citlivostí, selektivou a rosahem Popis analýzy Z časových důvodů se předem nastaví průtoky všech plynů na požadovanou hodnotu, zaktivována metoda 4, která umožní ustálení tepelného režimu nástřikové komory, kolony i detektoru a je zapálen plamínek detektoru. Pokud je přístroj připraven, tak se nadávkuje vzorek. Při nástřiku je automaticky spuštěn nastavený program a sběr dat datastanicí. 4.3 Kapalinová chromatografie Kapalinová chromatografie je jednou z chromatografických separačních metod. V případě kolonové chromatografie je k dělení látek používána chromatografická kolona. Je to zpravidla skleněná, ocelová nebo plastová trubice naplněná drobnými částicemi vhodného materiálu- sorbetu. Mezi částicemi sorbetu protéká kolonou kapalina ( mobilní fáze, eluent ). 38
Obrázek 14 : Kapalinový chromatogram Zdroj : wikipedie.org Mobilní fáze Jako mobilní fáze se u HLPC používají např. voda, methanol, acetonitril a jejich směsi v různých poměrech. Stacionární fáze je tvořena mikročásticemi silkagelu, na které se váže vlastní stacionární fáze Vysokotlaká pumpa Kolona je naplněna mikročásticemi, které při průchodu mobilní fáze kladou velký odpor, proto je nutné aby byla mobilní fáze vháněna pod velkým tlakem, aby mohla projít přes kolonu. Kolona Jedná se o nerezovou trubici o různých délkách Detektor 39
Detektor je podobný jako u plynové chromatografie, liší se konstrukcí, typem, citlivostí a lineárním dynamickým rozsahem. Popis analýzy Mobilní fáze protéká celým systémem až do vysokotlaké pumpy, pak do kolony a z ní do detektoru a nakonec do odpadu. Dávkovačem je do proudu mobilní fáze dávkován vzorek analysu. Ten je potom unášen mobilní fází do kolony.signál z detektoru zpracovává počítač, tak jako u plynové chromatografie. ( Sýkora a Fähnrich,2009 ) 40
5 ZÁVĚR Vína, která zrají v sudech typu barrique dostávají svůj osobitý cíl a celkový charakter. Moderní technologie spojena s tradicí kdy víno zraje ve dřevě má své výhody, kdy jen na pohled vína a pak následném ochutnání zjistíme, že tato technologie nebude zřejmě nikdy překonána. Vlivem zrání vín v sudu typu barrique a následném vyluhování látek do vína zjišťujeme, že se víno díky svému velkému potenciálu odvíjí jiným směrem, jak aromatickým, tak po stránce komplexnosti. Důležitým faktorem pro zrání vína je jeho správná volba, nebo-li dobré víno si zaslouží dobrý kvalitní sud. Ten ovlivňuje celý další směr vína, kterou cestou se bude projevovat a dále se vytvářet. Je plno faktorů, které ovlivňují kvalitu hotového vína. Správně zvolený sud z dobře vybraného dřeva, způsob jeho vypálení a doba ležení v něm. Ne každé víno je vhodné ke zrání v sudu, což si musí každý vinař uvědomit a tím si najít svou cestu co vlastně od všeho očekává. Jelikož se ze sudu luhují látky, které by určité víno mohli poškodit. Při práci na bakalářské práci jsem prostudoval několik knih a článku, které o tomto tématu pojednávají. Jednalo se většinou o zahraniční literaturu a články z odborných časopisů, ale i z knih, které byli u nás napsány nebo přeloženy. Celou práci jsem vedl, tak abych se co nejvíce zaměřil na dřevo a sud, který ovlivňuje volatilní látky obsažené ve víně. 41
6 SOUHRN Tato bakalářská práce pojednává o Volatilních látkách ve vínech školených v sudech typu barrique. V první části, jsem se zaměřil na historii výroby sudů, geografický původ dřeva a na nové trendy, které se u nás objevují v posledních letech. Zároveň jsem popsal látky, které jsou obsažené ve dřevě k výrobě sudů typu barrique. V druhé části jsem popsal jednotlivé rozdíly dřeva k výrobě sudů typu barrique a jejich způsoby a odlišnosti ke zpracování v České republice a v zahraničí. V podkapitole jsem se zaměřil na laktony a mechanismus jejich vzniku. Samostatnou třetí částí tvoří metody jejich stanovení a vlivy na koncentraci ve víně. 42
7 SUMMARY This bachelor thesis describes volatile substances in wine that is aged in barrique barrels. The first part concentrates on the history of the production of barrique barrels, geographic origin of wood, and some new trends that seem to be appearing in the Czech Republic these days. Substances that are contained in the wood used for barrique barrels are described here as well. In the next part I described the different types of wood that are meant to be used for barrique barrels, as well as the different ways of their treatment both in the Czech Republic and abroad. One chapter is dedicated to lactones and their formation. The last part studies the methods of their indications and influences on concentration in wine. 43
8 CITOVANÁ LITERATURA Anonymus. 2004. Plynová chromatografie. [Online ] 2004. [Citace: 4. 4. 2012 ] http://www.vscht.cz/ktk/www_324/lab/texty/gc/gc.pdf Anonymus. 2005. Bednářství Bařina. [Online] 2005. [Citace : 3. 9. 2013 ] http://www.bednarstvi.cz/vyroba_sudu.html. Malík, F., Hurná, L. 1995. Drevo- materiál výroby sudov. Vinohrad č.6, Bratislava, s.137-138 Melcer, I. 1990. Chémia dreva. Zvolen : Vysoká škola lesnická a drevárská, 1990. 80-228- 005-1. Minárik, E. 2005. Z historie barikov vo svete. Vinařský obzor. Svaz vinařů, 2005, Sv.3, ISSN: 1212-7884 Minárik, E. Barikové sudy a barikové víno, Vinařský obzor. 2010, roč. 103, č.3,122 s., ISSN 1212-7884 Pančík, P. 2013. Biopedia. Biopedia.sk [Online] 2013 [ Citace:25. 11. 2013. ] http://www.biopedia.sk/?cat=biokutik&file=sacharidy&page=2 Peréz-Coello, M. Soledad a Díaz-Maroto, M. Consuelo. 2009. Volatile Compounds and WineAging. M. Victoria Moreno-Arribas a M. Carmen Polo. Wine Chemistry and Biochemistry. New York : Springer, 2009 Ribéreau-Gayon, P, a další. 2006. Handbook of Enology Volume 2 The Chemistry of Wine Stabilization and Treatments 2 nd Edition. Hobojem : John Wiley & Sons Ltd, 2006. 987-0-470-01037-2 44
Stávek, J. 2011. Možnosti barikových sudů. Vinařský obzor. Svaz vinařů, 2011, roč.104, č.12 622-624 s., ISSN 1212-7884 Steidel, R a Leindel, G. 2003. Zrání vína v sudech Barrique. Valtice : Národní salón vín, 2003. ISBN: 80-903201-1-2 Steidel, R. 2003. Sklepní hospodářství Valtice: Národní salón vín, 2002. ISBN: 80-903201-0-4 Stockinger, F. 1999. Vína typu barrique. Vinařský obzor. Svaz vinařů 14.10.1999,. Sv.10, ISSN 1212-7884 Sýkora, D. a Fähnrich J. 2009. Kapalinová chromatografie. http://www.vscht.cz/anl/lach1/6_lc.pdf Úřadníček, L a Chmelař, J. 1995. Dendrologie lesnická 2. část, Listnáče 1, skripta. Brno: MZLU v Brně, 1995, ISBN 80-7157-169-5 Votrubová, O. 2001. Anatomie rostlin. Praha: Karolinum, 2001. 80-2460-367-5 Wong, Z, Chen, K, Li, J. 2010. Formation of vanilin and Syringaldehyde in oxygen delignification process. BioResources. 2010, roč.5,č.3,s.1509-1516 45
Seznam obrázků č.1 - Celulóza ( Pančík, 2013 ) č.2 - Hemicelulóza ( wikipedie.org ) č.3 -Lignin ( wikipedie.org ) č.4 - Sudy barrique ( BS vinařské potřeby ) č.5 - Srovnání řezaného a štípaného dřeva ( Steidel, 2003 ) č.6 - Vypalování sudů ( web2.mendelu.cz ) č.7 - Vznik Laktonu ( wikisripta.cz, Ing. Davídek Jiří ) č.8 - Laktony ( wikisripta.cz, Ing. Davídek Jiří ) č.9 - Laktony ( wikisripta, Ing. Davídek Jiří ) č.10 - Vanilin ( chempoint.cz ) č.11 - Fenolické látky ( chempoint.cz ) č.12 - Plynová chromatografie ( cuni.cz ) č.13 - Chromatogram ( wikipedia.cz ) č.14 - Kapalinová chromatografie ( wikipedia.cz ) 46
Seznam tabulek Tabulka č. 1 Sekundární aromatické látky dřeva ve víně. STEIDL, R., LEINDL, G., Zrání vína v sudech barrique, Národní salon vín, 2003, 22 s. ISBN 80-903201-1-2 Tabulka č.2 Volatilní látky ze sudů barrique. Pérez-Coello, M.Soledad a Diaz-Maroto, M. Consuelo. 2009. Volatile Compounds and Wine Aging. M. Victoria Moreno-Arribas a M. Carmen Polo. Wine chemistry and Biochemistry. New York : Springer, 2009 47