Mendelova univerzita v Brně. Zahradnická fakulta v Lednici

Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici Kombinované studium Vinohradnictví a vinařství Význam kyslíku ve výrobě vína Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce Ing. Petra Bábíková, Dis. Vypracovala Kateřina Kreisinger Lednice 2012

Prohlášení Prohlašují, že jsem bakalářskou práci na téma Význam kyslíku ve výrobě vína vypracovala samostatně s použitím pramenů uvedených v Seznamu literatury. Souhlasím, aby tato bakalářská práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Lednici dne 9.5.2012 Kateřina Kreisinger

OBSAH 1 Úvod... 4 2 Cíl práce... 5 3 Teoretická část... 5 3.1 Základní fyzikální a chemické vlastnosti kyslíku... 5 3.2 Kyslík při kvašení vín... 6 3.2.1 Provzdušňování moštu... 6 3.3 Oxidačně redukční potenciál... 8 3.4 Kyslík při výrobě bílých vín... 9 3.4.1 Oxidace... 10 3.4.2 Ochrana proti oxidaci... 14 3.5 Kyslík při výrobě červených vín... 15 3.5.1 Nakvášení rmutu... 15 3.5.2 Chemické reakce při zrání červeného vína... 19 3.5.3 Mikrooxidace... 22 3.6 Kyslík a vady vína... 24 3.6.1 Vady vína v reduktivním prostředí... 24 3.6.2 Vady vína v oxidativním prostředí... 26 3.7 Vína vyrobená za přístupu kyslíku... 29 4 Praktická část... 32 4.1 Metodika... 32 4.2 Popis metod... 32 4.2.1 Stanovení ph... 32 4.2.2 Stanovení rh... 32 4.2.3 Stanovení obsahu rozpuštěného kyslíku... 33 4.3 Postup měření... 33 5 Výsledky... 34 6 Diskuse... 36 7 Závěr... 37 8 Souhrn... 38 9 Summary... 38 10 Seznam použité literatury... 40 3

1 ÚVOD Kyslík jakožto trvalá součást prostředí, v němž žijeme, je přítomen ve všech fázích výroby vína od zpracování hroznů až do zrání vína v lahvích, a to v menším nebo větším množství, se svými pozitivními i negativními vlivy na vývoj, zrání a kvalitu moštu, a následně vína. Někdy jej chceme v určité fázi výroby zcela eliminovat, jindy může kyslík přispět k určitému specifickému charakteru vína. V naší vinařské oblasti je vzdušný kyslík označován za nepřítele vína způsobující nežádoucí oxidaci, hnědnutí moštu a vína, poškozující aroma. Proto se již od zpracování hroznů dbá ve většině vinařských provozů na omezení kontaktu rmutu, moštu i vína se vzdušným kyslíkem a dodržení čistě reduktivní cesty výroby vína. Přesto pro určité procesy probíhající v moštu či ve víně je kyslík nezbytný. V bakalářské práci se proto zamýšlím nad pozitivním vlivem kyslíku při alkoholovém kvašení, při přetáčení vín, při stabilizaci barvy červených vín a při zrání, dále při odstranění vad způsobených příliš reduktivním prostředím. Na druhé straně poukazuji na negativní vliv kyslíku vedoucí k oxidaci vína, k rozvoji octových bakterií a k vadám způsobeným přítomností kyslíku. Vedle vín vyrobených v reduktivních podmínkách se můžeme setkat i s víny, při jejichž výrobě kyslík hraje rozhodující roli, jako je např. sherry, portská vína či tokajské výběry, o nichž se též v práci zmiňuji. 4

2 CÍL PRÁCE Cílem bakalářské práce Význam kyslíku při výrobě vína je nahlédnout do procesů probíhajících od zpracování hroznů až po finální výrobek v lahvi s ohledem na vzdušný kyslík, který jakožto nedílná součást prostředí do všech fází výroby více či méně vstupuje. 3 TEORETICKÁ ČÁST 3.1 Základní fyzikální a chemické vlastnosti kyslíku Kyslík, latinsky Oxygenium, je plynný chemický prvek, bez chuti a zápachu, zkapalněný má namodralou barvu, chemická značka O, protonové číslo 8, chemická konfigurace 1s22s22p4. V periodické tabulce prvků je kyslík řazen do VI.A skupiny, tzv. chalkogeny, spolu se sírou, selenem, telurem a poloniem. Teplota tání kyslíku je -218,35 C, teplota varu -182,95 C. Kyslík je nejrozšířenější prvek na Zemi, je po dusíku druhou hlavní složkou atmosféry. V atmosféře je přítomen 21 objemovými procenty a jakožto biogenní prvek je nezbytný pro život většiny živých organizmů na Zemi. Spolu s uhlíkem, dusíkem, vodíkem, sírou a fosforem se řadí mezi makrobiogenní prvky tvořící více jak 1 % sušiny všech organizmů na Zemi. Voda v oceánech je hmotnostně tvořena z 90 % kyslíkem. Také v zemské kůře je kyslík majoritním prvkem, je součástí téměř všech hornin, tvoří 40 50 hmotnostních procent hornin. Směrem do hloubky zemského tělesa jeho obsah klesá, předpokládá se, že v zemském jádře je obsažen pouze ve stopách. Ve vesmíru je zastoupen méně, na 1000 atomů vodíku připadá pouze 1 atom kyslíku. Atomy kyslíku jsou nestálé a slučují se s dalšími atomy kyslíku na molekuly O 2 nebo s atomy jiných prvků za vznik sloučenin. Kyslík má po fluoru nejvyšší elektronegativitu a patří k nejsilnějším oxidačním činidlům. Reakce látek s kyslíkem oxidace probíhá při běžné teplotě pomalu a uvolňuje se při ní teplo. Při oxidaci atomy elektrony ztrácejí. Průvodním znakem oxidace atomu v molekule je zvětšení jeho kladného oxidačního čísla nebo zmenšení jeho záporného oxidačního čísla (Přehled středoškolské chemie, Kolektiv autorů, 1999). 5

3.2 Kyslík při kvašení vín Kvasinky, jež jsou hybnou silou alkoholového kvašení, jsou chemoorganotrofní organizmy, jež získávají energii pro svůj život rozkladem organických látek. Kvasinky jsou anaerobní organizmy, přesto pro své rozmnožování potřebují kyslík. Kvasinka potřebuje kyslík pro syntézu sterolů (ergosterol) a nenasycených mastných kyselin, zejména kyseliny olejové, které jsou součástí buněčné membrány. Kvasinka v anaerobních podmínkách hromadí rostlinné fytosteroly, které sice podpoří růst buněk a počáteční fermentační aktivitu, ale při trvalém nedostatku kyslíku vedou k pozvolnému ukončení kvašení (Luparia et al 2004). Kvasinka je pak méně odolná vůči stoupajícímu obsahu alkoholu v kvasícím moštu, má slabší buněčnou stěnu, hůře se rozmnožuje a současně stoupá riziko nedokvašení moštu, zejména pokud poklesne teplota na konci kvašení. Kyslík dodaný ke konci růstové fáze kvasinek pak může účinně přispět k úplnému dokvašení moštu (Sablayrolles et al, 1996). Rosenfeld et al., 2003 změřili, že Saccharomyces cerevisiae potřebuje pro syntézu sterolů a růst buňky optimálně 5-7,5 mg.l -1 kyslíku v kvasícím moštu. Během alkoholového kvašení má kyslík vliv též na využití dusíku v moštu kvasinkami. Kvasinky využijí při kvašení více dusíku z moštu za přítomnosti kyslíku. Ribéreau-Gayon (1975) pozoroval, že pokud kvasinky prokvášející mošt za nepřítomnosti kyslíku, využijí 200 mg dusíku v 1 litru moštu. Za přítomnosti kyslíku však využijí až 300 mg dusíku v 1 litru moštu. Se zvyšujícím se obsahem kyslíku mohou kvasinky využít až 735 mg dusíku v 1 litru moštu bez toho, že by se proporcionálně k množství kyslíku zvyšoval počet kvasinek vzniklých dělením. 3.2.1 Provzdušňování moštu Kvasinky získávají energii štěpením cukrů, tj. dýcháním nebo fermentací. Kvasinky Saccharomyces cerevisiae prokvášející hroznový mošt, rozkládají cukr výhradně alkoholovým kvašením. Dýchání je potlačeno vysokým obsahem cukru v moštu. Pasteur byl prvním, kdo srovnával růst kvasinek za aerobních i anaerobních podmínek. Při nízké koncentraci cukru kvasinky zpracovávají cukr jak dýcháním, tak kvašením. Provzdušněním se snižuje tvorba alkoholu a spotřeba cukru. Pasteur z toho odvodil, že respirace potlačuje fermentaci. Při vysokém obsahu cukru, např. v hroznovém moštu, Saccharomyces cerevisiae však metabolizují cukr výhradně kvašením, a to i za 6

přítomnosti kyslíku. Tento tzv. Crabtree efekt neboli katabolická represe vyvolaná glukózou nastává v moštu při obsahu cukru v množství alespoň 9 g.l -1 (Ribéreau-Gayon, et al., 2006). Kvasinky získávají energii pro svůj růst, vývoj a rozmnožování rozkladem cukrů, a to buď za přístupu kyslíku cestou dýchání, nebo za nepřístupu kyslíku cestou kvašení. Kvasinky Saccharomyces cerevisiae přítomné ve vinném moštu vzhledem k vysokému obsahu cukru v moštu neboli vlivem katabolické represe procesu dýchání rozkládají cukr výhradně kvašením. Pro výrobu některých speciálních vín např. sherry se využívá i kvasinek spotřebovávajících cukr dýcháním, viz kapitolu 3.7. Pokud se tyto oxidativní kvasinky objeví i při výrobě klasických tedy reduktivních vín, zkvašují etanol na oxid uhličitý a jsou považovány za škodlivé nebo dokonce zvrhávající, neboť zcela mění charakter vína. Pasteur popisoval kvašení jako život bez vzduchu. Přesto je již dlouho známo, že kvasinky se za úplné absence kyslíku nemohou vyvíjet a ani alkoholové kvašení bez určité dávky kyslíku neproběhne. Dokonce lze říci, že přidáním určité dávky kyslíku může vinař efektivně ovlivňovat průběh kvašení, čehož se ve vinařské praxi běžně využívá. Kvasící mošt snadno pohlcuje kyslík v množství 6-8 mg.l -1. Otevřená nádoba umožňuje stálý kontakt kvasícího moštu se vzduchem, nebezpečím však může být rozvoj nežádoucí bakteriální mikroflóry. Do uzavřené nádoby lze požadovanou dávku kyslíku přivést přetočením moštu do sousední nádoby nebo přečerpáváním či zkrápěním moštu. Tato metoda se používá při zkrápění nebo potápění matolinového klobouku při výrobě červených vín. U bílých vín se zkrápění nedoporučuje, neboť bílá vína jsou náchylnější k oxidaci a kontakt se vzduchem by měl být omezen pouze na nezbytně dlouhou dobu během kvašení. Obavou při nadbytečném provzdušnění bílých vín je také možná ztráta nebo přeměna aromatických látek. Aromatické látky obsažené v moštu před kvašením a v odkaleném víně po proběhnutí kvašení jsou náchylné k oxidaci, zatímco aromatické látky v kvasícím moštu podléhají oxidaci podstatně méně (du Toit et al., 2006). Provzdušnění je také účinným nástrojem pro znovuoživení kvašení v případě zastavení kvašení, ať již je důvodem k zastavení kvašení vysoká nebo nízká teplota, vysoký obsah cukru, absence kyslíku, nedostatek dusíkaté výživy a další důvody. Přetočením a 7

dodáním nového zákvasu podpoříme znovuobnovení alkoholového kvašení. Současně s provzdušněním a podpořením kvašení vzroste spotřeba dusíkatých sloučenin. Kyslík podpoří syntézu sterolů a nenasycených mastných kyselin, zlepší propustnost membrán a následně vstup glucidů do buňky. Přidání kyslíku do moštu má obdobný účinek jako přidání sterolů (Ribéreau-Gayon, et al., 2006). 3.3 Oxidačně redukční potenciál Čím déle je víno v kontaktu s kyslíkem, tím více se jej ve víně rozpustí. Při teplotě 5 C se rozpustí 10 mg.l -1, při teplotě 25 C je to 7 mg.l -1. Jakmile je víno zpět uzavřeno v nádobě, reaguje kyslík přítomný ve víně s dalšími sloučeninami a postupně vymizí. Kyslík je přímo vázán na Fe 2+ a Cu 2+, tyto ionty tvoří nestálé peroxidy, které oxidují další sloučeniny snadno přijímající kyslík. Peroxidy mají větší oxidační kapacitu než molekulární kyslík. Procesy, v nichž je víno vystaveno vlivu kyslíku, vedou k rozvoji oxidačního charakteru vína. Pokud je víno uzavřeno v nádobě nebo lahvi, vyvíjí se pod vlivem redukčních podmínek. Při oxidaci sloučenina váže kyslík nebo ztrácí H + či jeden nebo více elektronů. Redukcí se pak rozumí proces opačný. Např. etanol při oxidaci ztrácí H 2, je oxidován na etanal, ten dále přijímá ½ O 2 a oxidací vzniká kyselina octová. Současně s oxidací probíhá i redukce Red 1 + Ox 2 Ox 1 + Red 2. Redukční činidla jsou oxidována následujícími mechanizmy: Red Ox + ne - Red Ox + nh 2 Red Ox + n(2h + ) + n(2e - ) Ve víně probíhá mnoho chemických reakcí, při nichž je přenášen elektron. Oxidačně redukční reakce probíhají až do ustavení rovnováhy. Pokud do roztoku, v němž je ustavena oxidačně-redukční rovnováha, vložíme platinovou elektrodu, vznikne oxidačně-redukční monočlánek, jehož napětí je možno měřit vzhledem ke standardu. Oxidačně redukční potenciál (redox potenciál) vína je pak stav vyjadřující hodnotu oxidace a redukce v jisté rovnováze. 8

Toto vyjádření je srovnatelné s hodnotou ph popisující kyselost vína. Tak jako ph se vztahuje k množství H +, tak se hodnota redox potenciálu vztahuje k množství rozpuštěného kyslíku. Vivas et al. (1992) naměřili hodnoty redox potenciálu v rozmezí 150-250 mv pro obsahy kyslíku ve víně v množství 1-6 mg.l -1. Redox potenciál se mění během zrání vína a v již hotovém víně se ustavuje rovnovážný stav odpovídající hodnotě potenciálu 200-300 mv. 3.4 Kyslík při výrobě bílých vín Víno nasycené kyslíkem po dokvašení obsahuje 6-8 mg.l -1 kyslíku. Během výroby se kyslík dostává do vína při dalších operacích: při proudění čerpadlem a hadicemi v množství 2 mg.l -1, při přečerpání z tanku do tanku až 6 mg.l -1, při filtraci 4-7 mg.l -1, při odstředění odstředivkou až 8 mg.l -1, při lahvování 0,5-3 mg.l -1, při zrání v sudech 20-45 mg.l -1.rok -1 Pronikání kyslíku do sudu ovlivňuje též vzdušná vlhkost a tloušťka dřevěných dužin sudu. Kyslík procházející sudem v množství 0,1 ppm.h -1 již vede k oxidaci vína v sudu (Vivas et al., 2003). Vivas de Gaulejac et al. (2001) měřili množství rozpuštěného kyslíku při teplotách od 5 do 35 C, přičemž množství rozpuštěného kyslíku kleslo od 10,5 mg.l -1 do 5,6 mg.l -1. Obecně se považuje kyslík při výrobě bílých vín nežádoucí, neboť jeho přítomnost vede k oxidaci, ke ztrátě aromatických látek a k hnědnutí. K oxidaci může dojít v jakékoliv fázi výroby vína, proto je nezbytné chránit jak mladé, tak zrající víno během celého procesu výroby až k lahvování vína. V případě moštu v době kvašení se však ochraně proti možné oxidaci obvykle nevěnuje tak vysoká pozornost, a to vzhledem k důvodům uvedeným v kapitole 3.2.1. Přesto mnoho výrobců vína se snaží kontakt rmutu i moštu se vzduchem omezit na minimum a současným sířením snížit enzymatickou oxidaci fenolických sloučenin. Na druhé straně existují názory, že mošt příliš chráněný proti oxidaci v době kvašení vede k vínům, která jsou náchylnější na oxidaci v době zrání. Müller-Späth (1977) se zabýval provzdušněním moštu bez přidání oxidu siřičitého před kvašením. Jeho výzkum jednoznačně prokázal, že přidání kyslíku do nesířeného moštu zvyšuje stabilitu barvy bílého vína, aniž by vzniklo bílé vína oxidativního typu označovaného jako flaws. Tento proces nazývaný hyperoxidace spočívá v oxidaci polyfenolů v moštu a k jejich vysrážení během číření vína a k následnému odstranění sedimentací. Hyperoxidace byla 9

též úspěšně využita pro odbarvení moštu modrých odrůd Pinot Noir a Meunier využívaných pro výrobu vína Champagne (Blank a Valade, 1989). Na druhé straně vede hyperoxidace ke snížení obsahu aromatických látek u odrůdy Sauvignon Blanc, koncentrace aromatické sloučeniny 4-metyl-4-merkaptopentan-2-on se výrazně snižuje při nízké ochraně moštu proti oxidaci (Dubourdieu a Lavigne, 1990). 3.4.1 Oxidace Během drcení a odstopkování hroznů, lisování a přečerpávání přichází mošt do kontaktu s kyslíkem. Pohlcování kyslíku v moštu pak vede k oxidaci fenolických látek (viz kapitolu 2.4.3) z nichž o-difenoly podléhají oxidaci nejvíce (Sioumis et al., 2005). Oxidační reakce jsou hlavní příčinou hnědnutí moštu a vína. K hnědnutí dochází činností enzymů nebo neenzymaticky tzv. chemickou oxidací. Enzymatická oxidace Enzymatická oxidace fenolů způsobená jednak přítomností kyslíku a jednak činností polyfenoloxidázy se uplatňuje v raných fázích výroby a pozorujeme ji jako hnědnutí hroznů a ostatních plodů. V neporušených buňkách jsou fenoly lokalizovány převážně ve vakuolách a oxidoreduktázy v cytoplazmě. Ke kontaktu fenolů s enzymy dochází teprve porušením bobulí a současným vlivem kyslíku. Oxidace se účastní dva enzymy oxidázy, tj. tyrozináza pocházející ze zdravých hroznů a laccáza, jejímž původcem je plíseň Botryotinia fuckeliana. V moštu tyrozináza oxiduje hydroxyskořicové kyseliny a jejich estery s kyselinou vinnou, tj. kyselinu kumarovou a kaftarovou neboli kafeoyl-vinnou, na chinony. Tato oxidační reakce probíhá velmi rychle. Rychlost pohlcování kyslíku v moštu činí 2 mg.l -1.min -1, zatímco ve víně 1-2 mg.l -1.den -1. Určitému stupni oxidace se během výroby bílého vína nelze vyhnout. Snížení rychlosti pohlcování kyslíku je způsobeno spíše vyčerpáním substrátu, tj. kaftarové kyseliny, než inhibičním působením vzniklých produktů oxidace. Přidáním kaftarové kyseliny se rychlost pohlcování kyslíku vrátí zpět na počáteční úroveň (Moutounet et al., 1990). Chinony jsou nestabilní a vstupují do dalších reakcí. Mohou kondenzovat s fenolickými sloučeninami, např. s flavonoidy za vzniku polymerů. Tyto polymery jsou zabarveny dožluta až dohněda dle stupně kondenzace (Singleton, 1987). Chinony mají též tendenci 10

reagovat s velmi reduktivními sloučeninami jako je např. tripeptid glutation. Výsledkem této reakce je bezbarvý derivát S-glutationyl-trans-kafeoyl-vinná kyselina, známý jako Grape Reaction Product - GRP. GRP derivát je již vůči tyrozinázové oxidační aktivitě stabilní, a tudíž nemění barvu moštu. Změna barvy moštu závisí též na počáteční koncentraci flavonoidů a následně na způsobu zpracování hroznů a době macerace. Zachycení chinonů glutationem snižuje oxidaci moštu, tudíž hnědnutí moštu závisí též na obsahu glutationu (Salgues et al., 1984). Chinony vzniklé z kaftarové kyseliny dále reagují: s vysoce reduktivním tripeptidem glutationem, jenž má volnou sulfohydrylovou skupinu. Jeho koncentrace dle odrůdy může být až 100 mg.kg -1. Reakcí vzniká S-glutation-2-kaftarová kyselina GRP. Tato oxidačně-redukční reakce obnovuje o-difenol funkci. GRP derivát je již vůči tyrozinázové oxidační aktivitě stabilní, ale může být oxidován laccázou. s jinými reduktivními látkami, jako je např. askorbová kyselina. Při dostatečně vysoké koncentraci glutationu a askorbové kyseliny se v moštu vystavenému vlivu kyslíku nehromadí chinony ani nedochází k jeho hnědnutí. s flavonoidy i se samotným produktem GRP za vzniku komplexů. Tyto flavonoidy a GRP komplexy se mohou slučovat s glutationem za vzniku di-s-glutationyl kaftariku nebo GRP2. kondenzují s o-difenoly. Barva a nerozpustnost těchto látek závisí na stupni jejich kondenzace. flavonol chinony také vstupují do kondenzačních reakcí za vzniku silně barevných a později nerozpustných látek (Cheynier et al., 1986). Rychlost pohlcování kyslíku v bílém moštu a tvorba následných oxidačních produktů závisí na počáteční koncentraci kaftarové kyseliny, glutationu, askorbové kyseliny a flavonoidů v moštu, dále na poměru kaftarová kyselina/glutation a též na odrůdě. Oxidace fenolických látek v moštu je mnohem nebezpečnější, pokud jsou hrozny napadeny plísní Botryotinia fuckeliana. Hrozny napadené touto plísní obsahují polyfenoloxidázu PPO označovanou jako laccáza. V hroznech laccáza oxiduje kávovou a p-kumarovou kyselinu, a to jak volné kyseliny, tak estericky vázané s kyselinou 11

vinnou, na chinony. Chinony mají sklon k polymerizaci a k tvorbě hnědě zbarvených sloučenin zodpovědných za nahnědlý odstín slupek přezrálých hroznů, viz Obr. 1. Laccáza stabilní při běžném ph moštu a je odolnější vůči působení oxidu siřičitého. Může též být přítomna ve finálním výrobku, na rozdíl od tyrozinázy, která je na SO 2 velmi citlivá, i malé množství SO 2 ji již deaktivuje (Ribéreau-Gayon et al. 2006). Laccáza je schopná oxidovat velké množství fenolických sloučenin i ostatních látek. Laccáza oxiduje komplex fenol-glutation na chinon (Dubernet, 1974). Oxidační procesy spojené s chemickými vlastnosti tyrozinázy a laccázy jsou velmi rychlé a probíhají již při odstopkování a lisování. Nesířený mošt vystavený vlivu vzduchu pohlcuje různé množství kyslíku v závislosti na obsahu kaftarové kyseliny a flavonoidů. Účinky oxidace na stabilitu barvy bílého vína jsou různé dle existence různých reakčních mechanizmů. Oxidací mohou být ovlivněny některé složky aromatu, např. u Sauvignon. Dnes je již známo, že vonné thioly, jež jsou součástí sauvignonové vůně, jsou velmi náchylné k oxidaci. Mají sklon tvořit disulfidové vazby v přítomnosti kyslíku a kromě toho se snadno vážou s chinony. Tento proces je možné omezit sířením, jež blokuje vznik chinonových komplexů. Síření je účinné i u mírně naoxidovaného moštu, neboť redukuje chinony (Darriet, 1993). Obr. 1: Hnědnutí způsobené oxidací 12

Neenzymatická oxidace Neenzymatická oxidace (hnědnutí), viz Obr. 1 neboli chemická oxidace je typická pro zrání červených vín, viz kapitolu 3.5.2, a může též proběhnout, pokud je víno vystaveno přímému slunečnímu záření. K neenzymatickému hnědnutí jsou náchylné zejména o-difenoly (kávová kyselina a její estery, katechin, epikatechin, antokyany a jejich deriváty) a galová kyselina. Pro hnědnutí bílých vín je rozhodující obsah flavan-3-olů (Lopez-Toledano et al. 2002). Proces oxidace fenolů, po níž následuje polymerizace oxidačních produktů, je katalyzován ionty mědi a železa. Dalšími procesy v rámci neenzymatické oxidace jsou polymerační reakce mezi fenoly a ostatními sloučeninami ve víně, např. kondenzace s acetaldehydem nebo glyoxylovou kyselinou. Merida et al. (2005) poukazuje na to, že kondenzační reakce s acetaldehydem probíhá jako samostatná rekce při výrobě sherry vín, neboť množství acetaldehydu vyprodukovaného florovými kvasinkami může dosáhnout až hodnot 300 mg.l -1 během několikaletého zrání vína. Méně obvyklá je neenzymatická oxidace probíhající při zahřívání moštu nebo vína, tzv. karamelizace, a též Maillardova reakce. Karamelizací se rozumí tepelná degradace cukrů za vzniku těkavých látek (karamelové aroma) a vedoucí k hnědnutí. Ke karamelizaci dochází při výrobě sherry, Madeiry, některých portských vín, při pasterizace sladkých vín a též při výrobě botrytických výběrů. Maillardova reakce probíhá při zahřívání potravin, kdy cukry reagují s aminokyselinami a proteiny za vzniku hnědě zbarvených sloučenin. Tato reakce není u vína běžná, přesto ji lze přepokládat u vín vyrobených termovinifikací zahříváním hroznů a při lahvování za vysoké teploty (Ribéreau-Gayon et al. 2006). Ani po nalahvování není víno zcela zbaveno vlivu kyslíku na senzorické, tj. chuťové a barevné změny. Množství kyslíku, které pronikne do lahve, příp. jiného obalu, v němž je víno uzavřeno, závisí na těsnosti a struktuře uzávěru. Paolo Lopes et al. (2009) sledovali změnu barvy, změnu obsahu vonných thiolů, H 2 S, SO 2, askorbové kyseliny, sotolonu a změny senzorických vlastností u vína Sauvignon Blanc během 24 měsíců v lahvi pod různými uzávěry. Obecně platí, že syntetické zátky jsou relativně prostupné pro kyslík, šroubovací uzávěry a aglomerované korkové zátky propouštějí již méně kyslíku a nejtěsnější jsou zátky z přírodního korku. Větší propustnost syntetické zátky 13

pro kyslík vede k oxidaci, hnědnutí, snížení obsahu SO 2, ke ztrátě ovocné vůně a svěžesti. Na druhé straně víno v lahvi hermeticky uzavřené skleněnou zátkou vykazuje zvýšený obsah tiolů, ale též H 2 S podporujícího redukční udušený charakter vína. Jako optimální zátka pro docílení vyvážených oxidačně-redukčních vlastností se jeví přírodní korek. 3.4.2 Ochrana proti oxidaci Oxidaci moštu je možno zabránit několika způsoby: sířením, jenž má antioxidační a antioxidázové účinky přidáním askorbové kyseliny, jakožto antioxidantu zchlazením hroznů a moštu, čímž se oxidace zpomalí zahřátím moštu na 60 C po dobu několika minut, čímž se zničí oxidázy zpracováním hroznů za nepřístupu vzduchu, aby se zabránilo rozpouštění kyslíku čířením, aby se snížila tyrozinázová oxidační aktivita Síření je nejjednodušší a nejefektivnější způsob, jak ochránit mošt vůči oxidaci. K eliminaci tyrozinázy je zapotřebí sířit mošt na koncentraci 50 mg.l -1 oxidu siřičitého. Pokud jsou hrozny zdravé, tato koncentrace zcela postačuje k blokování enzymatických oxidačních procesů. Pokud je mošt již naoxidovaný a nahnědlý (obsahuje chinony), je zapotřebí dodat vyšší množství SO 2. Nižší dávka než 50 mg.l -1 oxidaci a hnědnutí pouze oddálí. Výhradně se doporučuje sířit dávkou 50 mg.l -1 oxidu siřičitého najednou, nikoliv postupně zvyšovat obsah SO 2 menšími dávkami. Množství pohlceného kyslíku je v tomto případě vyšší dokonce než u moštu zcela nesířeného. Síření podporuje extrakci fenolických látek obsažených ve slupkách. Použitím kyseliny askorbové v množství 10 g.hl -1 se sice extrakci fenolů vyhneme, nicméně tato kyselina se silně redukčními účinky nejeví antioxidační aktivitu. Omezuje pouze hnědnutí moštu tím, že tvoří komplexy s chinony, ale nesnižuje množství kyslíku v moštu. Nesířený mošt by měl být v co nejkratším kontaktu se vzduchem. Chlazení hroznů a moštu zpomaluje oxidaci. Rychlost pohlcování kyslíkem je třikrát rychlejší při teplotě 30 C než při teplotě 12 C. Chlazení tekutým CO 2 během plnění 14

lisu umožňuje lisovat rmut téměř v inertní atmosféře. Oxidace je zcela vyloučena při lisování celých hroznů při teplotě 0 C. Lisováním při nízké teplotě a následným oteplováním se též uvolňují vonné látky a jejich prekurzory. Víno získané lisováním hroznů za nízké teploty obsahuje oproti vínu získanému lisováním hroznů při běžné teplotě okolí vyšší obsah aromatických látek ovocného charakteru. Čířením se sníží oxidační aktivita, avšak vyčířený mošt není chráněn proti hnědnutí. V moštu i po vyčíření zůstává dostatečné množství tyrozinázy, jejíž oxidační aktivita vede k hnědnutí moštu. Čířením se v tomto případě rozumí eliminace oxidačních produktů, zejména flavonoidů vytvořených dvojitou oxidací. Ohřívání moštu teoreticky vede k rozkladu oxidáz, musí však proběhnout velmi rychle po vyluhování. V praxi se využívá ojediněle (Ribéreau-Gayon, 2006). 3.5 Kyslík při výrobě červených vín 3.5.1 Nakvášení rmutu Pro správné a dokonalé proběhnutí alkoholického kvašení při kvašení moštu z modrých odrůd je nezbytné kvasící mošt provzdušňovat, příp. do něj přivádět kyslík různými způsoby. Otevřené nádoby umožňují stálý kontakt rmutu se vzduchem, nevýhodou je však únik alkoholu a nebezpečí bakteriální nákazy. Obdobný účinek mají ovšem i uzavřené nádoby, z nichž je mošt přečerpáván ze spodní části nádoby zpět vrchem do téže nádoby. Při provzdušnění kvasinky také lépe snášejí zvýšení teploty. Důležité je také správné načasování provzdušnění. Včasné provzdušnění na počátku kvašení zabraňuje možnému předčasnému ukončení kvašení, neboť kvasinky se nacházejí v růstové fázi a kyslík spotřebují pro růst a tvorbu látek nutných pro přežití a množení. Včasné provzdušnění zabraňuje též ztrátám alkoholu evaporací. Nejefektivnější je provzdušnit mošt druhý den kvašení. Při dokvášení již kvasinky kyslík nevyužijí, neboť etanol a další pro kvasinky toxické produkty zabraňují asimilaci dusíku. Pokud je dusík (např. ve formě amonné soli) přidán až při dokvášení, původní aktivita alkoholového kvašení se již neobnoví a to ani, pokud by byl mošt současně provzdušněn (Sablayrolles et al., 1996). 15

Zrání červených vín V další fázi školení a zrání červeného vína je kyslík nutný pro polymerizaci fenolických sloučenin, zejména v raném stadiu zrání. Polymerizací vznikají stabilní formy antokyaninů, které jsou odolné vůči použití oxidu siřičitého. Fenolické sloučeniny významně ovlivňují charakter vína a organoleptické vlastnosti. Změny v kvalitě červeného vína během zrání jsou spojovány s polymerizací monomerních fenolů a s kondenzací různých fenolických sloučenin. Výsledkem těchto reakcí je změna barvy z červené na hnědočervenou až oranžovočervenou a zjemnění tříslovin. Nepodstatná není ani antioxidační vlastnost fenolických sloučenin a pozitivní vliv na lidské zdraví. Všechny důležité fenoly obsažené ve víně jsou odvozené ze sloučeniny fenol C 6 H 5 OH složené z aromatického cyklického uhlovodíku benzenu s jednou hydroxylovou skupinou (Obr. 2). Substitucí další hydroxylové skupiny do základního šestiuhlíkatého cyklu benzenu vznikají difenoly. Většina vinných fenolů jsou však polyfenoly s více jak dvěma hydroxylovými skupinami (Blaauw, 2009). benzen fenol 1,3-difenol 1,2-difenol polyfenol Obr. 2: Benzen, fenoly 16

Fenolické sloučeniny se rozděluji do dvou základních skupin: 1. Neflavonoidní fenoly - hydroxybenzoové kyseliny, hydroxyskořicové kyseliny a stilbeny 2. Flavonoidní fenoly - antokyaniny, flavanoly a taniny, mezi ostatní patří flavonoly, flavanonoly a flavony. V červených vínech převládají flavonoidní fenoly, celkové množství fenolů odpovídající ekvivalentu kyseliny galové činí 1000-2000 mg.l -1. V bílých vínech převládají neflavonoidní fenoly, celkové množství fenolů je 100-400 mg.l -1. V růžových vínech je poměr flavonoidních a neflavonoidních fenolů vyrovnaný, celkový obsah fenolů je 400-800 mg.l -1 (Margalit, 2010). Neflavonoidní fenoly jsou obvykle složeny z jedné fenolické jednotky a pocházejí převážně z dužniny bobulí. Fenolické sloučeniny v moštu jsou jak v červeném tak i bílém převážně neflavonoidní v množství 100 300 mg.l -1 (jako ekvivalent kyseliny galové). Fenolické hydroxybonzoové a skořicové kyseliny jsou bezbarvé sloučeniny. V hroznech se nacházejí jako estery cukrů nebo alkoholů, ve víně mohou být hydrolyzované na volné kyseliny. Některé fenolické kyseliny jsou prekurzory těkavých fenolů a účastní se oxidačních procesů v bílých vínech spojených s hnědnutím. Mezi stilbeny patří např. trans-resveratrol, jehož pozitivní účinky na lidské zdraví jsou v současnosti předmětem četných výzkumů. Flavonoidní fenoly (Tabulka 1) zásadně ovlivňují charakter červeného vína, tj. barvu a tříslovitou chuť. Pocházejí především ze slupky a ze semen bobulí. V jejich struktuře jsou dvě fenolické jednotky spojené tříuhlíkatým řetězcem, jenž je často uzavřen kyslíkem do kyslíkatého heterocyklu, viz Obr. 3 (Margalit, 2010). Tabulka 1: Flavonoidní fenoly Antokyanidiny Flavanoly (flavan-3-oly) Flavonoly (flavon-3-oly) Flavanonoly (flavanon-3-oly) Flavony malvidin, cyanidin, delphinidin, peonidin, petunidin katechin, epikatechin, galokatechin epigalokatechin, epikatechin-3-0-galát kaempferol, quercetin, myricetin, isorhamnetin dihydroxykaempferol, taxifolin apigenin, luteolin (Heim et al., 2002, Ribéreau-Gayon et al., 2006c) 17

základní flavonoidní struktura flavonoid s kyslíkatým heterocyklem Obr. 3: Flavonoidní fenoly. K nejdůležitějším flavonoidním fenolům ve víně patří antokyaniny, flavanoly a flavonoly. Antokyany jsou červená barviva v hroznech a víně. Obvykle se vyskytují jako monoglukosidy. Volná forma se označuje jako antokyanidin, vázaná na glukosid pak antokyan, viz Obr. 4. Obr. 4: Antokyany Ve víně se nachází pět základních antokyanidinů malvidin, cyanidin, delphinidin, peonidin a petunidin. Barva antokyaninů závisí na ph a koncentraci SO 2. Antokyany se nacházejí ve čtyřech barevných formách: červený flavylium ion (A + ) zodpovídá za červenou barvu mladých vín fialová chinonová báze (AO) může disociovat do modré anionové formy (AO - ) 18

bezbarvá karbinolová báze (AOH) žlutý nebo bezbarvý chalkon (C) Antokyany reagují s SO 2 za vzniku bezbarvých sloučenin. Reakcí mezi antokyany a taniny vznikají polymerované pigmenty, které jsou vůči působení SO 2 a změnám ph stabilní. Právě pro tyto reakce je nutný kyslík. Flavanoly a taniny. Taniny se nacházejí ve slupce, semenech a třapině hroznů. Jsou zodpovědné za svíravou a plnou chuť vína. Taniny jsou ve vodě rozpustné molekuly schopné reagovat s bílkovinami a polyamidy. Ve víně jsou přítomny dva druhy taninů: hydrolyzovatelné a kondenzované. Hydrolyzovatelné taniny jsou galokatechin a elagitaniny pocházející ze dřeva sudů, v nichž je víno uskladněno. Hydrolýzou z nich vzniká kyselina galová. Taniny pocházející z hroznů se označují jako kondenzované. Základní stavební jednotkou kondenzovaných taninů jsou flavanoly označované též jako flavan-3-oly nebo katecholy, viz Tabulku 1. Monomerní jednotky se spojují v dimery, trimery, oligomery (3-10 monomerních jednotek) příp. kondenzované taniny (více jak 10 jednotek). Kondenzované taniny se někdy označují též jako proantokyanidiny nebo prokyanidiny, neboť zahříváním v kyselém prostředí uvolňují antokyaniny. Taniny ze semen mají řetězce složené průměrně z deseti jednotek, taniny ze slupky jsou delší, mají až 30 monomerních jednotek (Monagas et al., 2005). Flavonoly jsou žluté pigmenty vznikající v hroznech po ozáření UV paprsky. Nejvíce jsou zastoupeny quercetin, myricetin a kaempferol, a to převážně ve formě glykosidů. Slouží jako kopigmenty antokyaninů a přispívají k antioxidační kapacitě vína. 3.5.2 Chemické reakce při zrání červeného vína Během zrání červeného vína dochází k reakcím mezí antokyany a taniny, následkem čehož se víno mění: snižuje se intenzita barvy jasná červeň přechází do barvy cihlově až oranžově červené snižuje se astringence, zjemňuje se tříslovitá chuť rozvíjí se terciární aroma Fenolické sloučeniny jsou relativně reaktivní díky hydroxylové skupině, jež vstupuje do reakcí s kyselinami i zásadami. Jedná se o reakce s SO 2, změny antokyanů při změně 19

ph, patří sem též polymerizační reakce taninů a reakce mezi taniny a bílkovinami. Kopigmentací se rozumí vznik komplexů antokyan-bezbarvá organická sloučenina. Výsledkem může být zvýšení barvy nebo posun barvy do jiného odstínu. Antokyany a taniny podléhají též degradaci, a to v případě, že je víno vystaveno nadměrnému vlivu kyslíku. Pak se původní červené barvivo rozkládá na hnědé a žluté pigmenty. Pro zrání vína jsou však rozhodující reakce oxidační, které se záměrně navozují při vhánění nebo probublávání přesně stanovených dávek kyslíku do vína při metodě označované jako mikrooxidace. Fenoly jsou nejdůležitějším oxidačním substrátem ve víně. Vstupují jak do enzymatickým tak chemických oxidačních reakcí. Výsledkem je pak přeměna fenolů na chinony. Enzymatická oxidace fenolů je způsobena oxidázami, tj. polyfenoloxidázami PPL a laccázou, jež jsou přítomny v hroznech. Oxidázy podléhají rychlé degradaci a inaktivaci již v moštu, proto se enzymatická oxidace fenolů uplatňuje pouze v počátcích vývoje vína. Tyto reakce jsou přesto významné, zejména při výrobě bílého vína, neboť vedou k hnědnutí moštu. Hlavním fenolickým substrátem pro enzymatické oxidace jsou hydroxyskořicové kyseliny a jejich estery zejména kyselina kaftarová a koutarová. Chemická oxidace fenolů je pomalejší než enzymatická, ale zato má pro zrání červeného vína rozhodující význam. Při zrání vína v sudech probíhá chemická oxidace fenolů pozvolna díky kyslíku prostupujícímu pravidelně a pozvolna skrz stěnu dřevěného sudu. Tato pomalá oxidace je využita také při mikrooxidaci v jiných nádobách než dřevěných sudech. Hlavním oxidačním substrátem chemické oxidace jsou antokyany a taniny. Oxidací jsou přeměněny na semichinony a chinony (Obr. 5). Přeměna antokyanů a taninů na chinony je spojena ještě s další reakcí, při níž vzniká peroxid vodíku, jenž je silným antioxidantem. Peroxid vodíku následně oxiduje etanol na acetaldehyd (etanal). Acetaldehyd může reagovat přímo s antokyany za vzniku pyranoantokyanů. Chinony vzniklé oxidací se také přímo účastní polymerizačních a kondenzačních reakcí. 20

(Kennedy et al 2006, du Toit et al 2006) Obr. 5: Chemická oxidace fenolických sloučenin Kondenzační reakce mezi antokyany a taniny Reakce přímé Antokyany a taniny mohou spolu přímo reagovat za vzniku polymerovaných pigmentů. V závislosti na ph vznikají rozmanité polymery, nicméně při běžném ph vína mají polymerované pigmenty červenou barvu. Vzhledem k tomu, že se nevážou s disiřičitanem, jsou odolné vůči odbarvení při použití oxidu siřičitého. Rozlišuje se přímá A-T a T-A reakce. Při reakci A-T je antokyan ve formě flavylium. Při reakci vzniká vazba mezi uhlíkem C4 horní molekuly antokyanu a uhlíkem C8 molekuly taninu. Výsledkem reakce je bezbarvý flaven, ten však může být oxidován na červenou flavyliovou formu. Při T-A reakci reaguje aktivovaná molekula taninu s karbinolovou formou antokyanu. Produktem reakce je bezbarvý karbinol, který musí být v další fázi hydratován, aby vznikl červený polymerovaný pigment. 21

Tyto přímé kondenzační reakce probíhají velmi pomalu. Přímé T-A reakce se kyslík neúčastní, zatímco pro vznik červeného pigmentu při A-T reakci je kyslík nutný (Remy et al., 2000, Dueñas et al., 2006). Reakce nepřímé Nepřímých reakcí antokyanů a taninů se účastní acetaldehyd a jiné podobné sloučeniny. Acetaldehyd je produktem alkoholového kvašení, vzniká též oxidací etanolu v přítomnosti fenolů. Reakce prostřednictvím acetaldehydu jsou pro vznik komplexů antokyan-tanin nejdůležitější. Výsledná sloučenina je stabilní formou fialové chinonové báze. Kromě acetaldehydu se kondenzačních reakcí účastní i další sloučeniny, např. glyoxylová kyselina vznikající oxidací kyseliny vinné, a furfuraly (Monagas et al., 2005). Reakce vedoucí ke vzniku pyranoantokyanů Pyranoantokyany vznikají přidáním etylenové vazby k C4 nebo C5 antokyanového uhlíkatého kruhu (Fulcrand et al., 2006). Následnou oxidací vzniká sloučenina s pyranovým kruhem. Další možnou reakcí při vzniku pyranoantokyanů je inkorporace pyruvátu a vinylfenolu do molekuly antokyanu. Pyranoantokyany mají červenooranžovou barvu a jsou patrně zodpovědné za změnu barvy při archivaci červených vín. Tyto pigmenty jsou velmi stabilní při změně ph i při použití SO 2. 3.5.3 Mikrooxidace Mikrooxidací rozumíme záměrné a kontrolované dávkování kyslíku do vína v různém stadiu výroby za použití speciálního zařízení, obvykle po dobu několika měsíců. Mikrooxidace má vlastně nahradit finančně i časově náročné zrání vína v dřevěných sudech. Mikrooxidace se také rozšiřuje i do takových stadií výroby, jako je přetáčení vína či doplňování nádob. Jako makrooxidace je pak označován proces, kdy je víno vystaveno nekontrolovanému vlivu kyslíku během krátké doby, jako je tomu při ponořování matolinového klobouku, při přetáčení, či doplňování nádob, nebo se tím rozumí dávkování kyslíku ve větším množství než je 2 4 mg.l -1. den -1 po dobu jednoho až dvou týdnů, např. před 22

proběhnutím malolaktické fermentace. Hyperoxidace je pak termín, který se používá ve výrobě bílých vín, kdy je do vína před alkoholovým kvašením přidáno větší množství kyslíku. Při tom se fenolické sloučeniny vysráží a odstraní následným čiřením. Taková bílá vína jsou pak obvykle stabilnější a lehčí. Cílem mikrooxidace je zjemnit třísloviny, urychlit polymeraci antokyany-taniny, a tím i tvorbu barevně stálých pigmentů, podpořit aromatickou vyzrálost. Na druhé straně může mít mikrooxidace v případě předávkování kyslíku i své negativní vlivy, jako je např. ztráta svěžesti, vysrážení fenolických látek, a tím snížení barvy, rozvoj aldehydických a oxidativních tónů, zvýšení obsahu těkavých sloučenin, rozvoj aerobních bakterií, zejména octových bakterií a Brettanomycetes sp. (Blaauw, 2009). Základním principem mikrooxidace je, aby množství kyslíku přidaného do vína bylo nižší, než množství kyslíku, které je spotřebováno během chemických reakcí. Schopnost vína pohltit kyslík závisí z velké části na obsahu fenolických sloučenin, neboť ty především s kyslíkem reagují. V bílém víně je cca 60 mg kyslíku v 1 litru, v červeném až 600 mg (Singleton, 1987). Zařízení využívaná pro mikrooxidaci mají zajistit zaprvé plynulý přísun kyslíku v množství 2-5 mg.l -1.měsíc -1, za druhé pak správně načasovat difůzi kyslíku tak, aby vliv kyslíku byl pro oxidační reakce pozitivní a nikoliv, aby se kyslík hromadil ve svrchní části nádoby, kde by mohl přispět k nežádoucí oxidaci a rozvoji octových baktérií. Zdrojem kyslíku je tlaková kyslíková láhev, z níž je kyslík dávkován do dvou po sobě následujících komor spojených redukčním ventilem. Z první komory o vyšším tlaku je přesná dávka kyslíku vstřikována do druhé komory o nižším tlaku. Odtud kyslík prochází polyamidovou trubičkou pod nízkým tlakem pomalu do nádoby s vínem. Na konci této trubičky je keramický nebo nerezový rozptylovač, jenž tvoří malé bublinky kyslíku vháněné do vína. Rozptylovač kyslíku je umístěn ve spodní části nádoby nad kvasničními kaly. Dle Riegra (2000) a du Toit (2007) by nádoba, do níž je vháněn kyslík, měla být vysoká alespoň 2,2 metry, a to proto, aby kyslík probublal co největším objemem vína nebo kvasícího moštu a nehromadil se v horní třetině nádoby. Kromě rozptylovače kyslíku, jenž se snadno zanáší a musí se i během rozptylování kyslíku čistit, se používají i další metody, např. difůzní metoda využívající pro kyslík propustnou polydimetylsiloxanovou trubici umístěnou uvnitř nádoby. Paul a Kelly 23

(2005) tvrdí, že mikroskopické bubliny produkované difůzí nejvíce napodobují přirozený průnik kyslíku skrz stěnu dubového sudu. Výhodou této metody je, že je využívána i u menších nádob. Kelly a Wollan (2003) měřili množství kyslíku, které pronikne skrz stěnu dubového sudu. Pro optimální polymerační reakce je zapotřebí kolem 8 ml.l -1 za měsíc, skrz stěnu sudu však projde pouze 2,5 ml.l -1 za měsíc. Proto se v některých případech využívá difůze kyslíku i pro vína zrající v sudech. Jsou vyvíjeny též nádoby z polyetylenu umožňující vstup kyslíku do vína, bez toho, že by bylo narušeno aroma (Flecknoe-Brown, 2006). Tyto nádoby se označují jako fextanky a zajišťují prostupnost pro kyslík v množství 8 ml.l -1 za měsíc. Fell at al., (2007) se zabývali elektrochemickou mikrooxidací, při níž se k tvorbě kyslíku využívá elektrolýza vody. Výhodou této metody je, že sice dochází k oxidaci fenolů a k oxidaci etanolu na acetaldehyd, ale bez toho, že by vznikl peroxid vodíku či další silně reaktivní sloučeniny. 3.6 Kyslík a vady vína 3.6.1 Vady vína v reduktivním prostředí Sirka Příliš redukční ošetření vína může vést ke vzniku vady označované jako sirka. Sirka se vyznačuje aromátem po sirovodíku, zkažených vejcích, spálené gumě, zápach vína může připomínat vařený chřest, kapustu, cibuli či česnek. Zdrojem zápachu jsou redukční sloučeniny síry, především sirovodík, dále merkaptany neboli thioly tj. sloučeniny obsahující sulfhydrylovou skupinu SH, zápach způsobují také sulfidy a disulfidy, a nepřímo též estery kyseliny thiooctové, z nichž hydrolýzou vznikají merkaptany. Sirovodík je konečným produktem asimilační redukce síranu. Nejvíce se tvoří v první fázi růstu kvasinek. Zápachem připomíná zkažená vejce. Prahová hodnota zápachu je 10-100 µg.l -1. Koncentrace 20-30 µg.l -1 však může pozitivně přispět ke kvasnému buketu vína. Pokud se tato tzv. sirovodíková sirka neodstraní včas, může se vyvinout merkaptanová sirka, kdy sirovodík reaguje s etanolem nebo etanalem na 1,1-etanditiol, který je nutný k syntéze cyklických aromatických látek obsahujících síru. Kromě 1,1-etanditiolu se ve víně mohou objevit další merkaptany, např. metantiol a etantiol. 24

Vůní připomínají koření maggi. Nepříjemný sirný tón způsobují též sulfidy a disulfidy, např. dimetylsulfid, který přispívá k buketu zralého vína. Obsah dimetylsulfidu se zvyšuje při skladování vína v lahvích. Dimetylsulfid vzniká oxidací merkaptanu a dietylsulfidu z etantiolu. Příčiny vzniku sirky jsou rozmanité a někdy ne zcela jasné. Zdrojem sirných sloučenin mohou být zbytky postřiků obsahujících síru, nedostatek volného asimilovatelného dusíku pro kvasinky, nadměrné síření hroznů, ph moštu (vína méně kyselá jsou náchylnější k tvorbě sirky) a také dlouhé ležení mladého vína na kalech bez promíchávání. Kvasniční kaly obsahují kvasinky, bílkoviny, fenoly a další látky, které za nepřístupu kyslíku podléhají rozkladu a jsou zdrojem sloučenin souvisejících s rozvojem sirky. Vznik sirky také podporují mikroorganismy přítomné v reduktivním prostředí kalů. Ať již sirka vznikla z jakéhokoliv důvodu, nejjednodušší cestou, jak obsah sirných sloučenin snížit, je víno provzdušnit nebo přetočit do jiné nádoby. Přitom je sirovodík oxidován kyslíkem ze vzduchu: 2 H 2 S + O 2 2 H 2 O + 2S U mladého vína může být sirka odstraněna též sířením: 2 H 2 S + SO 2 2 H 2 O + 3 S Pokud není sirka odstraněna provzdušněním nebo sířením, lze použít síran měďnatý v množství 1 g.hl -1 nebo citran měďnatý (Rauhut, D. und Kürbel, H 1994). Netypické stárnutí vína Příliš reduktivní prostředí jako následek nesprávného dávkování SO 2 může podpořit vznik další vady a tou je netypické stárnutí vína. I když za hlavní příčinu je považován stres na vinici, tj. sucho, nedostatek živin, vysoký výnos, raná sklizeň, nelze podcenit ani nesprávné dávkování síry. Vína s touto vadou jsou mdlá, bez barvy a výrazné chuti, se změněným buketem atypickým pro danou odrůdu. Hlavní sloučeninou považovanou za zdroj vady je 2-aminoacetofenon vznikající odbouráváním oxylabilní aminokyseliny tryptofanu. Tryptofan je oxylabilní zejména v kyselém prostředí. Z dalších aromatických látek je ve zvýšené míře přítomen metylantranilát a produkty mikrobiálního rozkladu tryptofanu indol a 3-metylindol (skatol), etylester kyseliny 25

indoloctové a další. Přepokládá se, že sířením se tvoří ve víně kyslíkové radikály, následkem čehož dojde k oxidativnímu štěpení kyseliny indoloctové a k tvorbě nežádoucích aromatických látek, např. 2-aminoacetofenonu (Köhler et al. 1995). Zbarvení bílých vín dorůžova pinking effect Příliš reduktivní prostředí výroby vína může vést k vadě vína označované jako zrůžovění bílých vín neboli pinking. Tato vada je popsána zejména u odrůdy Sauvignon Blanc, kde výroba v silně reduktivním prostředí podporuje zachování a postupné uvolňování typického aroma. Obvykle ke změně barvy dojde při náhlém kontaktu vína s kyslíkem. Víno má světle růžovou barvu, chuť nebývá obvykle změnou barvy ovlivněna. Pouze při postupující oxidaci je snížena i senzorická kvalita vína. Ke změně barvy ze slabě žluté do růžové dochází oxidací do té doby bezbarvých fenolů (tříslovin), pravděpodobně se jedná o oxidaci prokyanidových flavonoidů. Přepokládá se tudíž, že náchylná jsou vína s vyšším obsahem fenolických látek. K vytvoření reduktivního prostředí přispívá silné síření hroznů a rmutu, použití kyseliny L-askorbové, delší naležení rmutu, použití dusíku či oxidu uhličitého do rmutu. Tyty zásahy sice snižují poškození aromatických látek, na druhou stranu je však omezena oxidace a stabilizace fenolů. Následkem toho jsou ve víně přítomny labilní fenoly náchylné k oxidaci při pozdějším kontaktu již hotového vína s kyslíkem. Růžové zabarvení lze odstranit čiřením PVPP, kaseinem nebo gelem kyseliny křemičité (Lamuela-Raventos, et al. 1997). 3.6.2 Vady vína v oxidativním prostředí Naoxidované víno Pokud je víno během výroby vystaveno po delší dobu přístupu kyslíku, objevuje se u něj vada označovaná jako naoxidované víno, vůně a chuť po acetaldehydu. Acetaldehyd neboli etanal patří spolu s ketony k primárním produktům oxidace alkoholů. Acetaldehyd je velmi reaktivní, má nízký bod varu 20 C, je prchavý, od 10 mg.l -1 je senzoricky rozpoznatelný, vedle kyseliny pyrohroznové a α-ketoglutarové je hlavní sloučeninou vázající oxid siřičitý. Pro vyvázání 1 g acetaldyhedu je potřeba 1,45 mg SO 2. Při alkoholovém kvašení je acetaldehyd tvořen z kyseliny pyrohroznové a je předstupněm etanolu. V růstové fázi kvasinek je uvolňován z kvasinkových buněk a jeho koncentrace může dosáhnout až 200 mg.l -1, postupně se jeho množství snižuje, na 26

konci kvašení je koncentrace 30 50 mg.l -1, někdy i méně. Větší množství acetaldehydu vzniká při pomalém kvašení. Pokud je mošt prokvášen čistými kulturami kvasinek, vzniká méně etanolu než při spontánním kvašení. pyruvátdekarboxyláza alkoholdehydrogenáza kyselina pyrohroznová acetaldehyd etanol CO 2 V již hotovém víně vzniká acetaldehyd při kontaktu vína s kyslíkem neenzymatickou oxidací etanolu. Obdobně vzniká acetaldehyd při skladování vína v lahvích. V případě zrání červeného vína v sudech barrique se tohoto procesu využívá pro stabilizaci barvy. Dalším zdrojem acetaldehydu ve víně jsou křísové kvasinky Candida vini a Hansenula anomala tvořící bělavý povlak na povrchu vína, který je v kontaktu se vzduchem. Křísové kvasinky jsou schopné prodýchávat alkohol za vzniku acetaldehydu, kyseliny octové a esterů kyseliny octové. Vznik vyššího obsahu acetaldehydu se záměrně využívá při výrobě vín oxidativního typu sherry, viz kapitolu 3.7. Acetaldehyd vzniká též při odbourávání alkoholu v lidském těle enzymem alkoholdehydrogenázou (Millies, 1989). Octovatění vína Pachuť po octu, neboli naoctěné víno je vada způsobená vyšším obsahem kyseliny octové. Určité množství kyseliny octové je přítomno v každém víně, neboť během alkoholové kvašení vzniká kyselina octová přirozeně činností kvasinek. Saccharomyces cerevisiae produkují 100 300 mg.l -1 kyseliny octové v závislosti na obsahu cukru v moštu a odrůdě. Ve zdravém víně je kyselina octová přítomna v množství 200-500 mg.l -1 a v množství od 600 mg.l -1 a více již může být nepříjemně vnímáno jako naoctění neboli těkavky. K dalším těkavým kyselinám kromě kyseliny octové patří kyselina mravenčí, propionová, máselná, valeriánová a další. K dojmu naoctění vína přispívá též etylester kyseliny octové (etylacetát). Pokud je obsažen ve víně v množství 200 mg.l -1 a více, je již senzoricky vnímán jako negativní vjem naoctění. Kvasinky také tvoří etylacetát, a to v koncentraci do 50 mg.l -1. Octové bakterie rodů Acetobacter sp. a Gluconobacter sp. jsou výhradně aerobní a teplomilné, teplotní optimum leží mezi 30-35 C, pod 10 C se téměř nerozmnožují. 27

Optimální ph je 5 6, ale i v kyselém prostředí vína při ph 3,5 se octové bakterie snadno množí. Octové bakterie oxidují etanol na kyselinu octovou. Přestože oxidují etanol, nejsou octové bakterie k etanolu zcela rezistentní. Gluconobacter sp. toleruje etanol do 5 %, jen málo druhů Acetobacter sp. se rozmnožuje při obsahu etanolu nad 10 %. Bakterie rodu Gluconobacter sp. se vyskytují především na hroznech, Acetobacter sp. pak v moštu a ve víně. Z mnoha reakcí, jichž se octové bakterie účastní, je nejsledovanější přeměna etanolu: CH 3 -CH 2 OH CH 3 CHO CH 3 COOH etanol acetaldehyd kyselina octová Octové bakterie a kvasinky se vyskytují již na vinici, na hroznech a rozmnožují se především při praskání bobulí, kdy jsou hrozny poničeny kroupami, nabodány vosami nebo slupka bobulí je poškozena plísní Botryotinia fuckeliana. Na zdravých hroznech je přítomno kolem 10 2 KTJ.ml -1 (koloniotvorných jednotek) téměř výhradně bakterií druhu Gluconobacter oxydans. Na nahnilých hroznech je přítomno až 10 5 10 6 KTJ.ml -1 a populace jsou tvořeny oběma druhy Acetobacter a Gluconobacter (Lafon- Lafourcade and Joyeux, 1981). Tato bakteriální mikroflora metabolizuje cukr a někdy i organické kyseliny v moštu. Acetobacter sp. částečně rozkládá citronovou a jablečnou kyselinu (Joyeux et al., 1984). Gluconobacter oxydans produkuje sloučeniny, které se snadno váží s SO 2. Rozkládá glukózu na glukonovou kyselinu a její laktonové deriváty mohou vázat až 135 mg.l -1 SO 2 v moštu obsahujícím 24 g.l -1 glukonové kyseliny a 50 mg.l -1 volného SO 2. Tyto bakterie také oxidují glycerol na dihydroxyaceton, jenž tvoří s SO 2 nestabilní sloučeniny, které jsou během alkoholového kvašení dále metabolizovány. Nejčastější sloučeninou s SO 2 vytvořenou činností Gluconobacter sp. je 5-oxofruktóza, jež není kvasinkami metabolizována a zůstává tudíž ve víně nezměněna (Barbre et al., 2002). Kromě toho octové bakterie produkují inhibitory alkoholového kvašení (Joyeux et al., 1984). Pokud jsou hrozny silně narušeny, přecházejí octové bakterie do rmutu, kde se za přístupu kyslíku dále množí a mohou způsobit naoctění rmutu ještě před alkoholovým kvašením. Octové bakterie jsou citlivé na SO 2. Proto síření rmutu v množství 25-75 mg.kg -1 utlumí aktivitu bakterií. Po zahájení alkoholového kvašení v téměř 28