Vliv studené macerace na obsahové látky moštů révy vinné. Bakalářská práce

Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta, obor Vinohradnictví a vinařství Vliv studené macerace na obsahové látky moštů révy vinné Bakalářská práce Vedoucí práce: Ing. Mojmír Baroň, Ph.D. Vypracoval: Aleš Kaspar Lednice 2013

Chtěl bych poděkovat rodině a partnerce za podporu a trpělivost, Moravské zemské knihovně za přístup k databázím a vedoucímu práce Ing. Mojmíru Baroňovi PhD. a Ing. Michalu Kumštovi za odborné vedení a pomoc s GS měřením.

Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Vliv studené macerace na obsahové látky moštů révy vinné vypracoval samostatně a použil 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. V Lednici, dne 8. 5. 2013

Abstract Kaspar, A. Influence of cold maceration on compounds contained in grapevine musts. Bachelor thesis. Lednice: Mendel University in Brno, ZF, 2013. Bachelor thesis describes cold maceration and influence on extraction of compounds contained in grapes, sensory properties, aging potential, yiest population, biogenic amines, means of cooling and implemetation in winery facilities. Sauvignon Blanc, Gewurtztraminer and Zweigeltrebe mash has been cold macerated at 4 C and at 20 C for control sample in practical part of thesis. Sampling was made at 0, 12 and 24 hours of maceration. Keywords Maceration, cold soak, extraction, polyphenols, anthocyanins, free assimilable nitrogen. Abstrakt Kaspar, A. Vliv studené macerace na obsahové látky moštů révy vinné. Bakalářská práce. Lednice: Mendelova univerzita v Brně, ZF, 2013. Bakalářská práce se zabývá popisem studené macerace a jejího vlivu na extrakci látek z hroznů, senzorické vlastnosti, potenciál zrání, populaci kvasinek a obsah biogenních aminů. Dále jsou popsány prostředky chlazení a způsoby implementace ve vinařských provozech. Vlastní práce se týká studené macerace odrůd Sauvignon, Tramín červený a Zweigeltrebe při 4 C a při 20 C u kontrolního vzorku. Vzorkování proběhlo po 0, 12 a 24 hodinách macerace. Klíčová slova Macerace, studená macerace, extrakce, polyfenoly, antokyany, volný asimilovatelný dusík.

Obsah 5 Obsah 1 Úvod a cíl práce 12 1.1 Úvod... 12 1.2 Cíl práce... 12 2 Literární rešerše 13 2.1 Představení macerace rmutu a jejího vlivu... 13 2.2 Extrahované látky... 14 2.2.1 Fenolické kyseliny... 14 2.2.2 Flavonoidy... 15 2.2.3 Antokyany... 15 2.2.4 Taniny... 16 2.2.5 Terpeny... 17 2.3 Studená macerace... 18 2.3.1 Macerace bílých odrůd při výrobě bílých vín... 18 2.3.2 Macerace modrých odrůd při výrobě růžových vín... 19 2.3.3 Macerace modrých odrůd při výrobě červených vín... 20 2.3.4 Teplota a čas... 22 2.3.5 Shrnutí senzorického vlivu... 23 2.3.6 Celkové kyseliny a ph... 24 2.3.7 Vlivu studené macerace na trvanlivost senzorického výrazu... 24 2.3.8 Oxid siřičitý... 25 2.3.9 Vliv na populace kvasinek a bakterií... 25 2.3.10 Vliv studené macerace na obsah biogenních aminů... 28 2.3.11 Nekonzistentní výsledky... 29

6 Obsah 2.4 Studená macerace ve vinařském provozu a praktické aspekty... 30 2.4.1 Fyzikální podstata tepelné výměny... 30 2.4.2 Implementace ve vinařském provozu... 31 2.4.3 Metody chlazení rmutu nebo hroznů... 31 2.4.4 Tepelný výměník... 32 2.4.5 Chladící box... 33 2.4.6 Dvouplášťový tank... 33 2.4.7 Suchý led... 33 2.4.8 Stlačené CO 2... 34 2.4.9 Kapalný dusík N 2... 35 3 Vlastní práce 36 3.1 Surovina... 36 3.1.1 Sauvignon Blanc... 36 3.1.2 Tramín červený... 36 3.1.3 Zweigeltrebe... 36 3.2 Metodika... 37 3.2.1 Zpracování hroznů... 37 3.2.2 Příprava vzorků... 38 3.2.3 Analýza... 39 3.3 Výsledky a diskuze... 40 3.3.1 ph... 40 3.3.2 Celkové kyseliny... 42 3.3.3 Celkové polyfenoly... 44 3.3.4 Celkové antokyany... 45 3.3.5 Asimilovatelný dusík... 47

Obsah 7 4 Závěr 49 5 Použitá literatura 50 6 Přílohy 56

8 Seznam obrázků Seznam obrázků Obr. 1 Vývoj obsahu antokyanů, taninů slupky a semene během dozrávání révy vinné 17 Obr. 2 Kombinace teploty a délky macerace pro dosažení koncentrace 50 mg/l antokyanů po 2 měsících skladování v lahvi u kontrolního vzorku (přerušovaná křivka) a vín ošetřených elektrickým pulsním polem (plná křivka) 20 Obr. 3 Flavonoidní (A) a neflavonoidní (B) fenolický obsah moštu Chardonnay v průběhu různých maceračních teplot (teploty jsou uvedeny v C) 22 Obr. 4 Vliv struktury fenolických látek na organoleptickou charakteristiku: 1, prokyanidiny a málo polymerizované prokyanidiny; 2, oligomerní prokyanidiny; 3, polymerizované prokyanidiny; 4, antokyany; 5, taniny z třapin 24 Obr. 5 Zastoupení ne-saccharomyces druhů při různých teplotách studené macerace dlouhé 144 hodin (před inoukulací); každý sloupec představuje 100% ne-saccharomyces populace kvasinek 27 Obr. 6 Změny obsahu celkových biogenních aminů ve víně Sauvignon vyrobeném ze samotoku, z lisovaného rmutu a ze studeně macerovaného rmutu (10 hodin při 7 C). Znázornění 8 vývojových fází výroby a zrání vína: 1 mošt, 2 konec alk. fermentace, 3- před MLF, 4 konec MLF, 5 první stáčení, 6 po 1 měsíci v dubových sudech, 7 před lahvováním, 8 po dvou měsících zrání v lahvi 29 Obr. 7 Pelety suchého ledu a jejich sublimace 34 Obr. 8 Linka pro rychlé zchlazení hroznů: (1) násypka; (2) soustava trysek pro CO2; (3) vibrační stůl; (4) soustava trysek pro CO2; (5) pásový dopravník; (6) otvor s teploměrem; (7) mlýnkoodzrňovač 35

Seznam obrázků 9 Obr. 9 Zpracování hroznů Sauvignon Blanc 38 Obr. 10 Zařízení pro přípravu a zpracování vzorků: a blokový termostat, b centrifuga, c - FTIR spektrometr 39 Obr. 11 Ukázka grafického znázornění výsledků měření FTIR spektrometrem 40 Obr. 12 Grafické znázornění hodnot ph během macerace moštu Sauvignonu 41 Obr. 13 Grafické znázornění hodnot ph během macerace moštu Tramínu červeného 41 Obr. 14 Grafické znázornění hodnot ph během macerace moštu Zweigeltrebe 42 Obr. 15 Grafické znázornění hodnot celkových kyselin během macerace moštu Sauvignonu 43 Obr. 16 Grafické znázornění hodnot celkových kyselin během macerace moštu Tramínu čereveného 43 Obr. 17 Grafické znázornění hodnot celkových kyselin během macerace moštu Zweigeltrebe 44 Obr. 18 Grafické znázornění hodnot celkových polyfenolů během macerace moštu Sauvignonu 44 Obr. 19 Grafické znázornění hodnot celkových polyfenolů během macerace moštu Tramínu červeného 45 Obr. 20 Grafické znázornění hodnot celkových polyfenolů během macerace moštu Zweigeltrebe 45 Obr. 21 Grafické znázornění hodnot celkových antokyanů během macerace moštu Sauvignonu 46 Obr. 22 Grafické znázornění hodnot celkových antokyanů během macerace moštu Tramínu červeného 46

10 Seznam obrázků Obr. 23 Grafické znázornění hodnot celkových antokyanů během macerace moštu Zweigeltrebe 47 Obr. 24 Grafické znázornění hodnot FAN během macerace moštu Sauvignonu 47 Obr. 25 Grafické znázornění hodnot FAN během macerace moštu Tramínu červeného 48 Obr. 26 Grafické znázornění hodnot FAN během macerace moštu Zweigeltrebe 48

Seznam tabulek 11 Seznam tabulek Tab. 1 Termodynamické vlastnosti bobulí révy vinné 30 Tab. 2 Výsledky FTIR meření vzorků odrůdy Sauvignon (4 C) 56 Tab. 3 Výsledky FTIR meření vzorků odrůdy Sauvignon (20 C) 56 Tab. 4 Výsledky FTIR meření vzorků odrůdy Tramín čerevený (4 C) 57 Tab. 5 Výsledky FTIR meření vzorků odrůdy Tramín čerevený (20 C) 57 Tab. 6 Výsledky FTIR meření vzorků odrůdy Zweigeltrebe (4 C) 58 Tab. 7 Výsledky FTIR meření vzorků odrůdy Zweigeltrebe (20 C) 58 Tab. 8 Výsledky GS meření 59 Tab. 9 Výsledky meření FAN 59

12 Úvod a cíl práce 1 Úvod a cíl práce 1.1 Úvod Jednou z prvních technologických operací při výrobě vína je podrcení bobulí před samotným lisováním. Uvolněná šťáva tak opouští bobuli a násobí se kontaktní plocha mezi pevnou a tekutou složkou. Zvětšením kontaktní plochy se zvyšuje extrakce žádoucích aromatických a pigmentových látek ze slupek do moštu. Tento proces se nazývá macerace a její účinnost je podmíněna především teplotou rmutu a délkou průběhu. Vyšší teploty vedou k rychlejšímu uvolnění látek do moštu, ale s rostoucí teplotou unikají také volatilní látky, které se z moštu uvolňují nenávratně. Snahou vinaře je tedy nalezení rovnováhy mezi časem a teplotou macerace s přihlédnutím k vyzrálosti hroznů. Předfermentační studená macerace, na rozdíl od macerace v průběhu alkoholové fermentace, představuje extrakci ve vodném roztoku při nízkých teplotách a jejím prostřednictvím se ze slupek, dužiny a semen bobulí révy vinné do moštu uvolňují aromatické látky a barviva. Charakter vín vyrobených tímto způsobem je obecně vnímán jako více ovocný a plný s výraznějším odrůdovým aroma a vyšší intenzitou barvy. 1.2 Cíl práce Hlavním cílem mé bakalářské práce je realizace studené macerace u vybraných vzorků a následné rozbory odebraných moštů. Dílčím cílem je shrnutí současných poznatků o studené maceraci a jejího vlivu na extrahované látky, obecné parametry vína, populaci kvasinek před kvašením, senzorický profil výsledného vína, potenciál jeho zrání a zdravotní nezávadnost technologické operace. Práce se následně věnuje praktickým aspektům a možnostem implementace technologie studené macerace ve vinařských provozech, dále prostředkům, kterými je možné studenou maceraci v provozních podmínkách realizovat. Výše zmiňovaná teorie bude uvedena v literární rešerši. Vlastní práce má za cíl potvrdit poznatky o vlivu studené macerace na extrakci polyfenolických látek, ph, celkové kyseliny a volný asimilovatelný dusík v moštech odrůd Sauvignon, Tramín červený a Zweigeltrebe.

Literární rešerše 13 2 Literární rešerše Následující kapitola dává čtenářům možnost seznámit se základním literárním přehledem týkajícím se řešené problematiky. 2.1 Představení macerace rmutu a jejího vlivu Macerace obecně představuje máčení pevných částí rmutu v moštu za účelem uvolnění látek ze slupek, dužiny, semen a jejich uvolnění do moštu před lisováním. Klíčovými faktory ovlivňujícími účinnost extrakce jsou teplota a doba macerace. Macerace před vlastní alkoholovou fermentací je daná časem mezi naplněním rmutu do nádoby a začátkem alkoholové fermentace. Přičemž v případě studené macerace je v nádobě udržována teplota nižší než 10 C. Mezi další výhody studené macerace proti tradiční maceraci rmutu patří také ochrana rmutu před oxidací, octovatěním a neřízeným začátkem fermentace. V případě nastupující alkoholové macerace přechází extrakce látek ve vodném roztoku v extrakci v roztoku alkoholovém. Ve všech případech však dochází k uvolnění fenolických látek a v případě modrých odrůd antokyanů, které jsou odpovědné za barvu červených vín. Obsah antokyanů ve víně závisí na mnoha faktorech jako odrůda révy vinné, zralost hroznů, charakter půdy, klimatické podmínky ročníku, míra homogenizace rmutu a jeho ph, teplotě a délce macerace, použití enzymů a dalších technologiích při zpracování hroznů (Ribérau-Gayon et al., 2006; Heredia et al., 2010). Přidáním síry do rmutu zvýšíme účinnost extrakce a chráníme mošt před přílišnou oxidací. S nastupující fermentací se začíná účastnit extrakce i etanol. Síra i etanol působí jako rozpouštědlo buněčných stěn slupky. Fenolické látky jsou z větší části obsaženy ve slupkách hroznů a to bylo důvodem vzniku různých způsobů zpracování hroznů s cílem narušení buněčných stěn slupky za účelem uvolnění fenolických látek (Dicey, 1996; Sacchi et al., 2005). Dosud většina provedených pokusů na mnoha odrůdách shodně prokazuje vliv studené macerace na zvýšení polyfenolických látek, zvýšení ph a snížení celkových kyselin ve výsledném víně (Heredia et al., 2010). Studená macerace bývá v odborné literatuře také nazývána anglicky cold soak (doslovně studené máčení) nebo také cryomaceration. Původ tohoto označení pochází z řeckého slova cryo nebo také cryos, které znamená ledově studený (Google Translate, 2013).

14 Literární rešerše V případě prudkého zchlazování hroznů na nízkou teplotu pak kryomacerace také souvisí s tzv. supraextrakcí. Supraextrakce byla spolu s kryoselekcí původně užívána pro úpravu hroznů bílých odrůd určených pro sladká vína, ale supraextrakce našla své místo i ve výrobě vín suchých. Tyto techniky spočívají ve zmražení celých hroznů uložených v malých bednách po dobu 20 hodin v mrazící místnosti s teplotou kolem -2 až -3 C. V případě kryoselekce vlivem mrazu zmrzly jen méně sladké bobule a toho bylo vzápětí využito při lisování. Jednalo se tak o selekci zralejších a tedy sladších bobulí mrazem. S extrakcí látek ze slupek pak dále souvisí supraextrakce. Vlivem zmražení a rozmražení dochází ve slupkách bobulí a podpovrchových epidermálních vrstvách ke změnám ve struktuře pletiv a tím snazší uvolnění v nich obsažených látek. Výsledkem je svou podstatou maceraci slupek podobné narušení pletiv a buněčných stěn a tím snazší uvolnění aromatických látek a jejich prekurzorů z vakuol. Rozdíl spočívá v narušení buněk prostřednictvím ledových krystalků vznikajících přímo ve struktuře pletiv. Extrakce fenolických látek ze slupek je však nižší než při studené maceraci nebo dokonce bezprostředním lisování celých hroznů (Ribérau-Gayon et al., 2006; Sacchi, 2005). Supraextrakce při -4 C a následném ohřátí na 10 C před lisováním zvýšila obsah cukrů, ph a snížila celkové kyseliny. Změna ph souvisí s krystalizací a vyloučením kyseliny vinné (Jackson, 2008). 2.2 Extrahované látky Chemie fenolů ve víně, které zodpovídají za barvu vína a charakter taninů, je stále převážně záležitostí spekulace a velkou výzvou pro enologický výzkum. (Somers in Morreno-Arribas et al., 2009). Od roku 1971, kdy tato slova Somers pronesl, věda pokročila v poznání chemie fenolů, stále však existuje řada nezodpovězených otázek. 2.2.1 Fenolické kyseliny Vyskytují se v hroznech i ve víně. Ve zředěném alkoholickém roztoku jsou bezbarvé, ale vlivem oxidací můžou žloutnout. Z organoleptického hlediska tyto látky nemají žádnou chuť ani vůni, ale představují prekurzory pro těkavé fenoly vznikající metabolismem kvasinek rodu Brettanomyces a bakterií. K těkavým fenolům patří etyl fenoly typické animální vůní a etyl gaiacol vyskytující se v červených vínech. V bílých vínech se vyskytuje vinyl fenol s vůní připomínající gouache barvu a dále vinyl gaiacol. V čer-

Literární rešerše 15 vených i bílých vínech se dále vyskytuje tyrosol syntetizovaný metabolismem kvasinek z tyrosinu. Kumarin, derivát kyseliny skořicové, patří k fenolickým kyselinám s velmi nízkým prahem vnímání a je extrahován z dubového dřeva až během zrání vína v dubových sudech. Další významnou skupinu představují stilbeny, ke kterým patří resveratrol známý svým pozitivním účinkem na lidské zdraví (Ribérau-Gayon et al., 2006). 2.2.2 Flavonoidy Vyskytují se ve slupkách bílých i modrých odrůd. Vlivem delší macerace jsou, ale vyšší množství extrahována při zpracování modrých odrůd. Výzkum Olliviera z roku 1987 ukázal, že běžná předfermentační macerace ve vodném roztoku má jen malý vliv na koncentraci flavonoidů. Experiment s odrůdou Sauvignon Blanc (Baiano et al., 2012) se uvádí ochranný účinnek nízké teploty a reduktivního prostředí před vlivem oxidačních enzymů v případě flavanů reagujících s vanillinem. (Radeka et al., 2008) Skupina flavonoidů zahrnuje flavony, flavonoly, flavanony a flavanonoly. Nejrozšířenější látku skupiny představují flavonoly, žluté pigmenty obsažené ve slupkách bílých i modrých odrůd. V menší míře se vyskytují flavononoly s nižší intenzitou žluté barvy. Nejčastěji identifikovaný flavonoid v hroznech a víně je dihydroquercetin (Ribérau-Gayon et al., 2006). 2.2.3 Antokyany Představují červené pigmenty obsažené především ve slupce, ale v případě odrůd tzv. barvířek (teinturier) také v dužině. Molekuly antokyanů se nacházejí v buňkách slupky a jejich koncentrace stoupá směrem k povrchu bobule. Barva těchto pigmentů je však závislá na ph roztoku a množství SO 2 v roztoku, dále na molekulární struktuře a prostředí. Molekuly antokyanů mají sklon ovlivňovat barvu jiných polyfenolů jak ve vakuolách tak v roztokcích. Kopigmentace s jinými polyfenoly dodává vínu fialový nádech a závisí na mnoha faktorech: typu a koncentraci antokyanů, typu a koncentraci kopigmentů, ph, teplotě a rozpouštědle. Kopigmentací se při nízké energii vodíkových vazeb a hydrofobních reakcích komplexují mohutné struktury mezi různými formami antokyanů, mezi antokyany a jinými, většinou bezbarvými, fenolickými složkami (kumariny, fenolové kyseliny, flavonoly, flavanoly apod.) (Ribérau-Gayon et al., 2006).

16 Literární rešerše Stabilizace antokyanů intermolekulární kompigmentací probíhá formou hydrofobní interakce mezi polarizovanými plochami jader barevných forem antokyanů (flavyliový kation a quinodiální báze) s jinou molekulou nebo kopigmentem. V případě intramolekulární kopigmentace pak mezi polarizovanými plochami jader barevných forem antokyanů a aromatickými rezidui vázanými na pigment (Morreno-Arribas et al., 2009). Všechny modré odrůd mají stejnou základní strukturu antokyanů a liší se drobnými rozdíly v jejich stavbě. Nejrozšířenější je malvidin obsažený ve všech modrých odrůdách a představuje základ barvy modrých odrůd a následně také červených vín. Pro příklad se možství malvidinu těsně po fermentaci pohybuje u odrůdy Rulandské modré na 100 mg/l a u odrůdy Cabernet Sauvignon až 1500 mg/l. Během prvních let zrání vína v lahvi nebo sudu prudce klesá na 0-50 mg/l vlivem kombinace, kondenzace s taniny. Kondenzací antokyanů s taniny vznikají nové, větší a stabilnější molekulární struktury stabilizující barviva a vytvářející kvalitnější organoleptickou strukturu výsledného vína. Dalším způsobem stabilizace barviv je reakce s diacetylem. Vzniklý castavinol se v hroznech nevyskytuje a vzniklé množství v řádu několika mg/l tak představuje zásobu barevné složky (Ribérau-Gayon et al., 2006). 2.2.4 Taniny Vytváří stabilní kombinace s proteiny a polysacharidy. Jejich objemné molekuly vznikají polymerizací jednoduchých fenolových molekul a pak jsou teprve schopny vytvářet stabilní kombinace s proteiny. Hydrolizovatelné taniny se v hroznech přirozeně nevyskytují, a pokud jsou ve vínech obsaženy, pochází z dubového dřeva nádob nebo přídavku enologických taninů v průběhu výroby. Kyselina galová je však vždy zastoupena ve slupkách a semenech bobulí révy vinné. Vzhledem k pestrosti existujících taninů je nutné brát zřetel nejen na jejich celkový obsah, ale i na jejich strukturu a koloidní stav, které dávají výsledný organoleptický výraz (Ribérau-Gayon et al., 2006).

Literární rešerše 17 Obr. 1 Vývoj obsahu antokyanů, taninů slupky a semene během dozrávání révy vinné Zdroj: Ribérau-Gayon et al., 2006 Katechin, základní forma taninu, je schopen stabilní interakce s proteiny až v podobě dimeru. V podobě dimeru existuje 8 prokyanidinů a dále tvoří trimery a tetramery, kterých může být až 500 druhů. V hroznech bylo přesně identifikováno pouze několik trimerů. Kondenzované taniny, zvláště pak prokyanidiny a katechiny jsou přítomny v každém hroznu (slupce, semenu, třapině) a jsou rozpuštěny v moštu po jeho scezení. Koncentrace se liší podle odrůdy a v ještě větší míře podle způsobu technologického zpracování vína. Hodnoty se pohybují od 1 do 4 mg/l. V suchých bílých vínech určuje obsah taninů míra sedimentace moštu. Dosahuje hodnot 100 mg/l v případě pořádné sedimentace až k hodnotám 200 nebo 300 mg/l v případě fermentace za přítomnosti usazenin. Sladká bílá vína z botrytických hroznů mají velmi nízký obsah taninů, jelikož plíseň tyto látky plně odbourává. Silně reaktivní flavanoly již v hroznech spolu navzájem kondenzují a můžou společně s polysacharidy vytvářet komplexy, které jsou jako celek extrahovány v průběhu zpracování hroznů. (Ribérau-Gayon et al., 2006) 2.2.5 Terpeny Terpeny se většinou nacházejí spíše ve slupkách než v dužině, ale záleží na odrůdě (např. muškáty) a skladba terpenoidů se také liší (Bakker and Clarke, 2012). Při použití studené macerace byla prokázána vyšší koncentrace monoterpenů v rosé vínech (Salinas et al., 2003).

18 Literární rešerše 2.3 Studená macerace Předfermentační macerace při nízkých teplotách (vodný roztok) zvyšuje množství antokyanů a flavanolů ze slupek a dužiny, zatímco postfermentační macerace (alkoholový roztok) zvyšuje proantokyanidiny jako výsledek rozšířené macerace ze semen (Morreno-Arribas et al., 2009). 2.3.1 Macerace bílých odrůd při výrobě bílých vín Bílá vína obecně vyrábíme s nižší hladinou fenolických látek než u červených vín. Nicméně bílá vína vyrobená z hroznů aromatických odrůd můžou krátkou studenou macerací rmutu získat intenzivnější odrůdový výraz. Studená macerace umožňuje uvolnění ovocných tónů a aromatický prekurzorů ze slupek hroznů, stejně jako extrakci žádoucích fenolů a přispívá tak k vyšší tělnatosti a potenciálu zrání vína. Současně se však také může podílet na extrakci méně žádoucích bylinných, hořkých a trpkých látek. Vyvážené extrakce přiměřeného množství aromatických složek a vhodného množství bylinných, hořkých a trpkých látek se dosáhne kontrolou teploty a doby studené macerace. V případě bílých vín bylo dosaženo dobrých výsledků při maceraci pod 15 C nejčastěji 10-15 C. Doba studené macerace se za takových podmínek pohybuje v rozsahu 3-24 hodin. Obecně se projevuje zvýšením suchého extraktu, celkových polyfenolů, ph a snížením celkových kyselin, především kyseliny vinné. Z dostupné odborné literatury byly předmětem výzkumu vlivu studené macerace následující bílé odrůdy: Sauvignon Blanc, Chardonnay, Tramín červený, Palomino Fino, Viura, Airen, Macabeo, Bianchello, Žilavka, Malvazija istarska a Muscat (Peinado et al., 2004; Baiano et al., 2012; Piñeiro et al., 2006; Carillo et al., 2011; Herjavec et al., 2008; Radeka et al., 2008). Prodloužený kontakt slupek s moštem před samotnou fermentací také podporuje rozpouštění minerálních a organických solí, obsažených především v pevných částech hroznů třapině, slupce, semenech a buněčných stěnách (Ribérau-Gayon et al., 2006). Buket vína závisí na množství v něm obsažených volných aromatických látek. Dosud bylo v bílých vínech identifikováno více než 680 takových látek (Maarse & Visscher, 1994). Nicméně tyto látky se na výsledném buketu vína a jeho celistvém vnímání nepodílí stejnou měrou. Velmi záleží na takzvaném prahovém množství daném pro jednotlivé látky, které určuje od jakého množství, začínají zdravé lidské čichové buňky danou látku vnímat. Práh vnímání je u jednotlivých látek různý.

Literární rešerše 19 Ze zkušenosti a opatrnosti se obecně doporučuje provádět maceraci hroznů/bobulí bílých odrůd po co nejkratší dobu. Souvisí s ní mnohá rizika nežádoucích změn aromatu, hořkosti až trpkosti ze semen a slupek. V případě zdravých a rovnoměrně dozrálých hroznů některých bílých odrůd výrazně převažují výhody nad riziky. I v tomto případě má však délka macerace svá omezení. V případě macerace delší než 12 hodin se na základě zjištění výsledné víno stává hrubým, příliš fenolickým a podřadné kvality. Vzhledem k rozmanitosti odrůd existují výjimky. Například nejlepšího výsledku macerace Chardonnay bylo dosaženo po maceraci trvající 16 hodin. Chardonnay v tomto případě mělo lepší aroma bez zvýšení hořkých a trpkých tónů. Na základě výzkumu rakouských bílých odrůd se proto tyto doporučuje doba kratší (Ribérau-Gayon et al., 2006). Studenou macerací je možné dosáhnout extrakce látek vytvářející aroma, tělo, potenciál pro zrání vína a zvýšení odrůdového charakteru. Aplikace takového technologického postupu při výrobě má ve výsledku přijatelné, vyvážené a kulatější vína s širším tělem. S delší macerací však tento sílící vjem může případně pozměnit typický odrůdový výraz a převážit až v hrubé a nepříjemné tóny (Peinado et al., 2004). Bílá vína obecně kvůli chybějící macerační fázi během alkoholové fermentace obsahují nižší koncentrace aminokyselin a nižší ph (Morreno-Arribas et al., 2009). 2.3.2 Macerace modrých odrůd při výrobě růžových vín Růžová vína jsou typická svou nízkou barvou, lehkou strukturovaností a ovocností. Odstín růžové barvy a aroma jsou nosnými faktory celkového hodnocení růžových vín. S jejich rostoucí oblibou se věnuje více pozornosti i výzkumu a technologiím jejich zpracování. Běžným způsobem dosažení stabilní barvy růžových vín je vystavení moštu krátkému kontaktu se slupkami a před alkoholovou fermentací. V zájmu zachování aromatických látek je snaha udržet teploty pod 20 C. S klesající teplotou se však prodlužuje potřebná doba pro extrakci a roste tak riziko oxidace. V případě použití enzymů je jejich účinek klesající teplotou omezen a při teplotě macerace 15 C u odrůdy Monastrell (pro růžové víno) trvalo dosažení požadovaného obsahu antokyanů celých 12 hodin (Puértolas et al., 2011). Barvu růžových a mladých červených vín tvoří především monomerní antokyany. Tyto pigmenty se nacházejí ve vrchních buněčných hypodermálních vrstvách slupek bobulí, buď volně ve vakuolách nebo ve strukturách nazývaných antokyanoplasty. Puér-

20 Literární rešerše tolas et al. představil v roce 2010 zajímavý výzkum věnovaný měření účinku extrakce antokyanů pomocí pulzního elektrického pole spolu s vlivem teploty a času. Technologie se zakládá na vlivu externího elektrického pole, které způsobuje elektroporaci eukaryotických buněčných membrán a zlepšením rozptylu rozpuštěných látek. Propustnosti membrán je dosaženo mírným elektrickým polem (<10 kv/cm) a nízké specifické energii (<10 kj/kg). Cílovou hodnotou extrahovaných antokyanů bylo 50mg/l po 2 měsících zrání v lahvi, což je považováno za vhodnou koncentraci pro dosažení typické barevné charakteristiky růžových vín v tradičních vinařských oblastech (uvádí příklad Côtes de Provence nebo Bordeaux). Experiment byl proveden s odrůdou Cabernet Sauvignon a po 6 hodinové maceraci při 12 C a použití elektrického pulzního pole výsledná vína po dvou měsících v lahvi vykazovala o 36% vyšší koncentraci antokyanů než kontrolní vzorek. Macerace pomocí elektrického pulsního pole byla úspěšná dokonce při 4 C, což by nebylo v případě použití enzymů možné. Při této teplotě bylo dosaženo požadovaných 50mg/l antokyanů ve výsledném víně během pouhé 1,8 hodiny. Macerace při tak nízkých teplotách je velmi žádoucí pro zachování výrazného ovocného charakteru vín a zabránění oxidaci fenolů (Puértolas et al., 2011). Obr. 2 Kombinace teploty a délky macerace pro dosažení koncentrace 50 mg/l antokyanů po 2 měsících skladování v lahvi u kontrolního vzorku (přerušovaná křivka) a vín ošetřených elektrickým pulsním polem (plná křivka) Zdroj: Puertolas et al., 2011 2.3.3 Macerace modrých odrůd při výrobě červených vín Zařazení macerace tradičně patří k běžnému technologickému postupu zpracování hroznů modrých odrůd při výrobě červených vín. Cílem macerace rmutu je zvýšení intenzity

Literární rešerše 21 barvy extrakcí barviv v podobě antokyanů ze slupek modrých odrůd a extrakcí taninů z fenolicky zralých semen. Tento postup je zvláště výhodný u odrůd s nízkou intenzitou barvy výsledného vína a nižším množstvím fenolických látek. Vhodný příklad představuje odrůda Rulandské modré. Studenou macerací je tak dosaženo vyšší extrakce ve vodě rozpustných látek za nepřítomnosti etanolu. Kontakt mezi pevnými a tekutými složkami rmutu je také lepší, protože oxid uhličitý vznikající při alkoholové maceraci svým stoupáním k hladině nenadnáší pevné složky rmutu a netváří na povrchu tak rychle typický koláč. Z dostupné odborné literatury byly provedeny experimenty s použitím studené macerace na modré odrůdě Rulandské modré, Cabernet Sauvignon, Syrah/Shiraz, Mencía, Monastrell, Aglianico, Montepuciano, Nero di Troia, Sangiovese, Teran. Gomez-Plaza et al. (2000) maceroval rmut odrůdy Monastrell při teplotě 10 C po dobu 5 dní a v roce 2001 testoval různé macerační doby (4, 5 a 10 dní). V obou pokusech zjistil, že nízká teplota macerace (10 C) a dlouhá doba macerace (10 dní) měla kladný vliv na koncentraci antokyanů, chromatické charakteristiky, obsah derivátů hydroxyskořicové kyseliny ve výsledných vínech. Po dvanáctiměsíčním uskladnění si vína macerovaná po delší dobu (10 dní) udržela svou barevnou intenzitu a obsah fenolů po delší dobu nežli macerovaná po kratší dobu (4 dny) (Gomez-Plaza et al. 2000). Delší kontakt slupek s moštem vedl k vyšší polymerizaci barevných pigmentů a vyšší koncentraci prokyanidinů a proto také k vyšší barevné stabilitě v raném období zrání červených vín (Gomez-Plaza et al., 2001). Alvarez et al. (2009) použil k pokusu modrou odrůdu Tempranillo, které rmut po dobu 4 dní chladil na 6-8 C. Dále Gil-Munoz et al. (2009) použil modré odrůdy Cabernet Sauvignon a Shiraz, které po dobu 7 dní udržoval při teplotě 10 C. Všechny výše uvedené kolektivy ve svých pokusech dospěly k závěru, že nízkou teplotou macerace je dosaženo vyšší koncentrace antokyanů a celkových fenolů. Pokusem s odrůdou Rulandské modré bylo zjištěno, že studená macerace při 4 C vede k barevněji sytějším a méně hořkým vínům, zatímco tatáž odrůda macerovaná při 10 C vykazovala nižší barevnost a vyšší dřevito-tabákové aroma se zvýšenou hořkostí. (Dicey et al., 1996). Většina antokyanů je extrahována po fermentaci prvních 10 ºBé, přesto se ionizace zvyšuje s narůstající délkou macerace (Gomez-Plaza et al., 2001).

22 Literární rešerše 2.3.4 Teplota a čas Největší vliv na průběh extrakce látek ze slupek jsou právě teplota a čas macerace. Míra extrakce je často přímo úměrná těmto faktorům. V případě poklesu se tak děje u dlouhých macerací vysrážením nebo degradací extrahovaných látek. Například krátká studená macerace minimalizuje extrakci flavonoidů (Obr. 3) a tím i možnou trpkost a hořkost. Míra extrakce v čase závisí také na druhu extrahovaných látek. Přestože se většina neflavonoidů rychle uvolní do moštu, následná extrakce flavonoidů probíhá mnohem snáze než v případě neflavonoidů (Jackson, 2008). Obr. 3 Flavonoidní (A) a neflavonoidní (B) fenolický obsah moštu Chardonnay v průběhu různých maceračních teplot (teploty jsou uvedeny v C) Zdroj: Jackson, 2008 Studená macerace se typicky provádí v rozsahu teplot 4-15 C po dobu hodin u bílých vín a 2-7 dní u červených vín, přesto někteří vinaři prodlužují dobu macerace až na nezvyklých 10 dní (nebo dokonce 14 dní v mimořádných případech). Udržování nízké teploty především snižuje rizika představená nežádoucími organismy jako například heterofermentativní mléčné bakterie, Acetobacter, Brettanomyces a případně Kloeckera/Hanseniaspora. Álvarez et al. (2006) zjistil, že neexistuje významný rozdíl v obsahu polyfenolů a antokyanů mezi vzorky studeně macerovaných po dobu 4 a 7 dní v případě modré odrůdy Monastrell. Další výzkum prokázal, že obsah celkových fenolických látek se ustálí po 5 dnech a hodnoty celkových antokyanů se ustálí po přibližně 3 dnech

Literární rešerše 23 studené macerace. Tyto poznatky naznačují, že maximální extrakce fenolů je možné dosáhnout již po 2-5 dnech studené macerace (Canals et al., 2005). V dalším výzkumu byly srovnány rozdíly studené macerace při teplotách 5, 10 a 15 C po dobu 8 hodin a tradiční macerace při 16 C po dobu 2 hodin u modré odrůdy Monastrell. Macerace při 15 C vedla k vyšší intenzitě barvy, vyšším hodnotám antokyanů a vyšší koncentraci terpenů. Naopak vína macerovaná při 5 C vykazovala vyšší obsah esterů. Se snižující se teplotou macerace klesal i obsah antokyanů, mírně klesly i hodnoty celkových polyfenolů a klesly taniny (kyselina tříslová). Terpenoly se uvolňovaly i po 6 měsících zrání v lahvi, nepřesáhly však práh vnímání. Z toho vyplývá, že nižší teploty macerace vedou k vyšší aromatičnosti, nižší barvě a nižšímu fenolickému obsahu (Salinas et al., 2005). Přesto však existují výjimky. Například Alvarez et al. v roce 2006 zjistil, že ačkoliv koncentrace některých aromatických látek vykazovala vyšší koncentrace při nižších teplotách studené macerace, nebyl obecně prokázán vliv teploty na rozdíl koncentrace volných látek. Vliv teploty a doby macerace je tedy závislý na odrůdě révy vinné, zralosti hroznů a pravděpodobně také nastavení vztahu teploty k délce macerace. Obecně bychom mohli shrnout, že kratší macerační doba při nízké teplotě vede ke svěžímu a ovocnějšímu vínu zatímco s rostoucí teplotou i macerační dobou se vína získávají vyšší barvu s delší dobou zrání a méně ovocným charakterem (Bakker et Clarke, 2012). 2.3.5 Shrnutí senzorického vlivu Považuje se, že studená macerace má vliv na: zvýšení ovocného charakteru chuti/aroma (Álvarez et al., 2006; García-Romero et al., 1999; Parenti et al., 2004; Palomo et al., 2006), zejména zvýšení koncentrace terpenických látek v moštěch bílých odrůd; zvýšení intenzity aroma a jeho komplexnosti (Peinado et al., 2004); zvýšení plnosti vína vlivem zvýšené koncentrace fenolů a polysacharidů (Peinado et al., 2004); zvýšení intenzity barvy nebo odstínu (Parenti et al., 2004; Gomez-Plaza et al. 2000; Dicey, 1996); obecně vede až k vínům s mírnou trpkostí a zvýšenou hořkostí (Dicey, 1996; Jackson, 2008).

24 Literární rešerše Obr. 4 Vliv struktury fenolických látek na organoleptickou charakteristiku: 1, prokyanidiny a málo polymerizované prokyanidiny; 2, oligomerní prokyanidiny; 3, polymerizované prokyanidiny; 4, antokyany; 5, taniny z třapin Zdroj: Ribérau-Gayon et al., 2006 2.3.6 Celkové kyseliny a ph Studená macerace vede ke snížení celkových kyselin a zvýšení ph v moštech révy vinné. Jedná se zřejmě o projev uvolnění iontů draslíku ze slupek bobulí (Ribérau-Gayon et al., 2006). Proto by technologové měli brát v potaz vliv na změnu ph a zohlednit tuto skutečnost při úpravě moštu, volbě navazujících technologických postupů a záměru. 2.3.7 Vlivu studené macerace na trvanlivost senzorického výrazu Zatímco použitím studené macerace vznikají rozdíly v barvě a fenolickém obsahu moštů, ve víně se tyto rozdíly nemusí udržet (Dicey, 1996). Studie ukázala, že rozdíly zůstávají ve víně až 6 měsíců po lahvování (Salinas et al., 2005). Občas se můžeme setkat s názorem, že použitím studené macerace vzniknou vína s omezeným potenciálem zrání. Avšak přesto, že technologickým postupem s použitím SO 2 má sklon omezit polymerizaci v mladých vínech, nebyl po dvou letech mezi studeně macerovaným a kontrolním vínem zjištěn výrazný rozdíl v obsahu antokyanů nebo indexu chemického stáří vína (Dicey, 1996). Tento jednotlivý výsledek však není zcela přesvědčivý a nemůže

Literární rešerše 25 stačit pro konečný závěr. Stačí však ke zpochybnění názoru o omezeném potenciálu zrání a byl předmětem dalšího výzkumu (Ortega-Heras et al., 2012). 2.3.8 Oxid siřičitý Oxid siřičitý se občas, ale ne vždy přidává do moštů podléhajících studené maceraci. Většinou se jedná o dávku 30-150 mg/l. Přídavek působí jako mikrobiální inhibitor, ale dodatečně působí jako rozpouštědlo fenolů, tím jak se váže s fenoly uvolněnými z narušených buněčných stěn. Přítomnost SO 2 v moštech významně přispívá k extrakci fenolů, a proto se někdy nepřidává do moštů bílých odrůd určených k studené maceraci. V takových případech se pro ochranu před oxidací využívá pokrytí hladiny vrstvou CO 2. Nízká teplota během studené macerace omezuje činnost oxidačních enzymů a umožňuje tak provedení studené macerace bez použití síření. Přítomnost oxidu siřičitého je v hroznech aromatických odrůd žádoucí pro svou schopnost chránit látky vytvářející odrůdový charakter. Příliš velké množství fenolických látek však vede k nežádoucímu hnědnutí kvůli své oxidaci na quinony (Dicey, 1996). 2.3.9 Vliv na populace kvasinek a bakterií Původ kvasinek ve rmutu je především z hroznů na vinici. Výzkum Mortimera a Polsinelli z 1999 ukázal, že pouze jeden zralý hrozen z tisíce byl pozitivní na druh Saccharomyces cerevisiae a převládaly druhy ne-saccharomyces (Zott, 2008). Zastoupení jednotlivých ne-saccharomyces druhů na hroznech přímo ve vinici se různí podle míry jejich zralosti a dalších vlivů. Tyto ne-saccharomyces druhy jsou však během technologického zpracování konfrontovány s kvasinkami, které přežívají na površích vinařského provozu, případně rukou sběračů hroznů. Jejich vzájemné interakce nejsou zcela prozkoumány. Vliv na růst a skladbu populace kvasinek mají mimo koncentraci etanolu i další faktory jako například teplota, kvasná plocha, obsah dostupného kyslíku, obsah živin, mezibuněčný kontakt a quorum sensing. V průběhu studené macerace se množí především jiné kmeny než Saccharomyces díky jejich lepší schopnosti růstu ve chladném prostředí. Tyto kmeny dosahují svého populačního vrcholu během začátku alkoholové fermentace, protože jsou méně tolerantní k etanolu, jehož množství s průběhem fermentace narůstá. Odumíraní způsobuje již koncentrace 5-6 % alkoholu. Naočkování moštu smíšenou kulturou kvasinek K.

26 Literární rešerše apiculata nebo C. stellata, které při teplotách 10 C dosáhly populace 10 7 CFU/ml a byly schopny dokončit fermentaci. Dále bylo pozorováno, že K. apiculata přežívaly déle během fermentací při 10 C a 15 C než během vinifikace při teplotě přes 20 C. Nízké teploty tedy mohou zvyšovat toleranci těchto kmenů k etanolu a tím prodlužovat jejich životní cyklus a tím i zvyšovat jejich podíl na kvalitě vína. Mnoho aromatických látek patří k metabolitům kvasinek a větší populace jiných kmenů kvasinek než Saccharomyces tak může při nízkých teplotách svým metabolismem výrazněji ovlivňovat výslednou kvalitu vína. Vína fermentovaná při nižších teplotách a současně neočkovaná kvasinkami Saccharomyces byla více aromaticky intenzivní než vína očkovaná kvasinkami Saccharomyces (Fugelsang et Edwards, 2007). Experiment s odrůdami Merlot, Cabernet Sauvignon a Cabernet Franc byl blíže zkoumán vliv maceračních teplot 4 C, 10 C a 15 C na skladbu ne-saccharomyces populace kvasinek a vliv studené macerace na načasování inokulace ušlechtilými kvasinkami Saccharomyces cerevisiae. Studená macerace trvala při uvedených teplotách 6 dní (144 hodin). Sledován byl rozdíl mezi ranou inokulací ušlechtilými kvasinkami (před studenou macerací dlouhou 144 hodin) a pozdní inokulací (po studené maceraci dlouhé 144 hodin). Diverzita ne-saccharomyces druhů byla nejvyšší na začátku studené macerace a směrem ke konci se zmenšovala. Na Obr. 5 je vidět zastoupení při jednotlivých teplotách na konci 144 hodin dlouhé macerace a před samotnou inokulací ušlechtilými kvasinkami (varianta pozdní inoukalce). Při teplotách 4 C a 15 C jsou zastoupeny 4 druhy ne-saccharomyces a při 10 C je zastoupeno 5 druhů ne-saccharomyces kvasinek. Variace je značná. Candida zemplinina prospívala především při nízkých teplotách a byla v převaze při 4 C, přítomná při 10 C a zcela chyběla při 15 C. Hanseniaspora uvarum byla významně zastoupena při 15 C než při 10 C a zcela chyběla při 4 C. Zygoascus hellenicus byla jako jediná zastoupena při všech teplotách. Candida spp. byla dominantní při teplotě 10 C, nepodařilo se však určit přesný druh. Naopak jiný výzkum studené macerace odrůdy Tempranillo při 4 C prokázal převahu kvasinek druhu Hanseniaspora uvarum a Candida Stellata (Zott, 2008).

Literární rešerše 27 Obr. 5 Zastoupení ne-saccharomyces druhů při různých teplotách studené macerace dlouhé 144 hodin (před inoukulací); každý sloupec představuje 100% ne-saccharomyces populace kvasinek Zdroj: Zott, 2008 Z výzkumu také vyplynulo, že raná inokulace má vliv na snížení ne-saccharomyces druhů na konci alkoholové fermentace a to bez rozdílu použití studené nebo běžné macerace ve srovnání s pozdní inokulací. Tento poznatek poukazuje interakci mezi Saccharomyces a ne-saccharomyces druhy a možnost mezibuněčného kontaktu nebo quorum sensing. Vzhledem k podílu 1% a 10% z celkové populace kvasinek v době fermentace lze prohlásit, že ne-saccharomyces druhy mohou ovlivnit vývoj kvality vína především v rané fázi výroby vína a jejich vliv klesá s nástupem alkoholové fermentace (Zott, 2008). V podobné studii byly ve rmutu modré odrůdy na konci studené macerace identifikovány také kvasinky Hanseniaspora a Candida, které se úspěšně vyrovnaly s nízkými teplotami, jejich převaha se projevila během následné alkoholové fermentace. Během alkoholové fermentace se také nezvykle po boku Saccharomyces objevily také Pichia. Vliv studené macerace na skladbu populace kvasinek před fermentací má prokazatelný vliv na pozdější skladbu a vývoj populace kvasinek během alkoholové fermentace (Hierro et al., 2006).

28 Literární rešerše 2.3.10 Vliv studené macerace na obsah biogenních aminů Obsahu biogenních aminů se v potravinářském průmyslu věnuje zvýšená pozornost vzhledem k jejich potenciálnímu špatnému vlivu na lidské zdraví. Pokud jejich obsah přesahuje přípustné množství, stávají se pro lidský organismus toxickými. Biogenní aminy mohou ve víně pocházet buď přímo z hroznů, nebo můžou být vytvářeny během procesu fermentace, zrání nebo skladování, pokud je víno vystaveno působení mikroorganismům s účinnou dekarboxylázou. Biogenní aminy mohou být vytvořeny z příslušných prekurzorů aminokyselin prostřednictvím různých mikroorganismů přítomných ve víně v průběhu kterékoliv fáze výroby, zrání nebo skladování (Smit et al., 2008). Prodloužená doba macerace má vliv na zvýšení koncentrace histaminu ve víně (Bakker and Clarke, 2012). Vliv na koncentraci a rozmanitost mikroorganismů ve víně a tedy i tvorbu biogenních aminů mají ph, teplota, SO 2 a složení produktů fermentace. Větší množství biogenních aminů se však ve většině případů tvoří především při vyšším ph. Inokulací O.oeni kulturou, která nemá schopnost produkovat biogenní aminy, během fermentace je možné tvorbu biogenních aminů ve víně omezit. Dále bylo zjištěno, že délka macerace slupek je velmi významnou proměnnou ovlivňující obsah biogenních aminů ve víně a delší macerace má příznivý vliv na jejich vyšší tvorbu (Martin-Alvarez et al., 2006). Experiment srovnávající tři vína Sauvignon vyrobená třemi metodami (studenou macerací, ze samotoku a běžným lisováním) prokázal, že ve vínech studeně macerovaných byl obsah biogenních aminů nejvyšší. Převažoval především putrescine a tryptamin a dále pak v malém množství histamin, cadaverin a tyramin. Nárust byl nejmarkantnější po malolaktické fermentaci. Obsah tyraminu i histaminu byl pod hranicí považovanou za škodlivou pro lidské zdraví (Gracin et al., 2009).

Literární rešerše 29 Obr. 6 Změny obsahu celkových biogenních aminů ve víně Sauvignon vyrobeném ze samotoku, z lisovaného rmutu a ze studeně macerovaného rmutu (10 hodin při 7 C). Znázornění 8 vývojových fází výroby a zrání vína: 1 mošt, 2 konec alk. fermentace, 3- před MLF, 4 konec MLF, 5 první stáčení, 6 po 1 měsíci v dubových sudech, 7 před lahvováním, 8 po dvou měsících zrání v lahvi Zdroj: Gracin et al., 2009 2.3.11 Nekonzistentní výsledky Dostupná literatura obsahuje množství protichůdných názorů na účinek studené macerace. Girard et al. (2001) nezjistil žádný výrazný senzorický kvalitativní rozdíl mezi vínem z odrůdy Rulandské modré macerovaným při 15 C a kontrolním vzorkem. Nicméně Couasnon (1999) zjistil 50 % nárust extrakce taninů a antokyanů z hroznů odrůd Merlot and Cabernet Sauvignon při použití suchého ledu (pevného CO 2 ) a to při teplotě 4 C po dobu 10 dnů. Cuenat et al.(1998) také zjistil zvýšenou extrakci studenou macerací, ale bez výrazného vlivu na obsah antokyanů. Feuillat (1996) zjistil výrazné zvýšení suchého extraktu a chemických parametrů použitím studené macerace při 10-15 C u odrůdy Rulandské modré. Alvarez et al. (2006) použitím studené macerace pro odrůdu Monastrell zjistil výsledné zvýšení obsahu polyfenolických a aromatických látek, mírné snížení barevného odstínu a mírné snížení koncentrace antokyanů. Parenti et al. (2004) zjistil zvýšení barevného odstínu a obecné zvýšení barevné intenzity, zvýšení aromatického projevu, komplexity, taninů a vnímané rovnováhy projevu výsledného vína při použití studené macerace hroznů odrůdy Sangiovese při 0 a 5 C. Studená macerace za pomoci suchého ledu s klesající teplotou způsobila zvyšování celkových polyfenolických látek, flavonoidů a antokyanů. Tento vliv klesající teploty na extrakci však neplatil pro studenou maceraci pomocí tekutého N 2 při použití stejných teplot jako u předchozí-

30 Literární rešerše ho experimentu se suchým ledem. V některých studiích s mošty bílých odrůd vedl 12 hodinový kontakt slupek v moštech k nadměrné extrakci fenolů, zatímco v jiných byl výsledný mošt s výsledkem bez nadměrné hořkosti nebo extrakce. S Chardonnay bylo studenou macerací dlouhou 16 hodin dosaženo nejlepších výsledků (Ribérau-Gayon et al., 2006). Vínům vyrobeným studenou macerací je přisuzován výraznější ovocný charakter. Zjištění výzkumu (Dicey, 1996) však přineslo diskutabilní výsledky, když studenou macerací odrůdy Rulandské modré dosáhl ve výsledném víně sníženého ovocného aroma červených bobulí (višní a malin) a naopak zvýšeného ovocného aroma černých bobulí (černého rybízu) a také zvýšeného zemitého aroma spolu s tóny tabáku, černého pepře a dřeva. Reynolds (2001) naopak při studené maceraci bílé odrůdy Semillion pozoroval snížení bylinných tónů a zvýšení ovocných tónů. 2.4 Studená macerace ve vinařském provozu a praktické aspekty 2.4.1 Fyzikální podstata tepelné výměny Přenos chladu probíhá jako tepelná výměna dle zákonů termodynamiky, při kterých dochází k výměně tepla mezi dvěma tělesy s různou teplotou. Výměna tepla může probíhat vedením (kondukce), sáláním (radiace) nebo prouděním (konvekce). Tepelná výměna vždy probíhá tak, že teplejší těleso předává část své vnitřní energie chladnějšímu tělesu a to ji beze zbytku přijme. Analogicky lze prohlásit, že chlad odevzdaný studenějším tělesem teplejšímu tělesu se rovná chladu, který přijme teplejší těleso od chladnějšího tělesa (Carillo et al., 2011). Tab. 1 Termodynamické vlastnosti bobulí révy vinné symbol popis hodnota jednotka r hustota 1300 kg/m3 c p měrná tepelná kapacita 3600 J/kg/K k tepelná vodivost 0,61 W/m/K Zdroj: Carillo, 2011

Literární rešerše 31 2.4.2 Implementace ve vinařském provozu Zchlazení rmutu na požadovanou teplotu by mělo být rychlé a dosažená teplota by měla být udržována, protože její zvýšení může způsobit množení nežádoucích bakterií rodu Lactobacillus, které jsou však citlivé na SO 2 a ph. Dostatečným opatřením je zajištění ph < 3,5 a zasíření rmutu na 50-75 mg/l celkového SO 2 (Fugelsang and Edwards, 2007). Rozhodnutí o použití SO 2 by mělo být založeno na zvážení biologické stability moštu a také zlepšené extrakci fenolů vyvolané použitím SO 2. Z dosavadního výzkumu je zřejmé, že specifický účinek studené macerace na mošt je závislý na odrůdě révy vinné, ročníku sklizně, macerační teplotě a době kontaktu slupek při dané teplotě. Rozdíly v těchto parametrech můžou vést k úplně různým výsledkům. Nicméně obecně můžeme usuzovat, že studená macerace má tendenci zvyšovat obsah fenolických látek, aromatických látek a jejich prekurzorů, antokyanů, taninů a barevnou intenzitu. Na základě různosti sledovaných účinků studené macerace je tedy vhodné v jejím průběhu mošt rmutu pravidelně ochutnávat, provádět srovnání mezi vzorky současnými a těmi z předchozích odběrů. Takovým způsobem technolog pozná nejspolehlivěji, kdy je vhodný čas studenou maceraci přerušit. Dvouhodinové intervaly stačí pro mošty bílých odrůd a osmihodinové pro mošty červených odrůd. Studenou maceraci přednostně provádíme v anaerobním prostředí, abychom předešli oxidaci moštu zejména v případě aromatických bílých vín. Během studené macerace se také běžně vytváří na hladině koláč. V porovnání se rmutem kvasícího moštu můžeme předpokládat, že nevzniká tak rychle, protože při studené maceraci mošt nekvasí a neobsahuje uvolněné CO2, které by slupky vynášelo k hladině. V případě výroby červených vín se tento obvykle zatlačí pod hladinu (pigage). Také stejně i v případě studené macerace, že smísením moštu s koláčem jednou až dvakrát denně dochází k lepšímu kontaktu mezi moštem a slupkami, což vede k lepší extrakci látek. 2.4.3 Metody chlazení rmutu nebo hroznů Vzhledem k nákladům na spotřební materiál a zachování výnosu z přidané hodnoty, je v praktickém vinařství vhodné sledovat i ekonomickou stránku dané technologické operace. Extrakci látek je možné provést pomocí enzymů, běžnou macerací nebo studenou macerací při zchlazení prostřednictvím suchého ledu, stlačeného CO 2 nebo v klimatizované místnosti. Každá operace má však svá rizika. Studené maceraci konku-

32 Literární rešerše rující použití enzymů je ve srovnání se studenou macerací v ohledu variabilních i fixních nákladů velmi příznivé, ale rezidua enzymů můžou pro zrání vína představovat rizika. Běžná macerace vyžaduje velmi kvalitní hrozny a efektivita extrakce neodpovídá rizikům v podobě oxidace, zvýšení kyseliny octové, nežádoucího počátku fermentace a dalších. Příliš dlouhá studená macerace se naopak může projevit zvýšením hořkých a trpkých tónů ve výsledném víně. Dnes je již běžné použití komerčních pektolytických enzymů obecně využívaných pro zvýšení extrakce látek a k usnadnění lisování, číření moštů a vín. V některých případech se jejich od jejich aplikace očekává zlepšení extrakce fenolických a aromatických látek. Nicméně je známo, že tyto komerční přípravky mohou vyvíjet sekundární enzymatické aktivity, které jsou někdy ve vínech nežádoucí (Morreno-Arribas et al., 2009). Studenou maceraci je technologicky možné uskutečnit prostřednictvím: tepelného výměníku (rmut); uložení v malých kontejnerech do chladícího boxu (hrozny i rmut); uložení v nerezovém tanku s dvojitým chlazeným pláštěm (rmut); CO2 v pevném skupenství přidání suchého ledu do kontejneru (hrozny i rmut); CO2 stlačeného mícháním rmutu vstřikovací hlavicí s více tryskami (rmut); CO2 stlačeného soustavy trysek na vibračním stole s dopravníkem (hrozny); N2 v kapalném skupenství nalévání (rmut i hrozny). 2.4.4 Tepelný výměník Tepelný výměník je možné použít pro zchlazení rmutu jako první krok před plněním do boxpalet a jejich převozem do chladícího boxu nebo čerpáním do dvouplášťových nerezových tanků. Předchlazením rmutu dosáhneme nižšího teplotního gradientu při použití suchého ledu nebo dvouplášťových chlazených tanků pro další chlazení. Riziko však představuje nešetrnost ke rmutu a možnost snížení jeho kvality čerpáním a třením vzniklým uvnitř soustavy.

Literární rešerše 33 2.4.5 Chladící box Zchlazení probíhá v klimatizované místnosti. Vzhledem k zájmu zchladit mošt nebo celé hrozny rychle je vhodnější použití menších kontejnerů. Při tomto způsobu chlazení se nedostaví pozitivní efekt prudkého zchlazení a kryoextrakce (supraextrakce) na buněčné úrovni. Výsledky takto macerovaných hroznů jsou horší ve srovnání s enzymatickým ošetřením rmutu nebo použitím suchého ledu (Ortega-Heras et al., 2012). Dále nelze bez dodatečného použití suchého ledu vyloučit riziko oxidace. Místnost by měla být přístupná paletovým vozíkem, dobře odizolovanými stěnami i dveřmi a vybavená dostatečně výkonnou klimatizační jednotkou nebo jejich sestavou. Chladící jednotky mají nezanedbatelnou spotřebu elektrické energie, jejich instalace a vybudování chladícího boxu vyžaduje značné investice, zařízení je však v plném rozsahu využito jen sezónně. 2.4.6 Dvouplášťový tank Pro chlazení nejen rmutu existuje široká nabídka nerezových tanků s dvojitým pláštěm, kde je využito cirkulace chladícího média glykolu. Jistou nevýhodou může být nerovnoměrné chlazení homogenní směsi směrem od pláště do středu. Chlazení v tancích s pouhým omýváním pláště vodou je pro účel studené macerace spíše nedostatečné, snad jen v případě zchlazení rmutu bílých odrůd před čerpáním do tanku a dále jen pro udržování teploty či zpomalení jeho ohřívání. 2.4.7 Suchý led Jedná se o pevné skupenství CO 2 sublimující při -78,476 C. Cena se pohybuje kolem 27 Kč/kg. (Messer a.s., Linde a.s, Westfalen Gas s.r.o.). Suchý led je v zahraničí hojně rozšířenějším prostředkem ke zchlazení rmutů nebo celých hroznů. Hlavní výhodou je rychlost zchlazení, možnost použití již při sběru ve vinici, ochrana před oxidací inhibicí enzymu polyfenol oxidázy, vytěsnění kyslíku svou sublimací v nádobě a nulové fixní náklady. Nevýhodou jsou především velmi omezené možnosti skladování, vyšší cena a teplotního gradientu zchlazení rmutu/hroznů. Například v Mikulově probíhá závoz distribučního střediska společnosti Linde a.s. jednou za 14 dní, což představuje problém v plánování sklizně a logistiky. Možnost výroby vstřiko-