Zákaly vo víne

Tvorbu zákalov vo víne ovplyvňujú rôzne činitele. Najvýznamnejším je prítomnosť a koncentrácia koloidných častíc a ochranných koloidov, elektrický náboj prítomných častíc, redoxný potenciál a pH vína, teplota, nadbytok kovov, nadbytok látok, ktoré by mohli kryštalizovať a prítomnosť alebo činnosť rôznych mikroorganizmov. Riziko tvorby zákalov je vyššie pri mladých a nestabilizovaných vínach, pretože tie ešte nedosiahli mikrobiologickú a fyzikálno-chemickú rovnováhu.

Podľa povahy a príčiny sa zákaly vína rozdeľujú na bielkovinové, mikrobiologické, kryštalické a kovové.

BIELKOVINOVÉ ZÁKALY VO VÍNE

 Bielkovinové zákaly sú spôsobené prítomnosťou koagulovaných termolabilných proteínov, ktoré pochádzajú z hrozna, alebo sa uvoľňujú z buniek kvasiniek a baktérií počas fermentácie. Každá bielkovina je charakteristická špecifickými
vlastnosťami, medzi ktoré patrí povrchový náboj, a s tým súvisiaci izoelektrický bod, t.j. hodnota pH, pri ktorej bielkovina nenesie žiaden náboj a zo sústavy sa vylúči v podobe zrazeniny.

Koloidnú stabilitu proteínu významne ovplyvňuje pH, ale tiež teplota a prítomnosť iných elektricky nabitých častíc. Ku koagulácii (zrazeniu) proteínu dochádza aj pri reakcii s denaturačným činidlom, ktoré zároveň nevratne poškodí biologickú funkciu bielkoviny (etanol a ostatné alkoholy, silné kyseliny a zásady, ťažké kovy, soli).

K precipitácii proteínov počas fermentácie dochádza vždy, a to aj v prípade, že hroznové mušty boli odkalené. Kyslé prostredie a alkohol, ktorý sa počas fermentácie produkuje, podporujú zrážanie proteínov a vznik prirodzeného bielkovinového zákalu.

Väčšina proteínov vo víne vykazuje kladný prirodzený povrchový náboj, je preto schopná reagovať s látkami, ktoré nesú náboj záporný. Pri samočistiacich procesoch, ktoré prebiehajú počas fázy zrenia vína, sa časť proteínov viaže na polyfenoly alebo záporne nabité častice. Ak tieto častice dosiahnu potrebnú veľkosť a hmotnosť, sedimentujú na dno nádoby a víno sa prirodzene číri. Z tohto hľadiska sú preto červené vína menej náchylné na proteínový zákal ako biele alebo ružové (dlhodobé zrenie v kontakte s drevom a vyššia koncentrácia prirodzených polyfenolov podporuje čírenie labilných bielkovín).

Schopnosť proteínu reagovať s látkami so záporným povrchovým nábojom sa využíva aj pri aktívnom odstraňovaní proteínov z vína. Medzi takéto činidlá patria bentonity, kaolín, agar, kyselina kremičitá a taníny.

Množstvo labilných bielkovín, resp. dávka číridla potrebná na odstránenie zákalotvorných proteínov sa určuje po predbežných laboratórnych testoch (bentotest, imunotest, tepelný test, stanovenie bielkovín Bradfordovej alebo Lowryho metódou). Čírením sa z vína neodstránia všetky proteíny, odstráni sa však gro labilných bielkovín. Malé zostatky stabilných proteínov už nemusia spôsobovať zákal.

Proteínový zákal nie je len vizuálny kozmetický problém vína, môže byť tiež zdrojom ďalších problémov. Proteíny sa časom vo víne môžu rozkladať (samovoľne alebo mikrobiologickým pôsobením) a spôsobovať horknutie (rozkladné peptidy), zápach (sírne a iné rozkladné pachy) a uvoľňovanie látok s nepriaznivým účinkom na zdravie človeka (biogénne amíny – histamín).

MIKROBIOLOGICKÉ ZÁKALY VO VÍNE

Mikrobiologické zákaly vo víne vznikajú v dôsledku prítomnosti živých alebo odumretých mikroorganizmov, najčastejšie kvasiniek a baktérií. Často sa k nim pridružuje proteínový zákal a tiež rôzne zmeny na úrovni farby, vône aj chuti vína. Mikrobiologický zákal je prirodzený a tolerovaný v prípade kvasiacich alebo mladých práve dokvasených vín. Pri vínach nafľašovaných je mikrobiologický zákal prejavom choroby vína a je absolútne neprípustný.

Rizikovými z hľadiska mikrobiologického zákalu sú vína s vyšším obsahom cukrov (nad 4 g/l), s nižšou koncentráciou kyselín (vyššie pH je vhodnejšie na rozvoj baktérií), selektívne vyššou koncentráciou kyseliny jablčnej a citrónovej (zdroje energie pre baktérie), nízkou koncentráciou polyfenolov a bez účinnej stabilizácie oxidom siričitým. Rizikovým faktorom sú tiež hygiena a sanitácia, výskyt infekčných zdrojov, zvládnutie filtračných operácií a skladovacia teplota.

Mikrobiologický zákal je tvorený bunkami s veľkosťou 0,5 – 10 μm (baktérie 0,5 – 2 μm; kvasinky 1 – 10 μm). Masívne zákaly sú rozpoznateľné vizuálne (zákal, zhluky, vývoj CO2), začínajúce alebo mierne sú okom nerozoznateľné. Najjednoduchším spôsobom potvrdenia skrytého/ začínajúceho mikrobiologického zákalu je inkubačný test: vzorka vína sa sterilne prenesie do testovacej nádoby (napr. fľaša so skrutkovým uzáverom), ktorá sa hermeticky uzavrie. Nádoba sa udržiava pri teplote 25 – 30 °C (teplota ideálna pre rozvoj kvasiniek a baktérií) a o niekoľko dní sa vizuálne a/alebo degustáciou porovná so vzorkou skladovanou pri pivničnej teplote. Keď nie sú medzi vzorkami rozdiely, víno je mikrobiologicky stabilné. Ak sú rozdiely evidentné, víno nie je stabilné a treba ho stabilizovať.

Na identifikáciu konkrétneho pôvodcu mikrobiologického zákalu je nutné vzorku vyšetriť laboratórne. Vzorka vína sa posudzuje mikroskopicky alebo kultivačne na sterilnom živnom médiu, izolované mikroorganizmy sa identifikujú a stanovuje sa aj ich počet.

Nežiaduci mikrobiologický zákal sa odstraňuje kombináciou fyzikálnych a chemických metód – filtráciou a aplikáciou konzervačných látok. Z hľadiska filtrácie je nutné použiť ostrejšie metódy (veľkosť pórov 1 μm pri bielych a 2 μm pri červených vínach), pre vína so zvyškovým cukrom aj membránovú mikrofi ltráciu (biele vína membrána s otvormi 0,45 μm, pre červené 0,65 – 1 μm). Chemická stabilizácia spočíva v správnom dávkovaní oxidu siričitého (letálna jednorazová dávka pre baktérie nad 30 mg/l voľného SO2 a pre kvasinky nad 50 mg/l; pri rezistentných mikroorganizmoch vyššie dávky), alebo v prípade vín nižšej kvality či problematických prípadoch, aplikácia kyseliny sorbovej (legislatívny limit 250 mg/l). Na potlačenie baktérií možno aplikovať prípravok obsahujúci lyzozým – enzým schopný rozložiť bunkovú stenu baktérií a tým ich zahubiť.

KRYŠTALICKÉ ZÁKALY VO VÍNE

Kryštalické zákaly sú vo víne pomerne bežné. Sú tvorené priehľadnými alebo svetlými kryštálikmi rôznej veľkosti a tvaru a najčastejšie ich tvoria soli kyseliny vínnej, slizovej a glukónovej. Tieto kyseliny sa ľahko neutralizujú aj slabými zásadami, a tak sa počas fermentácie tvoria málo rozpustné soli hydrogénvínanu draselného, vínanu vápenatého, slizanu vápenatého a glukónanu vápenatého. Zmenou pH a vznikom alkoholu dochádza k zmene prostredia, v ktorom sú tieto soli rozpustené a dochádza k vylúčeniu (kryštalizácii) nadbytočných kryštálov z vína. Tento proces podporuje okrem zvyšovania pH (znižovanie kyslosti vína) a koncentrácie alkoholu aj vyšší obsah draslíka (K) a vápnika (Ca) v mušte/víne a znižujúca sa teplota. Všeobecne platí, že rizikové sú vína s obsahom K ≥ 600 mg/l, Ca ≥ 80 mg/1 a kyseliny slizovej ≥ 0,1 g/l. Červené vína sú menej náchylné na kryštalické zákaly ako biele, pretože polyfenoly, ktoré sa v nich nachádzajú vo väčšom množstve, čiastočne inhibujú kryštalizáciu vínneho kameňa.

Hydrogénvínan draselný – tradične označovaný ako vínny kameň, je z pohľadu kryštalických zákalov vína najbežnejší. Tvorí sa v skorších fázach „života vína“, často už počas fermentácie a je častou súčasťou skoro nafľašovaných mladých vín. Hydrogénvínan draselný vytvára bezfarebné alebo biele kryštály zaradené do rombickej kryštálovej sústavy. Konkrétny vzhľad (tvar a farba) kryštálu vínneho kameňa sa môže líšiť v závislosti od kovov (Fe, Cu) a ďalších látok nachádzajúcich sa vo víne, od teploty a od rýchlosti kryštalizácie. Vínny kameň tak môže vytvárať drobné ihličky alebo väčšie či menšie kosoštvorcové kryštály, ktoré môžu byť bezfarebné, béžové, s nádychom domodra (meď), dozelena (železo) ale aj intenzívne zafarbené dočervena vďaka antokyanínovým farbivám v červených vínach. Rozpustnosť hydrogénvínanu draselného vo vode pri 20 °C je 5,7 g/l, znížením teploty a zvýšením podielu alkoholu sa rozpustnosť dramaticky znižuje (na 10 – 20 %). Kryštály sú rozpustné tiež v silných kyselinách (HCl) a nerozpustné v alkohole a v kyseline octovej. Vínny kameň je zdraviu neškodná látka (smrtiaca dávka LD50 je 20 g/kg živej hmotnosti; v porovnaní s glukózou, ktorej
LD50 je 30 g/kg).

Vínan vápenatý je produkt reakcie kyseliny vínnej s vápenatými katiónmi, ktoré v prípade vína pochádzajú z pôdy (bežná koncentrácia 60 – 80 mg/l), ale môžu sa do vína dostať aj prostredníctvom číriacich a filtračných prostriedkov (bentonity, perlit, kremelina). Tvorbu vínanu vápenatého spôsobuje vápnik pri koncentrácii vyššej ako 100 mg/l a najmä ten, ktorý bol do vína dodaný tesne pred fľašovaním (filtračné materiály).
Vínan vápenatý tvorí biele kryštály v rombickej alebo trojklonnej sústave a jeho rozpustnosť vo vode je pomerne nízka (0,1 g/l pri 20 °C). Veľmi nízka teplota, nižšia kyslosť (vyššie pH) a alkohol rozpustnosť ešte znižuje a podporuje kryštalizáciu.

Z hľadiska tvorby kryštalických zákalov sú okrem vínanov dôležité aj soli kyseliny slizovej a glukónovej. Kyselina slizová (muková, galaktárová) a kyseliny glukónová sú typické najmä pre hrozno napadnuté vláknitou hubou Botrytis cinerea. Kryštalické zákaly tvorené slizanom alebo glukónanom vápenatým vznikajú pomaly a boli dokázané v prírodne sladkých a v botrytických archívnych vínach.

Kryštalický zákal nie je zdraviu škodlivý a nespôsobuje riziko z hľadiska bezpečnosti, hygieny a kvality vína. Hodnotí sa skôr ako estetická chyba, a to najmä v prípadoch, kedy sú kryštáliky tak drobné, že nevytvárajú sedimenty, ale spôsobujú výhradne zákal. Konzument je opatrný a akýkoľvek zákal pripisuje skôr mikrobiologickej kontaminácii alebo nezvládnutému číreniu bielkovín než kryštalizácii.

Ak vo fľaši nie je prítomný kryštalický sediment, tak sa vyšetrenie zákalu vykonáva mikroskopicky.

Kryštalická stabilita vína, resp. potenciál tvorby vínneho kameňa pred fľašovaním, sa môže overiť jednoduchým testom: víno vo fľaši sa ponechá v chladničke pri teplote 0 – 7 °C niekoľko dní, prípadne sa rýchlo ochladí na -2 °C a následne sa zohreje na pivničnú teplotu. Prítomnosť vínneho kameňa sa zistí vizuálne.

Kryštalický zákal sa odstraňuje sedimentáciou a filtráciou. Pri vínach s nadbytkom rozpustených solí, ktoré by mohli kryštalizovať pri nižšej teplote, sa cielene podporuje kryštalizácia – prídavkom kryštalizačných jadier (jemne pomletý vínny kameň) a znížením teploty. Vína možno ochladiť v prietokovom chladiči alebo v nádobách s inštalovanými chladením, prípadne v nádobách vystavených chladnému počasiu (2 – 4 °C, viac ako 48 h).

Kryštalickému zákalu možno predchádzať prídavkom rôznych aditívnych látok, prípadne použitím elektorodialýzy alebo katexových iónomeničov (v biovinárstve zakázané), ktoré odstránia nadbytok soľotvorných katiónov (K, Ca).

Najpoužívanejšími inhibítormi kryštalizácie vínneho kameňa sú kyselina meta-vínna, kvasinkové manoproteíny, karboxymetylcelulóza a arabská guma.

Kyselina meta-vínna je polymérny laktón, ktorý vzniká pri zahrievaní kyseliny vínnej. Zvyšuje rozpustnosť hydrogénvínanu draselného, a tým efektívne bráni jeho kryštalizácii. Aplikuje sa po poslednej fi ltrácii a vínu nedodáva žiadnu vôňu ani chuť. Maximálna dávka kyseliny meta-vínnej je 10 g/hl. Je extrémne účinná až do doby, kedy prirodzene (po niekoľkých mesiacoch) hydrolyzuje. Hydrolýzu kyseliny meta-vínnej podporuje zahriatie.

Kvasinkové manoproteíny sú efektívnym inhibítorom kryštalizácie pri koncentrácii nad 20 g/hl, účinná dávka arabskej gumy je v rozmedzí 40-100 ml/hl (dodáva sa ako kvapalný prípravok). Arabská guma a manoproteíny sa správajú ako ochranné koloidy – látky vytvárajúce lyofilné koloidné roztoky so schopnosťou stabilizovať lyofóbny sól a zabraňujú tvorbe kryštálov solí.

KOVOVÉ ZÁKALY VO VÍNE

Kovy sú prirodzenou zložkou každého vína. Pochádzajú z pôdy a prostredníctvom hrozna sa dostávajú do muštov a do vín. Pôsobia ako katalyzátory chemických a biochemických reakcií a sú nepostrádateľné pre metabolizmus mikroorganizmov. Kovy z prirodzeného obsahu vo vínach zväčša nespôsobujú zákaly. Tie spôsobujú kovy z vonkajších zdrojov, ako sú postreky (Zn, Cu), nevhodné nádoby alebo nástroje (korozívna oceľ, hliník, bronz, meď) alebo nesprávne dávkovanie číridiel obsahujúcich kovy (odstraňovanie „sirky“).

Najdôležitejšie kovy z hľadiska potenciálnej tvorby kovových zákalov sú železo a meď. Stabilita vína je ohrozená pri obsahu Fe ≥ 3 – 4 mg/l a pri obsahu Cu ≥ 1 mg/l. Pri prekročení uvedených limitov je potrebné kovy z vína odstrániť, inak je riziko vytvorenia zákalu (ale tiež spriahnutých oxidačných reakcií) vysoké. 

Zákalov spôsobených nadbytkom železa je niekoľko. Čierny zákal vzniká vo vínach s vysokým obsahom železa, vysokým redoxným potenciálom a nízkou kyslosťou (vyššie pH), kde môže prebehnúť reakcia oxidácie Fe2+ → Fe3+. Železité katióny reagujú s polyfenolmi a vznikajú modro-čierne komplexné zlúčeniny vytvárajúce zákal. Biely zákal vzniká reakciou železitých katiónov s fosforečnanmi za vzniku koloidného fosforečnanu železitého, ktorý vytvára bielu zrazeninu. Železité katióny môžu reagovať aj s rôznymi kyselinami prítomnými vo víne a vytvárať tak rôzne viac či menej rozpustné soli. Hydrolýzou môže tiež vzniknúť malé množstvo nerozpustného hydroxidu železitého (Fe(OH)3).

Meďnaté zákaly vznikajú zrážaním nadbytočnej medi vo víne. Zákaly vznikajú vo vínach s vyšším obsahom SO2 bez prístupu kyslíka, podporené sú vyššou teplotou a prístupom svetla. Mechanizmus vzniku je komplikovaný: v prvom kroku sa meďnaté katióny redukujú na meďné (I), v druhom sa spätne oxidujú, pričom sa SO2 redukuje na H2S (II). Meďnaté katióny potom reagujú s voľnými –SH skupinami (vzniknutého sírovodíka a tiež s tiolmi a proteínmi obsahujúcimi sírne aminokyseliny) a vytvárajú jednak zrazeninu sulfidu meďnatého (CuS) a tiež koloidnú zrazeninu s proteínom (III). Tie spoločne vytvoria hnedo-červený zákal.

Cu2+ + RH → Cu+ + H+ + R                                           (I)
6Cu+ + 6H+ + SO2 → 6Cu2+ + H2S + 2H2O             (II)
Cu2+ + H2S → CuS + 2H+                                              (III)

V dnešnej dobe, kedy sa pri vinifikácii používajú nerezové nádoby, sa kovové zákaly odvodené od železa vyskytujú sporadicky. No napriek tomu je nutné koncentrácie kovov v hrozne a víne korigovať: preventívne – prostredníctvom regulácie postrekov a použitím inertných materiálov a nástrojov alebo nápravou – využitím niektorého z postupov čírenia.

[Show slideshow]

MÖSSLINGEROVO MODRÉ ČÍRENIE

Táto metóda je pomerne stará (r. 1923) a je založená na rekciikovu s hexakyanoželeznatanom draselným (ferokyanid draselný, žltá krvná soľ, K4[Fe(CN)6]) a následnej tvorbe komplexných zlúčenín, ktoré sa vylúčia v podobe zrazeniny a možno ich odfiltrovať.

V prípade železitých katiónov má reakcia dva stupne: v prvej fáze reakcie sa vo víne tvorí rozpustná berlínska (pruská) modrá tmavomodrej farby (IV), v ďalšej fáze reakcie prechádza rozpustná forma berlínskej modrej na nerozpustnú berlínsku modrú (V). Na odstránenie 1 mg Fe3+ je potrebných 5,65 mg ferokyanidu, no dávka sa vždy určuje na základe analytickej skúšky. Na podporenie sedimentácie vzniknutej zmesi koloidných komplexných zrazenín sa pridáva do vína tanín, želatína a bentonit. Hexakyanoželeznatan draselný je účinný voči železitým (Fe3+ tvorí modrú zrazeninu) i železnatým katiónom (Fe2+ tvorí bielu soľ), a tiež voči meďnatým, zinočnatým, olovnatým, zinočnatým a cínatým katiónom.

K4[Fe(CN)6] + Fe3+ → KFe[Fe(CN)6] + 3 K+                (IV)
KFe[Fe(CN)6] + 3Fe3+ → Fe4[Fe(CN)6]3 + 3 K+           (V)

Modré čírenie dnes už nie je považované za metódu prvej voľby, aj keď je veľmi účinné. Jeho použitie sa obmedzuje len na biele a ružové vína. Modernejším spôsobom odstraňovania kovov z vína je aplikácia fytátu vápenatého. Fytát vápenatý s železitými katiónmi vytvára bielu zrazeninu, ktorú možno z vína separovať filtráciou. Túto techniku je však nutné vykonávať po predbežných laboratórnych skúškach, pretože zvyšky fytátu vo víne môžu poškodiť zdravie konzumenta. V prvom kroku je nutné víno prevzdušniť, aby prebehla reakcia Fe2+ → Fe3+ (riziko oxidácie vína). Vypočítané množstvo fytátu vápenatého sa rozpustí v horúcom roztoku kyseliny citrónovej a pridá sa do vína. Po niekoľkých hodinách sa začne tvoriť zrazenina, ktorá flokuluje. Po 3-4 dňoch sa víno číri (želatína, kazeín, albumín), aby sa zabezpečilo kompletné vyzrážanie fytátu železitého a víno sa filtruje.

Prevenciu vzniku kovového zákalu možno vykonať prídavkom kyseliny citrónovej a arabskej gumy. Kyselina citrónová reaguje so železitými katiónmi a vytvára rozpustnú soľ (citrónan železitý), arabská guma pôsobí ako ochranný koloid a zabraňuje vzniku koloidných zrazením železa. Táto metóda neodstraňuje nadbytočné železo z vína, iba zabraňuje jeho vyzrážaniu. Prooxidačný účinok železa sa však zachováva. Metóda je tiež vhodná len pre vína riadne stabilizované SO2, pretože kyselina citrónová sa môže stať nutričným zdrojom pre kontaminujúce baktérie (choroby vína, tvorba diacetylu a pod.). V praxi sa metóda využíva len pre biele vína s obsahom železa nižším ako 15 mg/l, dávky 20-30 g/hl sú zväčša postačujúce.

Na zabránenie oxidácie Fe2+ → Fe3+ je možné využiť prídavok kyseliny askorbovej. Táto technika je však riskantná a účinok je dočasný. Ak sa redukčná ochrana vína vo víne prelomí, kyselina askorbová ako silný antioxidant sa v oxidovanom prostredí a v prítomnosti kovov začne správať opačne – ako silný prooxidant. V prípade vín so zvýšeným obsahom železa sa odporúča dávka 10 g/hl tesne pred fľašovaním, ale len v prípade, že nie je čas vykonať inú nápravu a víno nie je určené na dlhú archiváciu.

ZÁVER

Akékoľvek zákaly, a to najmä v bielych a ružových nafľašovaných vínach, sú pre vinára pohromou. Bez dodatočnej úpravy a prefľašovania sú prakticky nepredajné. Zatiaľ čo kryštalický zákal je z hľadiska ohrozenia zdravia a kvality vína neškodný a je len kozmetickou vadou vína, ostatné zákaly budú vždy predstavovať riziko znehodnotenia vína do budúcna.

Katarína Furdíková, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU v Bratislave

Literatúra

Ribereau-Gayon, P., Glories, Y., Maujean, A., Dubourdieu, D., 2006: Handbook of Enology, Vol. 2 – The Chemistry of Wine Stabilization and Treatments, 2nd Edition. John Wiley & Sons Ltd, , Chichester.
OIV, 2018: Oenological practices: Wines.
Domin, J., Furdíková, K., Báleš, V., Timár, P., Žembeová, A., 2017: Hrozno a víno ekologicky. VÍNO NATURAL Domin & Kušický, Veľký Krtíš.
Malík, F., Furdíková, K., Ruman, T., Malík, F., Cpin, P., 2017: Abecedarium vini. Fedor Malík & syn, Bratislava.

Tags: 01/2019