Prchavé kyseliny sú neoddeliteľnou súčasťou každého vína a svojim senzorickým prejavom vplývajú najmä na jeho arómu. Vo víne môžu vznikať chemicky – oxidáciou alkoholov a aldehydov, ktoré sú prirodzenou súčasťou vína alebo biologicky – metabolizmom kvasiniek a baktérií. Prchavé kyseliny tvoria menej ako 1 ‰ celkového obsahu vína a približne 5 – 20 % z celkového množstva kyselín, ktoré sa vo víne nachádzajú. Bežné koncentrácie prchavých kyselín podporujú kyslú arómu vína a ovocnosť, pri nadmerných koncentráciách víno získava dráždivý octový tón s menším či väčším náznakom mastnoty a stuchliny. Aj keď sú prchavé kyseliny prirodzenou súčasťou každého vína, snahou vinára by mala byť ich redukcia.

CHARAKTERISTIKA PRCHAVÝCH KYSELÍN

Prchavé kyseliny sú pomerne úzka skupina monokarboxylových organických kyselín odvodených od alkánov. Majú krátky až stredne dlhý uhlíkový reťazec (C1-C12) a pri destilácii prechádzajú do destilátu, čiže sú prchavé. Podľa dĺžky a štruktúry ich reťazca sa menia ich chemické, biologické ale aj senzorické vlastnosti (vôňa, kyslosť). Profi l prchavých kyselín vína je tvorený viacerými kyselinami (tab. 1), ktorých koncentrácia závisí od oxidačného stavu vína a mikroflóry, ktorá svojim metabolizmom do vína zasahuje. Majoritnou prchavou kyselinou vo víne je kyselina octová. Tá tvorí viac ako 90 % celkového množstva prchavých kyselín vo víne. Zvyšok predstavujú najmä kyselina maslová, izomaslová, hexánová, oktánová, dekánová a dodekánová. Ostatné prchavé kyseliny (uvedené v tabuľke 1) sa vo víne môžu nachádzať v stopových koncentráciách (≤ 0,1 mg/l).

Prahová koncentrácia vône (t.j. najnižšia koncentrácia, pri ktorej je človek schopný látku rozpoznať čuchom) čistej kyseliny octovej je 0,2 g/l. V zmesi, akou je víno, je jej prahová koncentrácia o niečo vyššia (0,4 – 0,7 g/l) a negatívne sa prejaví pri koncentrácii vyššej ako 0,8 g/l. Kyselina octová je typická svojim octovým zápachom a jej prah vnímania je pomerne vysoký. Ostatné prchavé kyseliny sú rozpoznateľné pri omnoho nižšej koncentrácii (niekoľko miligramov na liter) a disponujú rôznymi mliečnymi, voskovými, syrovými a „spotenými“ arómami. Či sa tieto nečisté arómy prejavia, závisí od koncentrácie jednotlivých prchavých kyselín vo víne.

BEŽNÁ KONCENTRÁCIA A LIMITY PRE PRCHAVÉ KYSELINY

Bežná koncentrácia prchavých kyselín v štandardnom bielom, ružovom a červenom víne je 0,2 – 0,8 g/l. Vína „vyšších prívlastkov“ majú prirodzene vyšší obsah prchavých kyselín, ktorý často presahuje 1 g/l. Koncentrácia prchavých kyselín vyššia ako 0,8 g/l v bežných vínach signalizuje prítomnosť ďalších produkčných zdrojov (kvasiniek a baktérií), ktoré pôsobia ako kontaminanty na úrovni hrozna alebo vína a znižujú jeho celkovú kvalitu.

Maximálnu koncentráciu prchavých kyselín vo víne upravuje legislatíva. Pre biele a ružové vína sa uplatňuje limit 1,1 g/l a pre červené vína 1,2 g/l prchavých kyselín, vyjadrených ako kyselinaoctová. Tieto limity platia pre všetky kategórie vín okrem najvyšších kategórií prívlastkových vín s chráneným označením pôvodu. Pre tieto kategórie vín sú dovolené vyššie koncentrácie prchavých kyselín: pre ľadové víno a bobuľový výber 1,8 g/l a pre slamové víno, cibébový výber a hrozienkový výber až 2,1 g/l prchavých kyselín.

STANOVENIE KONCENTRÁCIE PRCHAVÝCH KYSELÍN

Prchavé kyseliny sa vo víne stanovujú metódou OIV-MA-AS313-02 uvedenou v Kompendiu medzinárodných metód analýzy vína a muštov. Vzorka vína sa destiluje pomocou vodnej pary a destilát sa titruje 0,1 M roztokom hydroxidu (sodného alebo draselného) na fenolftaleín. Výsledok sa vyjadruje v miliekvivalentoch hydroxidu alebo gramoch na liter ako kyselina octová, prípadne ako kyselina sírová. Vinárske skúšobné laboratóriá vykonávajú stanovenie prchavých kyselín vo víne rutinne; údaj je tiež povinnou súčasťou komplexnej analýzy vín požadovanej podľa zákona č.313/2009 Z.z a príslušných vyhlášok MP SR.

BIOLOGICKÉ CESTY VZNIKU PRCHAVÝCH KYSELÍN VO VÍNE

Kyselina octová a ostatné prchavé kyseliny vznikajú metabolizmom rôznych druhov kvasiniek a baktérií a ich produkcia je úzko spätá s metabolizmom sacharidov a mastných kyselín. Z kvasiniek ich najviac produkujú kožkotvorné kvasinky spôsobujúce birzu vína (Candida vini, Pichia membranaefaciens) alebo chorobu bretty (Brettanomyces sp.), spomedzi baktérií sú to octové baktérie (Acetobacter, Gluconobacter) produkujúce majoritne kyselinu octovú a mliečne baktérie (Pediococcus, Lactobacillus, Oenococcus) produkujúce okrem kyseliny octovej aj kyselinu propiónovú, pentánovú, hexánovú, oktánovú a nonánovú. Významným producentom prchavých kyselín vo víne je aj bežne využívaný druh kvasiniek Saccharomyces cerevisiae. Ten okrem kyseliny octovej produkuje kyselinu hexánovú, oktánovú, dekánovú, dodekánovú a 2-metylpropánovú (izomaslovú).

Výsledná koncentrácia prchavých kyselín vo víne závisí od rôznych faktorov. Medzi najdôležitejšie patrí kvalita, resp. zdravotný stav hrozna, profil mikroorganizmov, ktoré sa zúčastňujú biologických procesov transformácie muštu/rmutu na víno a tiež aktivita kontaminantov vo výslednom víne. Nemenej dôležité sú podmienky fermentácie – teplota, dostupnosť dusíkatej výživy a rastových faktorov, ale aj koncentrácia cukrov v mušte a prítomnosť oxidu siričitého.

Zdravá bobuľa hrozna vo fáze technologickej zrelosti obsahuje na svojom povrchu pomerne málo mikroorganizmov. Bobule mechanicky poškodené alebo napadnuté hnilobou či hubovou infekciou sú otvoreným systémom, ktorý sa ako zdroj výživy ponúka aj pôsobeniu ďalších druhov baktérií a kvasiniek. Zatiaľ čo bobule zdravého hrozna neobsahujú takmer žiadne prchavé kyseliny, v bobuliach napadnutých hnilobou, oidiom, ale aj ušľachtilou botrytídou, sú už prchavé kyseliny prítomné. Spracovanie atakovaného hrozna tak zásadne vedie k vyšším koncentráciám prchavých kyselín vo výslednom víne.

Čím pestrejšia je mikrofl óra, ktorá sa zúčastňuje alkoholovej a prípadnej jablčno-mliečnej fermentácie, tým je pestrejší profi l a tým bude vyššia koncentrácia prchavých kyselín vo víne. Rôzne druhy kvasiniek a baktérií majú rôzne predispozície produkovať prchavé kyseliny a je známe, že vína vyrobené spontánnou fermentáciou obsahujú principiálne viac prchavých kyselín ako vína vyrobené biologicky riadenou cestou. Prekvášanie zdravých muštov (s bežnou cukornatosťou) čistými kultúrami S. cerevisiae, znamená nízku produkciu kyseliny octovej – 0,2 až 0,3 g/l pri bielych a 0,4 až 0,6 g/l pri červených vínach. Spontánnym prekvášaním sa koncentrácia prchavých kyselín môže navýšiť až na viac ako 2 g/l.

ČISTÁ KULTÚRA KVASINIEK VS. PRCHAVÉ KYSELINY

Čisté kultúry kvasiniek Saccharomyces cerevisiae a Saccharomyces bayanus, ktoré sa využívajú vo vinárstve a vinárskom výskume, sú charakteristické rozmanitou produkciou prchavých kyselín (100 mg/l až 2 g/l). Produkcia prchavých kyselín je pre každý kmeň S. cerevisiae resp. bayanus špecifi cká, pričom jeden kmeň môže za rôznych podmienok produkovať rôzne množstvá prchavých kyselín. Produkcia kyseliny octovej pomocou S. cerevisiae sa zvyšuje so zvyšujúcou sa koncentráciou sacharidov v médiu a tiež so zvyšujúcou sa fermentačnou teplotou. Dostatočná hladina utilizovateľného dusíka pri vysokej koncentrácii sacharidov napomáha hlbšiemu prekvaseniu vína a miernemu zníženiu produkcie prchavých kyselín. Najvýznamnejší vplyv na produkciu prchavých kyselín majú rastové faktory. Nedostatok vitamínov nielen fermentáciu brzdí, ale výrazne posúva metabolizmus S. cerevisiae smerom k produkcii kyseliny octovej.

PRCHAVÉ KYSELINY A SO2

Oxid siričitý má vo vinárstve osobité postavenie a nenahraditeľný technologický význam. Zabezpečuje fyzikálno-chemickú a biologickú stabilitu vína, pričom sa využíva jeho antioxidačný, protialdehydický aj antimikrobiálny účinok.

Z pohľadu prchavých kyselín, najmä však z pohľadu kyseliny octovej, je SO2 jedným z faktorov, pomocou ktorých možno produkciu prchavých kyselín efektívne regulovať. SO2 viaže molekulovýkyslík vo víne, čím zabraňuje chemickej ale aj enzymatickej oxidácii alkoholov a aldehydov na prchavé kyseliny. Priamo sa viaže na acetaldehyd (produkovaný kvasinkami počas alkoholovej fermentácie), čím nielen maskuje jeho zvetranú, kyslú arómu, ale tiež zabraňuje jeho ďalšej oxidácii na kyselinu octovú.

Vďaka svojmu mikrobicídnemu účinku SO2 bráni rozvoju baktérií a kvasiniek, ktoré prchavé kyseliny svojim metabolizmom priamo produkujú. Dávka 15 mg/l SO2 (voľná forma) je inhibičná až smrteľná pre octové a väčšinu mliečnych baktérií, 30 mg/l voľného SO2 potláča väčšinu divých kvasiniek tvoriacich súčasť prirodzenej mikroflóry hrozna. Ušľachtilé kvasinky S. cerevisiae a bayanus tolerujú vyššie koncentrácie voľného SO2 (50 mg/l), čo možno využiť ako selektívny tlak pri spracovaní poškodeného hrozna.

NÁPRAVA VÍN S VYSOKOU KONCENTRÁCIOU PRCHAVÝCH KYSELÍN

Vína s nadmernou koncentráciou prchavých kyselín možno napraviť rôznymi spôsobmi, žiaden však nevedie k dokonalému výsledku.

Vína s vysokými prchavými kyselinami možno použiť do assemblage (zmesi) s vínami, v ktorých je koncentrácia prchavých kyselín nižšia. Zriedením sa koncentrácia prchavých kyselín zníži (pod legislatívny limit) a zmierni sa aj ich senzorický prejav.

Fyzikálne možno prchavé kyseliny z vína odstraňovať reverznou osmózou (pre biovína nepovolený postup), alebo pomocou nanofi ltrácie (postup nie je povolený v EÚ).

Na odstránenie prchavých kyselín možno použiť aj destiláciu; ak víno neobsahuje aj iné negatívne pôsobiace prchavé látky, tak správnym oddelením „jadra“ možno získať destilát akceptovateľnej kvality.

Ak víno obsahuje nadmerné koncentrácie kyseliny octovej, je jednou z možností nechať ho „zlomiť“ až na ocot. Víno sa riedi vodou (cca 1:1) a octové baktérie prítomné vo víne metabolizujú alkohol a zvyšky sacharidov na kyselinu octovú. Tento proces vyžaduje teplo (25 – 30 °C) a prístup kyslíka.

Vína obsahujúce nadmerné koncentrácie prchavých kyselín a zároveň aj iných negatívne pôsobiacich prchavých zlúčenín sa likvidujú.

ZÁVER

Prchavé kyseliny sú prirodzenou súčasťou každého vína a významne ovplyvňujú jeho senzorický charakter. Ich nadmerná koncentrácia sa prejavuje kyslou, mastnou, zvetranou až octovou arómou a najčastejšie súvisí s aktivitou nežiaducich mikroorganizmov.

Koncentráciu prchavých kyselín vo víne negatívne ovplyvňuje zlý zdravotný stav hrozna (tvorba už vo vinohrade), kontaminujúce kvasinky a baktérie (najmä octové) a nezvládnuté technologické postupy. Zvýšenie prchavých kyselín sa objavuje aj pri spontánnej fermentácii, pri spracovaní prezretého hrozna (výbery, botrytída) a sekundárne tiež pri zrení vína v sudoch.

Produkciu prchavých kyselín možno ovplyvňovať výberom čistej kultúry kvasiniek a reguláciou podmienok kvasenia. Vyššia teplota (nad 23 °C), nedostatok vitamínov, vysoká koncentrácia sacharidov (nad 220 g/l) a nedostatočná dusíková výživa, zvyšujú tvorbu prchavých kyselín aj pri použití čistej kultúry S. cerevisiae alebo bayanus. Nízka teplota (cca 17 °C), dostatočná výživa (najmä pri muštoch s vysokou cukornatosťou) a aplikácia predfermentačnej dávky SO2 (pre biele a ružové mušty s vylúčením nahnitého hrozna do 40 mg/l), zabezpečujú nízku tvorbu kyseliny octovej a aj ostatných prchavých kyselín.

Poďakovanie
Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy č. APVV-15-0333.

Katarína Furdíková, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU, Bratislava

POUŽITÁ LITERATÚRA
Ferreira, V., Lopez, R., Cacho, J.F., 2000.: Quantitative determination of the odorants of young red wines from different grape varieties. Journal of the Science of Food and Agriculture 80, 1659–1667
Guth, H., 1997.: Quantitation and Sensory Studies of Character Impact Odorants of Different White Wine Varieties. Journal of Agricultural and Food Chemistry 45, 3027−3032
Erasmus, D.J., Cliff , M., van Vuuren, H.J.J., 2004.: Impact of yeast strain on the production of acetic acid, glycerol, and the sensory attributes of icewine. American Journal of Enology and Viticulture 55, 371–378
Furdíková, K., Ševcech, J., Ďurčanská, K., Hronská, H., Malík, F., 2014.: Influence of different nutrition conditions on main vola tiles of wine yeasts. Journal of Food and Nutrition Research 53 (4), 304–312
Furdíková, K., Malík, F., 2009.: Kolobeh síry vo víne. Chemické listy 103, 154−158
Furdíková K., Makyšová K., Špánik I., 2017.: Effect of indigenous S. cerevisiae strains on higher alcohols, volatile acids and esters in wine. Czech Journal of Food Sciences 35, 131–142
Furdíková K., Bajnociová, L. Malík, F., Špánik I., 2017.: Investigation of volatile profile of varietal Gewürztraminer wines using two-dimensional gas chromatography. Journal of food and nutrition research 56(1), 73–85
Domin, J., Furdíková, K., Timár, P., Báleš, V., Žembeová, A., 2017.: Hrozno a víno ekologicky. 1. vyd. Bratislava Víno Natural Domin & Kušický, s.r.o.

 

Tags: