Constantin ŢARDEA Prof. dr. la Facultatea de Horticultura din laşi Inginer în Horticultura Licenţiat în Chimie M.C. al Academiei Italiene a Viei şi Vinului Membru al Societăţii Internaţionale de Horticultura
Angela ŢÂRDEA
Gheorghe SÂRBU S.C. "Vascovin" Vaslui, secţia Bârlad Inginer în Horticultura
Conf. dr. la Facultatea de Biologie laşi Inginer în Horticultura
TRATAT DE VINIFICAŢIE
EDITURA „ION IONESCU DE LA BRAD”
IAŞI, 2000
MOTTO: "Dumnezeu nu a lăsat decât apa, însă omul a făcut vinul" Victor Hugo La fete chez Therese "Şi apă dacă bei prea multă strică, d-apoi vinul" Zicală populară
TRATAT DE VINIFICAŢIE
CUPRINS INTRODUCERE ............................................................................................................ 5 ABREVIERI ŞI SIGLE ....... ....................................................................................... 33 CAPITOLUL 1 STRUGURII-MATERIE PRIMĂ PENTRU VINIFICAŢIE ......................... 35 1.1. Alcătuirea morfologică a strugurilor ............................................................ 35 1.2. Formarea şi evoluţia strugurilor ................................................................... 38 1.3. Substanţele organice şi minerale care se acumulează în struguri .................. 40 1.3.1. Apa ...................................................................................................... 42 1.3.2. Zaharurile sau glucidele....................................................................... 42 1.3.2.1. Monozaharidele .......................................................................... 43 1.3.2.2. Polizaharidele ............................................................................. 46 1.3.2.3. Acumularea zaharurilor în struguri ............................................. 47 1.3.3. Acizii din struguri ................................................................................ 49 1.3.3.1. Hidroxiacizii ............................................................................... 51 1.3.3.2. Acizii fenolici sau hidroxibenzoici ............................................. 54 1.3.3.3. Acizii uronici .............................................................................. 55 1.3.3.4. Acizii aldehidici şi cetonici ......................................................... 55 1.3.3.5. Alţi acizi prezenţi în struguri ...................................................... 56 1.3.4. Compuşii polifenolici din struguri ....................................................... 56 1.3.4.1. Antocianii sau pigmenţii ............................................................. 57 1.3.4.2. Flavonele sau flavonolii .............................................................. 60 1.3.4.3. Taninurile catechinice ................................................................. 60 1.3.5. Aromele din struguri ........................................................................... 64 1.3.5.1. Compuşii aromaţi terpenici ......................................................... 65 1.3.5.2. Compuşii aromaţi norisoprenoidici ............................................ 67 1.3.5.3. Compuşii aromaţi fenolici......................... ................................. 68 1.3.5.4. Precursorii aromelor din struguri ................................................ 68 1.3.5.5. Aromele erbacee sau vegetale .................................................... 69 1.3.5.6. Aromele de hibrizi ...................................................................... 69 1.3.5.7. Potenţialul aromatic al soiurilor .................................................. 70 1.3.6. Substanţele azotate din struguri ........................................................... 71 1.3.6.1. Natura substanţelor azotate ......................................................... 71 1.3.6.2. Acumularea substanţelor azotate în struguri ............................... 75 1.3.7. Lipidele din struguri ............................................................................ 76 1.3.8. Materiile pectice din struguri ..................., .......................................... 78 9
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
1.3.9. Enzimele din struguri........................................................................... 79 1.3.9.1. Hidrolazele .................................................................................. 81 1.3.9.2. Oxidoreductazele ........................................................................ 83 1.3.9.3. Liazele......................................................................................... 84 1.3.10. Vitaminele din struguri ......................................................................85 1.3.11. Substanţele minerale din struguri....................................................... 88 1.4. Maturarea strugurilor ................................................................................... 91 1.4.1. Maturarea tehnologică ......................................................................... 91 1.4.2. Maturarea fenolică ............................................................................... 94 1.4.3. Maturarea aromatică ............................................................................ 96 1.5. Analiza compoziţiei mecanice a strugurilor ................................................. 97 Bibliografie .............. ' ....................................................................................... 100 CAPITOLUL 2 PRODUSELE OBŢINUTE PRIN PRELUCRAREA STRUGURILOR ... 102 2.1. Arealele viticole şi calitatea vinurilor ......................................................... 102 2.2. Mustul şi produsele pe bază de must ......................................................... 103 2.3. Sucul de struguri......................................................................................... 105 ,2.4. Vinurile ...................................................................................................... 106 2.4.1. Titrul alcoolmetric al vinului.............................................................. 107 2.4.2. Compoziţia chimică a vinului ........................................................... 108 2.4.2.1. Alcoolii ..................................................................................... 108 2.4.2.2. Acizii din vin ............................................................................ 123 2.4.2.3. Aldehidele din vin..................................................................... 134 2.4.2.4. Esterii şi acetalii din vin ............................................................ 138 2.4.2.5. Compuşii azotaţi din vin ........................................................... 141 2.4.2.6. Compuşii fenolici din vin.......................................................... 146 2.4.2.7. Culoarea vinurilor ..................................................................... 154 2.4.2.8. Aroma şi buchetul vinurilor ...................................................... 155 2.4.2.9. Lipidele din vin ......................................................................... 161 2.4.2.10. Substanţele minerale din vin ................................................... 161 2.4.2.11. Gazele din vin ......................................................................... 168 2.4.2.12. Potenţialul oxidoreducător al vinului ...................................... 169^ 2.4.2.13. Limitele maxime acceptabile pentru componentele chimice ale vinului .................................................................. 170 2.4.3. Clasificarea vinului............................................................................ 171 2.4.3.1. Vinurile de consum curent......................................................... 173 2.4.3.2. Vinurile de calitate .................................................................... 175 2.4.3.3. Alte tipuri de vinuri................................................................... 177 2.4.3.4. Vinurile speciale ....................................................................... 178 2.4.3.5. Vinurile de hibrizi ..................................................................... 181 2.4.4. Produsele pe bază de vin ................................................................... 181 2.4.5. Produsele obţinute din valorificarea coproduselor ............................. 182 Bibliografie ....................................................................................................... 183
10
TRATAT DE VINIFICAŢIE
CAPITOLUL 3 PREGĂTIREA CAMPANIEI DE VINIFICARE A STRUGURILOR ...... 186 3.1. Pregătirea utilajelor de vinificaţie .............................................................. 187 3.1.1. Buncărele pentru recepţia strugurilor ................................................ 187 3.1.2. Utilajele pentru zdrobirea strugurilor ................................................ 187 3.1.3. Utilajele pentru separarea mustului ................................................... 187 3.1.4. Benzile transportoare ........................................................................ 188 3.1.5. Pompele ............................................................................................ 189 3.1.6. Furtunurile şi conductele ................................................................... 189 3.2. Pregătirea vaselor din lemn ........................................................................ 189 3.2.1. Vasele din lemn de stejar .................................................................. 189 3.2.2. Pregătirea vaselor noi ........................................................................ 191 3.2.3. Pregătirea vaselor vechi .................................................................... 192 3.2.4. Aşezarea vaselor în cramă şi pivniţă ................................................. 197 3.3. Pregătirea cisternelor din beton ................................................................. 198 3.3.1. Izolarea cisternelor din beton............................................................ 200 3.3.2. Condiţionarea cisternelor din beton .................................................. 202 3.4. Pregătirea cisternelor din metal ................................................................. 203 3.5. Pregătirea cisternelor din polistif ............................................................... 206 3.6. Litrarea vaselor şi cisternelor ..................................................................... 207 3.7. Pregătirea spaţiilor de vinificare a strugurilor şi de păstrare a vinurilor.... 209 3.7.1. Pregătirea cramelor ........................................................................... 210 3.7.2. Pregătirea pivniţelor ......................................................................... 210 3.8. Aprovizionarea cu materiale ...................................................................... 211 3.9. Preevaluarea producţiei de struguri şi de vin ............................................. 212 Bibliografie....................................................................................................... 214 CAPITOLUL 4 FOLOSIREA DIOXIDULUI DE SULF ŞI A BENTONITEI ÎN VINIFICAŢIE ........................................................................................... 215 4.1. Folosirea dixidului de sulf......................................................................... 215 4.1.1. Acţiunile dioxidului de sulf în must şi vin........................................ 216 4.1.2. Neajunsurile dioxidului de sulf ......................................................... 217 4.1.3. Stările şi modificările dioxidului de sulf, în must şi vin .................... 218 4.1.4. Formele de administrare a dioxidului de sulf .................................... 221 4.1.5. Stabilirea dozelor de dioxid de sulf la vinificarea primară ................ 225 4.1.6. Dozele de dioxid de sulf pentru păstrarea vinurilor ........................... 226 4.1.7. Eliminarea excesului de S02 din must şi vin...................................... 228 4.2. Folosirea bentonitei în vinificaţie.............................................................. 229 4.2.1. Natura chimică a bentonitelor ........................................................... 230 4.2.2. însuşirile fizico-chimice ale bentonitei.............................................. 231 4.2.3. Efectul deproteinizant al bentonitei................................................... 233 4.2.4. Prepararea şi administrarea gelului de bentonită ............................... 234 4.2.5. Dozele de bentonită recomandate ..................................................... 235 Bibliografie ...................................................................................................... 235
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
CAPITOLUL 5 RECOLTAREA ŞI VINIFICAREA STRUGURILOR ................................237 5.1. Recoltarea strugurilor.................................................................................237 5.1.1. Recoltarea manuală ...........................................................................240 5.1.2. Recoltarea mecanizată .......................................................................241 5.1.3. Protecţia antioxidantâ şi inertarea strugurilor ..................................... 243 5.1.4. Transportul strugurilor la cramă.........................................................245 5.2. Prelucrarea strugurilor ............................................................................... 246 5.2.1. Recepţionarea strugurilor .................................................................. 247 5.2.2. Zdrobirea şi desciorchinarea strugurilor............................................ 248 5.2.2.1. Zdrobirea strugurilor .................................................................248 5.2.2.2. Desciorchinarea strugurilor .......................................................250 5.2.2.3. Zdrobitoarele desciorchinătoare................................................251 5.2.2.4. Evacuarea ciorchinilor...............................................................254 5.2.3. Separarea mustului ravac ................................................................... 255 5.2.3.1. Tratamentele care se aplică mustuielii.......................................256 5.2.3.2. Separarea mustului ravac ..........................................................256 5.2.4. Presarea boştinei ....................... , .......................................................260 5.2.4.1. Clasificarea preselor ................................................................. 263 5.2.4.2. Tipurile constructive de prese ....................................................264 5.2.4.3. Evacuarea tescovinei ................................................................. 275 5.3. Prelucrarea mustului înainte de fermentare ................................................ 276 5.3.1. Limpezirea şi deburbarea mustului ................................................... 276 5.3.1.1. Natura suspensiilor din must ..................................................... 277 5.3.1.2. Metodele de limpezire şi deburbare........................................... 277 5.3.2. Asamblarea şi cupajarea musturilor .................................................. 283 5.3.3. Corecţiile de compoziţie ale mustului ................................................284 5.3.3.1. Corecţia conţinutului în zaharuri .............................................. 284 5.3.3.2. Corecţia acidităţii ......................................................................292 5.3.3.3. Corecţia conţinutului în tanin ................................................... 300 5.3.4. Hiperoxigenarea mustului .................................................................. 301 5.4. Fermentaţia alcoolică a mustului ............................................................... 301 5.4.1. Natura biologică a fermentaţiei alcoolice ........................................... 302 5.4.1.1. Levurile în vinificaţie ............................................................... 302 5.4.1.2. Caracterul Killer la levuri ......................................................... 306 5.4.1.3. Compoziţia chimică a levurilor ................................................. 307 5.4.1.4. Factorii care influenţează activitatea levurilor ...........................308 5.4.1.5. Levurile selecţionate .................................................................310 5.4.1.6. Levurile manipulate genetic.......................................................312 5.4.2. Natura enzimatică a procesului de fermentaţie alcoolică ..................313 5.4.2.1. Rolul coenzimelor în procesul de fermentaţie alcoolică ............314 5.4.2.2. Mecanismul biochimic al fermentaţiei alcoolice .......................316 5.4.2.3. Bilanţul energetic al fermentaţiei alcoolice ...............................320 5.4.2.4. Produşii secundari ai fermentaţiei alcoolice ............. ............... 320 5.4.2.5. Metabolizarea sulfului de către levuri.......................................323 5.4.3. Tehnologia de fermentare a mustului ................................................ 323 5.4.3.1. Pregătirea maielei de levuri selecţionate ...................................324
TRATAT DE VINIFICAŢIE
5.4.3.2. Umplerea vaselor de fermentare cu must ..................................326 5.4.3.3. Administrarea levurilor selecţionate şi activatorilor de fermentaţie ........................................................................... 327 5.4.3.4. Fazele de desfăşurare a fementaţiei alcoolice ............................ 328 5.4.3.5. Conducerea fermentaţiei alcoolice ............................................ 329 5.4.3.6. Procedeele tehnologice de fermentare ....................................... 333 5.4.3.7. Buchetul de fermentare a vinului .............................................. 335 5.5. Fermentaţia malolactică a vinului .............................................................. 337 5.5.1. Bacteriile malolactice ........................................................................ 338 5.5.2. Mecanismul biochimic al fermentaţiei malolactice ........................... 340 5.5.3. Factorii care influenţează fermentaţia malolactică............................. 342 5.5.4. Conducerea fermentaţiei malolactice................................................. 345 5.5.5. Realizarea fermentaţiei malolactice cu ajutorul altor microorganisme .......................................................................................................... 347 Bibliografie .......................................................................................................348 CAPITOLUL 6 TEHNOLOGIA PENTRU PRODUCEREA VINURILOR ALBE .............. 351 6.1. Tehnologia vinurilor albe de consum curent .............................................. 353 6.1.1. Schemele sau liniile tehnologice ....................................................... 353 6.1.2. îmbunătăţirea tehnologiei de producere a vinurilor albe de consum curent ............................................................................... 359 6.2. Tehnologia vinurilor albe de calitate .......................................................... 361 6.2.1. Schemele tehnologice ........................................................................ 361 6.2.2. Producerea vinurilor albe de calitate, cu rest de zahăr nefermentat.. 367 6.2.3. Vinificarea strugurilor atacaţi de putregaiul cenuşiu ......................... 372 6.2.4. Producerea vinurilor albe din strugurii coloraţi ................................. 373 6.2.5. Autenticitatea culorii vinurilor albe .................................................. 374 6.2.6. Reducerea consumurilor energetice în tehnologia de producere a vinurilor albe .................................................................................. 375 Bibliografie ....................................................................................................... 375 CAPITOLUL 7 TEHNONOGIA PENTRU PRODUCEREA VINURILOR ROŞII ............. 377 7.1. Schema tehnologică pentru vinurile roşii .................................................... 380 7.2. Procedeele de macerare-fermentare pe boştină .......................................... 387 7.2.1. Macerarea-fermentarea în căzi .......................................................... 387 7.2.2. Macerarea-fermentarea în cisterne .................................................... 391 7.2.3. Macerarea-fermentarea în cisterne speciale, cu remontarea automată a mustului şi spălarea boştinei.............................................................. 393 7.2.4. Tipurile noi de cisterne pentru vinificarea în roşu ............................. 395 7.2.5. Macerarea-fermentarea în flux continuu............................................ 397 7.2.6. Macerarea-fermentarea în cisterne rotative metalice ......................... 403 7.2.7. Maceraţia carbonică .......................................................................... 404 7.2.8. Maceraţia la cald sau termomaceraţia................................................ 407 7.3. Tehnologia de vinificare în roşu prin macerare-fermentare în cisterne rotative.......................................................................................... 409
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
7.4. Tehnologia de vinificare în roşu prin termomaceraţie ................................ 412 7.5. Tehnologia de vinificare în roşu prin maceraţia carbonică a strugurilor ... 414 7.6. Producerea vinurilor roşii cu conţinut redus în dioxid de sulf, prin folosirea extractului taninic ................................................................ 416 7.7. Culoarea vinurilor roşii .............................................................................. 417 Bibliografie ....................................................................................................... 418 CAPITOLUL 8 TEHNOLOGIA DE PRODUCERE A VINURILOR ROZE ŞI A VINURILOR AROMATE ......................................................................... 420 8.1. Tehnologia vinurilor roze .......................................................................... 420 8.1.1. Producerea vinurilor roze prin macerarea de scurtă durată pe boştină .......................................................................................... 423 8.1.2. Producerea vinurilor roze prin presarea directă a strugurilor negri... 424 8.1.3. Culoarea vinurilor roze ...................................................................... 424 8.2. Tehnologia vinurilor aromate..................................................................... 425 8.2.1. Fluxul tehnologic .............................................................................. 425 8.2.2. Procedeele tehnologice de obţinere a vinurilor aromate .................... 427 8.2.3. Calitatea vinurilor aromate ................................................................ 430 Bibliografie ....................................................................................................... 431 i
CAPITOLUL 9 ETAPELE DE EVOLUŢIE A VINULUI ŞI LUCRĂRILE DE ÎNGRIJIRE............................................................................................... 432 9.1. Caracterizarea etapelor de evoluţie a vinului ..................... , ...................... 432 9.1.1. Etapa de formare a vinului ................................................................ 433 9.1.2. Etapa de maturare a vinului ............................................................... 434 9.1.2.1. Procesele de oxidare ................................................................. 436 9.1.2.2. Condensarea şi polimerizarea taninurilor.................................. 438 9.1.2.3. Reacţiile de copolimerizare a polifenolilor ............................... 440 9.1.2.4. Alte procese chimice ................................................................ 443 9.1.2.5. Păstrarea vinului pe drojdie ...................................................... 445 9.1.2.6. Maturarea vinurilor în vasele de stejar ..................................... 446 9.1.2.7. Folosirea "chipsurilor" din lemn de stejar ................................. 450 9.1.2.8. Maturarea oxidativă a vinurilor ................................................ 450 9.1.2.9. Maturarea diferitelor categorii de vinuri ................................... 452 9.1.2.10. Reducerea etapei de maturare a vinului .................................. 453 9.1.2.11. Dezalcoolizarea sponată a vinurilor ........................................ 454 9.1.3. Etapa de învechire a vinului .............................................................. 455 9.1.3.1. Formarea esterilor în vin .......................................................... 456 9.1.3.2. Hidroliza esterilor din vin ......................................................... 458 9.1.3.3. învechirea vinurilor roşii în vasele de stejar ............................. 460 9.1.3.4. Maturarea şi învechirea oxidativă a vinurilor ........................... 461 9.1.3.5. Maturarea şi învechirea biologică a vinurilor ........................... 463 9.1.3.6. învechirea vinurilor la sticle ..................................................... 465 9.1.3.7. Formarea carbamatului de etil în timpul maturării/învechirii vinului ...................................................................................... 466 14
TRATAT DEVINIFICAŢIE
9.1.4. Etapa de degradare a vinului ............................................................. 467 9.2. îngrijirea vinurilor tinere ........................................................................... 468 9.2.1. Umplerea golului la vase .................................................................. 468 9.2.2. Tragerea vinului de pe depozitul grosier de fermentaţie ....................472 9.2.3. Sulfitarea vinurilor tinere ...................................................................473 9.2.4. Pritocul vinului ..................................................................................474 9.2.5. Egalizarea şi cupajarea vinurilor ....................................................... 479 9.3. Lucrările de condiţionare a vinurilor tinere ............................................... 484 9.3.1. Limpezirea vinurilor tinere.................................................................484 9.3.2. Tratamentul enzimatic al vinurilor.....................................................485 9.3.3. Corecţiile de compoziţie a vinurilor...................................................488 Bibliografie ..... '. ................................................................................................488 CAPITOLUL 10 TEHNOLOGIILE DE CONDIŢIONARE A VINURILOR ......................... 491 10.1. Limpezirea vinurilor prin cleire ...............................................................491 10.1.1. Clasificarea substanţelor cleitoare ................................................... 493 10.1.2. Condiţiile care trebuie respectate la cleirea vinurilor ....................... 464 10.1.3. Cleirea vinului cu gelatină................................................................ 464 10.1.4. Cleirea vinului cu ichtiocol .............................................................. 497 10.1.5. Cleirea vinului cu albumină de ouă.................................................. 498 10.1.6. Cleirea vinului cu cazeină................................................................ 499 10.1.7. Cleirea vinului cu gumă arabică ...................................................... 500 10.1.8. Cleirea vinului cu poliamide sintetice .............................................. 501 10.1.9. Cleirea vinului cu alginat de sodiu................................................... 502 10.1.10. Cleirea vinului cu cu cărbune activ................................................ 503 10.1.11. Cleirea vinului cu betonită............................................................. 504 10.1.12. Atenuarea astringenţei vinurilor roşii prin cleire ........................... 505 10.2. Limpezirea vinurilor prin filtrare.............................................................. 506 10.2.1. Fenomenele de reţinere a particulelor .............................................. 508 10.2.2. Porozitatea şi colmatarea mediilor filtrante ..................................... 509 10.2.3. Influenţa coloizilor şi necesitatea tratamentelor enzimatice............. 510 10.2.4. Mediile filtrante ............................................................................... 510 10.2.5. Tipurile şi procedeele de filtrare....................................................... 516 10.2.5.1. Filtrarea prin aluvionare.......................................................... 516 10.2.5.2. Filtrarea prin plăci poroase ..................................................... 521 10.2.5.3. Filtrarea frontală prin membrane ............................................ 528 10.2.5.4. Filtrarea în flux tangenţial....................................................... 530 10.2.5.5. Influenţa filtrării tangenţiale asupra calităţii vinurilor ............. 535 10.3. Stabilizarea fizico-chimicâ a vinurilor ..................................................... 537 10.3.1. Stabilizarea tartrică.......................................................................... 537 10.3.1.1. Cinetica tartratului acid de potasiu în vin ................................ 537 10.3.1.2. Cinetica tartratului neutru de calciu în vin .............................. 539 10.3.1.3. Testarea stabilităţii tartrice a vinurilor .................................... 539 10.3.1.4. Factorii care influenţează insolubilizarea sărurilor tartrice în vin........................................................................... 543 10.3.1.5. Procedeele tehnologice de stabilizare tartrică a vinurilor ........ 545
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
10.3.2. Stabilizarea faţă de precipitările metalice........................................ 552 10.3.2.1. Precipitările datorate fierului ................................................. 552 10.3.2.2. Precipitarea datorată cuprului ................................................. 563 10.3.3. Stabilizarea faţă de precipitările proteice şi oxidazice..................... 565 10.3.3.1. Precipitarea cauzată de proteine ............................................. 565 10.3.3.2. Precipitarea de natură oxidazică. ........................................... 567 10.3.4. Precipitarea materiilor colorante în vinurile roşii ............................ 569 10.4. Stabilizarea biologică a vinurilor.............................................................. 570 10.4.1. Pasteurizarea vinului ....................................................................... 571 10.4.1.1. Tehnologia de pasteurizare .................................................... 574 10.4.1.2. Procedeele de pasteurizare ...................................................... 576 10.4.2. Electropasteurizarea vinului ............................................................ 580 10.4.3. Filtrarea sterilizantă a vinului .......................................................... 580 10.4.4. Actinizarea vinului.......................................................................... 581 10.4.5. Folosirea substanţelor care inhibă activitatea microorganismelor în vin ........................................................................................................ 581 Bibliografie....................................................................................................... 583 CAPITOLUL 11 ÎMBUTELIEREA VINULUI ......................................................................... 587 11.1. Necesitatea îmbutelierii vinului .............................................................. 587 11.2. Spaţiile pentru îmbuteliere ....................................................................... 587 11.3. Măsurile tehnologice la îmbuteliere......................................................... 588 11.4. Materialele care se folosesc la îmbuteliere .............................................. 590 11.4.1. Buteliile din sticlă ........................................................................... 590 11.4.2. Buteliile din plastic ......................................................................... 594 11.4.3. Buteliile din carton ......................................................................... 595 11.4.4. Dopurile din plută ........................................................................... 596 11.4.5. Dopurile din plastic......................................................................... 601 11.4.6. închiderea buteliilor prin capsulare ................................................. 602 11.4.7. Etichetele pentru vin ....................................................................... 603 11.4.8. Capsulele sau capişoanele pentru decorarea buteliilor .................... 606 11.5. Tehnologia de îmbuteliere ....................................................................... 607 11.5.1. Depaletizarea buteliilor .................................................................. 607 11.5.2. Spălarea şi dezinfectarea buteliilor ................................................. 608 11.5.3. Sterilizarea buteliilor ...................................................................... 610 11.5.4. Umplerea buteliilor ......................................................................... 611 11.5.5. Dopuirea şi capsularea buteliilor .................................................... 615 11.5.6. Etichetarea şi decorarea buteliilor ................................................... 618 11.5.7. Aplicarea timbrului fiscal ............................................................... 619 11.5.8. Ambalarea buteliilor cu vin ............................................................. 619 11.6. Procedeele de îmbuteliere ........................................................................ 619 11.6.1. Imbutelierea sterilă la cald .............................................................. 620 11.6.2. Imbutelierea sterilă la rece .............................................................. 621 Bibliografie .......................................................................................................622
16
TRATAT DE VINIFICAŢIE
CAPITOLUL 12 VINURILE SPECIALE ................................................................................... 623 12.1. Tehnologia de producere a vinurilor spumante ........................................ 623 12.1.1. Metodele de producere a vinurilor spumante .................................. 625 12.1.2. Clasificarea vinurilor spumante ....................................................... 626 12.1.3. Vinurile de bază pentru spumante ................................................... 628 12.1.3.1. Producerea vinurilor de bază pentru spumante în regiunea Champagne .......................................................... 629 12.1.3.2. Producerea vinurilor de bază pentru spumante în podgoriile noastre ................................................................... 632 12.1.3.3. Prelucrarea vinurilor pentru spumante .................................... 636 12.1.4. Tehnologia de producere a vinurilor spumante prin fermentarea în butalii ...................................................................... 636 12.1.4.1. Asamblarea vinurilor materie primă ....................................... 637 12.1.4.2. Tirajul vinului ........................................................................ 638 12.1.4.3. Fermentaţia alcoolică secundară a vinului în butelii .............. 644 12.1.4.4. Remuajul. ............................................................................... 650 12.1.4.5. Degorjarea............ , .................................................................653 12.1.4.6. Egalizarea, dopuirea şi etichetarea buteliilor ...........................655 12.1.4.7. Complexul volatil al vinurilor spumante.................................658 12.1.4.8. Procedee tehnologice noi folosite la obţinerea vinurilor spumante ..................................................................659 12.1.5. Tehnologia de producere a vinurilor spumante prin fermentarea în rezervoare de presiune .................................................................662 12.1.6. Tehnologia de producere a vinurilor spumante prin metoda transvazării ......................................................................................665 . 12.1.7. Tehnologia de producere a muşcaturilor spumante ..........................667 12.1.8. Tehnologia de producere a vinurilor petiante...................................672 12.1.9. Tehnologia de producere a vinurilor perlante ..................................676 12.1.10. Spumarea şi perlarea vinurilor spumante ...................................... 677 12.2. Tehnologia de producere a băuturilor efervescente slab alcoolice ........... 678 12.2.1. Producerea pedantului de struguri ....................................................679 12.2.2. Producerea băuturii slab alcoolice de tipul "wine-cooler" ............... 679 12.2.2.1. Tehnologia de obţinere .......................................................... 680 12.2.2.2. Schemele tehnologice recomandate ........................................ 682 12.2.2.3. Producerea băuturilor "wine-cooler" prin fermentarea secundară în butelii ................................................................................. 682 12.3. Tehnologia de producere a vinurilor spumoase ....................................... 683 12.4. Tehnologia de producere a vinurilor aromatizate......................................686 12.4.1. Tehnologia de producere a vinului pelin ......................................... 687 12.4.2. Vinul aromatizat grecesc de tipul"retsina" .......................................689 12.4.3. Tehnologia de producere a vermutului............................................ 689 12.4.4. Tehnologia de producere a bitterului ...............................................696 12.5. Tehnologia de producere a vinurilor licoroase ......................................... 699 12.5.1. Producerea vinurilor licoroase .........................................................700 12.5.2. Vinurile licoroase de tipul Muscat ................................................. 701 12.5.3. Autentificarea vinurilor licoroase ....................................................702
17
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
12.6. Vinul ecologic .......................................................................................... 702 Bibliografie ....................................................................................................... 703 CAPITOLUL 13 BOLILE ŞI DEFECTELE VINULUI. FENOMENELE DECONTAMINARE ..................................................................................... 706 13.1. Bolile care afectează vinul ....................................................................... 706 13.1.1. Bolile datorate microorganismelor aerobe ....................................... 706 13.1.2. Bolile datorate microorganismelor anaerobe ................................... 710 13.2. Defectele care se întâlnesc la vinurile obişnuite liniştite .......................... 714 13.2.1. Defectele datorate strugurilor .......................................................... 714 13.2.2. Defectele de fermentaţie alcoolică................................................... 716 13.2.3. Defectele de natură chimică şi biochimică ...................................... 717 13.2.4. Defectele accidentale ....................................................................... 718 13.3. Defectele întâlnite la vinurile spumante .................................................... 722 13.3.1. Defectele tehnologice ...................................................................... 722 13.3.2. Defectele accidentale ....................................................................... 723 13.4. Fenomenele de contaminare a vinului ..... ................................................ 724 13.4.1. Contaminarea cu metale grele ......................................................... 724 13.4.2. Contaminarea cu reziduuri de pesticide .......................................... 726 13.4.3. Contaminarea cu micotoxine ........................................................... 727 Bibliografie ....................................................................................................... 727
18
VINIFICAŢIA
ABREVIERI 8
A = Angstrom (10~ cm) atm. = atmosferă (unitate de presiune) °Bé = grade Baume (folosite în areometrie) °C = grade Celsius cl = centilitru 3 cm = centimetru cub d = densitate relativă -24 Da = Dalton (1,661 10 g) DL = doză letală DO = densitate optică eV = electron-volt Fr = frigorii, g = gram 6 μg = microgram (10" gram) hl = hectolitru kDa = kiloDalton kg = kilogram KW = kilowat I = litru -3 μ = micron (10 mm) -6 μl = microlitru (10 litru) -6 μm = micrometru (10 m)
m = metru ml = mililitru mg = miligram min. = minut mechiv = miliechivalent mS = microSimens mV = milivolt 2 N = Newton (1 kg x 1 m/sec ) ng = nanogram -9 nm = nanometru (10 metru) NTU = Unităţi de turbiditate nefelometricâ °Oe = grade Oёchsle (folosite în areometrie) 2 Pa = Pascal (Newton/m ) MPa = megaPascal kPa = kiloPascal rot. = rotaţii sec. = secundă t = tonă temp. = temperatură UV = ultra-violet V = volt vol. = volum
33
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
SIGLE ASAS = Academia de Ştiinţe Agricole şi Silvice ICVV = Institutul de Cercetări pentru Viticultură şi Vinificaţie INRA = Institut National des Recherches Agricoles MAA = Ministerul Agriculturii şi Alimentaţiei SCPVV = Staţiunea de Cercetare şi Producţie Viti-Vinicolă SC = Societate Comercială STAS = Standard de Stat STP = Standard Tehnic Profesional SR = Standard Român OIV = Oficiul Internaţional al Viei şi Vinului OMS = Organizaţia Mondială a Sănătăţii ONVV = Oficiul Naţional al Viei şi Vinului UE = Uniunea Europeană
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Vinificaţia face parte din categoria biotehnologiilor, deoarece la baza obţinerii vinului stă cel mai miraculos proces biologic cunoscut vreodată fermentaţia alcoolică a mustului de struguri de către levuri. Fiind un produs natural cu un conţinut redus în alcool, de numai 7-15 % voi. şi o compoziţie chimică foarte complexă (conţine alcooli, acizi organici, substanţe azotate, aldehide, polifenoli, substanţe minerale, vitamine, enzime etc), vinul rămâne băutura alcoolică cea mai sănătoasă pentru organismul uman. însuşi faptul că de peste 6000 de ani vinul face parte din alimentaţia omului este argumentul cel mai convingător că nu poate fi socotit un produs dăunător organismului. în prezent, circa 60% din populaţia adultă a globului consumă vin în regimul zilnic de alimentaţie. Vinul şi alimentaţia. Cei mai mulţi dintre noi apreciază vinul doar ca o băutură alcoolică şi mai puţin ca un aliment necesar organismului. Pentru cele 7 calorii pe care le dă fiecare gram de alcool metabolizat în organism, vinul se constituie ca un aliment energetic, la care se adaugă rolul acizilor, substanţelor azotate, polifenolilor, substanţelor minerale, vitaminelor şi celorlalte componente ale vinului. Cercetarea ştiinţifică medicală din ultima vreme care s-a focalizat asupra compuşilor nealcoolici din vin, în special asupra polifenolilor, atribuie acestora însuşiri sanogene remarcabile: protectori cardio-vasculari, acţiune anticarcinogenă, antivirală, antihistaminică, antiinflamatorie şi chiar anti SIDA. Greşeala care se face este atunci când se pune semnul de egalitate între alcool şi vin. Peste tot în lume, vinul se foloseşte în lupta pentru combaterea alcoolismului care afectează 8-10% din populaţie, din cauza consumului exagerat de băuturi spirtoase (rachiuri, votcă, brandy, sake, tequila). în China de exemplu, guvernul face campanie împotriva alcoolismului cu tema "opriţi consumul de alcool din orez şi beţi vin". La rândul său Oficiul Internaţional al Viei şi Vinului (O.IV.) face eforturi pentru a da vinului un cadru juridic, promovându-se numai acele practici oenologice care să păstreze caracterul de băutură alcoolică naturală. Vinul consumat cu moderaţie nu numai că nu este dăunător sănătăţii ci, din contră, prezintă aspecte benefice pentru organism. Ipocrizia de a nu recomanda vinul ca băutură sub motivul că s-ar încuraja alcoolismul este deci neîntemeiată, ba chiar ridicolă. Iată ce spunea compatriotul nostru, profesorul I.C. Teodorescu: "... un pahar cu vin la fiecare masă nu numai că nu strică, dar este necesar, folosul lui îl veţi simţi în scurtă vreme. Beţi deci cu încredere un pahar un singur pahar - din vinul cel mai bun şi veţi fi mult mai sănătoşi şi mai mulţumiţi. " (Poezia vinului, apărută în ziarul Curentul din 10 august 1933). 5
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
în cultura multor popoare vinul este considerat o băutură alcoolică compatibilă cu moderaţia, cu bunăstarea şi modul de viaţă echilibrat. Dacă se consumă raţional, vinul nu participă la alcoolism. Nimeni nu recomandă abuzul, deoarece acesta este şi rămâne condamnat. Problema care se pune constă nu în prohibiţia vinului ca băutură alcoolică, ci mai mult în educarea populaţiei cu privire la locul vinului în igiena alimentaţiei. Vinul trebuie consumat în timpul mesei, făcând parte dintr-un regim de hrană echilibrat, bogat mai ales în hidraţi de carbon care atenuează efectul alcoolemiei. Consumaţi cu încredere vinul, apreciaţi şi respectaţi virtuţile acestei băuturi alcoolice. Producţia şi consumul de vin. Pe plan mondial producţia de vin se ridică la 250-270 mil.hl., în timp ce consumul reprezintă numai 220-225 mil.hl. (Suplement au Bulî. O.LV. voi. 72/815-816 din 1999). Există o supraproducţie de vin, mai ales în Europa care este cea mai mare producătoare dar şi consumatoare de vin. Ţările viticole din Uniunea Europeană (UE) produc cele mai mari cantităţi de vin: Franţa 54-57 mil.hl., Italia 51-59 mil.hl., Spania 21-34 mil.hl., Germania 9-10 mil.hl., Portugalia 8-9 mil.hl. etc. Pentru a se reduce supraproducţia de vin şi a preveni eventuala criză economică pe care o poate genera, ţările UE distila anual cantităţi importante de vin din care se obţine alcoolul de vin; de asemenea, cantităţi tot mai mari de struguri se transformă în suc pentru prepararea băuturilor nealcoolice. De subliniat faptul că producţia viti-vinicolă s-a dezvoltat şi în alte ţări, de pe alte continente: Argentina produce anual 13-18 mil.hl., Africa de Sud 8-9 mil.hl. Vinurile din aceste ţări fac o presiune permanentă pentru a accede pe piaţa europeană. România ca ţară viticolă importantă a Europei, asociată la UE, produce anual 7-8 mil.hl. de vin. Producţia de vin depăşeşte cerinţele interne de consum care se ridică la cea. 6 mil.hl., astfel încât se pot exporta 1-2 mil.hl. de vin anual. Avem o industrie a vinului dezvoltată, iar vinurile româneşti sunt bine cotate pe piaţa UE şi cunoscute în multe alte zone ale globului (Japonia, Canada, America, Rusia). Nu ne rămâne decât să promovăm o viticultură de calitate, adică să extindem în cultură soiurile de la care se pot obţine vinuri de înaltă calitate, pentru a putea spori exportul de vinuri. Perspective. Reconstituirea proprietăţii private în viticultură şi revenirea la economia liberă de piaţă au readus în actualitate problemele specifice sectorului de producţie viti-vinicol şi anume: dezvoltarea culturii viţei de vie numai în arealele viticole consacrate (podgoriile vechi, tradiţionale); respectarea sortimentelor de soiuri pe podgorii şi a amplasamentelor pentru noile plantaţii viticole; producerea materialului săditor viticol cu valoare biologică ridicată; represiunea fraudelor în producerea şi comercializarea vinurilor; monopolul Statului asupra alcoolului şi a băuturilor alcoolice; organizarea cooperaţiei viticole. Primele măsuri legislative au fost întreprinse: Legea viei şi vinului nr. 67/1997; Hotărârea Guvernului nr. 582/1998, privind marcarea băuturilor alcoolice; Hotărârea Guvernului nr. 588/1998 referitoare la instituirea regimului 6
TRATAT DE VINIFICAŢIE
de supraveghere fiscală a producerii şi comercializării alcoolului şi băuturilor alcoolice. Aceste măsuri legislative şi altele care vor mai fi luate, au ca scop întărirea controlului Statului într-un sector economic atât de important ca cel al producerii şi comercializării băuturilor alcoolice, cu implicaţii sociale din cele mai mari. Pentru revigorarea şi aşezarea sectorului viti-vinicol pe noul făgaş economic, organizarea Cooperativelor viticole este elementul indispensabil. Cooperativa viticolă reprezintă întreprinderea rurală pentru prosperitatea economică a podgorenilor, în care îşi găsesc locul atât micii producători, cât şi marii producători. Ea asigură mijloacele financiare şi tehnice pentru realizarea producţiei de struguri, valorifică la nivel corespunzător producţia de struguri şi garantează preţurile la vinurile obţinute, face posibil exportul vinurilor de calitate, asigurând astfel veniturile podgorenilor pe care îi pune la adăpost de criza economică. Avertisment. Lucrarea de faţă vine în sprijinul tehnologilor din vinificaţie (ingineri, tehnicieni) cât şi a podgorenilor iscusiţi care, dovedind mult profesionalism, doresc să realizeze vinuri de cea mai bună calitate. în ea se găsesc cunoştinţele teoretice şi practice de care au multă nevoie. Lucrarea se bazează pe o amplă documentare ştiinţifică, începând cu cercetările şi realizările tehnologice din ţara noastră, la care se adaugă rezultatele cercetărilor şi progresele înregistrate în domeniul tehnologiei vinului în principalele ţări viticole din lume. Sunt prezentate probleme cu totul noi pentru tehnologia vinului, care nu se cunosc în literatura noastră de specialitate; actualizate cunoştinţele despre struguri ca materie primă pentru vinificaţie; tehnologiile de producere a vinurilor; îngrijirea şi condiţionarea vinurilor tinere; maturarea şi învechirea vinurilor; îmbutelierea vinurilor. Sunt introduse normele tehnologice şi reglementările Oficiului Internaţional al Viei şi Vinului (O.I.V.), precum şi cele ale Uniunii Europene (U.E.) către care ţara noastră se îndreaptă. Specialiştii vor găsi în lucrare soluţiile practice concrete de care au multă nevoie. Totodată îşi vor îmbogăţi cunoştinţele teoretice necesare pentru confruntările cu oenologii din alte ţări. Dar, după cum se ştie, orice lucrare nu poate oferi totul. Erorile, cât şi prejudecăţile, trebuie combătute cu aceeaşi forţă. Oferim în acest sens cititorilor dictonul latin "Per vitem ad vita/n ", în traducere liberă "prin viţa de vie spre viaţă ". Autorii
7
TRATAT DE VINIFICAŢIE
CAPITOLUL X STRUGURII - MATERIA PRIMĂ PENTRU VINIFICAŢIE Strugurii reprezintă materia primă pentru vinificaţie şi se caracterizează prin anumite însuşiri tehnologice care trebuie cunoscute şi urmărite an de an, de către tehnologul vinificator. Organizarea liniilor tehnologice de prelucrare a strugurilor, alegerea utilajelor, stabilirea randamentelor tehnologice şi a indicilor de calitate pentru produsele obţinute din struguri, se bazează în primul rând pe cunoaşterea materiei prime. Studiul strugurilor ca materie primă pentru vinificaţie, cuprinde următoarea tematică: alcătuirea morfologică a strugurilor; evoluţia formării strugurilor; substanţele organice şi minerale care se acumulează în struguri; evoluţia procesului de maturare a strugurilor şi stabilirea momentului optim de recoltare; analiza compoziţiei mecanice a strugurilor la maturare şi stabilirea randamentelor tehnologice; cunoaşterea indicilor tehnologici ai strugurilor, la soiurile pentru vin. 1.1. ALCĂTUIREA MORFOLOGICĂ A STRUGURILOR Din punct de vedere morfologic, strugurele este alcătuit din două părţi distincte: ciorchinele şi boabele. Ciorchinele reprezintă scheletul sau şarpanta ramificată a strugurelui, iar boabele reprezintă fructele în care se acumulează apa, substanţele organice şi minerale ce fac parte din compoziţia chimică a strugurilor. Bobul strugurelui este o bacă, alcătuită din pieliţă sau epicarp, pulpă sau mezocarp şi seminţe. Schematic, alcătuirea morfologică a strugurelui se prezintă astfel:
35
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
Prin zdrobirea şi presarea strugurilor se obţine mustul, în proporţie de 6085%. Acesta se prezintă ca un lichid tulbure, deoarece are în suspensie resturi de pieliţe, pereţi celulari, substanţe celulozice, materii pectice, proteine floculate etc. Fracţiunea solidă care rămâne după extragerea mustului, poartă denumirea de boştină şi reprezintă 15-35%. Ciorchinii. Formează scheletul strugurilor şi reprezintă 3-8% din greutatea acestora. Ponderea ciorchinilor este în funcţie de soi, gradul de maturare a strugurilor, starea sanitară a recoltei (struguri mucegăiţi, atacaţi de mană, de molii) şi condiţiile pedoclimatice locale care caracterizează fiecare podgorie. Un procent mare de ciorchini se înregistrează la strugurii meiaţi, mărgeluiţi, precum şi în cazul recoltelor avariate (bătute de grindină, struguri putreziţi, îngheţaţi etc). Morfologic, ciorchinele este alcătuit din pedunculul strugurelui, axa sau rahisul ciorchinelui, ramificaţiile secundare şi terţiare. Ultimele ramificaţii, cele mai scurte, de care sunt prinse boabele, poartă denumirea de pedicele. Acestea se termină cu o porţiune lăţită numită burelet pe care se fixează bobul. Majoritatea soiurilor pentru struguri de vin au ciorchini lignificaţi, astfel încât strugurii devin rigizi şi se zdrobesc uşor în timpul transportului. Pedunculul fiind lemnificat, scurt şi gros", îngreunează recoltarea strugurilor. Puţine sunt soiurile la care pedunculul strugurilor rămâne semilemnificat sau chiar erbaceu şi se recoltează uşor (Plăvaie, Aramon, Ardeleancă şi unii hibrizi producători direcţi). Compoziţia chimică a ciorchinilor este apropiată de cea a frunzelor şi cârceilor: apă 78-80%, celuloză 5-10%, tanin 3-5%, substanţe minerale 2-3%, substanţe azotate 1,5-2% etc. In timpul vinificării strugurilor, ciorchinii reprezintă sediul unor schimburi osmotice şi anume: apa din ciorchini trece în must, care este un mediu hipertonic bogat în zaharuri; o parte din alcoolul care se formează în must, în timpul fermentaţiei alcoolice, este absorbit de ciorchini.Aceste procese osmotice contribuie la diluţia mustului şi diminuarea conţinutului în alcool a vinului. De aceea, majoritatea vinificatorilor procedează la îndepărtarea ciorchinilor, prin operaţiunea tehnologică prealabilă de desciorchinare a strugurilor. Rolul util al ciorchinilor în vinificarea strugurilor este numai de ordin fizic: drenează scurgerea mustului din boştină, uşurând presarea; permite pătrunderea aerului (oxigenului) în masa boştinei, favorizând înmulţirea levurilor. Boabele. La soiurile pentru struguri de vin, boabele reprezintă 92-97% din greutatea strugurelui. într-un kilogram de struguri, intră 450-1000 de boabe. între mărimea şi greutatea boabelor există o corelaţie directă. în general, soiurile pentru struguri de vin au boabe de mărime mijlocie sau mică, foarte suculente. Structura fizică a boabelor este următoarea: pieliţe 7-12%, pulpă sau miez 80-92%, seminţe 2-8% din greutatea boabelor. în timpul maturării strugurilor, raporturile cantitative dintre componentele fizice ale boabelor se modifică: ponderea pieliţelor şi seminţelor se micşorează pe măsură ce procesul de maturare avansează; sporeşte cantitatea de pulpă şi implicit de must în boabe. Pieliţa sau epicarpul este învelişul exterior al bobului, constituit din 6 până la 10 straturi de celule cu membrane groase (1,5-4,0 u.m). Partea externă a 36
TRATAT DE VINIFICAŢIE
pieliţei, denumită epidermă sau cuticulă, este formată dintr-un strat de celule şi reprezintă 1,5% din greutatea pieliţei. Cuticulă este lucioasă şi acoperită cu un strat ceros de pruină care dă aspectul brumat şi catifelat al boabelor. Prin intermediul pruinei sunt reţinute pe suprafaţa boabelor celulele de levuri şi de bacterii aduse de vânt sau de insecte. Aceste microorganisme ajung în must, odată cu prelucrarea strugurilor. După cuticulă urmează hipoderma formată din mai multe straturi de celule, în care se acumulează substanţele antocianice şi odorante din struguri. Pentru extragerea acestor substanţe din pieliţele strugurilor este necesară macerarea peliculară în procesul tehnologic de vinificare a strugurilor. Compoziţia chimică a pieliţelor: apă 75-80% din greutatea pieliţei, substanţe azotate 2-3%, zaharuri (pentozani) 0,5-1,0%, acizi organici 0,2-0,3%, taninuri catechinice mult mai fine decât cele din ciorchini 0,5-1,0%, materii colorante (flavone la strugurii albi, antociani şi flavone la strugurii negri), arome primare terpenice şi pirazinice, materii pectice etc. Prin procedeul tehnologic de macerare peliculară şi fermentare pe boştină, aceste substanţe sunt extrase din pieliţe şi trec în must şi vin. Pieliţa boabelor devine elastică odată cu intrarea strugurilor în pârgă; ea se întinde şi se subţiază pe măsură ce boabele cresc în volum, prin afluxul continuu de apă şi de zaharuri în struguri. Ca urmare, în urma ploilor abundente în perioada de maturare a strugurilor, pieliţa poate crăpa, au loc pierderi de must iar boabele sunt invadate de mucegai. Rezistenţa la fisurare a pieliţei boabelor este în funcţie de soi: strugurii care au pieliţe groase (soiurile Traminer, Crâmpoşie, Cabernet Sauvignon) sunt rezistenţi la fisurare, în timp ce strugurii cu pieliţe subţiri cedează foarte uşor la fisurarea boabelor (cazul soiurilor Fetească regală, Frâncuşă, Mustoasă de Măderat). Pulpa sau mezocarpul reprezintă partea cărnoasă a bobului, cea mai importantă din punct de vedere tehnologic (80-92% din greutatea bobului). Este constituită din 20-30 de straturi de celule cu membranele celulozice foarte subţiri, care se rup uşor pentru a ceda mustul. Celulele sunt mari, cu vacuole enorme în care se adună cantităţi mari de apă şi substanţe elaborate (zaharuri, acizi, substanţe azotate, substanţe minerale, enzime, vitamine etc). Compoziţia chimică a pulpei, exprimată în g/kg must: apă 700-780, zaharuri 150-250, acizi organici liberi 2-5, săruri ale acizilor organici 3-10, substanţe azotate 0,5-1,0, substanţe minerale 2-3 etc. Constituenţii esenţiali ai pulpei boabelor de struguri sunt zaharurile şi acizii organici. Raportul dintre aceste componente condiţionează calitatea strugurilor. Atât la strugurii albi, cât şi la cei coloraţi, culoarea pulpei, respectiv a mustului, este alb-verzuie sau galben-aurie. Numai în cazul soiurilor tinctoriale (Alicante Bouschet, Gamay) şi a unor hibrizi producători direcţi, pulpa boabelor şi mustul sunt de culoare roşie, deoarece o parte din substanţele antocianice se acumulează şi în pulpă. De asemenea, substanţele aromate la unele soiuri se acumulează în primele straturi de celule ale pulpei. 37
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
Seminţele reprezintă 2-8% din greutatea boabelor, respectiv 40-65% din masa tescovinei uscate (după presare). Boabele conţin între 1 şi 4 seminţe, obişnuit 2-3 seminţe. Numai la soiurile apirene seminţele lipsesc, deoarece ovarul florii se dezvoltă fără fecundare (partenocarpic). Seminţele de struguri sunt de mărime mijlocie (5-8 mm lungime şi 3-5 mm lăţime), piriforme şi cu tegumentul lemnificat. S-a constatat că există o anumită corelaţie între numărul de seminţe, greutatea sau mărimea bobului, conţinutul în zaharuri şi aciditate. Boabele care au multe seminţe sunt mai mari, acumulează mai puţine zaharuri şi mai mulţi acizi; în schimb, cele cu puţine seminţe sunt mai mici şi acumulează cantităţi mai mari de zaharuri. Compoziţia chimică a seminţelor: apă 25-45% din greutatea seminţelor, celuloză 44-57%, tanin 5-8%, lipide 9-18%, substanţe minerale 2-4%. Pentru a se evita trecerea acestor constituenţi nedoriţi în must şi vin, este necesar să se evite zdrobirea seminţelor prin operaţiunile mecanice de prelucrare a strugurilor. Prin contactul prelungit al mustului cu seminţele în timpul procesului de macerarefermentare pe boştină, la vinurile roşii şi aromate, o mare parte din substanţele chimice aflate în seminţe trec în vin, influenţând calitatea acestuia. Ponderea mare a seminţelor în struguri influenţează randamentele tehnologice în must, în sensul că ele sunt mai mici. Pe de altă parte, seminţele ocupă mult loc în căzile şi cisternele de macerare-fermentare a mustului pe boştină. De aceea, tendinţa este să se creeze soiuri de struguri pentru vin fără seminţe, care acumulează cantităţi mai mari de zaharuri şi asigură obţinerea unor randamente în must mai ridicate. 1.2. FORMAREA ŞI EVOLUŢIA STRUGURILOR In formarea şi evoluţia strugurilor se deosebesc patru etape distincte: creşterea erbacee a strugurilor, pârga, maturarea şi supramaturarea. La soiurile pentru struguri de vin, durata acestei perioade este cuprinsă între 90 şi 120 de zile, în funcţie de soi, podgorie şi evoluţia condiţiilor climatice anuale. Creşterea erbacee a strugurilor. Corespunde etapei de formare a strugurilor, în care se realizează creşterea ciorchinelui şi a boabelor. începe odată cu legatul florilor şi durează până la intrarea strugurilor în pârgă. Pentru această etapă sunt necesare 50 până la 60 de zile. Ciorchinii cresc intens până la înfloritul viţei de vie, când ating 75% din mărimea lor normală. Boabele au o perioada de creştere prin multiplicarea celulelor timp de 3-4 săptămâni, după care continuă să crească în volum prin elongaţia celulelor. In această etapă strugurii se comportă ca toate organele verzi ale plantelor, reuşind să-şi sintetizeze 1/5 din necesarul de substanţe plastice. Sporirea în volum şi greutate a boabelor se face pe seama afluxului continuu de asimilate din frunze. în timpul creşterii erbacee, zaharurile care vin din frunze nu se acumulează în boabe, deoarece sunt consumate pentru multiplicarea celulelor. în schimb se acumulează cantităţi mari de acizi (până la 16-18 g/l de must), ca produşi de oxidare incompletă a zaharurilor în urma procesului intens de 38
TRATAT DE VINIFICAŢIE
respiraţie a boabelor. Abia spre sfârşitul etapei de formare a strugurilor, pe măsura afluirii din frunze a unor cantităţi tot mai mari de asimilate, boabele încep să-şi modifice compoziţia chimică: apar zaharurile, compuşii fenolici (antocianii şi taninurile), aminoacizii etc. Formarea strugurilor este însoţită adesea de fenomenele de meiere şi mărgeluire a boabelor. Manifestarea puternică a acestor fenomene la unele soiuri, în anii cu condiţii climatice nefavorabile în timpul înfloritului şi legării florilor, afectează producţia de struguri. Pârga strugurilor. Reprezintă saltul calitativ în formarea şi evoluţia strugurilor, caracterizat prin reducerea intensităţii procesului de respiraţie a boabelor, diminuarea sistemelor enzimatice, modificarea conţinutului în azot proteic şi acumularea zaharurilor în struguri. Intrarea strugurilor în pârgă este amorsată prin diminuarea progresivă a sintezei hormonilor de creştere (reducerea intensităţii de creştere a lăstarilor) şi afluxul sporit de asimilate din frunze. Boabele îşi încetează şi ele creşterea fiziologică, deoarece s-au format seminţele şi nu se mai sintetizează hormonii necesari. Pârga este o etapă de scurtă durată - 15-20 de zile - în funcţie de natura biologică a soiurilor. Ea este marcată prin schimbarea culorii boabelor care pierd aspectul erbaceu (dispare clorofila), pentru a deveni translucide la strugurii albi şi colorate la strugurii roz sau negri; boabele încep să se înmoaie, datorită hidrolizei protopectinelor care asigurau fermitatea pulpei. Aceste modificări sunt însoţite de o migrare intensă a zaharurilor către struguri, care în scurt timp ajung Ja 60-80 g/l de must. în paralel cu acumularea zaharurilor începe formarea antocianilor şi aromelor în struguri. Conţinutul în acizi scade brusc şi continuă să descrească pe toată perioada de maturare a strugurilor. Maturarea strugurilor. Corespunde perioadei de evoluţie în care strugurii acumulează cantităţile cele mai mari de zaharuri, de compuşi fenolici şi de arome. Boabele acţionează ca un receptor, în sensul că afluxului sporit de zaharuri din frunze îi corespunde şi o cantitate mare de apă absorbită de plantă din sol, pentru a se realiza echilibrul osmotic. Ca urmare, strugurii sporesc în greutate şi volum, astfel încât producţia este cea mai mare. în toată această etapă de maturare a strugurilor, aciditatea se reduce, în principal prin degradarea acidului malic, neutralizarea acizilor de către bazele absorbite din sol şi diluarea acizilor prin afluxul continuu de apă în boabele strugurilor. La un moment dat, aproape brusc, afluxul fiziologic de zaharuri în struguri se întrerupe, maturarea deplină a strugurilor fiind atinsă. Acest stadiu corespunde conţinutului maxim de zaharuri în boabele strugurilor, în funcţie de soi şi de condiţiile climatice ale anului. Maturarea strugurilor durează 30-40 de zile (4-5 săptămâni), majoritatea soiurilor pentru struguri de vin încadrându-se în epocile IV şi V de maturare. Până la 15 - 20 septembrie maturarea strugurilor este realizată şi începe campania de vinificaţie. Supramaturarea strugurilor. Odată atinsă maturarea deplină, strugurii intră în supramaturare (postmaturare). în această etapă strugurii îşi întrerup legătura fiziologică cu viţa, în sensul că încetează afluxul de zaharuri din frunze şi 39
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
de apă din sol. începe procesul de pierdere a apei din boabe prin intensificarea transpiraţiei şi evaporării, dacă condiţiile climatice sunt favorabile. Ca urmare, sucul celulelor din pulpa boabelor se concentrează în zaharuri; aciditatea, deşi se concentrează, continuă să scadă prin degradarea acizilor malic şi tartric sub acţiunea radiaţiilor solare. Supramaturarea strugurilor este însoţită adesea de atacul ciupercii Botrytis cinerea (botritizarea strugurilor). Miceliul ciupercii perforează pieliţa boabelor şi prin intermediul enzimelor pe care le secretă, dezorganizează ţesuturile bobului. Boabele pierd cu uşurinţă apa şi se realizează o concentrare mare a zaharurilor (boabele se stafidesc). Ciuperca consumă în special acizii din boabe şi mai puţin zaharurile, iar prin acţiunea diastazelor pe care le secretă din abundenţă se formează o serie de compuşi chimici noi (glicerolul, butilenglicolul, acidul gluconic), care ameliorează calitatea strugurilor. De aici şi denumirea de "putregai sau mucegai nobiî''. Prin supramaturare strugurii pierd din greutate şi volum, astfel încât producţia scade. Pierderile de producţie care se înregistrează trebuie compensate prin cantităţile sporite de zaharuri din struguri (calitatea recoltei). De aceea, supramaturarea strugurilor se urmăreşte a fi realizată numai la soiurile de înaltă calitate (Grasă de Cotnari, Tămâioasă românească, Sauvignon, Chardonnay), în podgoriile cu condiţii climatice foarte favorabile pentru maturare. Dubla maturare a strugurilor. Aceasta se realizează prin recoltarea strugurilor într-un stadiu avansat de maturare, după care sunt lăsaţi să se deshidrateze timp îndelungat (2-3 luni), prin aşezarea lor pe un strat de paie sau grătare din lemn, în spaţii curate şi bine aerisite. în aceste condiţii, apa din struguri se elimină aproape în totalitate şi se dublează concentraţia în zaharuri. Prin această tehnologie de migală se obţin vinurile speciale de "paie" (vins des pailles) în regiunea viticolă Cote du Jura, din Franţa. 1.3. SUBSTANŢELE ORGANICE ŞI MINERALE CARE SE ACUMULEAZĂ ÎN STRUGURI Strugurii la sfârşitul perioadei de maturare, deci la recoltare, au o compoziţie chimică, foarte complexă (tabelul 1.1). Ei conţin: apă în proporţie de 78-85%, zaharuri 15-25%, acizi organici 0,5-2%, substanţe azotate 0,5-1,2%, compuşi fenolici 0,01-1%, lipide 0,08-0,2%, substanţe minerale 1-3%, substanţe odorante, materii pectice, enzime, vitamine etc. Dinamica acumulării acestor substanţe în struguri este în funcţie de soi, podgorie şi lucrările de întreţinere a plantaţiilor viticole. Condiţiile climatice anuale influenţează puternic cantităţile de substanţe organice şi minerale care se acumulează în struguri. De aici şi nivelul calitativ diferit al recoltelor de struguri, care se înregistrează de la un an la altul.
40
TRATAT DE VINIFICAŢIE Tabelul 1.1. Compoziţia chimică a strugurilor (valori exprimate în % din greutatea prospătă) Nr. crt.
Componentele chimice
în ciorchini
1 2
APA ZAHARURI - Glucoza - Fructoză - Zaharoză - Pentozani ACIZI ORGANICI - Acid tartric - Acid malic - Acid citric - Acid gluconic POLIFENOLI - Taninuri - Antociani SUBSTANŢE AZOTATE - Aminoacizi - Polipeptide - Proteine - Amine biogene LIPIDE - Acizi graşi - Fitosteroli MATERII PECTICE - Protopectine - Pectine - Gume AROME PRIMARE - Terpenoli - Glicozide terpenice SUBSTANŢE MINERALE POLIZAHARIDE - Celuloză VITAMINE (B, H, PP, C) ENZIME
78-80
pieliţe 75-80
-
-
0,5-1,5
0,5-1,0
0,5-1,5 0,1-0,5
0,2-0,5 0,01-0,02
3-5
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12
In boabe pulpă 80-85
seminţe 25-45
7-12,5 8-13 0,1-0,15 0-0,1
4-5
-
0,3-0,8 0,05-0,1 0,02-0,09 0,01-0,02
-
0,5-1,0 0-2
0,01-0.02 soiurile tinctoriale
5-8
1-1,2 0,5-0,8
0,02-0,1 0,2-0,3 0,05-0,1
0,5-2,0 0,2-0,5
-
-
0,5-1,0 0,01-0,2 0,01-0,1 0-0,02
0,01-0,02
0,08-0,2 0,01-0,04
0,01-0,05
9-18
-
-
-
-
-
-
-
0,01-0,05
-
0,02-0,1
0,5-0,2 0,01-0,5
2-3
0,01-0,1 0,1-0,5 0,5-1
urme urme 0,2-0,3
5-10
3-4
-
0,1-0,2 0,01-0,08
44-57
-
Pectolaze
Oxido reductaze, Liaze
-
2-4
-
41
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ________________________________ __
1.3.1. Apa din struguri Strugurii conţin cantităţi mari de apă, pe care viţa de vie o absoarbe din sol prin procesul de nutriţie minerală. In funcţie de gradul de maturare a strugurilor şi de regimul precipitaţiilor în podgorie, conţinutul în apă poate reprezenta 75-88% din greutarea strugurilor. în timpul precipitaţiilor, strugurii pot să reţină direct cantităţi mici de apă care nu depăşesc 3-4% din greutatea lor. La recoltarea şi vinificarea strugurilor se produce o diluare a mustului cu apă, uneori în proporţie de până 20%. Prin analiza izotopică a apei conţinută în must, respectiv a raportului izotopic 180/160 se poate stabili dacă apa provine în totalitate din struguri sau este de natură exogenă (adăugată în must). Adausul de apă în must sau în vin este o practică frauduloasă (Reglementarea UE, nr. 822/87), toleranţa admisă fiind în limitele strict tehnologice de 1-2%. Pentru ca vinurile să nu fie suspectate de adaos de apă, va trebui să existe la fiecare podgorie o bancă de date cu analizele izotopice a apei din struguri. 1.3.2. Zaharurile sau glucidele Zaharurile reprezintă substanţele organice care se acumulează în struguri în cantităţile cele mai mari, obişnuit 150-250 g/l de must şi chiar mai mult. Frunza este laboratorul de sinteză a zaharurilor, iar migrarea lor în struguri este favorizată de reducerea competiţiei trofice şi hormonale dintre lăstari şi struguri. Din punct de vedere chimic, zaharurile sunt substanţe ternare constituite din trei elemente: carbon, hidrogen şi oxigen. Lanţul atomilor de carbon poartă funcţii alcoolice şi carbonilice. Clasificarea zaharurilor se face după două criterii: numărul atomilor de carbon din moleculă şi natura funcţiei carbonil (aldehidice sau cetonice). Se deosebesc: - ozele (monozaharidele), care au mai puţin de 7 atomi de carbon în moleculă. La atomii de carbon C, sau C2 există o grupare carbonil, aldehidică sau cetonică, de unde denumirea de aldoze sau cetoze. Lanţul atomilor de carbon fiind relativ scurt, dă o oarecare stabilitate moleculei, ozele nefiind hidrolizabile. După numărul de atomi de carbon din moleculă, ozele se împart în trioze, tetroze, pentoze, hexoze şi heptoze. în struguri se acumulează în cantităţi mari hexozele şi mai puţin pentozele. - ozidele (polizaharidele), sunt constituite din două sau mai multe monozaharide, unite între ele prin legături glicozidice. Lanţul atomilor de carbon fiind lung, aceasta face ca ozidele să fie mai puţin stabile şi prin hidroliză acidă sau enzimatică să se desfacă în ozele (monozaharidele) din care sunt formate. La rândul lor, ozidele pot fi holozide sau heterozide. Holozidele au în constituţia lor numai monozaharide, pe când heterozidele conţin şi o componentă neglucidică numită aglicon sau genină care dă specificitate heterozidei. în figura 1.1. este prezentată clasificarea zaharurilor din struguri. Se constată prezenţa atât a monozaharidelor cât şi a polizaharidelor. Monozaharidele sunt însă cele mai importante, deoarece reprezintă peste 95% din totalul zaharurilor care se acumulează în struguri. 42
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Hexoze
<
glucoza fructoză galactozâ
OZE sau MONOZAHARIDE
Pentoze
Oizaharide
GUCIDELE DIN STRUGURI (Zaharide)
OZIDE
Polizaharide Holozide
sau
POLIZAHARIDE compuşi antocianici
"*< Heterozide
substanţe tanante Figura 1.1. - Categoriile de zaharuri din struguri
1.3.2.1. Monozaharidele Sunt reprezentate în struguri, prin hexoze şi pentoze. Structura chimică a monozaharidelor se caracterizează printr-o catenă neramificată de atomi de carbon, de care se leagă numeroase grupe hidroxil şi o grupă carbonil (aldehidică sau cetonică). Din cauza grupelor hidroxil în număr mare, monozaharidele sunt solubile în apă, greu solubile în alcool şi insolubile în eter, cloroform şi în hidrocarburi. Grupa carbonil nu se află în stare liberă, ca la aldehide şi cetone; ea formează cu una din grupele hidroxil un semiacetal ciclic (lactol). în structura ciclizată astfel rezultată, grupa carbonil este mascată şi în locul ei apare o nouă grupă numită hidroxil glicozidic, cu proprietăţi deosebite faţă de ceilalţi hidroxili din moleculă. Ciclizarea catenei atomilor de carbon se produce la nivelul oxigenului de la funcţia (grupa) carbonil, creându-se un punct ozidic. în cazul hexozelor: 43
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
- la aldoze, punctul ozidic se stabileşte începând cu carbonul C, sau cu C5 când se formează un ciclu hexagonal ca cel al piranului, zahărul numindu-se piranoză, fie cu carbonul C4 când se formează un ciclu pentagonal ca cel al furanului, zahărul numindu-se furanoză; - la cetoze, punctul ozidic se stabileşte începând cu carbonul C2, fie cu carbonul C6 pentru a forma o piranoză, sau cu carbonul C5 pentru a forma o furanoză. Monozaharidele, în stare liberă, sunt stabile în formele piranozice, pe când cele din componenţa di- şi polizaharidelor apar în formele furanozice. Configuraţia sterică. Aceasta se referă la configuraţia atomului de carbon asimetric cel mai îndepărtat de grupa carbonil. S-a constatat că în moleculele de zaharuri, funcţia alcool secundară cea mai îndepărtată de funcţia carbonil are grupa -OH situată întotdeauna de aceeaşi parte: - spre partea dreaptă faţă de funcţia carbonil, în care caz zaharurile aparţin seriei D; - spre stânga"faţă de funcţia carbonil, în care caz zaharurile aparţin seriei L. Prezenţa atomilor de carbon asimetrici în configuraţia ciclică a moleculelor de zaharuri determină existenţa izomerilor optici : dextrogiri (+), levogiri (-) şi amestecuri racemice (±). Deoarece între configuraţia sterică a moleculelor şi sensul de rotaţie a planului luminii polarizate nu există relaţii simple, este necesar ca la definirea monozaharidelor, în afară de semnul (+) sau(-) care arată sensul rotaţiei, să se folosească şi literele D şi L pentru a indica configuraţia sterică. Pot să existe zaharuri D (+) şi D (-), de asemenea L (+) şi L (-). De exemplu, glucoza din struguri este D (+) iar fructoza D (-) (izomeri chirali). Hexozele. Monozaharidele din grupa hexozelor sunt reprezentate în struguri prin glucoza şi fructoza; în cantităţi foarte mici se află şi galactoza. Glucoza este prezentă sub formă de a-D (+) glucopiranoză, fructoza sub formă de (3 D (-) fructofuranoză şi galactoza sub formă de a D (+) galactopiranoză (figura 1.2). H-
a D(+) glucopiranoză
OH
H-9-OH
X
H-C-OH O HO-C-H HO-C-H HC^ CH2OH
HO-C-H H6-OH HC— CH2OH (3 D(-) fructofuranoză
a D(+) galactopiranoză
Figura 1.2. - Hexozele din struguri
44
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Hexozele provin din struguri, în urma asimilaţiei clorofiliene: - fie direct, plecând de la zaharoză (C^LL^On) care este sintetizată de viţă în frunze, circulă prin vasele liberiene şi migrează în boabele strugurilor (pulpă), unde este hidrolizată de către enzimele din grupa invertazelor în glucoza şi fructoza; - fie indirect, plecând de la amidon (C6H10O5)„ care este depus ca substanţă de rezervă în pereţii celulari în perioadele când viţa sintetizează cantităţi mari de zaharuri; prin hidroliză se transformă în glucoza. Glucoza (C6H1206) sau zahărul de struguri este o aldohexoză denumită şi dextroză. în perioada de formare a strugurilor glucoza este zahărul dominant. La maturarea strugurilor, glucoza reprezintă între 70 şi 120 g/l de must. Este mai puţin dulce decât fructoza. în timpul fermentaţiei, levurile transformă aproape în totalitate glucoza în alcool etilic şi dioxid de carbon; numai o mică parte din glucoza este oxidată şi transformată în acid gluconic: 1
CH2OH - (CHOH)4-CHO> /202 -» CH2OH - (CHOH)4 - COOH ^—^__ Glucoza ^—-^ Acid gluconic
Pe cale industrială, glucoza se obţine prin hidroliză amidonului şi este însoţită de un diglucozid cu gust amar numit genţiabioză, care nu este fermentat de către Ievuri. De aceea, glucoza tehnică nu se foloseşte în vinificaţie, iar glucoza pură este foarte scumpă. Fructoza (Qî^gCte) sau zahărul de fructe, este o cetohexoză denumită şi levuloză. La maturarea deplină a strugurilor, fructoza reprezintă 80-130 g/l de must, depăşind uşor cantitatea de glucoza. Fructoza este foarte solubilă în apă, iar soluţia obţinută este de două ori mai dulce decât soluţia de glucoza. Prin fermentaţia alcoolică suferă aceleaşi transformări ca şi glucoza, cu deosebirea că ritmul de transformare a fructozei este mai lent din cauza consumului preferenţial al levurilor faţă de glucoza. De aceea, în cazul vinurilor dulci naturale, zaharurile rămase nefermentate sunt reprezentate în principal de fructoza. în timpul fermentaţiei, prin oxidare, o mică parte din fructoza este transformată în acidul 5cetofructozanic (CH2OH - CQ - (CHOH)3 - COOH). Galactoza se acumulează în struguri în cantităţi foarte mici, care nu depăşesc 100 mg/l de must. în stare liberă este prezenta în formă ocD (+) galactopiranoză. Cea mai mare parte din galactoza intră în alcătuirea gumelor şi mucilagiilor din struguri. Pentozele. Zaharurile din grupa pentozelor se găsesc în struguri în cantităţi foarte mici, de 0,5-1,7 g/l de must. Sunt reprezentate prin arabinoză, xiloză şi riboză {figura 1.3). Spre deosebire de hexoze, pentozele nu sunt fermentescibile şi se regăsesc în totalitate în must şi vin. Parte din ele se oxidează şi formează derivaţi cetonici - cazul xilozanului care rezultă prin oxidarea xilozei. Majoritatea pentozelor intră în alcătuirea polizaharidelor din struguri (arabani, xilani), a gumelor şi mucilagiilor. în timpul fermentaţiei alcoolice, prin hidroliză, pentozele sunt eliberate din aceşti compuşi chimici şi trec în vin. în ceea ce priveşte riboza, ea intră în alcătuirea unor enzime şi a acizilor ribonucleici. 45
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
CHO H-C-OH I HO-C-H CHO
HO-C-H i CH.OH L(+) arabinoza
rHO H-C-OH I HO-C-H H-C-OH I H-C-OH I H-C-OH H-C-OH i i CH2OH CHOH D(+) xiloza
D(-) riboza
Figura 1.3. - Pentozele din struguri
1.3.2.2. Polizaharidele Acestea sunt zaharuri cu moleculă mare, constituite din două sau mai multe monozaharide. Se acumulează în struguri în cantităţi mici, de numai 1-5 %. Cele mai importante sunt polizaharidele care derivă de la hexoze, denumite generic hexozani şi reprezentate prin glucani, fructozani, manani. Polizaharidele care derivă din pentoze, denumite pentozani, sunt mai puţin importante şi sunt reprezentate prin arabani şi xilani. Strugurii conţin şi polizaharide mixte, alcătuite din monozaharide diferite. Din această categorie fac parte: zaharoza, gumele şi mucilagiile. Hexozanii. Sunt polizaharide cu consistenţă gelatinoasă, prezente în cantităţi mari în strugurii atacaţi de mucegaiuri. Cel mai important este dextranul, care este un glucan cu catena principală alcătuită din molecule de glucoza înlănţuite prin legături 1,6- oc-glicozidice:
în timpul prelucrării strugurilor, cea mai mare parte din dextran rămâne în boştină. Având însuşiri de coloid, dextranul se opune limpezirii mustului şi vinului, colmatează filtrele sub forma unui strat mucilaginos care îngreunează filtrarea. Pentozanii. Sunt prezenţi în cantităţi mai mari, în seminţele strugurilor (45%), în ciorchini şi în pieliţe (1-3%). Cel mai semnificativ pentozan este arabanul, având o structură complexă cu multe ramificaţii, în care resturile de L (+) arabinoza se găsesc în formă furanozică, înlănţuite prin diferite tipuri de legături glicozidice. în timpul prelucrării strugurilor, pentozanii sunt hidrolizaţi şi eliberează monozaharidele din care sunt alcătuiţi. 46
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Zaharoza (C12H220n). Este o dizaharidă mixtă, alcătuită dintr-o moleculă de oc-glucopiranoză şi una de p-fructofuranoză, unite printr-o legătură l,2-a,(3glicozidică:
ot-D(+)-glucopiranozâ
p_D(-)- fructofuranoză
Zaharoza este prezentă în struguri în cantităţi mici, care nu depăşesc 3 g/l de must. Numai în strugurii de hibrizi producători direcţi americani, poate ajunge până la 7-9 g/l. Ca dizaharid,.zaharoza nu este asimilată direct de levuri (nu este. fermentescibilă); însă în timpul prelucrării strugurilor, prin hidroliza enzimatică (acţiunea invertazei), zaharoza este descompusă în glucoza şi fructoză, adică în zaharuri fermentescibile. în soluţie apoasă, zaharoza este dextrogiră [a]D20 = + 66,5°. în urma hidrolizei, D (-) fructoză care rezultă este puternic levogiră iar D (+) glucoza slab dextrogiră, astfel încât soluţia obţinută devine levogiră [cx]D20 = - 40.5°. De aici, denumirea de invertire care se dă acestei hidrolize (invertirea zaharozei). Fenomenul: Zaharoza ------> Glucoza + Fructoză +66,5° +53,5° - 94°
în anii nefavorabili pentru maturarea strugurilor, când musturile sunt deficitare în zaharuri, se admite adaosul de zaharoza (zahăr) în must. în cantitate jnaxirnă de 35 g/l de must, invertirea zaharozei adăugate fiind asigurată de către acizii şi enzimele din must. Pentru o mai mare siguranţă se procedează la invertirea prealabilă a zahărului, prin încălzirea uşoară a soluţiei de zahăr (40°50°C) în prezenţa unor cantităţi mici de acid tartric sau citric. Zaharoza, la temperaturi ridicate de 190°-200°C, pierde uşor apa şi se transformă într-un produs de culoare brună, necristalizat, numit caramel. Acesta nu este dulce şi se foloseşte pentru ameliorarea culorii vinurilor speciale (bitter, vermut) şi imprimarea nuanţei de învechire, galbenă-aurie la distilatele de vin. 1.3.2.3. Acumularea zaharurilor în struguri începând de la dezmugurit şi până la căderea frunzelor, viţa de vie sintetizează zaharuri, necesare pentru procesele de creştere şi dezvoltare. Cu cât soiul este mai viguros, viţa sintetizează cantităţi mai mari de zaharuri, dar şi nevoile energetice sunt mari, iar zaharurile rămase neutilizate sunt repartizate întrun volum mult mai mare de producţie de struguri şi de lemn la butuc. De aici existenţa antagonismului între cantitatea şi calitatea producţiei de struguri. 47
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
în perioada de creştere erbacee a strugurilor, până la intrarea lor în pârgâ, zaharurile nu se acumulează în struguri. începând din acest stadiu, acumularea zaharurilor sporeşte continuu, pentru a atinge valorile maxime către sfârşitul perioadei de maturare a strugurilor (cantităţi de 4-5 g zahăr/zi). La începutul maturării strugurilor predomină glucoza, deoarece fructoză este consumată prin procesul de respiraţie a boabelor; raportul dintre glucoza şi fructoză (G/F) fiind egal cu 2. în plină maturare, raportul dintre cele două zaharuri se echilibrează şi capătă valori cuprinse între 0,95 şi 0,99. La supramaturarea strugurilor, raportul se prelevează uşor în favoarea fructozei. Deoarece puterea de îndulcire a fructozei este de două ori mai mare decât a glucozei, strugurii supramaturaţi sunt mai dulci. Ritmul de acumulare a zaharurilor în struguri variază în funcţie de soi şi este puternic influenţat de condiţiile meteorologice din perioada de maturare a strugurilor. Temperaturile ridicate şi durata de insolaţie favorizează acumularea zaharurilor; seceta blochează această acumulare, iar ploile abundente contribuie la diluarea concentraţiei zaharurilor în boabele strugurilor. Obişnuit, în struguri se acumulează 150-250 g zaharuri/1 de must. Prin supramaturarea strugurilor, conţinutul în zaharuri poate ajunge la 300-350 g/l şi chiar mai mult. Repartiţia zaharurilor în boabe. Acumularea zaharurilor în boabele strugurilor nu se face uniform. Cele mai bogate în zaharuri sunt boabele de la baza strugurelui, deoarece în ele migrează primele cantităţi de zaharuri din frunze; urmează boabele situate în partea de mijloc a strugurelui, iar cele mai sărace în zaharuri sunt boabele dinspre vârful strugurelui. în bobul de strugure, zaharurile nu sunt repartizate uniform, deosebindu-se trei zone (fig. 1.4.) Zahăr 120-150 g/l Aciditate 2 - 3 g/l Zahăr 80-100 g/l Aciditate 8 - 9 g/l Zahăr 170-200 g/l Aciditate 4 - 6 g/l
Figura 1.4. în bobul
Repartiţia zaharurilor şi acizilor strugurelui
- zona periferică a bobului, reprezentată prin stratul de mezocarp din imediata vecinătate a pieliţei, bogată în zaharuri şi săracă în acizi, care lasă să se scurgă mustul numai prin presarea bobului; - zona intermediară a bobului, cea mai voluminoasă şi mai bogată în zaharuri, din care se scurge mustul cu uşurinţă atunci când bobul este strivit între degete;
48
TRATAT DE VINIFICAŢIE
- zona centrală a bobului, reprezentată prin stratul de mezocarp din jurul seminţelor, cea mai săracă în zaharuri şi foarte bogată în acizi, din care rezultă mustul de presă slab calitativ. Prin zdrobirea boabelor, mustul care se scurge liber (mustul ravac) este superior calitativ, deoarece rezultă din zona intermediară a bobului. în cazul strugurilor supramaturaţi, mustul din zona intermediară a bobului devine vâscos prin concentrarea zaharurilor şi mijpjjate fi extras decât prin presare; în acest caz mustul de la presă va fi cel mai calitativ.
1.3.3. Acizii din struguri După zaharuri, acizii organici sunt substanţele cele mai importante care se acumulează în struguri (0,5-2%). Acizii imprimă mustului şi vinului gustul acid-răcoritor, ajută la extragerea substanţelor antocianice şi odorante din pieliţele boabelor, favorizează înmulţirea şi activitatea levurilor în timpul fermentaţiei alcoolice. Formarea acizilor are loc prin oxidarea zaharurilor, în perioada de creştere erbacee a strugurilor. înainte de intrarea strugurilor în pârgă, conţinutul în acizi este cel mai ridicat (18-20 g/l de must). Intrarga__ în pârgă (începutul maturării} este marcată prin reducerea bruscă a conţinutului în acizi al strugurilor, după care aciditatea continuă să scadă lent pe toată perioada de maturare (fig. 1.5). Trei sunt cauzele reducerii acidităţii din struguri: degradarea acidului malic, SŞ ni «ffli fflC *wx ÎAH WU iX KX Periacido de merfurare neutralizarea acizilor de către cationii bazici (K+, Ca2+, Mg2+), pe care viţa îi Figura 1.5. - Evoluţia acizilor tartric şi malic în absoarbe din sol; diluţia acizilor prin perioada de maturare a strugurilor, soiul Fetească afluxul continuu de apă în boabe, din albâ-podgoria laşi sol. (C. Ţârdea, 1964) Natura acidităţii strugurilor. Acizii organici se acumulează în vacuolele celulelor din pulpa boabelor. Cei mai importanţi sunt hidroxi-acizii:
49
p
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢARDEA - acidul tartric - acidul malic - acidul citric - acidul gluconic - acidul glicolic
HOOC-CHOH-CHOH-COOH HOOC-CH2-CHOH-COOH HOOC-CH2-COH(COOH)-CH2-COOH HOOC-CHOH- CHOH- CHOH- CHOH-CH2OH HOOC-CH2OH
Aceştia reprezintă peste 95% din totalul acizilor din struguri. Alături de hidroxiacizi, în struguri se întâlnesc şi alte tipuri de acizi în cantităţi foarte mici, uneori nesemnificative şi anume: - acizi uranici (D-glucuronic şi D-galacturonic); - acizi fenolici (galic, vanilie, siringic, protocatechinic); - acizi aldehidici sau cetonici (piruvic, glioxalic, glutaric, oxalilacetic); - alţi acizi (oxalic, fumărie, ascorbic).
Acizii se găsesc în struguri fie în stare liberă, disociaţi în sucul vacuolar (must), fie sub formă de săruri acide sau neutre, obişnuit săruri de potasiu. Acizii monocarboxilici (gluconic, piruvic, glioxalic) sunt în totalitate sub formă de săruri neutre, pe când acizii policarboxilici (tartric, malic, citric) se găsesc parţial în stare liberă şi sub-formă de săruri acide. Fracţiunile de acizi liberi, împreună cu sărurile lor acide, formează aciditatea totală a mustului de struguri. Aceasta se determină prin titrare cu o soluţie de NaOH şi' se exprimă în g/l acid tartric, g/acid sulfuric sau mechiv./litru. Prin disocierea fracţiunilor de acizi liberi, mustul se îmbogăţeşte în ioni hidroniu (H30+) care imprimă reacţia acidă şi dau aciditatea reală a mustului, desemnată prin pH. Valoarea pH-ului reprezintă logaritmul cu semn schimbat al concentraţiei ionilor de hidroniu: pH = - log [ H30+]. Aciditatea reală a mustului întruneşte valori cuprinse între 2,8-3,3 unităţi pH, ceea ce indică un mediu acid. Acizii organici din struguri sunt acizi slabi, adică au putere de ionizare mică în soluţie apoasă, cum este mustul. Pentru a caracteriza un acid se foloseşte constanta de aciditate (Ka). Expresia acesteia, în cazul unui acid monocarboxilic de tipul HA, poate fi dedusă astfel: HA + H,0 <-» A" + H,0
+
+
Ka =
H 0 3 HA
Constanta de aciditate se exprimă obişnuit prin pK (exponentul de aciditate), care este logaritmul cu semn schimbat al constantei de aciditate: pK = log Ka . Cu cât valoarea constantei pK este mai mare, cu atât puterea acidului este mai mică (acid slab). Corelaţia dintre pH şi pK. Valorile pH-ului mustului sau vinului şi valorile pK ce caracterizează acizii respectivi ne dau indicaţii asupra proporţiilor care există între fracţiunile de acizi liberi şi de acizi sub formă de săruri: - când valoarea pH este apropiată de cea a pK pentru funcţia acidă considerată, cele două fracţiuni se găsesc în proporţii egale; 50
_________________________________________________ TRATAT DE VINIFICAŢIE
- când valoarea pH este mai mare decât valoarea pK, predomină fracţiunea de acizi sub formă de săruri; - când valoarea pH este mai mică decât valoarea pK, predomină fracţiunea de acizi liberi. Aşa se explică de ce biacizii tartric şi malic din must se comportă ca monoacizi, iar triacidul citric se comportă ca biacid; ultima funcţie acidă (carboxilică) liberă a acestor acizi întruneşte valori mari ale pK şi deci putere de ionizare mică. 1.3.3.1. Hidroxi-acizii Fac parte din categoria acizilor-alcooli, deoarece conţin în molecula lor grupe hidroxil şi grupe carboxil, legate de o catenă alifatică. In funcţie de poziţia grupei hidroxil faţă de grupa carboxil, se disting a, (3 şi y-hidroxi-acizi. Totodată, prezenţa atomilor de carbon asimetrici în moleculă determină formarea izomerilor optici. Hidroxi-acizii predomină în struguri (peste 95% din totalul acizilor), trei dintre aceştia fiind cei mai importanţi: acizii tartric, malic şi citric, care se acumulează în cantităţile cele mai mari. Acidul tartric. Este cunoscut şi sub denumirea de acid vinic, deoarece se formează numai în organele verzi ale viţei de vie (struguri, lăstari). Este un hidroxi-acid dicarboxilic (biacid), cu doi atomi de carbon asimetrici în moleculă. Ca urmare, poate exista sub forma a patru izomeri optici: doi enantiomeri (D (+) tartric şi L (-) tartric), acidul tartric racemic (±) şi acidul mezotartric, inactiv optic. COOH HO-C-H H-COH COOH D(+) tartric
COOH H-C-OH
COOH H-C-OH
HO-C-H
H-C-OH
COOH
COOH CHOH r^HOH COOH DL(±) racemic
COOH
în struguri se întâlneşte Mezotartric L(-) tartric numai acidul D (+) tartric. (inactiv optic) Vinul conţine însă şi cantităţi mici de acid tartric racemic (amestec în proporţii egale de izomeri D (+) tartric şi L (-) tartric). Acidul tartric predomină în struguri (60-70% din totalul acizilor). La sfârşitul maturării strugurilor, conţinutul în acid tartric variază între 3-8 g/l de must şi chiar mai mult. Numai 0,6-0,8 g/l din acidul tartric conţinut în struguri se găseşte în stare liberă. Prezenţa acidului tartric liber în cantitate mare, imprimă mustului gustul de "lăstar verde". Proprietăţi Acidul tartric (H2T) este cel mai puternic acid din struguri. însă ca toţi acizii organici, este un acid slab, cu două trepte de disociere în soluţie apoasă: 51
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBII, Angela ŢÂRDEA +
H2T <-> H + HT + 2 HT o H + T -
pK, = 3,04 pK2 = 4,34
Valorile exponenţilor de aciditate pK arată că numai prima funcţie carboxilică este puternic disociată, iar a doua funcţie carboxilică disociază slab. Deci acidul tartric, deşi este un biacid, se comportă în soluţie apoasă ca monoacid. Prezenţa în moleculă a două grupe alcool secundare apropiate, conferă acidului tartric solubilitate în apă şi putere mare de aciditate. în schimb, sărurile sale de potasiu şi de calciu au solubilitate redusă şi precipită în must şi vin. Acidul tartric cristalizează cu două molecule de apă, având masa moleculară 150,080 şi punctul de topire 170°C. în stare pură se prezintă sub formă de cristale mari monoclinice, transparente, incolore şi inodore. Concentraţia minimă în acid tartric, 99,8% (STAS 10760/1-77). Utilizare. Acidul tartric se foloseşte la corectarea acidităţii mustului înainte de fermentare (acidifierea mustului), cât şi la corectarea acidităţii vinului, în anii când strugurii rămân deficitari în aciditate. Doza maximă admisă este de 2,5 g acid tartric/1 de must. Se foloseşte acidul tartric natural, rezultat din prelucrarea tirighiei (piatra de vin). Livrarea acidului tartric se face în saci închişi de hârtie, care trebuie păstfaţi în încăperi uscate şi bine aerisite, fără variaţii bruşte de temperatură. Acidul tartric de sinteză (industrial) este un produs scump. Acidul malic. Este prezent în toate fructele, fiind sintetizat în organele verzi ale plantelor, ca produs intermediar între fotosinteză şi respiraţia celulară. în struguri reprezintă cel de-al doilea hidroxi-acid important, după acidul tartric. Se acumulează în cantitate mare de 15-20 g/l în perioada de creştere erbacee a strugurilor, când bilanţul energetic al viţei de vie este pozitiv. în timpul maturării strugurilor, acidul malic este degradat prin oxidare, ceea ce permite acumularea zaharurilor. în molecula acidului malic există un singur atom de carbon asimetric şi ca urmare pot exista doi izomeri optici (enantiomeri): acidul D (+) malic şi acidul L (-) malic, la care se adaugă forma racemică (±): COOH H-C-OH
pOOH HO-
COOH CHOH
CH, l 2
CH2 I
CH2 |2
COOH
COOH
COOH
Acid D(+) malic
Acid L(-) malic
Acid DL(-+) malic
în struguri se găseşte în cantităţi mari acidul L (-) malic; cercetările din ultima vreme au pus în evidenţă şi prezenţa acidului D (+) malic, în cantităţi mici care nu depăşesc 100 mg/l de must (Chretien D., Sudraud P., 1993). Acesta din urmă nu este atacat de bacteriile malolactice, dar se pare că este consumat de către levuri. 52
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Acidul malic este mai puţin stabil decât acidul tartric. în timpul maturării strugurilor el se degradează uşor prin oxidare, sub acţiunea temperaturilor ridicate şi insolaţiei puternice. De aceea în podgoriile din sudul ţării strugurii conţin mai puţin acid malic (0,5-2,0 g/l de must), faţă de celelalte podgorii mai nordice în care acidul malic poate ajunge până la 5-6 g/l de must. Nu toate soiurile au aceeaşi aptitudine de a degrada acidul malic din struguri, prin oxidare; unele îl conservă mai bine (Frâncuşă, Mustoasă de Măderat, Galbenă de Odobeşti, Aligote), altele îl oxidează cu uşurinţă (Fetească albă, Muscat Ottonel, Furmint). Sunt ani de recoltă când în struguri se conservă cantităţi mari de acid malic (6-8 g/l) şi ani de "acid tartric", când strugurii conţin cantităţi mici de acid malic (1-2 g/l de must). La prelucrarea strugurilor, acidul malic împreună cu sărurile sale de potasiu şi de calciu trec în totalitate în must, deoarece sunt foarte solubile. Ca urmare, acidul malic participă, alături de acidul tartric liber, la formarea acidităţii titrabile a mustului. Proprietăţi. Acidul malic este mai slab decât acidul tartric. în soluţie apoasă prezintă două trepte de disociere, valorile constantelor de disociere fiind pK, = 3,46 şi pK2 = 5,13. Aceste valori indică o putere de aciditate slabă, cea de a doua funcţie carboxilică a acidului malic fiind de circa şase ori mai slab disociată decât cea a acidului tartric. Acidul malic pur are masa moleculară 134,09 şi punctul de topire cuprins între 129° şi 131°C, solubilitate mare de 0,1 g/ml de apă, concentraţia în acid malic > 97 %. Utilizare. Acidul malic se foloseşte uneori la corectarea acidităţii vinurilor, operaţiune tehnologică ce nu este admisă în vinificaţie. Prin adaos de acid malic industrial (racemic), vinul se îmbogăţeşte în izomerul D (+) malic care depăşeşte 100 mg/l. Normele de calitate stabilite de O.I.V. prevăd un conţinut maxim de 10 mg/l de acid D (+) malic; peste această limită, vinul este suspectat de adaos de acid malic. Acidul citric. Este un hidroxi-acid tricarboxilic care se găseşte în struguri în cantităţi mici, de cel mult 1 g/l de must. Numai în cazul strugurilor atacaţi de mucegaiul nobil (botritizaţi), acidul citric poate depăşi uneori 1,5 g/l de must. De exemplu, în strugurii soiurilor din podgoria Iaşi (Aligote, Fetească albă, Fetească regală) acidul citric variază între 0,1 şi 0,3 g/l de must, pe când în strugurii botritizaţi de Grasă şi Tămâioasă românească din podgoria Cotnari, acidul citric ajunge până la 0,9 g/l de must (Oană C, 1988). Acidul citric se formează în struguri; în cantităţi mici, provine direct din rădăcinile viţei de vie. în timpul maturării strugurilor, conţinutul în acid citric rămâne stabil şi chiar înregistrează o creştere uşoară. Este hidroxi-acidul din struguri cu cea mai mare stabilitate chimică. Proprietăţi. Fiind un acid tricarboxilic, în soluţie apoasă prezintă trei trepte de ionizare, valorile constantelor de ionizare fiind următoarele: pK, = 3,15; pK2 = 4,71 şi pK3 = 6,41. Prima funcţie carboxilică are o putere de ionizare comparabilă cu cea a acidului tartric; a doua funcţie carboxilică este de trei ori mai puternic 53
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
ionizată decât cea a acidului malic iar a treia funcţie carboxilică rămâne practic neionizată. De aici concluzia că acidul citric se comportă în soluţie apoasă (must) ca un biacid, cu caracteristici intermediare între acidul tartric şi acidul malic. Acidul citric cristalizează cu o moleculă de apă şi are masa moleculară 210,14, iar punctul de topire în jurul a 100°C. Formează cristale mari, transparente, foarte solubile în apă. Sărurile sale de calciu sunt mai greu solubile la cald decât la rece. Aşa se explică formarea cristalelor de citrat de calciu în vin, mai ales în timpul verii. Utilizare. Acidul citric se foloseşte pentru invertirea prealabilă a zahărului care se adaugă în must, în toamnele când se practică şaptalizarea mustului. De asemenea, se foloseşte la corectarea acidităţii vinurilor Acidul gluconic. Este tot un hidroxi-acid care se formează însă în perioada de maturare a strugurilor, din glucoza, prin oxidarea grupei aldehidice de către enzima glucozo-oxidază: [O]
CHO - (CHOH)4 - CH2OH --------------- ( HOOC - (CHOH)4 - CH2OH Enzima Glucoza Acid gluconic
în strugurii sănătoşi, acidul gluconic nu depăşeşte 300 mg/l de must; numai în strugurii atacaţi de mucegai, cantitatea de acid gluconic este mare: 0,5-2,5 g/l de must. în timpul fermentaţiei alcoolice, acidul gluconic nu suferă transformări şi trece integral în vin. Prezenţa sa în cantitate mare face să crească deviaţia polarometrică a vinului, care poate fi astfel suspectat de adaos de must concentrat. 1.3.3.2. Acizii fenolici sau hidroxibenzoici Acizii fenolici fac parte tot din categoria hidroxi-acizilor, la care grupa carboxil este legată de un nucleu aromatic (benzoic). In struguri se formează următorii acizi fenolici: protocatechinic, vanilie, siringic şi galic. COOH
COOH H,C-Q
Acid protocatehinic (3,4-dihidroxi benzoic)
.
Acid vanilie (3-metoxi- 4hidroxi benzoic)
Acid siringic (3,5-dimetoxi4-hidroxi benzoic)
Acid galic (3,4,5-trihidroxi benzoic)
Formarea acizilor fenolici în struguri se face mai târziu, din taninurile catechinice şi se acumulează în pieliţele boabelor. Cantităţile sunt mici, de ordinul miligramelor şi se pare că sunt controlate de soi. Acizii fenolici au proprietăţi reducătoare puternice în must şi vin, mai ales acidul galic. în ceea ce priveşte acidul siringic, care este esterul dimetoxi al acidului galic, se formează în struguri în urma degradării antocianidinelor (malvidina, cianidina). 54
TRATAT DE VINIFICAŢIE
1.3.3.3. Acizii uronici Provin din aldoze, prin oxidarea grupei alcool terminale până la carboxil, gruparea carbonilică rămânând neschimbată. în struguri se formează doi acizi uronici: acidul glucuronic şi acidul galacturonic. (jîH-OH H-C-
CH-OH H-
OH HO-C-H HC-OH
H-C — COOH
O C-OH HO-CH HO-6-H H-CCOOH
Acid D glucuronic Acid D galacturonic
Acidul glucuronic se formează în timpul maturării strugurilor, prin oxidarea enzimatică a glucozei. în strugurii sănătoşi nu depăşeşte 300 mg/l de must; numai în strugurii atacaţi de mucegai, ajunge până la câteva grame/l. în ceea ce priveşte acidul galacturonic, rezultă în must prin hidroliza pectinelor şi nu depăşeşte 300400 mg/l. Acizii uronici nu suferă transformări în timpul fermentaţiei alcoolice şi trec integral în vin. Conţinutul ridicat în acizi uronici contribuie la creşterea deviaţiei polarimetrice a vinului, care poate fi suspectat de adaos de must concentrat. 1.3.3.4. Acizii aldehidici şi cetonici Astfel de acizi au în moleculă, pe lângă grupa carboxil şi o grupă carbonil (aldehidicâ sau cetonică). în raport cu poziţia reciprocă a celor două grupe funcţionale carboxil şi carbonil, se deosebesc acizii a, (3 şi y, aldehidici sau cetonici. în struguri se formează numai acizii cetonici: glutaric, piruvic, oxalilacetic. Sunt acizi foarte reactivi şi au stabilitate chimică mică. Strugurii atacaţi de mucegai conţin cantităţi mai mari de acizi cetonici. Acidul glioxilic (CHO-COOH) este un acid oc-aldehidic, care s-a constatat că este prezent în struguri până la începutul maturării (pârgă), după care dispare. Probabil că se transformă prin hidroliza în acid glicolic şi acid oxalic. Acidul piruvic (CH3-CO-COOH) rămâne cel mai important acid cetonic din struguri. Se acumulează în cantităţi mici de 12-62 mg/l de must, în medie 35,5 mg/l (Avramescu Măria, Stoian V., 1975). Constituie agentul reducător cel mai puternic din must; grupa cetonică participă la reacţiile de adiţie, cea mai importantă fiind adiţia S02 care se adaugă în must la sulfitare. Acizii glutaric (HOOC-CH2-CH2-CH2-CO-COOH) şi oxalilacetic (HOOCCH2-CO-COOH) sunt acizi cetonici dicarboxiiici. Prezenţa în moleculă a grupelor CH2 îi fac foarte reactivi: participă la transformările hidraţilor de carbon din 55
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
struguri. S-a constatat că acidul oc-cetoglutaric se acumulează în struguri în cantităţi mici de 18-35 mg/l de must, până la intrarea strugurilor în pârgă, după care se reduce cam la jumătate la sfârşitul maturării. 1.3.3.5. Alţi acizi prezenţi în struguri în perioada de maturare se formează în struguri şi alţi acizi, cu rol mai puţin important în procesele biochimice care se petrec ulterior în must şi vin. Acidul ascorbic (vitamina C), cu formula brută C6H806. Are tăria acizilor carboxilici, aciditatea sa fiind datorată unei grupe OH enolice. în struguri se acumulează în cantităţi foarte mici, care nu depăşesc 50 mg/l de must. Deoarece este consumat de levuri în timpul fermentaţiei alcoolice, practic nu se regăseşte în vin. Acidul oxalic (HOOC - COOH). Este un acid dicarboxilic, o combinaţie unică în felul ei, deoarece este singura posibilă cu carboxilii în poziţia 1 şi 2. Se constituie ca un reducător foarte puternic. în struguri este prezent numai sub formă de săruri (oxalaţi) de calciu şi potasiu, în cantităţi mici care nu depăşesc 60 mg/l de must. Oxalatul de calciu este insolubil, încât în must trece numai oxalatul de potasiu care este solubil. Acidul fumărie (HOOC-CH=CH-COOH). Este un acid dicarboxilic nesaturat, cu rol important în metabolismul de formare a zaharurilor. în struguri este prezent doar sub formă de urme. Prin hidrogenare (activitatea enzimelor) trece în acid succinic, care este un acid dicarboxilic saturat (HOOC-CH2-CH2COOH). 1.3.4. Compuşii polifenolici din struguri în chimie, funcţia fenolică reprezintă o grupă hidroxil legată la un nucleu benzenic numit în prezent şi fen (prescurtarea de la fenol). Viţa de vie sintetizează nuclee benzenice (fene), cu care se formează fenoli simpli, polifenoli şi compuşi fenolici complecşi cum sunt ligninele. Din punct de vedere oenologic, cei mai importanţi sunt polifenolii din struguri. Aceştia sunt reprezentaţi prin două grupe mari de substanţe: - antocianii şi flavonele, care reprezintă materiile colorante; . - taninurile catechinice, care reprezintă polifenolii incolori. După zaharuri şi acizi, polifenolii din struguri s-au dovedit a fi cei mai importanţi: conferă vinurilor culoarea, gustul catifelat sau astringent, extractivitatea şi corpolenţa, stabilitatea fizico-chimică. Pentru organismul uman, polifenolii din struguri şi vin prezintă multe însuşiri sanogene (protectori vasculari, factori antivirali). Ca urmare, în ultima vreme, compuşilor polifenolici din struguri li se acordă o mare atenţie din partea cercetării ştiinţifice. Polifenolii se acumulează în părţile solide ale strugurilor (ciorchini, pieliţe, seminţe), de unde prin procesul tehnologic de macerare-fermentare pe boştină sunt extraşi şi trec în must şi vin. Conţinutul strugurilor în polifenoli totali, variază între 2,9 şi 5,7 g/kg. 56
TRATAT DE VINIFICAŢIE
1.3.4.1. Antocianii sau pigmenţu Antocianii reprezintă compuşii fenolici vizibili care dau diversitatea culorilor florilor şi fructelor, inclusiv a strugurilor. Sunt compuşi fenolici heterociclici, caracterizaţi printr-un nucleu de benzopiriliu şi un nucleu fenil, la care se ataşează una sau două molecule de zaharuri, obişnuit de glucoza (fig. 1.6). Prin hidroliză acidă, antocianii eliberează componenta colorantă lipsită de zaharuri (agliconul), .denumită antocianidină. De aici şi denumirea generică de antocianidine sau antocianidoli, atribuită în ultimul timp antocianilor din struguri. AC = nucleul benzopiriliu B = nucleu fenil (aromatic) R. si R9 = grupe OH, OChU sau H Figura 1.6. Structura cationului 2-fenil-benzopiriliu
Natura antocianilor. în struguri au fost identificate cinci tipuri principale de antocianidine: cianidina, delfînidina, peonidina, petunidina şi malvidina
1. Cianidina 2. delfînidina 3. Peonidina 4. Petunidina 5. Malvidina
R, OH OH OCH3 OCH3 OCH3
R2 H OH H OH OCH3
Figura 1.7. - Structura antocianidinelor din struguri
Este vorba de derivaţi hidroxilaţi şi metoxilaţi de flavilium. Culoarea antocianidinelor este dată de numărul grupărilor -OH de la nucleul fenil şi anume: peonidina care are o singură grupă -OH este de culoare roşie-oranj, cianidina cu două grupe -OH este de culoare roşie-închis, delfînidina cu trei grupe -OH este de culoare albastră-violet, intensitatea culorii fiind influenţată de pH-ul mustului sau Vinului. Natura antocianilor din struguri este dată şi de numărul moleculelor de zaharuri care se leagă de nucleul benzopirilic. Se deosebesc două categorii de antociani: monoglicozidîci şi diglicozidici, cazul malvidinei care este antocianidină prezentă în struguri în cantitate mai mare(fîg\ 1.8). Soiurile nobile care provin din specia Vitis vinifera conţin în struguri antociani monoglicozidici, pe când hibrizii producători direcţi care provin din speciile de viţe americane 57
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
conţin în struguri antociani diglicozidici (Pascal Ribereau-Gayon, 1953). De fapt, soiurile nobile nu sunt complet lipsite de antociani diglicozidici, însă prezenţa lor în struguri este în cantităţi foarte mici care nu depăşesc 1-10 % din totalul antocianilor (Ţârdea C, Ţârdea Angela, 1963). Prin cromatografie pe hârtie sau în strat subţire se separă antocianii diglicozidici de cei monoglicozidici, putându-se detecta astfel prezenţa hibrizilor producători direcţi în cupajele de vinuri roşii (fig. 1.9). Ţinându-se seama că soiurile de viţă nobilă nu sunt complet lipsite de antociani diglicozidici, O.I.V. a admis la vinurile roşii un conţinut maxim de 15 % antociani diglicozidici. -Glucoza
-CH,
Monoglucozidul malvidinei (malvidină-3-monoglucozid) O-CH,
O-CH,
Glucoza O-Glucoza Diglucozidul malvidinei (malvidină-3,5diglucozid) Figura 1.8. Mono şi diglucozidul malvidinei Figura 1.9. - Separarea antocianilor diglicozidici (a) de cei monoglicozidici (b) prin cromatografie: 1-vin lipsit de diglicozizi; 2-vin cu diglicozizi (amestecat cu hibrizi producători direcţi)
•!
>.
J
1 Proprietăţi Antocianii sunt foarte puţin solubili în apă (must), dar sunt solubili în alcoolul care se formează în timpul fermentaţiei. De aici necesitatea procesului de macerare-fermentare pe boştină la vinificaţia în roşu. Sunt mai solubili la cald decât la rece, macerarea pe boştină făcându-se la temperatură ridicată de 25-28°C.
58
TRATAT DE VINIFICAŢIE
în soluţie apoasă, cum este mustul sau vinul, antocianii se prezintă sub două forme (structuri chimice): forma de oxonium colorata şi forma de pseudobază incoloră. Intre aceste două forme se stabileşte un echilibru, în funcţie de pH-ul mediului:
+ OH Forma colorată (de oxonium)
Forma incoloră (de pseudobază)
Starea colorată sau necolorată a antocianidinei rezultă din starea atomului de oxigen de la heterociclul benzopi'rilic: dacă oxigenul este legat de atomul de carbon C2 printr-o dublă legătură care îi conferă o sarcină pozitivă, antocianul este colorat; din contră, dacă oxigenul nu are sarcină electrică şi atomul de carbon C2 este saturat, antocianul este incolor. Revelarea culorii antocianilor este influenţată de pH şi de prezenţa ionilor HS03", HO", H+. În mediu slab acid predomină forma incoloră a antocianului; în mediu acid predomină culoarea roşie, iar la valori de pH ridicate, culoarea antocianului virează spre albastru. Prezenţa S02 liber în must sau vin slăbeşte intensitatea culorii antocianilor datorită formării unor compuşi de adiţie incolori cu S02. Reacţia de adiţie fiind reversibila, vinul îşi recapătă culoarea pe măsură ce S02 se pierde. Antocianii cu două grupe -OH în poziţie orto la nucleul lateral (petunidina, cianidina, delfinidina) formează complecşi de coordinaţie cu ionii metalici din vin (Fe3+, Al3+). Aceştia sunt insolubili şi de culoare închisă, determinând "casarea albastră" la vinurile roşii. Acumularea antocianilor. începe odată cu intrarea strugurilor în pârgă şi se continuă pe toată perioada de maturare. Localizarea antocianilor se face în vacuolele celulelor hipodermei din pieliţa boabelor. Conţinutul maxim în antociani al strugurilor se realizează ceva mai târziu decât conţinutul în zaharuri. De aceea, recoltarea strugurilor la soiurile pentru vinuri roşii se face după ce s-a realizat maturarea deplină, la sfârşitul campaniei de vinificaţie. Cantităţile de antociani care se acumulează în struguri sunt în primul rând în funcţie de soi, gradul de maturare a strugurilor şi condiţiile climatice ale podgoriei. De exemplu în podgoria Miniş, soiul Cadarcă acumulează 475-554 mg antociani/kg de struguri, în timp ce soiul Cabernet Sauvignon acumulează 14211675 mg/kg de struguri (Mihalca Al., Naghiu Natalia, 1980). Soiurile tinctoriale şi unii hibrizi producători direcţi acumulează cantităţi mari de antociani şi în pulpa boabelor, astfel încât mustul este colorat. Din pieliţele boabelor, antocianii sunt extraşi prin procesul tehnologic de macerare-fermentare a mustului pe boştină. 59
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
1.3.4.2. Flavonele sau flavonolii Flavonele reprezintă pigmenţii galbeni din struguri, care se acumulează în pieliţele boabelor şi se întâlnesc la toate soiurile de viţă de vie (soiurile cu struguri albi şi soiurile cu struguri negri). Rolul lor este mai important în formarea culorii la strugurii albi. Structura chimică a flavonelor se aseamănă cu cea a antocianilor. Derivaţii hidroxilaţi ai flavonei şi izoflavonei au molecula constituită dintr-un nucleu de benzopiran (AC) şi un nucleu fenil lateral (B) în poziţia 2 sau 3:
O Izoflavona
în struguri au fost identificaţi următorii monoglucozizi flavonici (flavonoli): quercitina, kaempferolul şi miricetina (//gr. 1.10).
AI OH
r° -{7^ Nd
V
R
\)H
*
1. Quercitina
Ri OH
R2 H
2. Kaempferol 3. Miricetina
H OH
H OH
O Figura 1.10. - Structura derivaţilor flavonici din struguri
Quercitina (3,5,7,3',4'-pentahidroxi-flavona) este cea mai abundentă, ajungând până la 15-20 mg/l de must. Miricetina (3,5,7,3',4',5'-hexahidroxiflavona) se întâlneşte numai în strugurii negri (vinurile roşii). Se pare că flavonele existente în struguri nu pot justifica culoarea la vinurile albe, aşa cum s-a crezut multă vreme; solubihtatea redusă şi cantităţile foarte mici de flavone nu explică intensitatea culorii la vinurile albe. 1.3.4.3. Taninurile catechinice Taninurile reprezintă compuşii fenolici pe care viţa de vie îi sintetizează în cantităţile cele mai mari (mult mai mari decât antocianii, flavonele, acizii fenolici), prin transformările suferite de hidraţii de carbon. Acumularea taninurilor se face, la fel ca şi la ceilalţi compuşi polifenolici, în părţile solide ale strugurilor (ciorchini, seminţe, pieliţele boabelor). Rolul taninurilor s-a dovedit a fi imens asupra calităţii vinurilor, asupra conservării şi evoluţiei acestora pe timpul păstrării.
60
TRATAT DE VINIFICATIE
Plantele sintetizează două tipuri de taninuri: hidrolizabile (tanoide) şi nehidrolizabile (taninuri adevărate). Taninurile hidrolizabile dau prin hidroliză o moleculă de acid galic sau un derivat al acestuia şi o monozaharidă, de obicei Dglucoza. Taninurile nehidrolizabile sunt taninuri condensate, care nu pot fi descompuse în molecule mai simple decât prin topire alcalină. Ele alcătuiesc o mare familie, în care taninurile catechinice sunt cele mai importante. în struguri se formează numai taninurile catechinice, numite uneori şi picnogenoli (compuşi care dau naştere la produşi condensaţi), având un nucleu flavon ca unitate de bază. Marea diversitate structurală a lor rezultă din numărul de grupe hidroxil, poziţia lor la nucleele aromatice A şi B şi din stereochimia carbonilor asimetrici a ciclului piran (fig. 1.11). Din punct de vedere chimic sunt polimeri flavanolici condensaţi, cu structuri diverse de catechină, epicatechină, galocatechină şi epigalocatechină. Catechină ca unitate structurală de bază este un 5,7,3',4'-tetrahidroxiflavan-3-ol, având formula brută C15H1406. Prezintă două centre de asimetrie (2 atomi de carbon asimetrici) şi deci pot exista patru izomeri optici: (+) şi (-) catechină, (+) şi (-) epicatechină. în must şi vin sunt mai ales prezente (+) catechină şi (-) epicatechină. Gradul de condensare a taninurilor care se formează în struguri este mijlociu, în jur de 500-700 (compuşi dimeri şi trimeri). Unităţile monomerice: 1.
( + ) c a t e c
2. 3. 4.
hină: R,=H, R2=OH, R3=H (+) galocatechină: R,=H, R2=OH, R3=OH (-) epicatechină: R,=OH, R2=H, R3=H (-) epigalocatechină: R^OH, R2=H, R3=OH
A, B, C, - Nucleul flavan (fenil-benzopiran), unitatea de bază a taninurilor condensate Figura 1.11. - Unităţile monomerice ale taninurilor catechinice condensate din struguri
Formele galoide ale taninurilor condensate din struguri au fost identificate de către C. Lee şi A. Jaworski (1990). Ele măresc senzaţia de amăreală şi nu au efect antibacterian. Proautocianidinele. Taninurile catechinice, în mediu acid şi la cald, se transformă în antociani (cianidine), de unde şi denumirea de proantocianidine atribuită taninurilor din struguri. Există două grupuri majore de taninuri catechinice: procianidinice şi prodelfinidinice. Cele procianidinice sunt polimeri ai catechinei şi epicatechinei, iar cele prodelfinidinice sunt polimeri ai galocatechinei şi epigalocatechinei.
61
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ___________________________________
Formarea taninurilor procianidinice dimere rezultă prin condensarea a două unităţi de flavonili care se realizează prin stabilirea unei legături interflavonice între C4 de la o moleculă de catechină sau epicatechină şi C8 de la altă moleculă, cu eliminarea a doi atomi de hidrogen (Weinges K., Nagel D., 1968): OH
Procianidine dimere de tip B (C30H26O12)
■
OH
Procianidine dimere de tip A (C3oH24012)
Procianidele de tip A posedă în plus faţă de legătura interflavon C4-Cg şi o legătură eter între C2 de la unitatea superioară şi C7 de la unitatea terminală. Condensarea se poate continua, prin stabilirea unei noi legături între C4 de la catechină condensată şi C8 sau C6 de la altă moleculă de monomer (catechină sau epicatechină). Peste 20 de proantocianidine dimere şi trimere au fost identificate în seminţele strugurilor (Ricardo Da Silva şi colab., 1991). Ele sunt alcătuite din (+) catechină, (-) epicatechină şi (-) epicatechină-orto-galat. Taninurile din pieliţele boabelor sunt polimeri micşti, de procianidine şi prodelfinidine, cu un grad ridicat de condensare şi foarte redus de esterificare galoilă. Cele din seminţe sunt lipsite de epigalocatechină şi au un grad mic de polimerizare; formează lanţuri cu până la 30-35 unităţi monomerice, pe care se grefează multe molecule de acid galic. Aşa se explică de ce taninurile din seminţe sunt mai amare la gust decât cele care se acumulează în pieliţele boabelor. Soiurile controlează natura procianidinelor din seminţele strugurilor: de exemplu, la soiul Cabernet franc 60% reprezintă epicatechină, 20% reprezintă catechină şi 20% epicatechină-orto-galat (Moutounet M. şi colab., 1996). Proprietăţi. Taninurile sunt mult mai solubile în alcool decât în apă. Ele trec în must şi vin din părţile solide ale strugurilor, prin procesul de macerarefermentare, pe măsură ce se formează alcoolul. In timpul acestui proces, numai 30-50 % din conţinutul strugurilor în tanin trece în vin. Solubilitatea taninului este mai mare la cald, astfel încât macerarea-fermentarea pe boştină la temperaturi ridicate de 25-28°C favorizează extragerea taninului şi totodată copolimerizarea cu materiile colorante (antocianii). Prin prelucrarea strugurilor la cald la 50-70°C (termovinificare), taninurile formează complecşi cu polizaharidele, în special cu materiile pectice, accentuându-se astfel caracterul tanic al vinurilor rezultate. 62
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Taninurile sunt oxidabile, astfel încât exercită acţiune antioxidantă în must şi vin, prin fixarea oxigenului molecular şi a radicalilor liberi oxigenaţi. Se formează chinonele şi melaninele, ca produşi de oxidare ai taninurilor. Chinonele sunt capabile de polimerizare, cu formarea unor compuşi bruni, insolubili, care degradează culoarea mustului (brunificarea mustului). Musturile de presă care sunt mai bogate în tanin se brunifică mai puternic, deoarece conţin multe tirosinaze-enzimele care favorizează oxidarea taninului. Pentru a se preveni gradul avansat de oxidare a taninurilor catechinice din must şi deci brunificarea mustului, este necesară sulfitarea acestuia. Acţiunea antioxidantă a taninurilor catechinice din struguri, must şi vin este benefică şi pentru organismul uman, deoarece îl protejează de accidentele cardiovasculare. Taninurile au şi o uşoară putere antiseptică, deoarece împiedică dezvoltarea unor microorganisme patogene. Taninurile exercită o acţiune hotărâtoare asupra calităţii vinurilor. Ele copolimerizează cu proteinele din salivă şi se accentuează senzaţia de astringenţă sau de amăreală a vinului. De aceea, excesul de tanin în vin nu este de dorit. Acumularea taninurilor. Conţinutul strugurilor în tanin este determinat de soi şi de gradul de maturare al strugurilor (150-640 mg/kg). Cantităţile cele mai mari de tanin se găsesc în seminţe (2-8%) şi în ciorchini (3-5%), iar în pieliţe cantităţi foarte mici (0,6-1,0%). în seminţe, taninurile se aflu în stare liberă şi esterificate cu acidul galic. Din contră, în pieliţe, taninurile au tendinţa de a se combina cu polizaharidele. La intrarea strugurilor în pârgă conţinutul în tanin este cel mai ridicat, după care se diminuează continuu până se ajunge la o concentraţie de echilibrare în preajma maturării depline a strugurilor. Seminţele conţin 300400 mg tanin/100 g seminţe şi ele stau la originea taninului din vinurile roşii, care este extras în timpul fermentaţiei pe boştină. Urmează ciorchinii cu 120-125 mg tanin/100 g ciorchini şi apoi pieliţele cu 30-90 mg tanin/100 g pieliţe. De remarcat că formele galoile de taninuri catechinice (cele mai astringente) sunt prezente în cantitate mare în ciorchini. De aici necesitatea îndepărtării ciorchinilor la prelucrarea strugurilor (desciorchinarea). In pieliţele boabelor predomină catechina; în seminţe, raportul dintre catechină şi epicatechină este apropiat de 1 la soiurile Merlot şi Cabernet Sauvignon, iar la Pinot noir este mai mare de 1 (Adriana Kontek, 1989). Mustul de presă este întotdeauna mai bogat în tanin. Prin macerareafermentarea pe boştină a mustului se extrag din seminţe şi din pieliţe cantităţi mai mari de tanin, astfel încât vinurile rezultate sunt mai bogate în tanin. Utilizarea taninului. Taninul este folosit în tehnologia vinurilor pentru precipitarea excesului de proteine în vederea asigurării stabilizării proteice a vinurilor, sau la cleirea vinurilor cu gelatină în vederea limpezirii lor. Poate fi folosit taninul sintetic cunoscut sub denumirea de acid tanic, sau taninul natural extras din seminţele de struguri (oenotaninul). In general, taninurile oenologice sunt taninuri procianidinice, cele mai active pentru eliminarea proteinelor din vin.
63
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
1.3.5. Aromele din struguri Aromele din struguri sunt considerate arome primare (varietale), care se formează în procesele metabolice ale viţei de vie, ca produşi secundari. Conferă strugurilor şi vinurilor aroma specifică de soi. De aceea, bogăţia strugurilor în arome la maturarea deplină este o condiţie tehnologică de bază pentru obţinerea vinurilor de calitate cu arome de soi. Constituirea aromelor începe încă din perioada de formare a boabelor şi continuă în perioada de maturare a strugurilor. La supramaturarea strugurilor, o parte din arome se distrug prin intensificarea proceselor enzimatice de tip oxidativ din boabe. Acumularea aromelor se face în celulele hipodermei pieliţei boabelor; în cazul soiurilor aromate de tip muscat sau tămâios, aromele se acumulează şi în pulpa boabelor. Natura chimică a aromelor. La formarea aromelor primare din struguri participă mai multe familii de compuşi chimici: terpene şi sesquiterpene, norisoprenoide, pirazine, compuşi fenolici volatili şi altele. După nota aromatică pe care o imprimă strugurilor şi vinurilor, aromele pot fi: - arome florale cu .nuanţe odorante de trandafir, liliac, tuberoze, muşcate, flori de tei, dar şi de miere de albine şi de ceară. Astfel de arome se formează în strugurii soiurilor aromate de tip muscat sau tămâios, mai puţin în strugurii soiurilor nearomate. Compuşii chimici care participă la formarea aromelor florale sunt de natură terpenică şi sesquiterpenică; - arome vegetale cu nuanţe odorante şi gust erbaceu, întâlnite la unele soiuri nearomate, dar potenţial aromatice, cum este soiul Sauvignon blanc şi Cabernet Sauvignon. Astfel de arome se datoresc compuşilor chimici pirazinici (metoxipirazinelor); - arome cu miros şi gust foxat, specifice hibrizilor producători direcţi proveniţi din specia' Vitis labrusca (Noah, Delaware, Othelo, Isabelle). Compuşii chimici responsabili pentru aceste arome sunt de natură diferită: antranilatul de metil, furanelolul, aminoacetofenona. Starea aromelor din struguri. Potenţialul aromatic al soiurilor este dat de existenţa în struguri a două categorii de arome: - arome aflate în stare liberă, odorante, direct accesibile mucoasei olfactive şi căilor retronazale; - arome legate de zaharuri, neodorante, care nu influenţează direct mucoasa olfactivă. Cele mai multe dintre aromele din struguri se găsesc legate de zaharuri prin legături glicozidice, de unde şi denumirea de glicozide atribuită acestor arome. Prin hidroliza enzimatică ce se petrece în must şi vin, aromele glicozidice se desfac de zaharuri şi pun în libertate componenta aromată, îmbunătăţindu-se calitatea aromatică a vinului. De aici şi denumirea de "precursori" aromaţi, atribuită glicozizilor.
64
TRATAT DE VINIFICAŢIE
1.3.5.1. Compuşii aromaţi terpenici Aromele de natură terpenică sunt cele care predomină în struguri. Moleculele acestor compuşi reprezintă multiplii unei hidrocarburi volatile numită izopren, şi au formula brută (C5H8)n. Se formează monoterpene (C,0H16) şi sesquiterpene (C15H24), care alcătuiesc uleiurile eterice mirositoare din flori şi fructe. In struguri au fost identificaţi circa 70 compuşi terpenici; cea mai mare parte o reprezintă monoterpenele şi câteva sesquiterpene, aldehide terpenice, alcooli terpenici, glicozide terpenice. Compuşii terpenici sunt prezenţi atât în strugurii soiurilor aromate cât şi în strugurii celor nearomate. Alcoolii terpenici monohidroxilici volatili (terpineoli). Sunt cei mai importanţi din punct de vedere olfactiv, fiind reprezentaţi prin: linalool, geraniol, citronelol, ho-trienol şi a-terpineol: OH
CH
CH,
'CH,
Linalool
Geraniol Citronelol
Ho-trienol
a-terpineol
Terpineolii reprezintă aromele libere din struguri şi din vin. Cel mai important este linaloolul, un alcool terţiar izomer cu geraniolul şi nerolul, care este prezent în strugurii tuturor soiurilor. A fost identificat în uleiul de Linaloe, un arbore din America Centrală şi în uleiurile provenite din alte plante (portocal, trandafir, coriandru, levănţică). Conţine în moleculă un atom de C asimetric şi în consecinţă există doi enentomeri, ambii răspândiţi în natură (Neniţescu CD., 1980). în strugurii soiurilor aromate de tip muscat linaloolul predomină, reprezentând 53,4% din totalul alcoolilor terpenici, iar geraniolul şi nerolul care însoţesc întotdeauna linaloolul reprezintă 17,6-31,8% (Heroiu Elena şi colab., 1994). Sub influenţa acizilor din must, cea mai mare parte din linalool, geraniol şi nerol se ciclizează transformându-se în a-terpineol, care se pare că este alcoolul terpenic volatil cel mai stabil. Terpineolul este un alcool nesaturat, cu miros puternic de liliac. In strugurii de Tămâioasă românească, oc-terpineolul predomină (43,6% din totalul alcoolilor terpenici). 65
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
Alcoolii terpenici polihidroxilici. Pot fi dioli sau trioli terpenici. Aceştia au moleculele identice cu terpineolii, având în plus două funcţii alcool care îi fac mai solubili, dar şi mai slabi odoranţi. în struguri au fost identificaţi următorii alcooli terpenici polihidroxilici: 3,7-dimetil-l,5-dien-3,7-diol; 3,7-dimetil-l,7-dien-3,6diol; 3,7-dimetil-l-en-3,7-diol; 3,7-dimetil-l-en-3,6,7-triol (Rapp A. şi colab., 1979).
H C
CH
3
3
3,7-dimetil-1,5dien-3,7-diol (diendiol-1)
3,7-dimetil1,7-dien-3,6diol (diendiol2)
3,7-dimetil1-en-3,6,7triol
3,7-dimetil1-en-3,7-diol (endiol)
Participarea alcoolilor terpenici polihidroxilici la aroma strugurilor şi vinurilor este mai slabă, în comparaţie cu terpineolii. Oxizii alcoolilor terpenici. Sunt reprezentaţi în struguri prin oxizii furanici şi piranici ai linaloolului, la care se adaugă oxidul de nerol (Terrier A., 1972). Puterea lor odorantă este slabă în comparaţie cu cea a alcoolilor din care provin, iar cantităţile în care se formează în struguri sunt infime. Aldehidele terpenice. ^Acestea sunt reprezentate prin: neral, geranial şi citronelal. Aldehidele terpenice sunt foarte odorante, dar mai puţin olfactive în comparaţie cu terpenolii corespondenţi. Se formează în strugurii soiurilor aromate în cantităţi foarte mici, aşa încât contribuţia lor la aromele varietale este slabă. Glicozidele terpenice. Reprezintă aromele din struguri legate de zaharuri. Au fost identificate în struguri următoarele monoglucozide şi diglucozide terpenice: (3-D-glucopiranozida, 6-orto-a-L-ramnopiranozil-(3-D-glucopiranozida, 6-orto-a-L-arabinofuranozil-(3-D-glucopiranozida şi 6-orto-oc-L-apiofuranozil-pD-glucopiranozida (Williams P.J., 1992; Gunata Zya, 1984).
0 0 —CH2
/OH VTerP
0_CH2 Vfetp.
Q-f* 0
C
no^—i OH
OH
HO OH
OH
HD 2
OH
(3-D-glucopiranozida
66
6-orto-a-L-ramnopiranozil-p-D-glucopiranozida
6-orto-a-L-arabinofuranozil-Ş-D-glucopiranozida
6-orto-oc-L-apiofuranozil-p-D-glucopiranozida
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Componenţa glucidică este reprezentată de glucoza, arabinoză, ramnoză şi apioză. Componenta aromatică (agliconul) o constituie de regulă terpenolii, sau oxizii piranici ai linaloolului (cis şi trans). Sub această formă de glicozide, terpenele nu sunt odorante. Ca şi terpeniolii, glicozidele terpenice se acumulează în pieliţele boabelor, de unde sunt extrase prin macerarea peliculară. Conţinutul strugurilor în glicozide terpenice este de 3-10 ori mai mare decât în arome libere odorante. Predomină diglucozidele terpenice, apiofuranozilglucopiranozida 28-58% şi ramnopiranozil-glucopiranozida 6-13%; monoglucozidele terpenice sunt prezente în cantităţi mici, respectiv glucopiranozida 4-9% (Gunata Zya, 1984). Alţi compuşi terpenici. Au mai fost identificaţi în struguri şi alţi compuşi aromaţi terpenici: alcooli sesquiterpenici (farnesol, nerolidol, y-cadinol); esteri terpenici (acetaţii de geranil şi de neril); hidrocarburi terpenice aromate (limonenul, terpinenul, mircenul, p-cimenul) şi alţi compuşi. 1.3.5.2. Compuşii aromaţi norisoprenoidici Norisoprenoidele sunt compuşi aromaţi cu 13 atomi de carbon în moleculă, care se formează în plante prin degradarea carotenoidelor. în pieliţele boabelor de struguri se acumulează cantităţi mari de carotenoide, până la 2,5 g/kg boabe în funcţie de soi şi de gradul de maturare a strugurilor (Razunglea A., 1985). Sunt prezente carotenoidele: luteina, neoxantina şi P-carotena. In timpul prelucrării strugurilor, prin acţiunea enzimelor din grupa lipogenazelor (caroten-oxidaze) are loc degradarea carotenoidelor din pieliţe, cu formarea compuşilor norisoprenoidici. Acestea sunt: ketone-norisoprenoide de tipul a-iononă şi Piononă cu aromă de toporaşi, P-damascenona cu aromă de trandafir:
bcn bcS xc* CH3
a-iononă
CH3
p-iononă
CH
a
p-damascenona
Norisoprenoidele fiind mai puţin lipofile decât carotenoidele, trec cu uşurinţă în must. Cantităţile pot să ajungă până la 20 mg iononă/1 de must. Aromele norisoprenoidice sunt foarte puternice şi tipice, pragul olfactiv de percepţie fiind extrem de mic: 0,0007 ppb (părţi per bilion) pentru a-iononă şi 0,009 ppb pentru P-damascenonă. Compuşii aromaţi norisoprenoidici au impact mare asupra aromelor la vinurile de Sauvignon, Cabernet Sauvignon, Chardonnay, Riesling italian. Este vorba deci de soiuri nearomate, dar cu potenţial aromatic al strugurilor.
67
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
1.3.5.3. Compuşii aromaţi fenolici Aromele primare din struguri se datoresc şi unor compuşi fenolici volatili, cum sunt: vanilina, metil-vanilatul, alcoolul homovanilic şi zingerolul: /^/CHO
OC,H3
Vanilina
^/COOCH3
/W-C4H8OH
/WC2H4OH
tcH3
OCH3
OCH3
Metil-vanilat
Zingerol
Alcool homovanilic
Cea mai importantă rămâne vanilina, care este o aldehidă fenolică volatilă (4-hidroxi-3-metoxi-benzaldehida), cu miros specific de vanilie. Se acumulează în seminţele strugurilor, de unde prin macerarea-fermentarea mustului pe boştină trece în vin. Vinurile roşii şi aromate sunt mult mai bogate în compuşi vanilinici (vanilina, metil-vanilat, alcool homovanilic). 1.3.5.4. Precursorii aromelor din struguri Stocarea compuşilor aromaţi în struguri se face sub formă de precursori glicozidici (arome legate de zaharuri). în timpul vinificaţiei primare şi ulterior în vin, prin hidroliza enzimatică, se petrece eliberarea aromelor din precursorii glicozidici şi vinurile îşi îmbunătăţesc calitatea aromatică. Enzimele care participă la hidroliza precursorilor glicozidici aparţin grupei glicozidazelor (enzime intracelulare), în număr de 4: P-D-glucopiranozidaza, (3D-xilopiranozidaza sau apiozidaza, a-L-arabinofuranozidaza, şi oc-1ramnopironazidaza, (Gunata Zya, 1984). Aceste enzime sunt prezente în struguri în cantităţi mici, iar în timpul fermentaţiei alcoolice levurile produc puţine enzime din familia glucozidazelor. în plus, stabilitatea lor este mică datorită pH-ului acid al mustului şi'sunt repede inactivate. Ineficacitatea sistemelor enzimatice ale strugurilor şi levurilor poate fi suplinită în vinificaţie prin folosirea preparatelor enzimatice bogate în glicozidaze (enzime exogene), pentru a se exploata potenţialul aromatic al strugurilor. Hidroliza enzimatică a precursorilor aromelor se petrece în două etape (Gunata Zya, 1988): - în prima etapă se eliberează monoglucozidele terpenice, prin ruperea legăturii glicozidice (-0-CH2-) de către enzime (o arabinozidază, ramnozidază sau apiozidaza); - în a doua etapă se eliberează componenta aromatică (terpenolul), prin ruperea legăturii glucoza-agi icon de către enzima P-D-glucopiranozidază. Prin urmare, preparatele enzimatice care se folosesc în vinificaţie trebuie să conţină toate cele patru enzime, pentru eliberarea completă a aromelor din precursorii glicozidici.
68
TRATAT DE VINIFICAŢIE
1.3.5.5. Aromele erbacee sau vegetale La unele soiuri, aromele primare din struguri au nuanţe particulare vegetale, de "frunze proaspete" sau de "iarbă verde". Natura acestor arome vegetale se datoreşte metoxi-pirazinelor care se formează în struguri: 2-metoxi-3izobutilpirazina şi 2-metoxi-3-metil-etilpirazina (Bayonove C. şi colab., 1975). CH2-CH3
# N
OCH3
N
KL,^,
2-metoxi-3-izobutilpirazina
OCH3
fcSK
2-metoxi-3-metil-etil-pirazina
Aromele vegetale de natură pirazinică se formează în struguri în cantităţi foarte mici, mai ales în podgoriile din zonele climatice răcoroase (regiunile viticole septentrionale). S-a constatat că vinurile de Sauvignon care se obţin în aceste zone au un conţinut în metoxi-pirazine care depăşeşte 24 mg/l (Allen M.S. şi colab., 1991). în vinurile roşii de Cabernet Sauvignon şi Muscat este prezentă 2metoxi-3-izobutilpirazina, care imprimă gustul şi aroma herbacee. Pragul senzorial de percepţie este de 10 mg/l 1.3.5.6. Aromele de hibrizi Sunt arome cu miros şi gust defoxat (de naftalină sau de fenol), specifice hibrizilor producători direcţi care provin din speciile de viţe roditoare americane {Vitis labruscă). Compuşii chimici care participă la formarea aromei hibrizilor sunt: furaneolul, antranilatul de metil, aminoacetofenona:
ff \V O
OH
Furaneol (furan-2-ol)
Antranilatul de metil (3,4-benzoxazol)
Aminoacetofenona (4-acetilanilina)
Gustul şi mirosul foxat de naftalină la strugurii şi vinul de hibrizi este atribuit în principal antranilatului de metil. Acesta este un compus azolic din grupa benzoxazolilor, având un nucleu benzenic condensat cu un nucleu izoxazolic. Se formează în strugurii de hibrizi în cantităţi de 0,2-3,5 mg/l de must, şi se regăseşte în vin în concentraţii egale cu un alt compus aromat volatil acetatul de izoamil. 69
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
Furaneolul imprimă gustul şi aroma de "câpşunică", pragul de percepţie gustativă fiind însă ridicat, înjur de 700 mg/l de must. A fost identificat în hibrizii americani Castor şi Pollux (Rapp A., 1980). în ceea ce priveşte aminoacetofenona, este prezentă în strugurii de hibrizi în cantităţi mult mai mici decât furaneolul şi antranilatul de metil, imprimă gustul şi mirosul de fenol. 1.3.5.7. Potenţialul aromatic al soiurilor Aromele încep să se formeze în struguri încă din perioada erbacee, când boabele sunt verzi. La intrarea în pârgă, strugurii conţin deja cantităţi mari de arome sub formă de precursori glicozidici (250-500 mg/kg de boabe) şi mai puţine arome libere volatile (30-90 mg/kg de boabe). Unii terpenoli, ca citronelolul şi a-terpineolul, apar în struguri numai după intrarea în pârgă (Baumes R. şi colab., 1994). Conţinutul în arome sporeşte simţitor odată cu intrarea strugurilor în pârgă; unele arome nu apar decât în timpul maturării strugurilor, în timp ce altele, ca linaloolul, încep să scadă înainte ca strugurii să ajungă la maturarea deplină. Soiurile aromate acumulează în struguri cantităţile l TVL cele mai mari de arome. Conţinutul în precursori 3A 'M glicozidici rămâne cel mai ridicat pe toată perioada de 700 5030 maturare. Aromele libere volatile sporesc simţitor numai ;6 4000 & după intrarea strugurilor în pârgă, iar ritmul de acumulare o strâns legat de evoluţia acumulării r este Iibe «0 WJ zaharurilor (fig. 1.12). 80 S0CD/ Astfel, la maturarea deplină a strugurilor în centrul viticol Ştefâneşti-Argeş, soiul Muscat gvjsKi&r sac MESX. Ottonel acumulează următoarele i0 >0 .c r cantităţi de arome libere: linalool 920 Figura 1.12. - Evoluţia terpenelor volatile libere (TVL) şi a zaharurilor (Z) în timpul |ig/kg de struguri, geraniol 420 M-g/kg maturării strugurilor, la soiul Muscat Ottonel şi a-terpineol 380 |Xg/kg. În acelaşi timp, (după Elena Heroiu şi colab.,1988) soiul Tămâioasă românească acumulează: a-terpineol 715 u.g/kg de struguri, linalool 630 u.g/kg şi geraniol 288 (xg/kg (Heroiu Elena şi colab., 1994). Aceste diferenţieri în privinţa conţinutului strugurilor în arome libere pot fi puse pe seama sistemului enzimatic foarte complex al soiurilor. Linaloolul rămâne compusul aromat cel mai important şi deoarece geraniolul şi nerolul sunt formele izomere ale linaloolului, la aprecierea potenţialului aromat al soiului se ţine seama de suma: linalool + geraniol + nerol. Pentru soiul Muscat Ottonel, potenţialul aromat optim se consideră atunci când
fs
70
TRATAT DE VINIFICAŢIE
strugurii au acumulat în jur de 1000 |Xg arome libere/l de must; dacă suma aromelor libere este mai mică de 650 |J.g/l de must, vinul pierde din tipicitate; iar dacă depăşeşte 1400 (J.g/1 de must, tipicitatea vinului se denaturează. în cazul soiurilor nearomate, dar potenţial aromatice (Sauvignon, Chardonnay, Traminer) s-a constatat că aromele libere înregistrează o creştere continuă în struguri până la sfârşitul maturării; raportul dintre precursorii glicozidici şi aromele libere se menţine în favoarea terpeniolilor volatili. Cantităţile de arome prezente în struguri sunt însă mult mai mici în comparaţie cu soiurile aromate. 1.3.6. Substanţele azotate din struguri Azotul este elementul chimic care participă într-o proporţie mai redusă la formarea materiei vegetale, în comparaţie cu C, H şi O. Totuşi, azotul este fundamental pentru creşterea şi dezvoltarea plantelor, care îşi sintetizează substanţele azotate specifice. în compoziţia strugurilor, substanţele azotate nu depăşesc 3-5%. Importanţa lor este deosebită: sporesc valoarea alimentară a strugurilor şi mustului, în special prin acizii aminici; servesc ca sursă de hrană pentru levuri, în timpul fermentaţiei alcoolice a mustului; participă la formarea extractului din vin, în proporţie însemnată de până la 20%. 1.3.6.1. Natura substanţelor azotate Substanţele azotate din struguri sunt de natură minerală şi organică. Azotul mineral provine din sol, prin procesul de nutriţie a viţei de vie, iar azotul organic rezultă prin procesul de metabolism al viţei. Substanţele azotate minerale sunt prezente în struguri în cantităţi foarte mici, sub formă de săruri de amoniu şi de nitraţi. Azotul amoniacal nu depăşeşte 300 mg/l de must şi este consumat în totalitate de către levuri, în timpul fermentaţiei alcoolice. în ceea ce priveşte azotul nitric, cantităţile sunt şi mai mici, de până la 10-15 mg/l de must. Nefiind consumat direct de către levuri, azotul nitric din struguri (must) se regăseşte aproape în totalitate în vin. Substanţele azotate organice (protidele) se întâlnesc în struguri în cantitate mare şi sunt reprezentate prin: aminoacizi, peptide, proteine şi amine biogene. Prezenţa lor în struguri în cantitate mare nu este de dorit, cu excepţia aminoacizilor, deoarece vinurile care rezultă vor fi bogate în proteine şi deci instabile din punct de vedere biologic. Aminoacizii. Sunt formele monomere ale compuşilor organici azotaţi (protidelor). Molecula lor conţine două funcţii antagoniste: o funcţie bazică (NH2) şi o funcţie acidă (-COOH), ambele legate de acelaşi atom de carbon, numit carbonul a. Calea generală de formare a acizilor aminici în struguri o constituie aminarea reducătoare a acizilor cetonici:
71
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
?H3
^3
+ NH,
+ 2H+r
^ COOH
H20
9H3 CH-NH2 COOH
COOH acid piruvic
alanina
iminoacid
Configuraţia stericâ a moleculei nu este plană, atomul de carbon care poartă C-NH2 R H2N-C-H funcţiile antagoniste este asimetric şi deci acizii aminici prezintă forme aD-aminoacid izomere (activitate optică). Sub aspect aL-aminoacid structural, după poziţia grupei -NH2 faţă de atomul de carbon asimetric, aminoacizii aparţin seriei D sau L. Aminoacizii din struguri aparţin numai seriei L, configuraţia sterică a aminoacizilor fiind independentă de activitatea lor optică.în struguri, aminoacizii au o pondere însemnată şi reprezintă 60-80% din azotul total, având un rol esenţial în procesul de maturare a bobului. Au fost identificaţi peste 20 de aminoacizi, dintre care se găsesc în cantitate mai mare următorii: proiina 1062 mg/l de must, arginina 279 mg/l, alanina 72 mg/l, acidul aspartic 57 mg/l, acidul y-aminobutiric 52 mg/l, treonina 38 mg/l, serina 38 mg/l, valina 27 mg/l (Delas J., 1993). Formulele lor chimice sunt prezentate în fig. 1.13. COOH H-
COOH
COOH COOH
I CH-NH, I CH,
Alanina (Acidul a aminopropionic) COOH. CHNH, CHOH CH3
I I I
Treonina (Acidul p-hidroxi oe-aminobutiric)
72
I I
CH-NH, (CH2)2
H2C —CH2
COOH
H.C
CH-NH,
I NH
I CH -NH-C <^
CH-COOH NH
\ /
2
NH2 Arginina (Acidul 8-guanidino oe-aminovalerianic) COOH CH-NH,
I
H3C
CH2-OH Proiina (Acidul pirolidin a-carboxilic) COOH
I I I
CH, CH-NH, COOH
I I I
Acidul Y aminobutiric
CH, Valina (Acidul a-aminoizovalerianic)
Serina (Acidul P-hidroxicc-aminopropionic) COOH CH, CH, CH2-NH2
Acidul aspartic (Acidul aminosuccinic)
Figura 1.13. Principalii aminoacizi din struguri
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Prolina şi arginina sunt aminoacizii cei mai importanţi din struguri. Conţinutul în arginina este totdeauna mai ridicat decât cel în prolină, raportul prolină/arginină fiind practic acelaşi în toţi anii la soiurile de viţă de vie (Hernandez P. şi colab., 1999). în must, aminoacizii nu înregistrează variaţii cantitative semnificative, cu excepţia alaninei care sporeşte în primele ore după prelucrarea strugurilor, apoi rămâne constantă. în timpul fermentaţiei alcoolice, levurile degradează o parte din aminoacizii din must prin dezaminare şi decarboxilare simultană, transformându-i în alcooli superiori. De exemplu, din valină rezultă butanolul; din treonină rezultă propanolul. Aceasta deoarece aminoacizii din must, împreună cu azotul amoniacal, reprezintă fracţiunea azotată direct asimilabilă de către levuri în timpul fermentaţiei alcoolice. Peptidele. Sunt compuşi azotaţi cu masa moleculară < 10 000 Da, care se formează prin polimerizarea aminoacizilor. Polimerizarea se face prin condensare (eliminarea unei molecule de apă); funcţia amină a unei molecule reacţionează cu funcţia acidă a moleculei vecine, cu formarea unui punct peptidic (legătură peptidică) de tipul -CO-NH-:
" [«iii S»«
LÎ>-„-<° Hx
1
N
R
OH
Punctul pepfidic Polimerizarea prin condensare a acizilor aminici
Polimerizarea aminoacizilor este catalizată de către enzimele din grupa proteazelor. Structura şi funcţiile peptidelor sunt determinate de secvenţa aminoacizilor constituenţi (orânduirea lor în moleculele de polipeptide). în struguri se formează polipeptide constituite din 2-10 aminoacizi (oligopeptide), care reprezintă 10-30% din azotul total al strugurilor. Cea mai importantă oligopeptidă din struguri este glutationul (o tripeptidă), care apare în boabe odată cu intrarea strugurilor în pârgă: NH2 CH2-SH H00C-CH-CH,-CH9-C0-NH-CH-C0-NH-CH,-C00H
i ------------------ ,—- -------- -—/------------ , --------- ' ------------- ^ ----------- '
y-Glutanil
Cistenil
Glicocol
Glutation (y-glutamil-cisteinil-glicocol)
73
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Conţinutul strugurilor în glutation variază între 20-35 (Xg/kg de boabe, prezenţa sa fiind considerată ca o caracteristică a procesului de maturare la struguri (Adams O., Liange C, 1993). în celule, glutationul poate exista atât sub formă redusă (G-SH) ca tiol, cât şi sub formă oxidată (G-S-S-G) ca disulfură. Trecerea din formă redusă în formă oxidată este un proces reversibil şi se constituie ca unul din cele mai importante sisteme redox la nivel celular. Glutationul în formă redusă, protejează oxidarea acidului ascorbic din struguri şi din must. Proteinele (protidele). Sunt substanţe azotate cu moleculă mare (> 10000 Da) şi structură complexă, alcătuite din lanţuri polipeptidice lungi, în care resturile de a-aminoacizi sunt unite între ele prin legături peptidice (-CO-NH-): H2N-CH-CO-NH-CH-CO- ............. -NH-CH-COOH
Radicalii R ai aminoacizilor constituenţi, aferenţi atomilor de carbon a, sunt dispuşi alternativ deasupra şi sub planurile legăturilor peptidice, într-o ordine determinată. Natura chimică a acestor radicali este decisivă pentru organizarea structurii globale a proteinelor. In structura primară, radicalii pot interacţiona în cadrul catenelor (lanţurilor) polipeptidice ale moleculelor. în structura secundară, lanţurile polipeptidice sunt orientate spaţial, datorită legăturilor de hidrogen formate între grupările -CO şi -NH aparţinând diferitelor legături peptidice din moleculă. Se cunosc două modele de structură secundară spaţială a proteinelor: modelul a în formă de spirală helicoidală şi modelul (3 în formă plisată (încreţită). Proprietăţi. Proteinele se caracterizează printr-un ansamblu de proprietăţi fizico-chimice. Proteinele din struguri sunt solubile în apă şi formează în must soluţii coloidale. Prezintă fenomenul de electroforeză iar prin încălzire se coagulează. La fel ca şi aminoacizii, sunt substanţe amfotere: în mediu acid se comportă ca baze slabe (primesc protoni), iar în mediu bazic se comportă ca acizi slabi (cedează protoni). Sub acţiunea diferiţilor factori (căldură, radiaţii, ultrasunete) proteinele precipită şi pot fi astfel eliminate din must. Cu taninul, formează precipitate hidrofobe. Sub acţiunea enzimelor, proteinele suferă o hidroliză parţială prin desfacerea legăturilor peptidice şi refacerea grupărilor carboxilice şi aminice. Se obţin astfel fragmente polipeptidice. Proteinele din struguri. Fac parte din categoria albuminelor şi globulinelor. Sunt prezente şi proteinele care au în alcătuirea lor substanţe neproteice (cazul acizilor nucleici ADN şi ARN), cunoscute sub denumirea de proteine conjugate sau proteide. în ansamblul lor, proteinele reprezintă numai 3% din azotul total al strugurilor. în strugurii verzi nematuraţi, proteinele lipsesc. Ele apar odată cu intrarea strugurilor în pârgâ (începutul maturării). Pe timpul maturării se înregistrează o continuă proteosinteză, astfel încât la recoltare, strugurii conţin între 50-150 mg 74
TRATAT DE VINIFICAŢIE
proteine/l de must. în anii secetoşi s-a constatat că strugurii sunt mai bogaţi în proteine, astfel încât vinurile care se obţin sunt predispuse la instabilitate proteică. Aminele biogene (proteinogene). Iau naştere prin reacţiile de decarboxilare ale acizilor aminici. In struguri au fost identificate următoarele amine biogene, din seria poliaminelor alifatice: 1,5-diaminopentan (cadaverina), 1,4-diaminobutan (putresceina), N,N'-bis(3-aminopropil)-l,4-diaminobutan (spermina) şi N-(3aminopropil)-l,4-diaminobutan (spermidina). Strugurii mucegăiţi (putreziţi) conţin amine biogene în cantitate mai mare. Nu se cunosc încă mecanismele de formare a aminelor biogene în struguri şi nici rolul acestora, însă prezenţa aminelor biogene în vin este o notă slabă de calitate (igienă necorespunzătoare). 1.3.6.2. Acumularea substanţelor azotate în struguri în timpul formării strugurilor, substanţele azotate migrează din frunzele şi lăstarii viţei de vie în boabele strugurilor. Acumularea se face în seminţele şi pieliţele boabelor. La începutul maturării, migrarea substanţelor azotate din organele verzi ale viţei de vie în struguri încetează şi încep procesele de proteoliză din seminţe. Azotul care se eliberează din seminţe împreună cu azotul amoniacal provenit din sol serveşte la formarea protidelor din pulpa boabelor. Aşa se explică de ce în timpul maturării strugurilor seminţele sărăcesc în azot, iar pulpa boabelor se îmbogăţeşte în azot. La sfârşitul maturării strugurilor, conţinutul în substanţe azotate variază între 0,2-1,7 g Ntotal/l de must (tab.1.2.). Predomină aminoacizii 60-80%, apoi polipeptidele 10-30% şi proteinele 2-5%. Seminţele sunt cele mai bogate în substanţe azotate: 711-1129 mg Ntotal/100 g seminţe, în funcţie de soi; urmează pieliţele boabelor care conţin 320-432 mg N,otal/100 g pieliţe iar în pulpa boabelor sunt numai câteva zeci de miligrame de substanţe azotate (Bulancea M., 1973). Tabelul 1.2. Substanţele azotate din struguri (după J. Aerny, 1996) Specificaţii Azot total Azot mineral.din care: + - amoniacal NH4 - nitric N03' Azot organic, din care: - proteine - polipeptide - acizi aminici - amine biogene Azotul asimilabil de către levuri (acizii aminici + azotul amoniacal)
Masa moleculară
Cantitatea
18 62
0,2 -1,7 g/l de must 10-300 mg/l de must < 10 mg/l de must
>10000 Da < 10 000 Da 100-200 Da 30-200 Da
2-5 % din N ,0,a, 10-30% din Ntotal 60-80 % din N total < 50 mg/l de must 60-70 % din N total
75
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
Factorii care influenţează conţinutul strugurilor în substanţe azotate sunt următorii: soiul de viţă de vie, gradul de maturare al strugurilor, factorii climatici, dozele de îngrăşăminte cu azot folosite în plantaţii, starea sanitară a strugurilor. Astfel, strugurii soiurilor pentru vinuri roşii sunt mai bogaţi în substanţe azotate; de asemenea, strugurii proveniţi din recoltele avariate (bătute de grindină, atacate puternic de mucegai, mânate). în toamnele reci şi ploioase, strugurii conţin mai multe substanţe azotate şi ca urmare musturile obţinute se limpezesc greu.
1.3.7. Lipidele din struguri Lipidele reprezintă, în medie 0,28% din compoziţia chimică a strugurilor, din care 75% se găsesc acumulate în seminţe, 15% în pieliţe, 9% în pulpa boabelor şi 1% în ciorchini. Lipidele polare predomină: 56% la soiurile Vinifera, în timp ce în struguri de Vitis labrusca şi hibrizii săi predomină lipidele neutre. Trei clase de lipide sunt prezente în struguri: lipide neutre (acizi graşi, gliceride, esteri, steroli), glicolipide şi fosfolipide. La maturarea strugurilor, fosfolipidele sunt majoritare (65-70%), urmate de lipidele neutre (17-25%) şi glicolipide (814%). Fosfolipidele se acumulează în pericarpul bobului şi în pieliţe, iar lipidele neutre în seminţe. Rolul lipidelor este multiplu: energetic, deoarece prin oxidarea unui gram de lipide se obţin în medie 9,3 kcal, dublu faţă de glucide şi protide; solvenţi pentru vitaminele liposolubile, carotenoide, terpene; protectori termici şi hidrici pentru boabele strugurilor. Acizii graşi. Predomină acizii graşi nesaturaţi cu catenă lungă (C|6-C,8), monoetilenici, dietilenici şi trietilenici: Acid linoleic Acid oleic Acid oleanoleic Acid palmitoleic
CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH CH3-(CH2)rCH=CH-(CH2)7-COOH CH3-(CH2)4-(CH=CH-CH2)2-CH=CH-(CH2)3-COOH CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH
(C18) (C18) (C17) (C16)
Dintre acizii graşi saturaţi se întâlnesc: Acid palmitic Acid stearic
CH3-(CH2)14-COOH CH3-(CH2)16-COOH
Majoritatea acizilor graşi se găsesc sub formă de esteri şi de săruri. în cantităţi mici se găsesc în stare liberă, fiind disociaţi la pH-ul mustului. După gradul de disociere, acizii graşi sunt socotiţi acizi slabi. Solubilitatea în apă scade odată cu creşterea catenei atomilor de carbon. Acizii cu peste 8 atomi de carbon în moleculă sunt practic insolubili în apă. Acumularea acizilor graşi se face în seminţele şi pieliţele boabelor, în perioada de maturare a strugurilor. La sfârşitul maturării strugurilor, conţinutul în acizi graşi variază între 128-941 |ig/100 g seminţe, acidul linoleic fiind preponderent 73,5% (Millan C. şi colab., 1992). In pieliţele boabelor se acumulează cantităţi foarte mici de acizi graşi nesaturaţi (linoleic şi oleic). 76
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Stratul ceros de pe suprafaţa boabelor (pruina) este constituit în principal din acid oleanoleic (50%). Acest strat ceros protejează boabele de acţiunea temperaturilor ridicate şi de pierderea apei (deshidratare). Totodată, contribuie la fixarea celulelor de microorganisme (levuri, bacterii), pe suprafaţa boabelor. Din struguri, acizii graşi trec în must, unde predomină acizii linoleic şi palmitoleic. Musturile de la prese şi cele care au efectuat macerarea peliculară sunt mai bogate în lipide. Prin limpezirea mustului înainte de fermentare se elimină cea mai mare parte a lipidelor. Seminţele de struguri care sunt bogate în acizi graşi esterificaţi (9-18 %) se folosesc ca materie primă pentru extracţia uleiului. Lipidele din seminţe. Reprezintă 12-16% din greutatea seminţelor uscate. Conţinutul mediu în acizi graşi total este de 156 mg/l de substanţă uscată la soiurile Vitis vinifera şi de 200 mg/g la viţele americane şi asiatice. Raportul dintre acizii graşi nesaturaţi şi cei sauraţi este de 9 la Vitis vinifera şi de 12 la viţele asiaice (Cherrad M., Lavand J., 1993). Din 100 kg tescovină uscată, rezultă 15-25 kg seminţe, din care se extrage 1,5-3,0 litri de ulei. Uleiul din seminţele de struguri este bogat în acid linoleic: 7075% în uleiul de extracţie şi 60-62% în uleiul filtrat. Acidul oleic reprezintă 1328% din acizii graşi totali. Uleiul din seminţele de struguri conţine şi tocoferoli a, y, 5 (vitamina E) Fitosterolii. Fac parte din constituţia lipidelor şi sunt monoalcooli secundari policiclici care derivă de la hidrocarbura de bază numită steran (CnH2g), esterificaţi cu acizii alifatici superiori. Structura fitosterolilor se caracterizează printr-un schelet ciclopentano-perhidrofenantrenic, format din trei hexacicluri A, B, C aşezate sub formă fenantrenică şi un pentaciclu D:
A,B,C = scheletul de fenantrenă D = pentaciclu
p-sitosterolul
Prin faptul că în molecula sterolilor există mai mulţi atomi de carbon asimetrici (C3, C5, C8, C9, C10, C,3, C14, C17, C20) se pot forma mai mulţi stereoizomeri şi izomeri optici.
77
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
în strugurii soiului Chardonnay au fost identificaţi următorii fitosteroli: (3sitosteroIul, stigmasterolul, lanosterolul şi campesterolul (Yve Le Fur şi colab., 1994). Acumularea fitosterolilor se face în pieliţele şi pulpa boabelor. Profilul de fitosteroli este asemănător: predomină p-sitosterolul, care este însoţit întotdeauna de stigmasterol. Se pare că sterolii participă la alcătuirea membranei plasmei celulare. In timpul fermentaţiei alcoolice, levurile metabolizează o parte din fitosterolii aflaţi în must. 1.3.8. Materiile pectice din struguri Materiile pectice sunt substanţe heterozide, constituite din acidul pectic şi mai multe polizaharide (galactani, arabani), uniţi prin legături glicozidice. Acidul pectic la rândul său este format prin înlănţuirea moleculelor de acid Dgalacturonic în formă piranozică, unite prin legături ozidice (-O-) între atomii de carbon C, şi C4. COOH COOH
COOH OH
TOOH
J------ 1
j ----- A
Acidul pectic
Grupele carboxilice (-COOH) sunt parţial esterificate cu metanol şi parţial neutralizate cu ionii de Ca2+ şi Mg2+. Proprietăţi. Materiile pectice au o mare capacitate de imbibiţie şi devin vâscoase. Soluţiile lor concentrate formează geluri transparente. După solubilitatea în apă, materiile pectice se pot grupa în două categorii: - pectoze sau protopectine, insolubile în apă, care se găsesc în fructele nematurate şi dau fermitatea fructelor; - pectine solubile în apă, care se formează numai în fructele maturate (coapte) şi la care grupele carboxilice ale acidului pectic sunt metilate. C«t>CHţ
OH
«00«H 1 .. -Q.
J ----- i.
-0OH
C00M
Pectina
78
t ... """ 0
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Sub acţiunea enzimelor din grupa hidrolazelor, pectinele se depolimerizează prin ruperea legăturilor ozidice, cu eliberarea moleculelor de acid galacturonic şi uneori a zaharurilor. Ca urmare, vascozitatea materiilor pectice se reduce. Tot prin acţiunea enzimelor, însă a esterazelor, se produce demetilarea pectinelor cu formarea alcoolului metilic. Acumularea pectinelor. în boabele verzi, nematurate ale strugurilor, materiile pectice sunt reprezentate prin protopectine. Acestea se asociază cu celuloza şi hemiceluloza din pereţii celulelor şi dau consistenţă boabelor (tăria sau fermitatea boabelor). Odată cu intrarea strugurilor în pârgă, protopectinele se transformă în pectine solubile, prin acţiunea enzimelor din grupa protopectinazelor. Boabele se înmoaie şi devin translucide. S-a constatat că în struguri se formează două tipuri de pectine solubile: una cu greutate moleculară obişnuită, cea a acidului pectic (25000 Da) şi cu grad redus de esterificare a grupelor carboxilice; alta cu greutate moleculară mare şi grad avansat de esterificare. Ambele tipuri de pectine sunt însoţite de zaharuri şi de acidul galacturonic. Pectinele fiind solubile trec în sucul boabelor (must). La maturarea deplină, strugurii conţin protopectine în pieliţele boabelor, pectine şi acizi pectici în sucul boabelor. Conţinutul în materii pectice ajunge până la 1-2 g/l de must şi chiar mai mult în cazul strugurilor botritizaţi. Hibrizii producători direcţi (Noah în special) sunt cei mai bogaţi în pectine, de aceea pulpa boabelor este vâscoasă şi cedează greu mustul; randamentele care se obţin la prelucrarea strugurilor rămân mici. Pentru a se uşura extragerea mustului din boabele strugurilor, se folosesc în vinificaţie preparatele enzimatice pectolitice care degradează pectinele prin hidroliză. Gumele şi mucilagiile vegetale. Sunt heterozide asemănătoare cu substanţele pectice, constituite din pentoze, metilpentoze, dextrani, acid galacturonic şi acid glucuronic. Se deosebesc de materiile pectice prin aceea că au în plus metilpentoze şi acid glucuronic. Ca şi pectinele, gumele şi mucilagiile reţin apa şi formează soluţii vâscoase. In strugurii mucegăiţi, alături de pectine, se găsesc cantităţi semnificative de gume şi mucilagii, ca şi în pieliţele boabelor de hibrizi americani (Noah, Delaware, Othelo, Isabelle). Caracterul coloidal al gumelor şi mucilagiilor sporeşte vascozitatea mustului şi vinului. 1.3.9. Enzimele din struguri Enzimele sunt proteine sau protide specializate în cataliza reacţiilor biochimice din must şi vin. După Willstatter, enzimele sunt biomolecule complexe formate dintr-un suport coloidal de natură proteică, termolabil şi nedializabil, catalitic inactiv numit apoenzimă, la care se adaugă una sau mai multe componente neproteice active, termostabile şi ultrafiltrabile, numite coenzime. Complexul apoenzimă + coenzimă = holoenzimă, căruia i se atribuie activitatea enzimatică. Rolul coenzimei, denumită şi cofactor, este îndeplinit de macromolecule cu structuri chimice foarte diferite (vitamine, trifosfo-ribonucleotide) sau simpli ioni 79
C. ŢÂRDEA, Gh. SARBU, Angela ŢÂRDEA
metalici. Rolul cofactorilor este indispensabil pentru manifestarea activităţii catalitice a enzimei sau pentru potenţarea acestei activităţi. Activitatea optimă a unor enzime este condiţionată de prezenţa concomitentă atât a coenzimei cât şi a ionului metalic. Situsurile enzimatice. Biomoleculele de enzime au în structura lor anumite zone cu o secvenţă de aminoacizi şi conformaţie specifică, denumite situsuri. Aceste zone sunt esenţiale pentru manifestarea activităţii catalitice a enzimelor (situs catalitic) sau pentru funcţia de reglare a unor secvenţe de reacţii (situs allosteric). Situsul catalitic reprezintă zona de care se leagă în mod specific substratul de reacţie. Include grupările chimice active ale catenelor laterale de la radicalii aminoacizilor (-NH2, -SH, -OH, -COOH), care participă la stabilirea legăturii dintre enzimă şi substrat, determinând astfel reacţia specifică enzimatică. Situsul allosteric se întâlneşte la enzimele oligomere, constituite din două sau mai multe subunităţi (protomeri), denumite enzime allosterice. Pe lângă situsul catalitic, enzimele oligomere au un al doilea situs numit situs allosteric, care explică mecanismele de reglare enzimatică a unor reacţii (conformaţiile posibile pe care le pot lua moleculele de enzime). Caracteristicile enzimelor. Ca biocatalizatori, enzimele se caracterizează prin următoarele însuşiri generale (Neamţu G. şi colab., 1993): - acţionează în cantităţi extrem de mici şi au o acţiune catalitică foarte puternică; - nu se consumă şi nu se transformă, prin reacţiile catalizate; - determină reacţii extrem de rapide, fiind cei mai eficienţi catalizatori; - orientează şi măresc viteza reacţiilor biochimice, determinând scăderea energiei de activare a moleculelor de substrat asupra cărora acţionează; - nu modifică starea finală de echilibru a reacţiilor, ci numai viteza cu care se realizează starea de echilibru; - se disting printr-o specificitate de acţiune, ceea ce înseamnă că transformarea unui substrat într-un produs de reacţie este catalizată de un anumit tip de enzimă. Reacţiile enzimatice. Mecanismul prin care enzimele îşi exercită funcţia catalitică se explică astfel: - asocierea enzimei (E) cu substratul (S) asupra căruia acţionează şi formarea unui complex intermediar enzimâ-substrat (ES) disociabil; - molecula de substrat activată (S*) este transformată în produsul de reacţie (P), timp în care enzimă se eliberează şi se fixează din nou pe o altă moleculă de substrat. In funcţie de sensul lor de evoluţie, reacţiile catalizate de enzime pot fi: - reversibile, de tipul E + S <-> ES* <-> P + E - ireversibile, de tipul E + S <-> ES* —> P + E Pentru trecerea de la starea iniţială a substratului (S) Ia starea activată tranzitorie (S*), în timpul transformării S —> P este nevoie de o anumită cantitate de energie, denumită energie de activare. Energia de activare exprimă diferenţa dintre nivelul de energie a stării de tranziţie a moleculelor de substrat activat şi nivelul energetic al moleculelor de substrat aflate în starea iniţială. Ca orice 80
TRATAT DE VINIFICAŢIE
catalizator, enzimele reduc energia de activare a moleculelor de substrat (S), determinând o stare de tranziţie a acestora, stare cu un nivel energetic mai scăzut. Clasificarea enzimelor. In funcţie de tipul general al reacţiilor chimice pe care le catalizează, enzimele se împart în şase clase şi anume: oxidoreductaze, transferaze, hidrolaze, liaze, izomeraze şi ligaze (sintetaze). Fiecare clasă la rândul ei, se subdivide în subclase şi subsubclase. In struguri, respectiv în must, se întâlnesc enzime din clasele oxidoreductazelor, hidrolazelor şi liazelor. 1.3.9.1. Hidrolazele Enzimele din clasa hidrolazelor catalizează reacţiile de scindare hidrolitică a moleculelor de substrat, prin clivajul legăturilor dintre un atom de carbon şi alţi atomi, sub acţiunea apei. Reacţia generală este: Rl-0-R2
+
H20 ;
hidrolaze
»
Rl-OH
+ R2 - OH
Legăturile chimice care pot fi scindate cu ajutorul hidrolazelor sunt: legătura glicozidică, legătura peptidică şi legătura esterică. în struguri, hidrolazele sunt reprezentate prin glucozidaze, pectolaze şi proteinaze. Invertaza sau zaharaza. Este o p-D-fructofuranozidază care scindează legătura P-fructozidică din zaharozâ, cu formarea de oc-glucoză şi P-fructoză: CHzJH . * Giocopirunoio
yC. «V^CHitM
tH,oH . lrtvrrtllta ţr Glucoza f Fmctoză
Rurtafijronma
Zaharoza ['formula wnformflţiorinlă)
încă din 1860, Berthelot a pus în evidenţă rolul invertazei în transformarea zaharozei în zaharuri fermentescibile. Această enzimă este prezentă încă din strugurii verzi şi acţionează rapid, la concentraţii de numai 2-3 g de zaharoză existentă în struguri. Manifestă activitate maximă în mediu acid ca cel al mustului, unde face invertirea zahărului care se adaugă prin operaţiunea tehnologică de şaptalizare. Pectolazele sau pectinazele. Sunt reprezentate în struguri prin două tipuri de enzime care degradează membranele pectocelulozice şi uşurează eliberarea mustului din pulpa boabelor: pectin-metil-esteraza (PME) care desface pectina prin hidroliză în acid pectic cu eliberarea alcoolului metilic şi poligalacturonaza (PG) care desface pectina în acizi uronici liberi (fig. 1.14). Pieliţele boabelor sunt bogate în pectolaze, astfel încât prin zdrobirea strugurilor mustul se îmbogăţeşte în aceste enzime. Din cauza pH-ului acid al mustului activitatea PME este slabă, dar suficienta pentru a desface pectina şi a 81
C. ŢÂRDEA, Gh. SARBU, Angela ŢÂRDEA
elibera alcoolul metilic în proporţie de 80% în decursul a 48 de ore. Activitatea PG este mult mai lentă, decompunerea pectinelor cu eliberarea acizilor uronici realizându-se în câteva zile. C»0
COOH
H
H
DM
I
D CHî
Fectma " 0-CB}
H
COO.CHj
DH
Pectina
|
c
Mrtî t 1
Acidul peetic
I
">
»
•"
*
Acizi uronici (galacturonici)
Figura 1.14. Scindarea hidroliticâ a pectinei prin acţiunea enzimelor
Deoarece activitatea enzimelor pectolitice naturale din struguri este slabă, se folosesc în vinificaţie preparatele enzimatice de tip industrial (Pectozin, Ultrazin). Acestea facilitează extracţia mustului din boştină la presare, contribuind la mărirea randamentului în must; eliberarea polifenolilor şi substanţelor odorante din pieliţele boabelor; deburbarea mustului; limpezirea vinului. Proteinazele (peptidaze) . Sunt hidrolaze care catalizează scindarea hidrolitică a legăturilor peptidice din structura protidelor: Proteinazele se găsesc în ?< i* strugurii verzi, în cantităţi foarte ____ CH _ c0 _i NH . CH ___________ mici. începând de la pârgă, ele devin foarte active. La prelucrarea /N. strugurilor se regăsesc în resturile de I1 0^ x I2 pulpă şi joacă un rol important în -----—CM-COOH H2M-CH-------declanşarea fermentaţiei alcoolice. în acest scop sunt ajutate şi de enzimele produse de către levuri (exoenzime). Rolul proteinazelor este de a elibera din peptide acizii aminici cu catenă scurtă, pentru a putea fi asimilaţi de către levuri. Se pare că proteinazele acţionează şi asupra membranelor celulelor de levuri înainte de declanşarea fermentaţiei, pentru a le reda hidrofilia.
82
TRATAT DE VINIFICAŢIE
1.3.9.2 Oxidoreductazele Enzimele din clasa oxidoreductazelor catalizează reacţiile de fixare a oxigenului molecular pe compuşii fenolici din must şi vin. Principalele tipuri de oxidoreductaze întâlnite la struguri sunt enzimele: tirosinaza, polifenoloxidaza şi lacaza. Tirosinaza şi polifemoloxidaza fac parte din enzimele proprii ale strugurilor, pe când lacaza este produsă de ciuperca Botrytis tinerea care atacă strugurii la maturare. Din punct de vedere chimic, oxidoreductazele sunt proteide care au în molecula lor ioni de cupru (cuprioxidaze). Intervin în procesele de oxidoreducere din must şi vin, prin transferul de electroni de pe metabolit, direct la oxigenul molecular. De aceea mai sunt denumite şi transelectronaze. Tirosinaza şi polifenoloxidaza. Sunt prezente în strugurii verzi (nematuraţi), fiind fixate pe organitele celulare (mitochondrii, cloroplaste). Se regăsesc în resturile de pulpă din must, unde activitatea lor este foarte intensă. Tirosinaza manifestă o activitate specifică cresolazică asupra monofenolilor (P-cresolului şi 1-tirosinei), pe când polifenoloxidaxa are activitate specifică catecholazică (de brunificare) asupra orto-difenolilor cum este pirocatechina (catecholul). Iniţial s-a crezut că aceste două enzime pot manifesta acţiune cresolazică numai cuplată cu cea catecholazică, motiv pentru care în literatura de specialitate mai veche sunt întâlnite sub ambele denumiri, fără a se face distincţie între ele. Tirosinaza catalizează în must şi vin reacţiile de oxidare a monofenolilor în ortodifenoli, motiv pentru care se mai numeşte şi monofenoloxidază: OH
TŞ^ Polifenoloxidaza (PFO) oxidează di- şi trifenolii şi are o specificitate foarte mare faţă de ortodifenoli pe care îi transformă în ortochinone:
+
2 H20
Ortochinonele care rezultă au o reactivitate chimică mare şi formează în must sau vin polimeri de culoare brună (se produce casarea brună a mustului sau vinului). La pH-ul mustului şi vinului, activitatea tirosinazei şi polifenoloxidazei reprezintă cea. 80 % din activitatea lor optimă. 83
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
Activitatea tirosinazei este influenţată de mai mulţi factori: cantitatea de oxigen dizolvată în must sau vin, temperatură, pH şi S02 liber. Faţă de S02 este foarte sensibilă, dozele de 50 mg S02 reducând activitatea tirosinazei în proporţie de 90%. Prin încălzirea mustului la 55°C timp de 30 minute, tirosinaza este distrusă. Mecanismul responsabil pentru brunificarea oxidativă a mustului a fost mai bine înţeles după ce Singieton şi colab. (1970) au descoperit prezenţa acidului 2-Sglutationil-cafeoiltartric în must. S-a constatat că PFO are o acţiune importantă asupra esterului cafeoiltartric, care este orto-difenolul cel mai abundent din must. Conţinutul strugurilor în PFO poate constitui un parametru important pentru calitatea recoltei. Prin determinarea PFO înaintea recoltării strugurilor, se pot elabora tehnologiile adecvate de vinificare primară care să conducă la realizarea de vinuri stabile şi cu un conţinut redus în anhidridă sulfuroasă. Lacaza. Are un spectru mult mai larg de acţiune decât tirosinaza şi polifenoloxidaza. Atacă orto- şi para-difenolii, antocianii şi acidul ascorbic din must şi vin. Oxidarea directă a antocianilor de către lacaza secretată de Botrytis cinerea, este cauza principală a degradării rapide a culorii vinurilor roşii (casarea oxidazică a vinurilor roşii). Lacaza este stabilă la pH-ul acid al mustului şi vinului, deoarece este constituită din aminoacizi bazici (serinâ, treonină, metioninâ). Faţă de S02 este puţin sensibilă, dozele de 20-150 mg S02/1 de must rezultat din strugurii mucegăiţi, reduce activitatea lacazei numai în proporţie de 20%. La pH-ul mustului şi vinului, lacaza este distrusă prin încălzire la 45°C timp de numai 10 minute. S-a constatat că fungicidele antibotritice pe bază de piremethanil (Scala, Geox) distrug lacaza din strugurii mucegăiţi. Este slab afectată de levuri în timpul fermentaţiei şi se regăseşte în vin, punând serioase probleme de stabilitate biologică. 1.3.9.3. Liazele Enzimele din clasa liazelor catalizează scindarea moleculelor de substrat la nivelul legăturilor C-C, C-O, C-N şi C-S sau determină apariţia unei duble legături în molecula substratului (între atomii )C=C( sau )C=0). Reacţiile catalizate de liaze implică un mecanism diferit de scindare a moleculelor, întrucât nu intervine apa în sensul hidrolizei substratului. In struguri, respectiv în must, se întâlnesc următoarele tipuri de enzime din clasa liazelor: - carboxilazele, care fac decarboxilarea a-cetoacizilor (piruvic, oxalilacetic) şi aminoacizilor; - aldolaza care intervine în procesul de degradare anaerobă a glucozei; - enolaza, implicată în cataliza reacţiei de degradare aerobă a glucozei. Toate aceste enzime activează în procesul de fermentare alcoolică a mustului, care după cum se ştie este un proces enzimatic.
84
TRATAT DE VINIFICAŢIE
1.3.10. Vitaminele din struguri Vitaminele sunt compuşi organici micromoleculari, foarte heterogeni, majoritatea fiind constituiţi din acizi aminici. Denumirea de vitamine (amine vitale) a fost dată de C. Funk (1911), denumire care se păstrează şi astăzi, chiar dacă nu toate vitaminele au în molecula lor azot aminic. Organismele animale şi vegetale au nevoie de vitamine în cantităţi foarte mici, pentru creşterea şi dezvoltarea lor; rolul vitaminelor este de a stimula şi regla principalele procese metabolice din organism (rol funcţional). Plantele şi unele microorganisme îşi sintetizează vitaminele de care au nevoie, pe când animalele îşi procură vitaminele din afară, prin hrană (provitamine, care se transformă ulterior în organism în vitamine). Lipsa sau insuficienţa vitaminelor din organism determină tulburări metabolice şi apariţia bolilor numite avitaminoze sau hipovitaminoze. Din punct de vedere chimic, majoritatea vitaminelor intră în alcătuirea enzimelor unde îndeplinesc rolul de coenzime sau de activatori enzimatici. De aici încadrarea vitaminelor în categoria biocatalizatorilor. Totuşi vitaminele nu sunt adevăraţi catalizatori, deoarece activitatea lor depinde de concentraţie şi se consumă în timpul reacţiilor pe care le favorizează. Nomenclatura şi clasificarea vitaminelor. Vitaminele continuă să se denumească şi în prezent cu ajutorul literelor mari din alfabetul latin (A, B, C, D, E etc). în cadrul aceleiaşi grupe, vitaminele se denumesc prin intermediul indicilor : Bb B2, B5, B6, B8, B9. După structura chimică se denumesc: tiamină (vitamina B,), riboflavină (vitamina B2), piridoxină (vitamina B6) etc. După solubilitatea în apă sau în solvenţi organici, vitaminele se clasifică în vitamine hidrosolubile şi vitamine liposolubile. în struguri se întâlnesc vitaminele hidrosolubile din grupa B (B,, B2, B5, B6, B8, B9, PP, H) şi alţi compuşi asimilaţi cu vitaminele din grupa B, cum sunt colina şi mezoinozitolul. în cantităţi mici se găseşte şi vitamina C (acidul ascorbic). Conţinutul strugurilor în vitamine variază între 20-840 mg/kg. Vitaminele din grupa B. Sunt majoritare în struguri. Multe din ele îndeplinesc rolul de coenzime care acţionează în procesul de fermentaţie alcoolică: fie direct ca activatori de reacţie, fie indirect ca factori de creştere pentru levuri. în struguri au fost identificate 11 vitamine din grupa B, cu structură chimică foarte diferită (fig. 1.15.). Tiamina (vitamina B,). Este o cocarboxilază, adică îndeplineşte rolul de coenzimă a carboxilazei, enzima care catalizează reacţia de decarboxilare a acidului piruvic în procesul de fermentaţie alcoolică. Din punct de vedere chimic, tiamina este formată dintr-un nucleu pirimidinic şi unul tiazolic, unite printr-o grupare metilenică (fig. 1.15). în strugurii maturaţi, tiamina se găseşte în cantitate de 250-300 |ug/1000 de boabe, în medie 0,06 mg%. Se foloseşte în vinificaţie ca activator de fermentaţie, în doze de 60 mg/hl de must sau vin.
85
C. ŢARDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢARDEA
OH OH OH I
H,C H3C^N^
NH2
I
I
CH.-C — C— C-CH.-OH I H H H
CI"
HC
^ Y^ ^7*
C=0
H^ NH
C— CHrCH2-OH S H
Tiamina (Vitamina B,) sau aneurina
Riboflavina (Vitamina B2) sau lactoflavina C H , O H
CH3
HO
CH2OH
HO-CH2—C —CH—CO—NH —CH2—CH2—COOH CH3
Piridoxina (Vitamina B6
Acidul pantotenic (Viamina B5) H H
H COOH
N-C-C-<-(CH2)4-COOH (■■
|
s
o=c. \
/ N-C-CH, NH,
H
H (5-Biotina
(Vitamina B8) H
2^
Acidul p-aminobenzoic (Vitamina H)
^N^ ^N.
COOH
OH
:H,-^NH-T V-
;- NH— CH— CH— CH— COOH
,x.
Alcătuirea acidului folie (Vitamina B9) OH CH
Or
CONH,
/ \
HO—CH
CH.-CH.OH
HC—OH
I
2
2
H3C-N—CH, 3 HO—CH
\ /
HC—OH
CH
/ \
H3C OH
OH
Nicotinamida (Vitamina PP)
Mezoinozitolul (1,2,3,4,5,6-hexahidrociclohexanul)
Colina
Figura 1.15-Vitaminele din grupa B care se formează în struguri
86
3
TRATAT DE VIN1F1CAŢIE
Riboflavină (vitamina B2). Denumită şi pigmentul galben al levurilor, îndeplineşte rolul de transportor de hidrogen pentru metabolismul oxigenat al levurilor în timpul fermentaţiei. Sub formă de fosforiboflavină îndeplineşte rolul de coenzimă la unele oxidoreductaze. în timpul fermentaţiei alcoolice mijloceşte transmiterea hidrogenului la acetaldehidă, cu formarea alcoolului etilic. Molecula de riboflavină este alcătuită dintr-un nucleu izoaloxazolic şi din ribitol (fig. 1.15). Nucleul izoaloxazolic conferă formei oxidate culoarea galbenverzuie (pigment galben). în struguri se formează cantităţi foarte mici de riboflavină: 3,5-4 u,g/1000 de boabe, în medie 40 |J.g%. Este sensibilă la acţiunea luminii. Acidul pantotenic (vitamina B5). Se întâlneşte în toate organismele vegetale şi animale {pantos = peste tot). Este format din [3-alanină (un aminoacid) şi acidul dihidroxi-P-dimetil-butiric. Este o vitamină necesară creşterii microorganismelor, de aceea este denumită şi "Bios III". Se formează în struguri în cantităţi mari, în medie 660 u.g/1000 de boabe. Contribuie la înmulţirea levurilor şi bacteriilor care activează în must şi vin. Intră în alcătuirea CoenzimeiA, care intervine în procesele de fermentaţie alcoolică şi malolactică. Piridoxina (vitamina B6). De fapt există un grup de vitamine B6, derivaţi piridinici, cele mai importante fiind piridoxina, piridoxalul şi piridoxamina. Acestea se găsesc de obicei împreună şi se pot transforma una în alta. Piridoxina acţionează ca factor de creştere, îndeosebi pentru bacteriile malolactice din vin. Ca esteri fosforici (piridoxalfosfat şi piridoxaminofosfat), îndeplineşte rol de coenzimă la codecarboxilaze - enzimele care degradează aminoacizii din must şi vin. în struguri, piridoxina se formează în cantităţi foarte mici, de numai 2-5 |Ug/1000 de boabe. Biotina (vitamina B8). Face parte din grupa factorilor de creştere care controlează diviziunea celulară a microorganismelor, fiind cunoscută şi sub denumirea de "Bios II". Există două biotine: a-biotina şi (3-biotina, ambele având o structură biciclică, fiind formate dintr-un nucleu pirimidinic şi unul tiofenic, de care se leagă acidul valerianic sau izovalerianic. în struguri, biotina se găseşte în cantităţi foarte mici de 2,2-5,0 |J.g/1000 de boabe. Este indispensabilă pentru înmulţirea levurilor şi bacteriilor malolactice din must şi vin. îndeplineşte rolul de coenzimă în reacţiile de decarboxilare şi transcarboxilare, în timpul fermentaţiei alcoolice. Acidul folie (vitamina B9). Molecula acidului folie este alcătuită din trei părţi: un nucleu pteridinic substituit, un rest de acid para-aminobenzoic şi acidul glutamic. De aici şi denumirea de acid pteroilglutamic. Stimulează formarea globulelor roşii în sânge, astfel încât previne şi vindecă anemiile. în struguri se formează cantităţi extrem de mici de acid folie, 1-2 (0,g/1000 de boabe. Este factor de creştere pentru bacteriile malolactice care acţionează în must şi vin. îndeplineşte rolul de coenzimă în reacţiile de transmetilare, catalizează reacţiile de biosinteză ale unor aminoacizi şi ale unor baze azotate purinice. 87
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
Acidul para-aminobenzoic (vitamina H). Intră de fapt în alcătuirea acidului folie, fiind un factor de creştere pentru levuri şi bacteriile malolactice. Este coenzima tirosinazei din struguri, care catalizează reacţiile de oxidare a fenolilor. Acidul para-aminobenzoic se găseşte în struguri în cantităţi de 10-20 |^g/1000 de boabe. Nicotinamida (vitamina PP). Reprezintă amida acidului nicotinic. Numele de vitamina PP provine de la proprietatea acestei vitamine de a preveni pelagra (pella agra - piele aspră). Pelagra apare în urma consumului îndelungat de porumb şi de melasă la animale, iar la om în urma consumului îndelungat de mălai (făină de porumb) şi de alcool. Vitamina PP se formează în struguri în cantităţi mari, de până la 700 |xg/1000 de boabe. Este factor de creştere pentru levuri şi bacteriile malolactice. Intră în constituţia codehidrazelor I şi II (DPN şi TPN), care asigură transferul hidrogenului în reacţiile enzimatice care se petrec în procesul de fermentaţie alcoolică. Mezoinozitolul. Este un alcool polihidroxilic şi reprezintă factorul de creştere cel mai important pentru microorganisme, cunoscut sub denumirea de "Bios I". în struguri se formează în cantităţi de 250-280 |0.g/1000 de boabe şi este consumat de către levuri în timpul fermentaţiei alcoolice. Esterul mezoinozitolului cu trei molecule de acid fosforic, sub formă de sare de calciu, este denumit "fitină" şi se foloseşte pentru eliminarea fierului din vin. Colina. Din punct de vedere chimic este o bază cuaternară de amoniu, complet metilată (fig. 1.15). Stimulează înmulţirea levurilor şi bacteriilor lactice din must şi vin, având rolul de factor de creştere. Participă la reacţiile de transmetilare, ca donor de grupe metil. In struguri, colina este prezentă în cantităţi relativ mici, de 20-30 u,g/1000 de boabe.
1.3.11. Substanţele minerale din struguri Substanţele minerale din struguri provin din sol, în urma procesului de nutriţie al viţei de vie. Predomină potasiul şi calciul, urmate de fier, fosfor, cupru, zinc, plumb, aluminiu etc. Acumularea substanţelor minerale se face în părţile solide ale strugurilor (ciorchini, seminţe, pieliţe) şi mai puţin în sucul boabelor (must), sub formă de săruri sau de oxizi. Fosforul intră şi în alcătuirea unor compuşi organici cum sunt glicerofosfaţii şi nucleoproteidele. Conţinutul strugurilor în substanţe minerale este foarte variabil (1-3%), în funcţie de natura solurilor din podgorie, regimul de precipitaţii, soiurile de viţă de vie cultivate. Cea mai mare cantitate de substanţe minerale se acumulează în ciorchini 2-3%, apoi în seminţele strugurilor 1-2% şi pieliţe 0,5-1%. Pe lângă aportul fiziologic al viţei de vie în substanţe minerale, strugurii se pot contamina cu unele minerale de origine exogenă provenite din: resturile de pământ care aderă pe struguri la recoltare (Fe3+, Al3+); reziduurile de pesticide rămase pe struguri, în urma tratamentelor fitosanitare (Cu2+, Zn2+, Mg2+); poluarea 88
TRATAT DE VINIFICAŢIE
strugurilor prin depuneri de pulberi şi de gaze din atmosferă (Pb, F, CI). De asemenea, contactul mustului cu utilajele metalice duce la contaminarea cu Fe, Cu, Zn, Al şi alte minerale. La prelucrarea strugurilor, cea mai mare parte din substanţele minerale trec în must. Prin contactul prelungit al mustului cu ciorchinii, pieliţele şi seminţele, se favorizează extracţia mineralelor din părţile solide ale strugurilor. Exceptând substanţele minerale de contaminare, prezenţa mineralelor sporeşte valoarea alimentară a strugurilor, mustului şi vinului. Mineralele participă la o serie de procese fizico-chirhice din must şi vin, cum sunt cele de oxido-reducere, precipitări de săruri, cu implicaţii tehnologice foarte mari. Excesul unor minerale, îndeosebi Pb este toxic pentru organism. Potasiul. Se acumulează în struguri în cantitatea cea mai mare, obişnuit 0,8-2 g/l de must. Acumularea potasiului are loc continuu până la recoltarea strugurilor, ritmul cel mai intens înregistrându-se la începutul maturării. De exemplu, la soiul Riesling italian, se acumulează 51 u.gK/bob/zi la începutul maturării şi 26 u.gK/bob/zi la sfârşitul maturării (Schaller K. şi colab., 1992). Potasiu] neutralizează excesul de acid tartric din boabele strugurilor, contribuie la formarea zaharurilor şi proteinelor din struguri. Fiind foarte solubil, trece cu uşurinţă în must şi vin, unde formează săruri acide cu solubilitate redusă care precipită sub formă de bitartraţi. Sărurile de potasiu conferă mustului proprietăţi diuretice. Calciul. Este prezent în struguri în cantităţi foarte mici, de numai 0,04-0,08 g/l de must. Viţa de vie absoarbe calciul din sol începând de la dezmugurit şi până la intrarea strugurilor în pârgă, afluxul cel mai mare de calciu fiind în perioada de formare a boabelor (Conride J. W., 1981). Având solubilitate foarte redusă, numai 1/10 din calciul acumulat în struguri se regăseşte în vin. Fierul. Fiziologic, se acumulează în struguri în cantităţi mici, care nu depăşesc 2-3 mg/l de must. îmbogăţirea ulterioară a mustului cu fier exogen (tehnologic) se datoreşte resturilor de pământ rămase pe struguri la prelucrare şi contactului cu utilajele metalice. Fierul este substanţa minerală care creează cele mai mari probleme tehnologice pentru stabilizarea fizico-chimică a vinului. De aceea, un conţinut > 6 mgFe/1 necesită deferizarea vinului. Zincul. Fiziologic, se acumulează în struguri în cantităţi de numai 1,5-2,5 mg/l de must. îmbogăţirea ulterioară a mustului şi vinului cu zinc exogen (tehnologic) se datoreşte resturilor de pesticide rămase pe struguri, contactului cu utilajele şi recipientele metalice galvanizate. De exemplu, la vinurile de Cotnari sa constatat un conţinut în zinc de 1,2-5,85 mg/l (Dincă M. şi colab., 1977). Eliminarea excesului de zinc din vin se face odată cu deferizarea vinului. Cuprul. Prin aportul fiziologic al viţei se acumulează în struguri cantităţi extrem de mici de cupru: 2-7 ppm/1 de must. Cel mai mare aport îl reprezintă cuprul exogen (tehnologic), prin reziduurile de fungicide cuprice rămase pe struguri, astfel încât mustul ajunge să conţină până la 0,5-2,5 mg Cu/l. Ca şi fierul, cuprul este implicat în procesele de oxidoreducere din vin şi ridică 89
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
probleme tehnologice pentru stabilizarea vinului. Prin fermentaţia alcoolică ce creează un mediu reducător în vin şi prin depunere de biomasâ, cea mai mare parte din cupru precipită, astfel încât vinul conţine cel mult 0,3-0,6 mg Cu/litru. Fosforul. Migrează din frunze în struguri, pe toată perioada de maturare, acumulându-se în cantităţi care nu depăşesc 0,3-0,6 mg/l de must. Fosforul participă la formarea nucleoproteidelor din celulele care alcătuiesc pulpa boabelor, iar în timpul fermentaţiei alcoolice realizează fosforilarea zaharurilor. Prin adaosul de fosfaţi de amoniu în must la fermentare, pentru hrana levurilor, vinul se îmbogăţeşte în fosfor şi este predispus la casarea fosfato-ferică (casarea albă). Plumbul. Face parte din categoria metalelor grele şi este toxic pentru organism (produce boala cunoscută sub numele de saturnism). Fiziologic, în struguri se acumulează cantităţi mici de plumb: 27-127 mg/kg de struguri, cu o medie de 58,2 mg/kg (Teissedre F., 1994). Repartiţia plumbului în boabe se prezintă astfel: 65% în seminţe şi pieliţe, 35% în pulpă. în vin, plumbul nu depăşeşte 150 ţig/1. Prin contaminare cu plumb exogen datorită poluării atmosferice şi reziduurilor de pesticide rămase pe struguri, se poate ajunge la concentraţii în vin care să afecteze sănătatea consumatorilor. Codexul O.I.V. admite un conţinut maxim de plumb în vin de 0,3 mg/l. FAO/OMS admite o cantitate maximă ingerată de 0,4 mg Pb/zi pentru un adult. Clorul şl sodiul. Viţa de vie nu preia din sol aceste minerale în cantităţi stoechiometrice, astfel încât conţinutul strugurilor în sodiu şi clor variază în limite foarte largi. Clorul este preluat din sol în cantităţi mult mai mari decât sodiul, de aceea raportul Ci/Na este > 1 atât în must cât şi în vin. Clorul se acumulează numai în pieliţele boabelor, iar natriul direct în pulpa boabelor. Prin macerarea peliculară a mustului şi prin presarea boştinei, vinul rezultat va conţine mai mult clor. Codexul O.I.V. admite un conţinut maxim de 100 mg Cl/1 şi 60 mg Na/1 de vin. Peste aceste limite, vinul este suspectat de adaos de HC1 pentru mărirea acidităţii, sau de Na2C03 pentru reducerea acidităţii (practici oenologice interzise). Strugurii proveniţi din plantaţiile de vii situate în zonele de litoral, pe soluri halomorfe şi din plantaţiile de vii pe rădăcini proprii (terenurile nisipoase), sunt mai bogaţi în clor şi sodiu. Ca urmare, vinurile obţinute nu se încadrează în normele prevăzute de O.I.V. în cazul vinurilor australiene din regiunea viticolă Mendosa, conţinutul de sodiu ajunge până la 388 mg/l, iar cel de clor până la 347 mg/l (Vega R. şi colab., 1994). De asemenea, vinurile greceşti din insula Lemnos au un conţinut în sodiu de până la 300 mg/l (Stavraula Kourakou, 1969).
90
TRATAT DE VINIFICAŢIE
1.4. MATURAREA STRUGURILOR Maturarea strugurilor este un proces biochimic foarte complex, de care depinde calitatea mustului şi vinului. în timpul maturării se acumulează în struguri zaharurile, polifenolii, aromele, materiile azotate, substanţele minerale, enzimele, vitaminele şi alţi compuşi chimici care participă la formarea vinului. Maturarea strugurilor este puternic influenţată de condiţiile climatice, astfel încât calitatea materiei prime pentru vinificaţie variază în limite foarte largi de la un an la altul, de la o podgorie la alta. Cu toate eforturile pe care le fac viticultorii de a obţine producţiile de struguri, calitatea vinurilor rămâne însă incertă până în momentul recoltării strugurilor, când se poate constata gradul lor de maturare. Tehnologul vinificator care este interesat să obţină vinuri de calitate urmăreşte evoluţia procesului de maturare la struguri, în vederea stabilirii momentului optim de recoltare. Pentru cei doi parteneri, viticultori şi tehnologi, interesele sunt comune: realizarea producţiei de struguri, recoltarea şi vinificarea strugurilor în condiţii tehnologice superioare, pentru obţinerea partizilor mari de vinuri de calitate, care să poată fi valorificate la preţuri garantate. Perioada de maturare a strugurilor. Majoritatea soiurilor pentru struguri de vin se încadrează în epocile IV şi V de maturare. Durata perioadei de maturare a strugurilor este de 45-50 zile (a doua jumătate a lunii august-luna septembrie), încât recoltarea strugurilor începe obişnuit după 15-20 septembrie. Soiurile ajung la maturare în mod eşalonat, în funcţie de natura lor biologică şi evoluţia condiţiilor climatice ale anului (soiuri cu maturare mai timpurie, mijlocie, târzie). Numai în anii secetoşi cu veri călduroase, maturarea strugurilor este forţată şi toate soiurile intră în maturare deodată. Neexistând o eşalonare a soiurilor la recoltare, vinificarea strugurilor nu se poate face în bune condiţii şi aceasta se va reflecta negativ asupra calităţii vinurilor obţinute. Aspectele maturării strugurilor. Maturarea strugurilor prezintă trei aspecte principale: maturarea tehnologică, ce se referă la acumularea zaharurilor în struguri şi reducerea acidităţii; maturarea fenolică, ce se referă la acumularea antocianilor şi taninurilor în struguri; maturarea aromatică, ce se referă la acumularea aromelor primare în struguri. Toate aceste aspecte biochimice alcătuiesc procesul unic de maturare a strugurilor. Tehnologul vinificator le urmăreşte şi le analizează la fiecare soi, pentru a stabili momentul optim de recoltare. 1.4.1. Maturarea tehnologică Prin maturarea tehnologică a strugurilor se urmăreşte acumularea unor cantităţi mari de zaharuri şi reducerea acidităţii excesive din struguri, în vederea realizării unui raport cât mai echilibrat glucoacidimetric, care să asigure obţinerea unor vinuri de calitate. Procesul de maturare se urmăreşte de la intrarea strugurilor în pârgă (începutul maturării), prin prelevarea periodică a probelor de struguri care se analizează în laborator. Maturarea trebuie urmărită pe soiuri, în fiecare podgorie 91
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
pe cartegorii de plantaţii: vii tinere intrate pe rod, vii aflate în plină perioadă de producţie, vii bătrâne aflate în declin, pentru a se stabili cât mai corect modul în care evoluează maturarea strugurilor. Prelevarea probelor de struguri. La începutul maturării, probele de struguri sunt prelevate din 5 în 5 zile, iar pe măsură ce procesul de maturare avansează, prelevarea se face mai des, din 3 în 3 zile. Proba de struguri trebuie să provină de la cel puţin 10-20 de butuci din parcelă, situaţi în puncte diferite. Cu ajutorul forfecuţelor de cizelat se prelevă porţiuni mici de ciorchini (acini cu 3-5 boabe), de la strugurii aflaţi la mijlocul cordonului butucului, strugurii de pe partea însorită şi cei din interiorul butucului. Proba prelevată trebuie să cântărească cel puţin 500 g, respectiv circa 400 de boabe. Recoltarea probei se face în pungi din material plastic, în care se introduce o etichetă scrisă cu creion negru care nu se întinde la umezeală, cu următoarele date: soiul de la care provine proba, data recoltării, denumirea locului unde se află plantaţia, eventuale date asupra plantaţiei (expoziţia terenului, lucrările de îngrijire ale viţelor, starea fitosanitară a plantaţiei etc). Probele de struguri sunt aduse în aceeaşi zi la laborator pentru a fi analizate, pe cât posibil, chiar în cursul zilei respective. Până la începerea analizelor, probele sunt păstrate la rece în frigider (temperatura de +4°C). Analiza probelor. Constă din următoarele determinări: greutatea boabelor, conţinutul strugurilor în zaharuri şi în aciditate. Mai întâi, cu ajutorul forfecuţelor de laborator se procedează la detaşarea boabelor de resturile de ciorchini, prin tăiere deasupra bureletului bobului, astfel ca boabele să rămână intacte şi să nu piardă mustul din interior. Boabele rezultate se numără, separându-se boabele sănătoase de cele avariate (zdrobite, mucegăite, mărgeluite). Urmează cântărirea boabelor la balanţa tehnică de laborator, stabilindu-se greutatea a 100 de boabe: „ înnu /x greutatea totală a boabelor .,.„ vs Greutatea 100 boabe (g) = —=—■=—, , .—r—- ,. ..— x 100 " numărul de boabe cântărite
După cântărire, boabele se zdrobesc în săculeţi de pânză rară (obişnuit de tifon) şi prin presare (stoarcere) cu mâna, se separă mustul. Colectarea mustului se face în vase conice de sticlă (flacoane Erlenmeyer) care se ţin apoi în frigider timp de 2-3 ore, pentru limpezirea mustului. Limpezirea poate fi realizată şi prin filtrarea sau centrifugarea mustului. Din mustul limpede, neintrat în fermentaţie, se determină conţinutul în zaharuri şi aciditatea totală. Zaharurile se determină prin metoda refractometrică sau metoda densimetrică. Aciditatea totală se determină prin metoda titrimetrică, neutralizând aciditatea mustului cu o soluţie 0,1 M de NaOH, în prezenţa albastrului de bromtimol ca indicator. Rezultatele analizelor se înscriu în registrul de laborator şi pe baza lor se întocmesc graficele de maturare a soiurilor.
92
TRATAT DE VINIFICAŢIE
întocmirea graficelor de maturare. Pentru aceasta se foloseşte hârtia milimetrică, pe care se trasează un sistem de axe rectangulare. Pe abscisă se înscriu datele la care au fost prelevate probele de struguri, iar pe ordonată se întocmesc scările pentru reprezentarea valorilor analitice: scara pentru zaharuri (Z), pentru greutatea boabelor (G) şi scara pentru aciditate (A). Prin înscrierea valorilor analitice în grafic şi unirea punctelor care reprezintă valorile respective, se obţin curbele care indică evoluţia greutăţii boabelor, a acumulării zaharurilor şi a reducerii acidităţii strugurilor (fig. 1.16). Maturarea deplină a strugurilor (MD) ?.*. A. este atunci când boabele au ajuns la «S»v« greutatea lor maximă şi curba de evoluţie începe să coboare; conţinutul de zaharuri în ,r /~ | mi \ 2,«'f \ -* struguri este de asemenea maxim şi curba de r* !M->i \ / evoluşie a zaharurilor se menţine staţionară 799 LS f. \\ 13 jmr timp de câteva zile; aciditatea totală s-a f» r x redus substanţial şi curba de evoluţie indică M ii ^J 'Y W tfl? t o scădere lentă a acidităţii. w '! f A La maturarea deplină producţia de S Jft \^ m --\. H struguri este cea mai mare, deoarece w % 1i& !$ | greutatea .strugurilor a atins valorile I **-•-. _ G W maxime. Orice întârziere a culesului după 3* J — --Corfa etfjtiita m —" - Cu.'trQ faktf/uhiBr » .2 această dată se soldează cu pierderi de St? ,1 -~~ c&'ia prt/mtiihoe&eim X IX producţie (de recoltă). — &!£.<— Figura 1.16. - Evoluţia maturării ? nuntii s r.«aas t &strugurilor la Indici de maturare a soiul Tămâioasă românească în podgoria strugurilor. Pentru aprecierea gradului Drăgăşani de maturare a strugurilor, podgorenii A - aciditatea totală; folosesc o serie de indici empirici: Z - conţinutul în zaharuri; G - greutatea boabelor; culoarea boabelor, gustul dulce sau acru M.D.-maturarea deplină a strugurilor al strugurilor, intensitatea aromelor, uşurinţa cu care boabele se desprind de pe ciorchine etc. Plecând de la constatarea că în timpul maturării strugurilor, conţinutul în zaharuri evoluează în sens invers cu aciditatea totală, pentru stabilirea gradului de maturare s-a luat în considerare raportul zaharuri/aciditate (Z/A). Au fost formulaţi următorii indici de maturare ai strugurilor: ■ ! /\
Indicele glucoacidimetric (Z/A) >
Zaharuri (%) Aciditatea totală (gH2S04/l)
Valorile indicelui gluco-acidimetric, la maturarea deplină a strugurilor, sunt cuprinse între 35-45, în funcţie de soi. Intre aceste limite de valori, strugurii au atins gradul de maturare optim care asigură obţinerea vinurilor de calitate.
93
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA _,. , ^ , «.-..,.,• lnd1Cele Dalmasso (folosit in Italia»
Zaharuri (grade refractometrice) Aciditatea totală (g acid tartric/l)
Valorile indicelui de maturare Dalmasso, la soiurile pentru struguri de vin, sunt cuprinse între 3,5 şi 4,5. indicele de maturare Elveţian (fo«osit în Elveţia) ,
^^ggg^^L-
"Valorile indicelui de maturare elveţian, la soiurile pentru struguri de vin, sunt cuprinse între 50 şi 150. Indicele de maturare Darney (folosit în Ungaria) = (C + 20) - 2S
în care: C = conţinutul în zaharuri (%); S = aciditatea totală, exprimată în g/l. Valorile indicelui de maturare Darnay sunt cuprinse între 20 şi 30. Indicii de maturare se urmăresc pe soiuri şi când ei întrunesc valorile optime se hotărăşte recoltarea strugurilor, pentru a se garanta calitatea vinurilor. 1.4.2. Maturarea fenolică Bogăţia strugurilor în compuşi fenolici (antociani, taninuri) este o condiţie tehnologică de bază pentru calitatea vinurilor roşii. Când strugurii coloraţi (negri) au ajuns la maturitatea deplină, membranele celulelor care alcătuiesc pieliţa boabelor se dezorganizează prin acţiunea enzimelor şi lasă să difuzeze în must (sucul boabelor) materiile colorante, deci strugurii au realizat maturarea fenolică. La maturarea fenolică, coeficientul de extractibilitate a taninurilor din seminţele boabelor este mic, ca urmare a polimerizării taninurilor. Evaluarea maturării fenolice a strugurilor. Face posibilă prognozarea calităţii vinurilor roşii şi modelarea tehnologiilor de vinificare a strugurilor, în direcţia îmbunătăţirii structurii fenolice a vinurilor. Procedeele de evaluare sunt următoarele: Practica degetelor colorate. Când strugurii au ajuns la maturarea deplină, se zdrobesc boabele între degete şi se observă mai întâi dacă mustul care se scurge este colorat; apoi, pieliţele boabelor se strivesc prin frecare între vârfurile degetelor. Dacă degetele rămân colorate, înseamnă că strugurii au realizat maturarea fenolică, în sensul că boabele conţin cantităţi suficiente de antociani, pe care îi cedează cu uşurinţă. Maturarea fenolică a seminţelor se apreciază prin fărâmiţarea lor între dinţi; pe măsură ce strugurii se apropie de maturarea deplină, seminţele sunt din ce în ce mai puţin astringente.
94
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Dozarea compuşilor fenolici. în acest scop, compuşii fenolici sunt extraşi din boabele strugurilor cu soluţii apoase acide. Se pleacă de la 100 de boabe care se cântăresc, apoi se zdrobesc şi se tratează cu soluţiile acide. Raportul dintre boabele zdrobite şi soluţia acidă este de 1 : 0,5 (g/v). Se folosesc două soluţii de HC1: o soluţie slab acidă de pH = 3,2 apropiată de pH-ul mustului, pentru extragerea antocianilor uşor extractibili şi o soluţie puternic acidă de pH = 1, pentru extragerea întregii cantităţi de compuşi fenolici din boabele strugurilor. Urmează o macerare de scurtă durată a probelor (cea. 4 ore), după care extractele colorate se filtrează prin vată de sticlă pentru a se obţine soluţii limpezi. Se măsoară densitatea optică (DO280) a extractelor şi se stabileşte conţinutul în antociani (A). Diferenţa între conţinutul total în compuşi fenolici (A la pH =1) şi cantitatea de antociani uşor extractibili (A la pH = 3,2), exprimă gradul de extractibilitate a antocianilor din boabele strugurilor (EA%). Relaţia este următoarea: (ApH.-ApH^) Ap^ Cu cât valoarea EA% este mai mică, gradul de extractibilitate a antocianilor din struguri va fi mai mare şi vinurile vor fi mai intens colorate. Maturarea fenolică a strugurilor înseamnă sărăcirea seminţelor în tanin. Pentru aceasta se calculează indicele de maturare fenolică a seminţelor (MF%): MF%= (DO 2 sc-A P H 3 , 2 ) x100
DO280
Cu cât strugurii se apropie de maturarea deplină, valoarea MF% este mai mică, ceea ce indică polimerizarea taninurilor din seminţe. Pe baza acestui indice se poate aprecia în ce măsură seminţele vor contribui la structura fenolică a vinurilor. Potenţialul antocianic al soiurilor. In struguri se acumulează cantităţi variabile de antociani, în funcţie de natura biologică a soiurilor, condiţiile ecologice ale podgoriei şi gradul de maturare al strugurilor (tab. 1.3). Potenţialul antocianic se exprimă prin cantitatea totală de antociani care se acumulează în boabe şi gradul de extractibilitate a acestora din pieliţele boabelor (25 - 40%). Soiurile cu potenţial antocianic mare sunt: Cabernet Sauvignon 1300 -1700 mg antociani/kg de struguri, Merlot 1000-1500 mg/kg, Oporto 1000-1900 mg/kg şi Pinot noir 1000-1200 mg/kg; potenţial antocianic mijlociu au soiurile Fetească neagră şi Burgund mare (800-1000 mg antociani/kg struguri); potenţial antocianic slab: Cadarcă, Băbească neagră şi Sangiovese (400-600 mg antociani/kg struguri). Potenţialul antocianic poate fi caracterizat şi prin intensitatea pigmentaţiei antocianice a pieliţelor boabelor. S-au luat de bază două soiuri: Cinsaut cu pigmentaţie antocianică slabă, notat cu 1 şi Maseng foarte bogat în antociani, 95
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
notat cu 10. în raport cu aceste limite, soiurile pentru vinuri roşii se împart în trei grupe: soiuri cu pigmentaţie antocianică slabă, la care conţinutul în compuşi fenolici (CCF) este < 1,5; soiuri cu pigmentaţie antocianică mijlocie, la care valorile CCF sunt cuprinse între 1,5-2,5; soiuri bogate în antociani la care CCF> 2,5 (J. Brans, 1974). Tabelai 1.3. Potenţialul antocianic al strugurilor la soiurile pentru vinuri roşii, în podgoria Miniş (Al. Mihalca, D. Puf, 1986)
Soiul Cabernet Sauvignon Merlot Oporto Pinot noir Burgund mare Fetească neagră Cadarcă Sangiovese
Cantitatea de antociani în boabe mg/kg struguri 1367 1053 1030 1011 940 850 496 454
Antociani extractibili din pieliţe mg/l 538 528 522 369 514 412 286 234
Gradul de extractibilitate % 28 33 35 26 40 37 33 37
1.4.3. Maturarea aromatică Bogăţia strugurilor în arome primare varietale, care dau profilul aromat al vinurilor, este o condiţie tehnologică de bază pentru obţinerea vinurilor de calitate. Acumularea aromelor în struguri se urmăreşte, în primul rând, la soiurile aromate de tipul muscat sau tămâios cât şi la soiurile nearomate, dar potenţial aromatice (Sauvignon, Chardonnay, Traminer etc). Maturarea aromatică se realizează concomitent cu maturarea tehnologică a strugurilor, deoarece formarea aromelor în struguri este legată de acumularea zaharurilor. în cazul soiurilor de tipul muscat şi tămâios, maturarea aromatică se apreciază prin degustarea strugurilor: după gustul dulce se percep imediat aromele, deoarece pe limbă există enzime care permit revelarea compuşilor aromaţi, intensitatea aromelor. Pentru evaluarea potenţialului aromatic al strugurilor la recoltare, se face dozarea aromelor libere volatile (terpenolilor) din pieliţele boabelor şi a precursorilor aromelor în cazul soiurilor nearomate, dar potenţial aromatice. Potenţialul aromatic este influenţat de numeroşi factori: în primul rând de soi, durata de strălucire a soarelui şi gradul de maturare a strugurilor (tab. 1.4). Spre exemplu, la soiul Sauvignon, pentru a se obţine vinuri cu aromă florală specifică s-a constatat că este necesară o maturare avansată a strugurilor (peste 200 g zaharuri/l de must) şi o perioadă de insolaţie mai mare de 1600 ore. Aromele varietale sunt sensibile la prezenţa ionului de cupru (Cu2+) pe suprafaţa boabelor şi ca urmare nu se recomandă folosirea fungicidelor cuprice în perioada de maturare a strugurilor. 96
TRATAT DE VINIFICAŢIE Tabelul 1.4. Conţinutul strugurilor în terpenoli liberi, în funcţie de soi şi gradul de maturare (Elena Heroiu şi colab., 1994) Soiul
Stadiul de evoluţie
Muscat Ottonel Pârgă Maturare deplină Recoltare Tămâioasă Pârgă românească Maturare deplină Recoltare Sauvignon Pârgă Maturare deplină Recoltare Fetească albă Pârgă Maturare deplină Recoltare
Linalool ng/kg % 525 53,4 920 780 310 38,5 630 580 140 34,5 320 310 62 37,3 103 153
a-Terpineol MS/kg % 266 22,1 380 325 380 43,7 715 700 195 43,6 405 400 55 30,9 85 160
Geraniol MS/kg % 310 24,4 420 375 203 17,6 288 285 135 21,9 203 205 68 31,8 88 118
Cel mai bogat în arome volatile libere (terpenoli) este soiul Muscat Ottonel, după care urmează Tămâioasă românească. Soiurile cu struguri nearomaţi, conţin cantităţi mici de terpene. 1.5. ANALIZA COMPOZIŢIEI MECANICE A STRUGURILOR Analiza mecanică sau uvologică se referă la determinarea raporturilor cantitative dintre componentele structurale ale strugurilor (ciorchini, boabe, pulpă), în vederea stabilirii indicilor tehnologici care caracterizează materia primă folosită în vinificaţie şi a randamentelor tehnologice care pot fi obţinute. Soiurile de viţă de vie prin specificul lor biologic, condiţiile climatice ale podgoriei, lucrările agrotehnice aplicate în plantaţii, starea fitosanitarâ a strugurilor, sunt factorii care influenţează compoziţia mecanică a strugurilor. Aşa se explică faptul că strugurii întrunesc indici tehnologici diferiţi de la un soi la altul, de la o podgorie la alta, de la un an la altul, iar randamentele tehnologice care se obţin variază în limite foarte largi. Tehnologul vinificator care este interesat să obţină randamente cât mai bune la prelucrarea strugurilor, fără să afecteze calitatea vinurilor, urmăreşte în fiecare toamnă compoziţia mecanică a strugurilor. Aceasta, pentru a stabili randamentele tehnologice, a îmbunătăţi liniile tehnologice de vinificare a strugurilor şi a limita pierderile de producţie. Analiza compoziţiei mecanice se face când strugurii au ajuns la maturarea deplină şi urmează să fie recoltaţi. în timpul campaniei de vinificaţie, analiza mecanică a strugurilor trebuie repetată, pentru a se obţine date cât mai reale asupra indicilor tehnologici ai strugurilor şi asupra randamentelor tehnologice. 97
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
Analiza compoziţiei mecanice a strugurilor. Pentru stabilirea compoziţiei mecanice a strugurilor, se recoltează probe de struguri pe soiuri din punctele cele mai reprezentative ale podgoriei. Probele se prelevează de la un număr cât mai mare de butuci din parcelă, recoltându-se de la fiecare butuc 1-2 struguri. Mărimea probei variază între 3-5 kg struguri. Probele sunt aduse la laborator pentru analiză, determinându-se unităţile uvologice de compoziţie a strugurilor, pe baza cărora se stabilesc indicii tehnologici care caracterizează materia primă folosită în vinificaţie. Metoda de lucru. Proba pentru analiză trebuie să cântărească exact 1 kg de struguri. Din strugurii aduşi la laborator se alcătuiesc 3-4 probe pentru analiză, din fiecare soi. Analiza probelor se face în paralel, pentru a se putea stabili limitele de variaţie ale unităţilor uvologice. Mai întâi se procedează la detaşarea boabelor de ciorchini, prin tăierea pediceleior cu ajutorul forfecutelor de laborator, stabilindu-se greutatea boabelor şi greutatea ciorchinilor. Boabele sunt apoi zdrobite, iar mustul separat prin presare, folosindu-se presele de laborator. Cantitatea de must rezultată se stabileşte prin cântărire şi măsurare în litri. La fel se procedează şi cu tescovina care însumează fracţiunile solide ale boabelor (seminţele + pieliţele + resturile celulozice ale pulpei). Din tescovină, cu ajutorul pensetei, se separă seminţele şi pieliţele care se cântăresc separat. Prin diferenţă între greutatea boabelor şi greutatea seminţelor + pieliţelor, rezultă greutatea pulpei sau miezului. Pe baza datelor analitice se stabilesc valorile unităţilor uvologice care caracterizează compoziţia mecanică a strugurilor: procentul de ciorchini, de boabe, de seminţe şi de pieliţe. Se calculează apoi randamentele teoretice de must şi de tescovină care se obţin prin prelucrarea strugurilor. Indicii tehnologici ai strugurilor. Pentru evaluarea însuşirilor tehnologice ale soiurilor care alcătuiesc sortimentul unei podgorii, se stabilesc valorile indicilor tehnologici ai strugurilor (tab. 1.5). Indicele de structură a strugurilor, care exprimă raportul dintre greutatea boabelor şi greutatea ciorchinilor. Valorile acestui indice variază între 20-35; cu cât ele sunt mai mari şi randamentele vor fi mai ridicate. Indicele de compoziţie a boabelor, care exprimă raportul dintre greutatea pulpei şi greutatea seminţelor + pieliţelor. Valorile acestui indice variază între 510. La soiurile pentru vinuri roşii şi aromate indicele de compoziţie a boabelor are valori mai mici, ceea ce indică o proporţie mai ridicată a pieliţelor şi a seminţelor. De aceea şi randamentele în must la aceste soiuri sunt întotdeauna mai mici. Indicele de randament, care exprimă raportul dintre greutatea mustului şi fracţiunea solidă (ciorchini + seminţe + pieliţe). La soiurile pentru struguri de vin, care au boabele foarte suculente şi pieliţele subţiri, valorile indicelui de randament în must sunt mari, în medie 4-5. Stabilirea randamenteler tehnologice. Acestea se referă la cantităţile de must şi de tescovină care se obţin la prelucrarea strugurilor. Randamentele tehnologice se exprimă cantitativ, în kg sau în hi de must, cât şi în procente. Se pleacă de la randamentele teoretice stabilite în condiţii de laborator, prin analiza 98
TRATAT DE VINIFICAŢIE
compoziţiei mecanice a strugurilor. Se urmăreşte ca randamentele teoretice să fie realizate în timpul campaniei de vinificaţie. Tabelul 1.5. Indicii tehnologici ai strugurilor la soiul Crâmpoşie selecţionată din podgoria Drăgăşani (după Em. Baniţă, 1986-1990) Indicele de structură a strugurilor 36,7 33,9 30,7 Media = 33,6 34,8 31,6 26,9 Media = 31,1 25,8 22,1 21,4 Media = 21,3
Indicele de compoziţie a boabelor 9,4 8.5 7,9 8,6 7,8 7,5 6,9 7,4 6,7 6,1 5,8 6,2
Indicele bobului
Indicele de randament
38,3 41,4 43,3 41,0 39,4 44,7 50,6 44,9 46,6 49,8 57,5 5f,3
4,0 4,2 4,7 4,3 3,9 4,1 4,3 4,1 3,6 3,9 4,2 3,9
Randamentul în must (%) 64,5 63,6 62,4 63,5 63,4 62,8 64,9 63,7 63,4 64,8 66,5 64,9
în acest scop se vinifică separat câte o tonă de struguri din fiecare soi, determinându-se cu exactitate cantităţile de must şi de tescovină rezultate. De exemplu: dintr-o tonă de struguri au rezultat prin prelucrare 727 kg must şi 233 kg de tescovină. Randamentele tehnologice sunt următoarele: 72,7% must şi 23,3% tescovină, restul de 4% reprezentând pierderile tehnologice. Dacă randamentele tehnice obţinute nu sunt în concordanţă cu randamentele teoretice stabilite în condiţii de laborator, se întreprind măsurile tehnice care se impun: reglarea utilajelor de prelucrare a strugurilor, îmbunătăţirea fluxului tehnologic etc. Randamentele tehnologice sunt în funcţie de soi, gradul de maturare a strugurilor, starea fitosanitară a strugurilor şi nivelul de dotare tehnică a unităţilor de vinificaţie. La soiurile de mare producţie pentru vinuri de consum curent (Galbenă de Odobeşti, Plăvaie, Băbească neagră, Frâncuşă, Mustoasă de Măderat, Zghihară, Roşioară), randamentele tehnologice sunt cele mai mari 80-85% must, iar la soiurile pentru vinuri de calitate randamentele sunt mici 60-75% must. Randamentele tehnologice cele mai mici se obţin la hibrizii producători direcţi şi în cazul recoltelor de struguri avariate (struguri mucegăiţi, bătuţi de grindină, mărgeluiţi, îngheţaţi). în vederea asigurării calităţii vinurilor, în funcţie de condiţiile climatice ale anului, nivelurile cantitative şi calitative ale producţiei de struguri, în multe ţări viticole, la începutul campaniei de vinificaţie se autorizează pe podgorii randamentele tehnologice care pot fi obţinute. Aceste randamente se referă la 99
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
cantitatea de vin ce poate fi realizată la unitatea de suprafaţă cultivată cu viţă de vie (la hectar). Pentru vinurile de calitate, randamentele sunt cuprinse între 50 şi 75 hi vin/ha. Tendinţa este ca randamentele tehnologice să fie mai mici, în favoarea calităţii vinurilor. BIBLIOGRAFIE Adams D.O., Liyange C, 1993 - Glutathione increase in grape berries at the onset of ripening. Am. J. Enol. Vitic, vol.44, pp. 333-338. Aerny J., 1996 - Composes azotes des mouts et des vins. Rev. Suisse de Vitic, Arboric. etHortic, no.3, pp. 161-165. Alais Charles et Linden Guy, 1997 - Abrege de Biochimie alimentair. Ed. Masson, Paris. Amrani Joutel K., Glories Y., Mercier M., 1994 Localisation des tanins dans la pelicule de baie de raisins. Rev. Vitis., no. 3, pp. 133-138. Avramescu Măria, Stoian V., 1975 - Conţinutul în acid piruvic şi acid a-cetoglutaric în must şi evoluţia lor în cursul fermentaţiei alcoolice. An. I.C.V.V., voi. VI, pp. 511525. Baumes R., Bayanove C, Gunata Zya, 1994 - Connaisances actuelles sur le potentiel aromatique des Muscates. Colloque sur Ies Muscats, Perpignan-France. Borsa L, Di Stefano R., 1993 - / lipidi dell'uva. Rev. di Viticultura e di Enologia italiana, no. 2, pp. 3-21. Bourzeix M., Clarens M., Heredia M., 1986 - Les procyanidols de la grape de raisin et du vin. Grouppolyphenols-Narbonne.no. 13,pp. 123-137. Bulancea M., 1973 - Studiul substanţelor azotoase din struguri şi a evoluţiei lor în timpul preparării vinurilor şi a unor tratamente oenologice. Teză de doctorat, Inst. Politehnic Galaţi, Facultatea de Industrie Alimentară. Cherad Monique, Levaud J., 1993 - Les acides gras des pepins dans le genre Vitis. Journal International des Sciences de la Vigne et du Vin, no. 2, pp. 123-133. Cotea D.V., 1985 - Tratat de oenologie. voi. I, Ed. Ceres, Bucureşti. Dame G., 1991 - Recherches sur la composition en anthocyanes des grapes et des feuilles de vigne. These de Doct en Sciences, Univ. de Bordeaux I. Delas J., 1993 Nutrition azotee, composition des baies et des mouts. Rev. Progres Agric et Vitic, no. 6, pp. 139-142. Guilloux Michelle, 1981 - Evolution des composes phenoliques de la grape, pendant la maturation du raisin. Influence des facteurs naturelles. These doct. Univ. de Bordeaux II. Guilloux-Benatier M., Feuillat M., 1993 - Incidence de la clarification des mouts de raisins sur les fermentescibilites alciilique et nealcoolique. Sci. Vigne et Vin., voi. 27, pp. 299-311. Gunata Zya, 1984 - Recherches sur la fraction liee de l'arome du raisin; importance des terpenye-glycosides, action des glycosidases. These Doct. Univ. de Montpellier II. Hernandez-Orte P., Guitart A., Cacho J., 1999 - Changes in the concentration of amino acids during the ripening of Vitis vinifera Tempranillo variety from the denomination d'origine Somontano. Am.J. of Enol. and Vitic, no.2, pp. 144-154 Heroiu Elena, Giosanu T., Popescu T., Vartolaş Eugenia, 1988 - Cercetări privind evoluţia unor constituenţi ai aromei în timpul maturării strugurilor şi elaborării vinurilor. Lucr.Şt. S.C.P.V.V. Ştefăneşti-Argeş, pp. 369-380. Kontek Adriana, Sarini F., Moutounet M., 1994 - Galloylated catechins and procyanidins content in grapes and red wines. An. I.C.V.V., voi. XIV, pp. 425-432. Le Fur Y., Hory Chantal, Bard Helene-Marie, Olsson Aline, 1994 - Evaluation of phytosterols in Chardonnay grape berry skins during last stages of ripening. Rev. Vitis, voi. 33, pp. 127-131. 100
TRATAT DE VINIFICAŢIE Marais J., 1983 - Terpenes in the aromas of grapes and wine. An. Review S. Afric. J. Enol. And Vitic, no. 4, pp. 49-58. Mielle A., Bizzon L. A., Zanotto D. L., 1990 Free aminoacids in Brazilian grape juice. Rev.di Vitic.e di Enol. Italiana.no. 4,pp. 15-21. Mihalca AL, Puf D., 1986 Valorificarea potenţialului antocianic al strugurilor negri prin diferite metode de vinificare. A. I.C.V.V., voi XI, pp. 245-249. Moutounet M., Rigaud J., Sauquet J., Chanier V., 1996 - Caracterisation structurale des tanins de la baie de raisin (1). Bull. O.I.V., voi. 69/783-784, pp. 433-443. Navarre Colette, 1991 - L'oenologie, 2-eme edition revue. Lavoisier. Tec. et Doc, Paris. Neamţu G., Cîmpanu G., Socaciu Carmen, 1993 - Biochimie vegetală (partea structurală). Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti. Neniţescu C.D., 1974- Chimie organică, voi. II, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti. Pueyo E., Martin-Alvarez P.J., Polo M.C., 1995 - Relationship between foam characteristics and chimical composition in wines and cavas (sparking wines). Am. J. Enol. and. Vitic, vol.46, pp. 518-524 Rezunglea A., 1985 - Contribution â l'etude des carotenoides du raisin: teneur et localisation dans la baie, evolution au cours de la maturation. These Doct., Ecole Naţionale Superieur Agric, Montpellier. Ribereau-Gayon Pascale, 1965 - Nouvelle observation sur la differenciation des vins de Vitis vinifera et d'hybrides. Extrait du Acad. D'Agric de France, mois Fevrier, pp. 135-140. Rodriguez-Ricardo Da Silva, 1992 - Procyanidines du raisins et du vin. Structures et proprietes chimiques. These de Doct., Ecole Naţionale Superieur Agric, Montpellier. Schaller K., Lohnertz O., Chikkasubbanna V., 1992 - Uptake of potassium by the grape berries of different cultivars during growth and development. Rev. die VineVissenchaft, no.1, pp. 36-39. Schaller K., Lohnertz O., Chikkasubbanna V., 1992 - Calcium absorbtion by the grape berries of different cultivars during growth and development. Rev. die VineVissenchaft, no. 2, pp. 62-65. Singleton V.L., 1982 - Grape and wine phenolics; background and pospects. Symo. University Davis of California. Takaaki Y., Michikatsu S., 1999 - Isolation and properties of p-glucosidase produced by Debaryomyces hansenii and its application in winemaking. Am. J. Enol. Vitic, no.3, pp.231-235. Terrier A., 1972 - Les composes terpeniques dans l'arome de raisins et de vins de certaines varietes de Vitis vinifera. These de Doct., Univ. de Bordeaux I. Ţârdea C, Ţârdea Angela, 1963 - Studiul antocianilor din principalele soiuri de struguri negri de viţe autohtone, prin metoda cromatografică. Lucr. Şt. Inst. Agron. laşi, pp. 201-205. Ţârdea C, 1964 - Dinamica acizilor tartric şi malic In timpul perioadei de maturare a strugurilor, la principalele soiuri din podgoria Copou-laşi. Rev. Indust. aliment., nr. 6-7, Bucureşti. Ţârdea C, Puşcă I., Ţârdea Angela, 1974 - îndrumătorul tehnicianului din vinificaţie. Ed. Tehnică, Bucureşti. Usseglio-Tomasset L., 1989 - Chimie oenologique. LavoisierTec Et Doc, Paris. Weill H.J., 1994 - Biochimie generale, 7-eme edition. Masson-Paris. Zapata J.M., Calderon A., Munoz R., Ros-Barcello K., 1992 - Oxidation of natural hidroxybenzoic acids by grapevine peroxidases; kinetic characteristics and substrate specificity. Am. J. of Enol. and Vitic, voi. 43, pp. 134-138.
101
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
CAPITOLUL 2
PRODUSELE OBŢINUTE PRIN PRELUCRAREA STRUGURILOR
Prin compoziţia lor chimică foarte complexă, strugurii reprezintă o materie primă valoroasă din care, prin prelucrare, se poate obţine o gamă largă de produse folosite în alimentaţie: sucul de struguri sau mustul, vinul, băuturile speciale pe bază de must şi vin, distilatele din vin pentru coniac, alcoolul de origine viticolă, oţetul de vin etc. La acestea se adaugă subprodusele (coprodusele) obţinute din prelucrarea strugurilor: acidul tartric, oenotaninul, extractele antocianice, uleiul din seminţele de struguri şi alte coproduse. Atributele de calitate ale produselor obţinute din struguri sunt naturaleţea şi autenticitatea lor (originea controlată). Pentru păstrarea şi garantarea acestor atribute de calitate, O.I.V. a elaborat normele tehnologice pentru obţinerea produselor din struguri, metodele de control şi implementarea unei legislaţii cu caracter internaţional în domeniul producerii şi circulaţiei produselor viti-vinicole. La rândul său, U.E. promovează o legislaţie fermă, menită să asigure calitatea produselor viti-vinicole din ţările comunitare. România, ca ţară viticolă, membră a O.I.V. şi asociată la U.E., dispune de o veche tradiţie în domeniul legislaţiei viticole. Cea mai recentă este Legea viei şi vinului nr. 67/1997 prin care se reglementează normele tehnologice şi de calitate pentru producţia viti-vinicolă din podgoriile ţării noastre. 2.1. AREALELE VITICOLE ŞI CALITATEA VINURILOR Spre deosebire de alte industrii agricole, vinificaţia nu poate fi desprinsă de locul unde se produce materia primă (strugurii), deoarece calitatea vinului şi a celorlalte produse vinicole este strâns legată de arealul în care se cultivă viţa de vie (podgorie). în contextul actual internaţional, când pe piaţă există o puternică concurenţă a vinurilor de calitate, iar consumul de vin se află în scădere, rolul arealului viticol ca factor de calitate devine cel mai important. Podgoria. Este unitatea teritorială naturală şi tradiţională în care se cultivă viţa de vie, caracterizată prin condiţii specifice de climă, sol şi relief, prin soiurile cultivate, metodele de cultură şi procedeele de vinificare folosite, care în ansamblu conduc la obţinerea unor producţii de struguri şi vinuri cu însuşiri de calitate asemănătoare. 102
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Centrul viticol. Cuprinde plantaţiile de viţă de vie din una sau mai multe localităţi. Face sau nu parte integrantă dintr-o podgorie şi se constituie într-o unitate teritorială mai mică, caracterizată prin factori specifici de climă şi sol, sortiment de soiuri cultivate, condiţii agrotehnice şi tehnologice asemănătoare. Vinurile care se obţin păstrează în general ansamblul însuşirilor de calitate ale podgoriei sau zonei viticole respective. Plaiul viticol. Este teritoriul restrâns din cadrul unei podgorii sau centru viticol, ce cuprinde plantaţiile de vii situate pe aceeaşi formă de relief (platou, deal, măgură). Factorii naturali şi condiţiile de cultură sunt asemănătoare pe întreaga suprafaţă a plaiului viticol, determinând obţinerea unor vinuri cu însuşiri de calitate specifice. Arealul de producere delimitat. In cadrul unei podgorii, datorită formelor de relief şi soiurilor mai ales, se delimitează areale mai restrânse în care se obţin vinurile de înaltă calitate (vinurile de marcă). Arealul de producere delimitat include unul sau mai multe plaiuri viticole. Aici se cultivă numai soiurile de calitate, iar randamentele tehnologice nu trebuie să depăşească 65-70% must (în volume). Tipurile de vin care se obţin sunt cele cu denumire de origine controlată. Tipul de vin. Reprezintă vinul obţinut în mod tradiţional într-o podgorie sau centru viticol, din strugurii unui soi sau sortiment de soiuri, după o tehnologie proprie de vinificare şi care se individualizează prin anumite caracteristici fizicochimice de compoziţie. Tipicitatea vinului este legată de terenul pe care se cultivă viţa de vie. Vârsta plantaţiilor are mare importanţă; când viţele sunt tinere, sistemul lor radicular este încă la suprafaţă şi terenul se exprimă mai puţin în calitatea vinului. Podgoriile vechi, cum sunt Cotnari, Huşi, Odobeşti, Dealul Mare, Niculiţel, Drăgăşani, Miniş, Târnave au avantajul cunoaşterii influenţei terenului asupra calităţii vinurilor (plaiurile din podgorie care dau vinurile de calitate). Categoria de calitate a vinurilor. Aceasta are o semnificaţie mai largă, deoarece exprimă nivelul general de calitate al vinurilor care se obţin într-o podgorie sau centru viticol, rezultat în primul rând din sortimentul de soiuri cultivat şi din caracteristicile fizico-chimice de bază ale vinurilor (conţinutul în alcool, aciditate totală şi extract sec nereducător). Categoriile de calitate sunt următoarele: vinuri de consum curent (vinuri de masă), vinuri de calitate, vinuri aromate, vinuri pentru distilate etc. 2.2. MUSTUL ŞI PRODUSELE PE BAZĂ DE MUST Mustul este lichidul care rezultă din strugurii proaspeţi, prin scurgerea liberă sau prin procedeele fizice autorizate (zdrobire, presare). Se prezintă ca un lichid opalescent, de culoare alb-verzuie, alb-gălbuie, roz, roşu închis, cu gust dulce-acrişor, caracteristic soiurilor din care rezultă. După conţinutul în zaharuri al strugurilor din care provine, mustul poate fi de două categorii (S.T.P. 327-92): 103
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
- must pentru industrializare (obţinerea vinului, mustului concentrat, mustului alcoolizat), cu un conţinut în zaharuri minim de 145 g/l şi aciditate totală minimă de 4 g/l exprimată în acid sulfuric; - must pentru consum în stare proaspătă (suc de struguri), care poate fi de calitatea I cu 150-170 g zaharuri/1, sau de calitatea a Ii-a cu 140-160 g zaharuri/1. Cea mai mare parte din must, se transformă în vin; numai o mică parte se procesează industrial, pentru obţinerea mustului concentrat. Produsele pe bază de must sunt următoarele: Mustul tăiat (oprit să intre în fermentaţie). Se obţine din mustul proaspăt, prin aplicarea unor tratamente autorizate: sulfitare, refrigerare, filtrare, păstrare sub atmosferă de gaze inerte. Se admite un conţinut maxim în alcool dobândit de 1% voi. Procedeul tehnologic cel mai folosit constă în sulfitarea şi suprasulfitarea mustului proaspăt, cu doze mari de 600-800 mg S02/1. Mustul tăiat, suprasulfitat este transformat apoi în must concentrat. Mustul concentrat. Rezultă prin eliminarea parţială a apei din mustul proaspăt sau mustul tăiat, prin evaporare sub vid, la temperatură redusă de 6090°C şi presiune de 4-6 atm. Concentraţia minimă în zaharuri trebuie să fie de 650 g/l, respectiv 50,9% refractometrice, iar densitatea relativă >1,24. Prin concentrare, volumul mustului se reduce cu 1/4-1/5. Se concentrează zaharurile (30-36°Be), dar şi aciditatea creşte de 3-4 ori. Aciditatea creşte pe seama acidului malic, deoarece în urma concentrării mustului, cea mai mare parte din acidul tartric precipită sub formă de bitartrat de potasiu. Se admite ca mustul concentrat să aibă un conţinut în alcool dobândit de maxim 1% voi. Mustul concentrat este folosit în alimentaţie, la prepararea băuturilor răcoritoare. De asemenea, la prepararea vinurilor speciale (aperitiv, bitter). în anii nefavorabili pentru maturarea strugurilor, se poate autoriza folosirea mustului concentrat la bonificarea vinurilor. Bonificarea se face prin adaosul de must concentrat înainte de fermentare sau chiar în timpul fermentaţiei. Se foloseşte numai mustul concentrat rezultat de la soiurile nobile de viţă de vie. Mustul concentrat rectificat. Reprezintă mustul concentrat care înainte de concentrare a fost supus operaţiunilor tehnologice de rectificare (dezacidifiere, eliminare a compuşilor nezaharaţi). Rectificarea se face prin folosirea răşinilor schimbătoare de ioni, pentru eliminarea mineralelor şi polifenolilor; filtrarea tangenţială pentru eliminarea materiilor pectice şi proteinelor. Caracteristicile de compoziţie: concentraţia minimă în zaharuri 740 g/l, respectiv 61,7% refractometrice (35°Be sau 25°Brix); aciditatea titrabilă >17 mechiv./kg, iar pH <5; densitatea optică D0425 > 0,100; conţinutul în cationi >8 mechiv./kg; conductivitatea electrică >120 |j,Siemens/cm; indicele FolinCiocâlteu >6; conţinutul în hidroximetilfurfural, maxim 25 mg/kg; conţinutul în S02 total <25 mg/kg (Reglementarea U.E. 3307-85). Mustul concentrat rectificat se foloseşte cu precădere la prepararea vinurilor speciale de tip aperitiv. Poate fi folosit şi pentru îndulcirea vinurilor de calitate, după terminarea fermentaţiei alcoolice. 104
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Mustul alcoolizat (mistelul). Se obţine prin alcoolizarea mustului proaspăt, neintrat în fermentaţie, tăria alcoolică dobândită fiind cuprinsă între 12 şi 15% voi. Mustul care se foloseşte la alcoolizare trebuie să aibă un conţinut în zahăr de cel puţin 145 g/l. Alcoolizarea se face cu alcool etilic alimentar, alcool de origine viticolă cu tăria de cel puţin 96% voi. şi distilat de vin cu tăria alcoolică cuprinsă între 52 şi 86% voi. Mustul alcoolizat se foloseşte, în principal, ca materie primă pentru prepararea vinurilor speciale. Băutură spumantă tip "petillant de raisins". Se obţine prin fermentarea mustului proaspăt .în acratofoare. Tăria alcoolică dobândită maximă 3% voi., zahărul peste 80 g/l, presiunea C02 în butelii la produsul finit este de minim 2,5 bari, la temperatura de 20°C. 2.3. SUCUL DE STRUGURI Sucul de struguri este produsul lichid nefermentat, dar fermentescibil, obţinut din mustul de struguri prin aplicarea unor tratamente autorizate (refrigerare, pasteurizare, filtrare sterilă). Poate fi obţinut şi din mustul concentrat, prin reconstituire cu adaos de apă. Sucul de struguri se foloseşte exclusiv în alimentaţie, la prepararea băuturilor răcoritoare slab calorice, foarte sănătoase pentru organism. Valorificarea producţiei viticole prin transformarea ei în suc de struguri se dezvoltă în toate ţările europene, ca o alternativă a crizei economice determinată de supraproducţia de vin. în Franţa de exemplu, se produc cea. 1,5 mil.hl. suc de struguri, ceea ce reprezintă 2,5% din producţia anuală de vin. La rândul său, U.E. subvenţionează producţia de suc de struguri din ţările comunitare. Preţul sucului de struguri se situează între preţul vinurilor de consum curent şi cel al vinurilor pentru distilate. Compoziţia chimică a sucului de struguri. Variază în limite destul de largi, în funcţie de gradul de maturare al strugurilor şi de soiurile din care provine: zaharuri 130-140 g/l, acid tartric 7-8 g/l, acid malic 3,5-4,0 g/l, extract sec redus 8,5-9,0 g/l, potasiu 1,5-1,7 g/l, fosfaţi 0,4-0,5 g/l, sulfaţi 0,20-0,25 g/l, cenuşă 3,54,0 g/l, indicele de tartru 1,1, cifra de alcalinitate 12,3. Sucul de struguri concentrat. Se obţine din sucul proaspăt, prin eliminarea parţială a apei în instalaţii speciale sub vid, la temperatură redusă de 20-30°C, până la densitatea minimă de 1,24. Sucul de struguri concentrat se foloseşte la prepararea băuturilor răcoritoare analoage sucului proaspăt, prin adaos de apă. Băuturile răcoritoare pe bază de suc de struguri sunt următoarele: Suc de struguri liofilizat, care rezultă prin eliminarea totală a apei din sucul proaspăt de struguri, în instalaţii speciale de liofilizare. Se prezintă sub formă de pulbere şi conţine: zaharuri reducătoare 800-920 g/kg, aciditate 450-1400 mechiv./kg, apă <20 g/kg, săruri minerale, vitamine, aminoacizi etc. Comercializarea se face sub denumirea de "suc de struguri liofilizat", indicânduse pe etichetă cantitatea de apă care trebuie adăugată la 100 g produs, pentru reconstituirea sucului natural de struguri. 105
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Suc de struguri impregnat cu C02 (gazeificat), care este o băutură răcoritoare efervescentă, cu senzaţie plăcută la gust, realizată prin impregnarea sucului natural de struguri cu C02. Presiunea C02 în sticlă este mică, de numai 0,5 atm. Băutură răcoritoare din suc de struguri, obţinută din sucul de struguri concentrat prin diluţie cu apă în proporţie maximă de 35% şi impregnare cu COz. Presiunea gazului în sticlă este 0,5 atm. 2.4. VINURILE Cea mai mare parte din producţia anuală de struguri este transformată în vin. Producţia de vin pe plan mondial la nivelul anului 1998 a fost de 258.776.000 hi, iar consumul de vin a reprezentat numai 223.787.000 hi. Din bilanţul mondial al producţiei şi consumului de vin, rezultă un excedent de producţie de 34.989.000 hi vin, de acelaşi ordin de mărime ca şi media pe perioada 1967-1980 (Suppiement au Bull. O.I.V. voi. 72/815-816, 1999). Pentru a se preveni criza economică generată de supraproducţia de vin, U.E. a întreprins măsuri ferme în ţările viticole comunitare şi anume: defrişarea unor suprafeţe de vii, cu despăgubirea viticultorilor prin prime substanţiale, pentru a nu mai replanta terenul o perioadă de timp; limitarea randamentelor de producţie în vin/ha; distilarea unor cantităţi însemnate de vin, an de an. Situaţia nu este însă aceeaşi pe tot globul; dacă în UE tendinţa este spre o stabilizare a producţiei de vin şi o creştere uşoară a consumului, în ţările din emisfera de sud a globului (Argentina, Chili, Australia) cultura viţei de vie s-a extins, iar producţia mare de vin face presiune permanentă asupra pieţii comunitare europene. Liberalizarea comerţului cu prevederile acordului GATT va deschide calea de pătrundere a vinului pe toate pieţele internaţionale, în deosebi în ţările din extremul orient (China, Japonia), unde consumul de vin se află în creştere. Vinul. Este definit ca fiind băutura obţinută exclusiv prin fermentaţia alcoolică completă sau parţială a strugurilor proaspeţi, zdrobiţi sau nezdrobiţi, ori a mustului de struguri. Tăria alcoolică a vinului nu poate fi mai mică de 8,5% voi. Sub această limită de concentraţie în alcool, vinurile sunt trecute la distilare pentru obţinerea alcoolului de origine viticolă, sau se folosesc la fabricarea oţetului de vin (S.R. 84-1998). Comercializarea sub denumirea de "vin" a băuturilor obţinute din alte materii prime decât strugurii, este interzisă (exemplu: vin de mere, vin de coacăze). De asemenea, băuturile alcoolice speciale pe bază de vin vor purta denumiri comerciale în care nu va fi utilizat cuvântul "vin", singur sau prin asociere cu alţi termeni. Falsificarea vinurilor prin diluare cu apă, mascarea unor defecte sau alterări microbiene prin adaosuri care modifică gustul, aroma şi compoziţia naturală a vinului, prepararea vinurilor din drojdie şi tescovină cu adaos de -zahăr etc, este interzisă şi se pedepseşte potrivit legii. 106
TRATAT DE VINIFICAŢIE
2.4.1. Titrul alcoolmetric al vinului Titrul alcoolmetric sau gradul alcoolic, exprimă concentraţia sau conţinutul vinului în alcool. Obişnuit se foloseşte titrul alcoolmetric volumic Gay Lussac (exprimat în volume de alcool), care este egal cu numărul de litri de alcool etilic conţinut în 100 litri de vin, cele două volume fiind măsurate la 20°C. Simbolul de exprimare este "% voi." alcool. De exemplu, un vin cu tăria alcoolică de 10,5% voi. are un conţinut de 10,5 ml alcool etilic în 100 ml de vin, respectiv 105 ml alcool/l de vin. Alcoolul din vin rezultă prin fermentarea mustului, când zaharurile sunt transformate de către levuri în cantităţi aproximativ egale de alcool şi dioxid de carbon. Tăria alcoolică a vinurilor este cuprinsă între 7 şi 14% voi., uneori 15% voi. Peste această limită de 15% voi. alcool, vinurile sunt suspectate de adaos de alcool exogen. Pentru a se obţine un grad alcoolic este nevoie de 17 g zahăr în cazul vinurilor albe şi de 18 g în cazul vinurilor roşii. Deci, pentru un vin cu titrul alcoolmetric de 10% voi. alcool, este necesar ca mustul să conţină 170 g zaharuri/1 în cazul vinurilor albe şi 180 g/l în cazul vinurilor roşii. Foarte numeroşi sunt factorii care determină conţinutul în alcool al vinurilor: în primul rând soiul de viţă de vie; apoi solul pe care se cultivă viţa de vie, solurile calcaroase dând în general vinurile cele mai bogate în alcool; climatul podgoriei şi felul cum evoluează factorii climatici în timpul anului; condiţiile tehnologice şi în special cele de fermentare a mustului. Alcoolul este principalul factor de conservare a vinului, dar şi de calitate. Vinurile bogate în alcool sunt puternice, generoase; un grad de alcool metabolizat furnizează organismului 7 calorii. Pe de altă parte, alcoolul este suportul pentru ceilalţi constituenţi ai vinului. Din nefericire însă, pentru marele public, tăria alcoolică a vinului este sinonimă cu calitatea acestuia. Fapt incorect, deoarece nu alcoolul trebuie să domine calitatea; el trebuie să se armonizeze cu celelalte componente ale vinului care definesc calitatea. Tăria alcoolică sau titrul alcoolmetric al vinului poate fi: - tăria alcoolică dobândită sau efectivă, care reprezintă cantitatea de alcool exprimată în numărul de volume de alcool etilic absolut, conţinut în 100 volume de vin. Un vin nu poate fi dat în consum decât cu o tărie alcoolică dobândită minimă de 8,5% voi. alcool. - tăria alcoolică potenţială, care reprezintă numărul de volume de alcool etilic absolut ce poate fi realizat prin fermentarea completă a zaharurilor din vin (transformarea zaharurilor rămase în vin, în alcool). De exemplu, un vin care conţine 35 g zaharuri/1 are o tărie alcoolică potenţială de 2% voi.alcool; - tăria alcoolică totală, rezultă prin însumarea tăriei alcoolice dobândite şi potenţiale. Conţinutul total în alcool se stabileşte în cazul vinurilor cu zaharuri râmase nefermentate (vinurile demidulci şi dulci);
107
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
- tăria alcoolică naturală, exprimă potenţialul alcoolic al vinului, înaintea oricărei îmbunătăţiri (adaosul de zahăr, must concentrat sau alcool). Tăria alcoolică naturală se urmăreşte la vinurile dulci de origine controlată, cum sunt cele din podgoriile Cotnari, Pietroasele, Murfatlar şi altele. în timpul păstrării şi învechirii vinurilor, tăria alcoolică suferă o uşoară scădere cauzată de pierderile de alcool prin evaporare (0,2-0,5% voi.), participarea alcoolilor la diferite reacţii chimice (esterificare, oxidare), transformările biologice datorate activităţii bacteriilor şi levurilor peliculare.
2.4.2. Compoziţia chimică a vinului Vinul se constituie ca un sistem polifazic de substanţe, dintre care unele provin din struguri, iar cele mai multe se formează în timpul fermentaţiei alcoolice şi malolactice, precum şi în timpul procesului îndelungat de învechire a vinurilor (tab. 2.1). Din compoziţia chimică a vinului fac parte peste 500 de substanţe, aflate în diferite stări chimice: sub formă de molecule (alcooli, zaharuri, polifenoli, aldehide), sub formă de ioni (acizii şi sărurile lor, substanţe minerale), sub formă de coloizi (proteine, pectine, gume). Ţinându-se seama de concentraţia lor în vin şi influenţa pe care o au asupra calităţii, compuşii chimici se grupează în două mari categorii: - compuşi chimici cu rol esenţial în alcătuirea vinului, din care fac parte alcoolii, acizii, compuşii fenolici, aromele, substanţele azotate, substanţele minerale; - compuşi chimici cu rol secundar, cum sunt aldehidele, esterii, acetalii, fenolii volatili, vitaminele, enzimele etc. 2.4.2.1. Alcoolii Alcoolii sunt compuşii chimici cei mai importanţi din vin, care rezultă în procesul de fermentaţie a mustului de către levuri. Prin metabolizarea zaharurilor din must de către aceste microorganisme, se -formează alcooli monohidroxilici (etanol, propanol, butanol) care dau tăria alcoolică a vinului şi alcooli polihidroxilici (glicerol, butilenglicol, mezoinozitol, sorbitol, arabitol) care nu contribuie la tăria alcoolică a vinului, dar îmbunătăţesc calitatea acestuia. Etanolul (CH3-CH2-OH) sau alcoolul etilic este cel mai important alcool din vin, prezent în cantităţi mari de 70-140 g/l. Proporţia de alcool etilic care se formează în vin depinde de conţinutul în zaharuri al mustului. Teoretic, din 100 g zaharuri (glucoza + fructoză) din must, rezultă 51,11 g alcool etilic şi 48,89 g dioxid de carbon. în realitate, cantitatea de alcool care se formează este mai mică, deoarece cea. 10% din zaharuri sunt folosite de către levuri pentru formarea produşilor secundari de fermentaţie (aldehide, polialcooli). Randamentul practic este de 47 g alcool din 100 g zaharuri. Etanolul nu este toxic, dacă se consumă în doze moderate (mai puţin de 0,6 g/kg/zi).
108
Compoziţia chimică a vinului Compuşii chimici APA ALCOOLI MONOHIDROXILICI Etanol CH,CH,-OH Metanol CH.-OH Propanol-1 CH,CH,-CH,-OH 2-metil 1-propanol CH3-CH(CH3)-CH2-OH (alcool izobutilic) Butanol-1 CH,-CH,CH,-CH7-OH 2-metil 1-butanol (alcool amilic) CH,-CH,-CH(CH,)CH,-OH 3-metil 1-butanol (alcool izoamilic) CH,-CH(CH,)CH,-CH?-OH Hexanol (CH,-(CH,)„CH2OH) ALCOOLI MONOHIDROXILICI AROMATICI Alcool benzilic CRH,-CH,OH p-hidroxifenil-etanol (tirosol) HO-C„Hd-CH,-CH,-OH Fenil-2-etanol C6Hs-CH?-CH?-OH
Cantitatea
Originea
840-910 g
Din struguri
70-140 g
Fermentaţie alcoolică
< 200 mg
Demetilarea pectinelor
20-40 mg
Fermentaţia alcoolică
15-155 mg
Fermentaţie alcoolică, prin degradarea enzimatică a valinei
15-200 mg
Fermentaţie alcoolică
50-150 mg
Fermentaţie alcoolică
50-280 mg
Fermentaţie alcoolică, prin degradarea enzimatică a leucinei
0.4-0.7 mg
Fermentaţie alcoolică
< 5 mg
Fermentaţie alcoolica
15-45 mg 10-75 mg
Dezaminarea şi decarboxilarea tirozinei Dezaminarea şi decarboxilarea fenilalaninei
Compuşii chimici Alcool P-indolil-etilic (triptofol)
Cantitatea
Originea
< 1 mg
Dezaminarea şi decarboxilarea triptofanului
5-20 g
Fermentaţie alcoolică
0.3-1.5 g
Fermentaţie alcoolică
>100mg
Fermentaţie alcoolică
>40mg
Descompunerea manitică a fructozei de către bacteriile lactice Fermentaţie alcoolică
ALCOOLI POLIHIDROXILICI SAU POLIOLI Glicerol CH2OHCHOH-CH2OH 2,3-butilenglicol CH,CH(OH)-CH(OH)-CH, Sorbitol CH,OH-(CHOH)4CH,OH Manitol CK.OI-HCHOHkCHjOH Arabitol CH,OH-(CHOH),CH,OH Eritritol CH;,OH-(CHOH),CH?OH Mezoinozitol CRH17Ofi (ciclizat) ACIZI FICŞI NEVOLATILI
10-175 mg 2-5 mg
Fermentaţie alcoolică
120-750 mg
Din struguri
Acid tartric HOOC(CHOH)2-COOH
2-6 g
Din struguri
Acid malic HOOC-CH,CHOH-COOH Acid citric HOOC-CH,-COH(COOH)CH,-COOH Acid citramalic(metilmalic) C,HsO, Acid gluconic CH,OH(CHOH)„-COOH Acid galacturonic CHO-(CHOH)4-COOH
0-5 g
Din struguri
0.1-0.8 g
Din struguri
100-300 mg
Fermentaţie alcoolică
0.1-2 g
Din struguri botritizaţi, mucegăiţi
0.5-2 g
Prin hidroliza enzimatică a pectinelor
Compuşii chimici Acid succinic HOOCCH,-CH,-COOH Acid lactic CHvCHOH-COOH Acid piruvic CH3-CO-COOH Acid a-cetoglutaric HOOCCO-CH2-CH2-COOH ACIZI FENOLICI
Cantitatea 0.5-1.5 g <0.5g 80 mg (în medie) 1-5 mg
Originea Fermentaţie alcoolică Fermentaţie alcoolică şi malolacticâ Fermentaţie alcoolică Din struguri
Acid vanilie (4-hidroxi-3-metoxi-benzoic)
1-5 mg
Macerarea - fermentarea mustului pe boştiiiă Din pieliţele boabelor
Acid siringic (4-hidroxi-3,5-metoxi-benzoic)
1-3 mg
Din pieliţele boabelor
0,5-2 mg
Din pieliţele boabelor
Acid galic (3,4,5-trihidroxi-benzoic)
Acid ferulic (4-hidroxi-3-metoxi-cinamic) Acid protocatechinic (3,4-dihidroxi-benzoic)
2-30 mg
2-6 mg
Din pieliţele şi seminţele boabelor de struguri
0.2-1 g
Fermentaţie alcoolică şi activitatea bacteriilor acetice Fermentaţie alcoolică
ACIZI VOLATILI Acid acetic CH.-COOH Acid formic HCOOH Acid propionic CH^-CHp-COOH Acid butiric CH,-CH;,CH,-COOH Acid valerianic CH,-(CH,),-eOOH
23-89 mg 0.1-1 g 1.7-2.5 mg 0.5-1 mg
Fermentaţie alcoolică şi fermentaţie propionică Fermentaţie alcoolică şi descompunerea glicerolului Fermentaţie alcoolică
Compuşii chimici Acid caproic CH^CH^-COOH Acid 2-hidroxi-caproic CHa-(CH,),OH-COOH Acid oenantic CHr(CH?),-COOH Acid caprilic CHv(CH?)„-COOH Acid caprinic CH,(CH,)„-COOH Acid lauric CHjţChy^-COOH ACIZI MINERALI Acid carbonic H?CO, Acid clorhidric HCI Acid ortofosforic H,PO„ Acid sulfuric H,SO„ Acid sulfuros H,SO, Acid cianhidric HCN ACIZI INTRODUŞI ÎN VIN Acid ascorbic CfiHR0„ Acid sorbic (2,4-hexadienoic) CH3-CH=CH-CH=CH-COOH
Cantitatea
Originea
1.8-3.2 mg
Fermentaţie alcoolică
6.1-9.2 mg
Fermentaţie alcoolică
0.3-1.2 mg
Fermentaţie alcoolică
7.5-9.4 mg
Fermentaţie alcoolică
0.5-1.7 mg
Fermentaţie alcoolică
0.1-1.0 mg
Fermentaţie alcoolică
0.3-1.5 g 0.01-0.05 g 0.1-1 g 0.5-1 g 150-200 mg 0.05 mg
100 mg 150-200 mg
Fermentaţie alcoolică şi matolactică. Adăugat în vinurile spumoase Prezent în vin sub formă de cloruri de sodiu şi potasiu Prezent în vin sub formă de fosfaţi ferici Prezent în vin sub formă de sulfaţi de potasiu şi calciu Antiseptic adăugat în vin sub formă de SO, Prezent în vinurile deferizate cu ferocianură de potasiu Se introduce în vin la îmbuteliere, ca antioxidant Se introduce în vin la îmbuteliere, pentru asigurarea stabilităţii biologice
Compuşii chimici Acid metatartric HOOC-CHOH-CH CO 1 10 0 CO-CH-CHOH-COOH
Acid oxalic HOOC-COOH Acid boric H3BO3 Acid benzoic C6H5-COOH Acid salicilic HOC6H4-COOH Acid monobromacetic BrCH,-COOH Acid fluorhidric HF ALDEHIDE
Cantitatea
Originea
0.5-1 g
Se introduce în vin pentru a împiedica formarea şi depunerea cristalelor de bitartrat de potasiu şi tartrat de calciu
Se introduce în vin pentru prevenirea casării ferice 200-500 mg în Se introduce în vin şi must ca vin 1000 antiseptic şi pentru prevenirea mg în must depunerilor tartrice 200-500 mg în Se introduce în vin şi must ca vin * 1000 antiseptic (fungistatic) mg în must 200-500 mg în Se introduce în vin şi must ca vin şi 500-1000 antiseptic mg în must 2-10 mg în vin Se introduce în vin şi must ca 20-30mg (must) antiseptic 30-100 mg în vin Se introduce în vin ca antiseptic 0.5 g
Etanal (acetaldehidă) CH3-CHO
20-150 mg
Glioxal OHC-CHO Metilglioxal CH3-CO-CHO Propanal CH,CH7-CHO
7.8-9.2 ug 16.7-24.7 \m (vinurile albe) 1.0-2.1 ug
Fermentaţie alcoolică şi malolactică; activitatea bacteriilor acetice Fermentaţie alcoolică şi malolactică Fermentaţie alcoolică şi malolactică Fermentaţie alcoolică
Compuşii chimici 2-metilpropanal CH,-CH(CH,)-CHO
Cantitatea 1.2-4 ug
Fermentaţie alcoolică
n-butanal CH,-CH, CH,-CHO 2-Metilbutanal CH3-CH, CH(CH,)-CHO Hexanal (aldehida capronică) CH,(CH,),-CHO Heptanal (aldehida oenantilică) CH,(CH7),-CHO Octanal (aldehida caprilică CH,(CH,)R-CHO Nonanal (aldehida pelargonică) CH3(CH,)7-CHO Decanal (aldehida acidului capric) CH,(CH,)H-CHO Benzaldehida C6Hs-CHO Aldehida cinamică C„H,-CH=CH-CHO Propenal (acroleină) CH,=CH-CHO Hidroximetilfurfural (HMF) C6H603
0.7-1.4 ug
Fermentaţie alcoolică
0.7-5.4 ug
Fermentaţie alcoolică
1.4-4.2 ug
Oxidarea alcoolilor
0.3-2.1 ug
Oxidarea alcoolilor
0.6-4.1 ug
Oxidarea alcoolilor
0.8-7.7 ug
Oxidarea alcoolilor
2.2-4.4 ug
Oxidarea alcoolilor
0.2-0.5 (ig
Fermentaţie alcoolică
0.1-0.3 ug
Fermentaţie alcoolică
0.5-6.7 ug
Degradarea glicerolului din vin
25-87 mg
Transformarea hexozelor din must şi vin, la cald
30-135 mg
Esterificarea biologică
0.03-0.05 mg
Esterificarea biologică
0.3-4.8 mg
Esterificarea biologică
Originea
ESTERI NEUTRI VOLATILI Acetatul de etil CHaCOO-CH,-CH, Lactatul de etil CH.-CHOHCOO-CH,-CH, Acetatul izoamilic CH,-COO-CH2CH2-CH(CHa)-CH3
Compuşii chimici Antranilatul de etil H2NC6H5-COOCH2-CH3 Tartratul acid de etil H00C(CH0H)9-C00-CH,-CH, Malatul de dietil CH,-CH,-OOC-CH,-CHOHCOO-CH,-CH3 Succinatul de dietil CH,-CH,-OOC(CH?),-COO- CH,-CH, ACETALI
Cantitatea 0.2-3.1 mg
5.6-120.7 mg 16-53 mg 12-55 mg
Originea Esterificarea biologică Esterificare chimică, mai puţin cea biologică Esterificare chimică, mai puţin cea biologică Esterificare chimică, mai puţin cea biologică
Dietilacetal CH,CH(0CH7-CH,), COMPUŞI AZOTAŢI
0-65 mg
Reacţia aldehidelor cu alcoolul
Amoniu (NH/) Uree H,NCO-NH, Aminoacizi RCH(NH,)-COOH Proteine (substanţe azotate cu moleculă mare)
5-70 mg
Activitatea bacteriilor malolactice
0.85-3.2 mg
Fermentaţia alcoolică şi malolactică Din struguri şi în urma fermentaţiei alcoolice Din struguri şi din autoliza levurilor
Amine biogene R-CHrNH, COMPUŞI FENOLICI
570-1300 mg 0.1-1.5g
1.2-17.5 mg
Fermentaţia alcoolică şi malolactică
Acizi fenolici C6H5(OH)-COOH
54.5-98.7 mg
Din struguri
Fenoli volatili etil fenoli vinii fenoli
0.1-6 mg 0.01-0.5 mg
Activitatea levurilor din genurile Brettanomyces/Dekkera
Compuşii chimici Taninuri vinurile albe vinurile roşii Flavone vinurile albe vinurile roşii - Antociani monoglucozidici (malvidină, petunidină, peonidină) - Antociani diglucozidici COMPUŞI AROMAŢI Terpene volatile
Cantitatea
Originea
0.2-0.5 g 1.5-3.5 g
Din struguri
100-200 mg 0.1-1.0g
Din struguri
200-900 mg 0-15 mg
Din struguri
0.8-1.5 mg
Din struguri aromaţi şi prin fermentaţie alcoolică Din strugurii soiurilor nearomate Din strugurii de hibrizi americani (Vitis labrusca) Se formează în perioada de învechire a vinurilor
Metoxipirazine Antranilatul de metil
0-26 mg 1-2 mg
Acetali (dietil-acetatul)
20-40 mg
SUBSTANŢE MINERALE Potasiu
0.4-1.5 g
Din struguri
Calciu
0.05-0.2 g
Din struguri
Magneziu
0.08-0.35 g
Din struguri
Fosfor
0.07-0.5 g
Din struguri
Sodiu
0.03-0.05 g
Din struguri şi practici oenologice frauduloase Din struguri şi practici oenologice frauduloase Din struguri şi prin sulfitarea vinului
Clor
0.2-0.3 g
Sulf
0.2-0.6 g
Compuşii chimici Fier
Cantitatea 1-18 mg
Cupru
0.1-10 mg
Zinc
0.1-6 mg
Mangan
2-10 mg
Plumb
0.1-4 mg
Aluminiu
0.1-10 mg
Bor
2-10 mg
Brom
0.1-0.8 m
Litiu
0.13-0.26 m
Fluor GAZE Dioxid de carbon vinurile liniştite vinurile efervescente
Oxigen Dioxid de sulf Hidrogen sulfurat
0-0-5 m
Originea Din struguri şi prin contaminarea vinului Din struguri şi prin contaminarea vinului Din struguri şi prin contaminarea vinului Din struguri şi prin contaminarea vinului Din struguri şi prin contaminarea vinului Din struguri şi prin contaminarea vinului Din struguri şi prin practici oenologice frauduloase Din struguri şi prin contaminarea vinului Din sticlele folosite la îmbutelierea vinului Cisterne izolate cu fluorosilicati
>2g
- Prin fermentaţie alcoolică şi malolacticâ - Fermentaţia secundară a vinului, adaosul de CO, în vin
0.3-5 mg
Absorbit în vin din aer
0.1-1.5 g
160-350 mg 0-4 mg
Prin sulfitarea vinurilor Prin activitatea levurilor şi descompunerea sulfului în vin
Compuşii chimici
Cantitatea
Originea
ENZIME Invertaze
-
Din struguri
Pectolaze
-
Polifenoloxidaze (tirosinaza)
-
Din struguri şi din preparatele enzimatice Din struguri sănătoşi
Lacaza
-
Din struguri mucegăiţi
Oenolaza
-
Din struguri
Carboxilazele
-
Din struguri
Proteaze
-
Din struguri
VITAMINE Vitamine din grupa B Vitamina C FITOALEXINE
Cantităţi diferite 0-150 mg
Din struguri şi prin fermentaţia alcoolică Se adaugă în vin
Resveratrol (trans-3,5,4'-hidroxi-stilbena) ZAHARURI
0.25-1.30 ppm Din struguri
Glucoza Fructoză Zaharoză Arabinoză Ramnoză
în vinurile dulci în vinurile dulci 0-2 g 0.32-2.0 g 0.15-0.30 g
Din struguri Din struguri Din struguri Din struguri Din struguri
D
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Alcoolul etilic este mai uşor decât apa (d = 0,7893) şi fierbe la 78,37°C. Se amestecă cu apa în orice proporţie, rezultând o contracţie de volum. Cea mai mare contracţie se produce la amestecarea a 52 voi. alcool cu 48 voi. apă, când rezultă 96,3 voi. amestec. Această contracţie de volum se explică prin formarea legăturilor de hidrogen între alcool şi apă. Vinul fiind considerat un amestec hidroalcoolic, are punctul de fierbere cuprins între 78°C ( punctul de fierbere al alcoolului etilic) şi 100°C (punctul de fierbere al apei). Pe această proprietate se bazează principiul de determinare a alcoolului din vin prin ebuliometrie, cu ajutorul ebuliometrului Dujardin-Salleron. Metanolul (CH3-OH) sau alcoolul metilic, care nu este un produs direct al fermentaţiei alcoolice (fermentaţiei zaharurilor); se formează în timpul fermentaţiei, prin demetilarea pectinelor de către enzimele din grupa esterazelor. Cantităţile de alcool metilic care rezultă sunt mici: până la 150 mg/l în vinurile albe şi 200 mg/l în vinurile roşii. Numai în vinurile de hibrizi producători direcţi se formează cantităţi mai mari de alcool metilic, deoarece strugurii sunt bogaţi în pectine. Prin macerarea prelungită pe boştinâ a mustului, se ajunge la 340-360 mg alcool metilic/1 de vin. Alcoolul metilic este toxic pentru organism, DL50=340 mg/kg greutate corporală. Afectează nervul optic, slăbind vederea la persoanele care consumă vin de hibrizi şi distilate nerectificate obţinute din borhoturile de fructe. Prezenţa alcoolului metilic este controlată în toate băuturile alcoolice; vinul nu trebuie să conţină mai mult de 0,35% voi. alcool metilic. Punctul de fierbere al alcoolului metilic este mai mic decât cel al alcoolului etilic şi anume 64,7°C. Ca urmare, la distilarea vinului şi borhoturilor de fructe, alcoolul metilic se separă în primele fracţiuni de distilat, numite "frunţi". Alcoolii superiori. Sunt alcoolii monohidroxilici care au în molecula lor mai mult de doi atomi de carbon. în vin se formează următorii alcooli superiori: Propanol-1 (alcoolul propilic) CH3-CH2-CH2-OH Butanol-1 (alcoolul butilic) CH3-CH2- CH2-CH2-OH Metil-2-propanol-1 (alcoolul izobutilic) CH3-CH(CH3)-CH2-OH Metil-2-butanol-1 (alcoolul amilic) CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-OH Metil-3-butanol-2 (alcoolul izoamilic) CH3-CH(CH3)-CH2-CH2-OH Hexanol CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-OH
Formarea alcoolilor superiori are loc în timpul fermentaţiei alcoolice, prin metabolizarea zaharurilor de către levuri sau prin dezaminarea şi decarboxilarea simultană a acizilor aminici. Se formează cantităţi mici de alcooli superiori; propanol 20-40 mg/l, butanol 50-200 mg/l, alcool izobutilic 80 mg/l în medie, alcool amilic 50-150 mg/l, alcool izoamilic 175 mg/l în medie, hexanol <1 mg/l. Conţinutul total în alcooli superiori al vinului însumează 280-350 mg/l, ceea ce reprezintă 0,02-0,03% voi. din titrul alcoolic al vinului. în cantitate mare se formează alcooli superiori în vinurile elaborate printr-o sulfitare energică a mustului şi în vinurile rezultate prin prelungirea maceraţiei pe boştină a mustului (Popescu V.l. şi colab., 1996).
119
C. JÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela JÂRDEA
Alcoolii superiori au punctul de fierbere mult mai ridicat decât alcoolul etilic, (100° - 132°C), de aceea la distilarea vinului şi drojdiei rămân în ultimele fracţiuni de distilat (cozi sau fuzel). Imprimă vinului şi distilatului gustul arzător de alcool. Un rol important au alcoolii superiori, în formarea buchetului de învechire a vinurilor, mai ales prin alcoolul izobutilic şi alcoolii amilici Alcoolii aromatici. Sunt tot alcooli monohidroxilici, la care gruparea alcoolică este legată de catena saturată a unei hidrocarburi aromatice. în vin se formează următorii alcooli aromatici: fenil-etanol, p-hidroxifenil-etanol, alcoolul [3-indoliletilic şi alcoolul benzilic. CH„-CH,OH _.CH2-CH2OH I CH2-CH2OH Fenil-2-etanol
p-hidroxi-etanol (tirosol)
H alcoolul (3-indoliletilic (triptofol)
Formarea alcoolilor aromatici are loc în timpul fermentaţiei alcoolice, prin dezaminarea şi decarboxilarea simultană a acizilor aminici din must de către levuri. Astfel, alcoolul p-hidroxifenil-etilic provine din aminoacidul denumit tirosină, iar alcoolul (3-indoliletilic din aminoacidul denumit triptofan. Cantităţile de alcooli aromatici care se formează în vin sunt foarte mici, de ordinul miligramelor: fenil-2-etanol 10-75 mg/l, p-hidroxifenil-etanol 15-45 mg/l, alcool benzilic <5 mg/l, triptofol <1 mg/l. S-a constatat că vinurile obţinute prin fermentaţie alcoolică spontană, conţin cantităţi mai mari de fenil-2-etanol, până la 280 mg/l (Wagner K., rapp. A., 1999). Unii alcooli aromatici cum este fenil-2-etanolul cu miros de trandafiri, participă la formarea buchetului de învechire a vinurilor. In cazul alcoolului benzilic care are o aromă slabă, se oxidează uşor prin contactul îndelungat al vinului cu aerul şi se transformă în benzaldehidă: ' .
1/2 Ob C6H5 - CH2OH -------------- > C6H5 - CHO - H20 enzimâ Alcool benzilic Benzaldehidă
Benzaldehidă care se formează imprimă vinurilor (albe, roze şi roşii) gustul neplăcut de migdale amare. Fenomenul se întâlneşte mai ales la vinurile păstrate timp îndelungat în cisterne din polistif, din cauza alcoolului benzilic care se extrage din răşinile sintetice. La distilarea vinurilor, drojdiilor şi borhoturilor din fructe, alcoolii aromatici se separă odată cu alcoolii superiori. Prin urmare, ei se regăsesc în ultimile fracţiuni de distilat (cozi sau fuzel). 120
TRATAT DE VINIFICATIE
>Alcoolii polihidroxilici sau poliolii. Aceştia sunt alcoolii care au în molecula lor 2 sau mai multe grupe hidroxil. în vin se formează o serie de polioli şi anume: dioli, cum este 2,3-butilenglicolul; trioli, cum este glicerolul; hexitoli, cum sunt sorbitolul, manitolul şi inozitolul; pentitoli, cum sunt arabitolul şi xilolul; tetritoli, cum este eritritolul. Diolii şi triolii se formează în timpul fermentaţiei alcoolice, pornind de la glucoza; hexitolii se formează prin reducerea aldohexozelor, în special de către bacterii. Foarte puţin se cunoaşte despre formarea pentitolilor şi tetritolilor. Prin introducerea celei de a doua şi a treia grupă hidroxil în moleculă, dispare mirosul de alcool caracteristic alcoolilor monohidroxilici şi apare gustul dulceag, uneori dulce-amar al poliolilor. Poliolii nu participă la formarea tăriei alcoolice a vinului, în schimb influenţează calitatea vinurilor. Glicerolul (CH2OH - CHOH - CH2OH). Este un alcool trihidroxilic care se formează în timpul fermentaţiei alcoolice, ca produs secundar, plecând de la glucoza. A fost identificat în vin încă din anul 1860 de către L. Pasteur. Ulterior sa dovedit că glicerolul se formează şi direct în boabele strugurilor atacaţi de mucegaiul nobil. Cantităţile de glicerol în vin sunt mari, 5-15 g/l. Vinurile rezultate din struguri botritizaţi sunt mai bogate în glicerol, ajungându-se până la 20 g/l. Formarea glicerolului are loc în prima parte a procesului fermentaţiei alcoolice, când cea. 8% din zaharuri sunt transformate în glicerol. Cantitatea de glicerol din vin este determinată de conţinutul mustului în zaharuri, suşele de levuri care participă la fermentaţie şi condiţiile tehnologice în care se desfăşoară fermentaţia (temperatură, aeraţie, gradul de sulfitare). Vinurile obţinute prin folosirea unor doze mari de SOz la vinificare, conţin mai mult glicerol (11,8-12,0 g/l). S-a constatat că există o anumită proporţie relativ constantă, între cantitatea de glicerol care se formează în vin şi titrul alcoolmetric al vinului. Această proporţie variază între 6 şi 10 g glicerol/100 g alcool etilic, respectiv 1/10 până la 1/15 din conţinutul vinului în alcool. Când valoarea raportului glicerol/alcool etilic este <6,5 vinul poate fi suspectat de adaos de alcool, iar când este >10, poate fi suspectat de adaos de glicerol. Tot pe baza raportului glicerol/alcool etilic se pot decela vinurile dulci naturale de misteluri care, nefiind supuse fermentaţiei alcoolice nu conţin glicerol sau acesta este prezent în cantităţi foarte mici. Importanţa glicerolului. Datorită gustului dulce, egal cu cel al glucozei, glicerolul influenţează calitatea vinului prin catifelarea gustului şi senzaţia de onctuozitate. Totodată, glicerolul contribuie substanţial la formarea extractului vinului, cea. 20% din extractul total datorându-se glicerolului. Bacteriile propionice, lactice şi acetice pot să descompună glicerolul, cu formarea unei serii de produşi secundari care imprimă vinului gusturi şi mirosuri neplăcute; cazul acroleinei (H2C=CH-CH=0) care dă o amăreală puternică în vin şi cazul dihidroxiacetoinei care imprimă gustul de acetonă. Pentru organismul uman, glicerolul din vin are un rol fiziologic foarte important: esterifică acizii graşi liberi din sânge, determinând astfel scăderea colesterolului care produce îngroşarea pereţilor vasculari; favorizează formarea 121
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
prostaciclinelor, care sunt agenţii de dilatare a vaselor sangvine. Aşa se explică faptul că, în ţările viticole mediteraneene unde se consumă mai mult vin, mortalitatea datorită accidentelor cardio-vasculare este mai redusă, în comparaţie cu ţările din nordul Europei. 2,3-butilenglicolul (CH3-CH(OH)-CH(OH)-CH3). Este un alcool dihidroxilic care se formează în timpul fermentaţiei alcoolice, concomitent cu glicerolul, dar în cantităţi mult mai mici de 0,3-1,5 g/l. Fomarea butilenglicolului se realizează prin reducerea acetoinei: 2H* CH3 - CHOH - CO - CH3 ------------ ► CH3 - CH(OH) - CH(OH) - CH3 Acetoină
2,3-butilenglicol
Spre deosebire de glicerol, butilenglicolul are gustul dulce-amar şi nu este descompus de bacteriile din vin. Participă la formarea extractului vinului. Sorbitolul şi manitolul. Sunt polioli înrudiţi cu monozaharidele (zaharurialcooli), care se formează în timpul fermentaţiei alcoolice prin reducerea aldozelor şi cetozelor: fH2-OH
CH2-OH
9=0
CH2-OH
H-6-OH
Ho-i-H
+
H-t-OH"
HO-C-H +?H , HO-C-H ' H-ţ-OH" H-6-OH H-ţ-OH CH2OH D-fructoză
U CH22 OH "
D-sorbitol
H-6-OH
O-C-H H-6-OH
CH2OH D-manitol
Sorbitolul este prezent în toate vinurile şi este considerat un component normal al vinului. în vinurile rezultate din struguri sănătoşi, sorbitolul nu depăşeşte 100 mg/l. Numai în vinurile obţinute din struguri mucegăiţi, sorbitolul poate ajunge până la 300-500 mg/l. Levurile au un rol hotărâtor: specia de levuri Hansenula sporum uvarum formează cele mai mari cantităţi de sorbitol în vin, iar specia Saccharomyces bayanus nu formează deloc. Prin normele stabilite de O.I.V., se admite la vin un conţinut în sorbitol de maximum 100 mg/l. întrucât sucurile de fructe sunt cele mai bogate în sorbitol, atunci când vinul conţine peste 100 mg sorbitol/1 , poate fi suspectat de amestec cu sucuri de fructe (cazul unor vinuri italiene). Manitolul. Se formează în timpul fermentaţiei alcoolice, alături de sorbitol, în cantitate maximă de 40 mg/l de vin. Prezenţa manitolului în cantitate mai mare indică o contaminare bacteriană a vinului (fermentaţie manitică) sau provenienţa vinului din struguri puternic mucegăiţi.
122
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Prezenţa manitolului în vin poate fi uşor constatată: se iau 2-3 picături de vin şi se lasă să se evapore pe o sticlă de ceas; după 24 de ore, manitolul cristalizează sub forma unor ace fine, mătăsoase, ca nişte raze, în jurul unor centre de cristalizare. 2.4.2.2. Acizii din vin Acizii fac parte din structura fundamentală a vinului. Ei conferă vinurilor albe prospeţimea şi fructuozitatea, iar vinurilor roşii, vivacitatea. Alături de alcooli, acizii sunt factori principali de conservare ai vinurilor. Cea mai mare parte a acizilor din vin provin din struguri; numai o mică parte se formează în timpul fermentaţiei alcoolice a mustului şi a altor fermentaţii secundare care pot avea loc ulterior în vin (acizii succinic, piruvic, lactic etc). Acizii se găsesc în vin fie în stare liberă, fie sub formă de săruri. Senzaţia fiziologică acidă a vinului este dată de ionii liberi de hidroniu care rezultă prin disocierea acizilor şi sărurilor lor acide. Această senzaţie persistă în cavitatea bucală datorită capacităţii tampon a vinului care se opune la acţiunea de neutralizare exercitată de alcalinitatea salivei. Acizii existenţi în vin se grupează în două mari categorii: acizi ficşi nevolatili care dau aciditatea de bază a vinului şi acizi volatili care pot fi separaţi prin distilare şi dau aciditatea volatilă a vinului. >Acizii ficşi nevolatili. Aceştia provin în principal din struguri (acizii tartric, malic, citric, gluconic) şi numai o mică parte se formează în timpul fermentaţiei alcoolice şi fermentaţiei malolactice (acizii citromalic, succinic, piruvic, lactic şi alţii). Acidul tartric (HOOC-CHOH-CHOH-COOH). Este cel mai important acid din vin, cantitatea sa variază între 2-6 g/l şi chiar mai mult. Conţinutul ridicat în acid tartric, imprimă vinului duritate şi asprime la gust. Plecând de la must şi până la vinul care se îmbuteliază (produsul finit), conţinutul în acid tartric scade continuu. Astfel, în timpul fermentaţiei alcoolice, pe măsură ce se formează alcoolul, cea. 50% din acidul tartric care a existat în must precipită sub formă de bitartrat de potasiu (THK); în timpul depozitării şi păstrării vinurilor, precipitarea şi depunerea bitartratului de potasiu continuă, fiind cu atât mai abundentă cu cât vinul este mai bogat în alcool şi temperatura din cramă sau pivniţă este mai scăzută. Exemplu: mustul de Grasă de Cotnari conţine 7,0-7,5 g/l acid tartric, iar după fermentare vinul conţine 3,5 g/l; în urma pritocului II (lunile februarie-martie), conţinutul în acid tartric ajunge la 2,3 g/l, iar după trei ani de păstrare a vinului, acidul tartric reprezintă doar 2,15 g/l, respectiv 25-30 mechiv./l (Cotea D.V. şi colab., 1975). Precipitările tartrice tind către o stabilizare fizico-chimică a vinului, care devine o soluţie saturată de bitartrat de potasiu. Vinurile albe, la temperatura camerei, conţin 6-30 mg/l tartraţi solubili, iar vinurile roşii 12-40 mg/l. Apariţia cristalelor de tartrat acid de potasiu (THK) şi de tartrat de calciu (TCa) după îmbutelierea vinului este un fenomen nedorit, chiar dacă el nu alterează cu nimic calităţile organoleptice ale vinului. 123
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA ____________________________________
Acidul tartric poate fi descompus de unele bacterii existente în vin (Bacterium tartarophtorum, Bacterium gracile), cu formarea dioxidului de carbon, acizilor propionic, lactic şi acetic. Boala este cunoscută sub denumirea de fermentaţie tartrică sau "tourne". Acidul malic (HOOC-CH2-CHOH-COOH). Este prezent în vin în cantităţi mai mici decât acidul tartric, obişnuit între 2 şi 4 g/l, în funcţie de soiul de viţă de vie şi zona climatică unde se află podgoria. Vinurile din podgoriile septentrionale sunt mai bogate în acid malic. Puterea de aciditate a acidului malic este însă mai slabă decât cea a acidului tartric. Evoluţia acidului malic, plecând de la must şi până la vinul finit, cunoaşte aceeaşi reducere cantitativă ca şi acidul tartric. Exemplu: mustul de Aligote din centrul viticol Copou-Iaşi conţine în medie 6,35 g/l acid malic; după fermentaţia alcoolică a mustului, vinul conţine numai 4,7-5,0 g/l acid malic; în urma pritocului II (lunile februarie-martie) acidul malic ajunge la 3,6-4,0 g/l, ca după un an de păstrare a vinului, acidul malic să reprezinte 3,2 - 3,5 g/l (ŢârdeaC, 1966). Spre deosebire de acidul tartric, acidul malic este total instabil biologic. Levurile Saccharomycetae metabolizează 10-15% din acidul malic în timpul fermentaţiei alcoolice, pe care îl transformă în alcool etilic; levurile Schizosaccharomycetae metabolizează acidul malic în proporţie de până la 7080%. în schimb, bacteriile malolactice metabolizează complet acidul malic din vin, pe care îl transformă în acid lactic şi dioxid de carbon. Cercetările din ultima vreme au pus în evidenţă faptul că în vin există, în afară de acidul L (-) malic şi cantităţi mici de acid D (+) malic care nu este descompus de bacteriile malolactice (P. Sudraud, 1993). Prezenţa izomerului dextrdgir al acidului malic în cantitate mare presupune adaosul de acid malic în vin. Acidul citric (HOOC-CH2-COH(COOH)-CH2-COOH). Vinul conţine cantităţi mici de acid citric, cuprinse între 0,1 până la 0,9 g/l. Numai în cazul vinurilor obţinute din struguri botritizaţi, conţinutul în acid citric poate fi mai mare. în timpul fermentaţiei alcoolice, prin condensarea acidului piruvic se formează cantităţi mici de acid citric (100-150 mg/l). Tot în timpul fermentaţiei alcoolice se formează şi acidul citramalic sau metilmalic (maximum 300 mg/l), care se interpune la dozarea acidului citric din vin (Stavraula Kourakou, 1963). Vinurile de Cotnari, cu precădere cele provenite din soiul Grasă, conţin până la 0,68 g/l acid citric (Sauciuc J. şi colab., 1975). Fiind un acid puternic, acidul citric angajează fierul din vin prin formarea unui anion complex fero-citric solubil, prevenindu-se astfel casarea ferică a vinului. Având stabilitatea biologică mai mare decât ceilalţi acizi ficşi din vin, acidul citric se foloseşte la corectarea acidităţii vinurilor. Totuşi, conţinutul vinului în acid citric trebuie să se încadreze în anumite limite. Prin normele O.I.V. s-a stabilit limita maximă de 1 g/l acid citric; peste această limită vinul este suspectat de citraj. Normele noastre interne prevăd, de asemenea, un conţinut de 1 g/l acid citric (Ord. M.A.A. nr. 41/1972). U.E. admite folosirea acidului citric 124
TRATAT DE VINIFICAŢIE
pentru corectarea acidităţii vinurilor, în doze maxime de 0,5 g/l cu condiţia ca vinul în final să nu conţină mai mult de 1 g/l acid citric. în unele ţări comunitare (Germania, Luxemburg), adaosul de acid citric în vin este interzis. Acidul gluconic (HOOC-(CHOH)4-CH2-OH). Vinurile obţinute din strugurii sănătoşi, conţin în jur de 0,2-0,8 g/l acid gluconic. Cele rezultate din struguri mucegăiţi (botritizaţi), pot să ajungă până la 1-2 g/l acid gluconic. Prezenţa acidului gluconic în cantitate mare, determină creşterea deviaţiei polarimetrice a vinului, care poate fi suspectat de adaus de must concentrat sau chiar de acid gluconic. Prin adausul de acid gluconic se urmăreşte sporirea extractului şi catifelarea gustului la vinuri. Sunt necesare însă doze mari de acid gluconic, încât procedeul este lipsit de interes practic. Prin reglementările U.E. se admite un conţinut maxim de 1 g/l acid gluconic. Peste această limită, vinurile sunt refuzate la export; cazul vinurilor tunisiene importate în Europa, care depăşesc 1,5 g/l acid gluconic. Acidul galacturonic (HOOC-(CHOH)4-CHO). Rezultă în vin, în urma hidrolizei enzimatice a pectinelor din must. Vinurile albe conţin circa 0,5 g/l acid galacturonic, iar vinurile roşii 1-2 g/l ca urmare a procesului de macerare pe boştină, prin care se extrag cantităţi mari de pectine din struguri. Acidul galacturonic contribuie şi el la creşterea deviaţiei polarimetrice a vinului. Acidul succinic (HOOC-CH2-CH2-COOH). Este un biacid care se formează în timpul fermentaţiei alcoolice, în cantitate de până la 1,5 g/l de vin. Fiind lipsit de grupele hidroxil este mai slab decât acizii tartric şi malic, valorile constantelor de ionizare fiind următoarele: pKt = 4,21 şi pK2 = 5,63. Odată format, acidul succinic se păstrează în vin şi imprimă gustul plăcut de vinozitate. Datorită stabilităţii sale biologice, acidul succinic se foloseşte uneori la corectarea acidităţii vinului. Procedeul este interzis în ţările U.E., însă autorizat în Statele Unite ale Americii. Acidul piruvic (CH3-CO-COOH). Se formează prin procesul biochimic de fermentaţie glicero-piruvică a zaharurilor. Cantitatea care rezultă în vin este, în medie, de 80 mg/l. Acidul piruvic fiind foarte reactiv, reprezintă punctul de plecare pentru formarea de noi produşi secundari în vin şi anume: acetil-coenzima A, acetil-caroinolul, acizii oxalacetic şi succinic. în vin, acţionează ca un reducător puternic şi protejează astfel vinul de oxidare. Fixează o parte din S0 2 care se adaugă în vin printr-o reacţie de adiţie. Acidul lactic (CH3-CHOH-COOH). Este un component normal al vinului, deoarece rezultă ca un produs secundar, în urma proceselor de fermentaţie alcoolică şi malolactică. Levurile transformă numai 0,05% din zaharuri în acid lactic, încât acidul lactic care se formează în vin nu depăşeşte 400 mg/l (J. Michod, G. Fell, 1961). Prin fermentaţia malolactică, sporeşte cantitatea de acid lactic în vin, în medie cu 15-25 mechiv/1 (Ţârdea C, 1966). Levurile formează numai acidul D(-) lactic, pe când bacteriile malolactice formează izomerul L(+) lactic. Prezenţa acidului lactic în cantitate mare, peste 0,5 g/l, indică o infecţie microbiană a vinului, care generează fermentaţia zaharolactică (acrirea lactică a 125
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
vinului). Fenomenul se declanşează odată cu creşterea temperaturii, în timpul verii, la vinurile cu rest de zahăr rămas nefermentat. în unele ţâri, cum sunt Statele Unite ale Americii, este autorizată folosirea acidului lactic pentru acidifierea vinurilor; în schimb, această operaţiune tehnologică este interzisă în ţările U.E. Acizii fenolici. în extractele acide obţinute din vin, au fost identificaţi acizii fenolici hidroxibenzoici (galic, vanilie, siringic, procatechinic) şi acizii hidroxicinamici (ferulic, cafeic, p-cumaric). Acizii hidroxicinamici sunt principalii constituenţi fenolici din vinurile albe. Vinurile roşii sunt cele mai bogate în acizi fenolici: acid galic 10,1-26,9 mg/l, acid cafeic 5-14,8 mg/l (Popescu I.V. şi colab., 1986). Acidul galic (3,4,5-trihidroxibenzoic) se formează în timpul macerării pe boştină a mustului, pe când ceilalţi acizi fenolici iau naştere în timpul fermentaţiei alcoolice. Rareori acizii fenolici din vin depăşesc 50 mg/l. Rolul acizilor fenolici este foarte important în formarea buchetului de învechire a vinului. S-a constatat o sporire a acizilor fenolici, în perioada de învechire a vinurilor: creşte conţinutul în acizii vanilie şi ferulic, scade conţinutul în acid protocatechinic (Puig P., 1992). Unii acizi fenolici, pot fi atacaţi de bacteriile lactice din vin (acizii p-cumaric şi ferulic). Prin decarboxilarea lor rezultă o serie de fenoli volatili, ca 4-etilfenolul şi 4-etilguaiacolul, care influenţează negativ buchetul de învechire la vinurile roşii (Lazaro Amella, Lopez RocaM., 1991). ^Acizii volatili din vin. Aciditatea volatilă a vinului este dată de acizii graşi din seria acetică: formic, acetic, propionic, butiric, valerianic, caproic. Originea lor constă, în principal, din fermentaţia alcoolică a zaharurilor. Cantitatea de acizi volatili care se formează în vin, este proporţională cu conţinutul mustului în zaharuri. Acidul acetic (CH3-COOH). Este principalul acid volatil din vin şi reprezintă peste 90% din totalul acizilor care alcătuiesc aciditatea volatila a vinului. Se formează în timpul fermentaţiei alcoolice, prin dismutaţia aldehidei acetice, conform schemei lui Neuburg (1922): CH3-CHO + HOH ------------------ ► Aldehida acetica /OH CH,-CH ^OH
/OH CH3-CH\ _-_ OH
Aldehida acetica hidratata
CH,-C *^ ---------- » CH,-COOH + CH,-CH2OH "^ TI Acid acetic Alcool etilic
Formarea acidului acetic pe această cale are loc chiar de la începutul fermentaţiei alcoolice, trece printr-un maxim când circa jumătate din zaharuri au fost fermentate, după care se diminuează. 126
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Levurile din genul Saccharomyces produc în vin cantităţi variabile de acid acetic, fără să depăşească 1 g/l. Prin participarea la fermentaţie a levurilor slab alcooligene din genul Kloechera şi prezenţa bacteriilor acetice pe strugurii alteraţi, conţinutul vinului în acid acetic depăşeşte limitele normale de 0,2-0,5 g/l. Valorile scăzute ale pH-ului mustului, împiedică levurile să formeze acidul acetic; în schimb, musturile de presă şi cele lăsate timp îndelungat în contact cu aerul, favorizează formarea acidului acetic. în perioada de păstrare a vinurilor, conţinutul în acid acetic sporeşte, prin oxidarea diastazică a alcoolului din vin de către enzimele din grupa dehidrogenazelor (DH), în condiţii aerobe: nu
jr0H
unu
DH
CH3-CH2OH-^-^CH3-CHO -i^U CH3-CH£ QH -^r* CH3-COOH Alcool etilic Aldehida acetica
Oxidarea alcoolului etilic din vin poate fi făcută şi de către bacteriile acetice, prin procesul de respiraţie (oxidarea biologică a alcolului): CH,-CH,OH + O,2 —bacter "—►CH.-COOH + H,0 3 32 acetice
2
Atacul alcoolului din vin de către bacteriile acetice are loc în prezenţa oxigenului (contactul vinului cu aerul). Unele bacterii acetice au posibilitatea să realizeze oxidarea completă a alcoolului din vin, până la C02 şi apă: CH3-CH2OH + 302
bacterii » 2C02 + 3H20 acetiCe
Alte căi de formare a acidului acetic în vin: - Prin descompunerea acidului citramalic din vin, de către bacteriile lactice: COOH H3C-C-OH prt2
I
COOH Acid citramalic
bacterii Dactern -----;—; ------ ► CK.-CO-COOH + CHXOOH J J lactice Acid piruvic
Acid acetic
Pe această cale se formează cantităţi semnificative de acid acetic, 0,45-0,55 g/l de vin. - Prin descompunerea parţială a acidului tartric din vin, de către bacteriile propionice:
127
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA bacterii propionice 3 HOOC-(CHOH)2-COOH acid tartric
_
---- ► CH3-CH2-COOH +2CH3COOH + 2H20 acid propionic acid acetic
Proporţia dintre acidul propionic şi acidul acetic este în favoarea acidului acetic,mcât procesul contribuie substanţial la creşterea acidităţii volatile a vinului. Acidul acetic, deşi este un acid slab (pK = 4,74 la 20°C), reactivitatea sa chimică este mare. De aici, necesitatea limitării lui în vin; peste 1 g/l acid acetic, vinul capătă gustul şi mirosul de oţet (vinul este oţetit). Acidul propionic (CH3-CH2-COOH). Este un omolog al acidului acetic, foarte slab disociat în vin, care participă la formarea acidităţii volatile a vinului în proporţie de până la 30%. In cazul descompunerii glicerolului din vin de către bacterii (fermentaţia propionică), conţinutul în acid propionic ajunge la 0,5-1 g/l. Imprimă vinului gust şi miros neplăcut de varză acrită. Acidul butiric (CH3-CH2-CH2-COOH). Se formează în timpul fermentaţiei alcoolice, în cantităţi foarte mici <1 mg/l. Numai prin descompunerea glicerolului din vin de către bacterii, conţinutul vinului în acid butiric se măreşte. Imprimă vinului gustul şi mirosul neplăcut de rânced. în cazul vinurilor sănătoase, acidul butiric are o participare foarte slabă la aciditatea volatilă de numai 1/45; la vinurile bolnave, participarea este mai mare de 1/10 (Jaulmes P., 1951). Acidul formic (HCOOH). Este prezent în mustul care rezultă din strugurii mucegăiţi. Se formează în vin prin oxidarea neenzimatică a acidului glioxilic: CHO
H/D, ------- £■* ---- ► H-COOH + Hfi COOH V. acid glioxilic
LA ,
-2
acid formic (metanoic)
Conţinutul vinurilor în acid formic, variază între 23-89 mg/l. La vinurile îmbuteliate s-a constatat un conţinut mai ridicat de acid formic. Spre deosebire de omologii săi mai înalţi, acidul formic are proprietăţi reducătoare şi este un acid mai tare, cu miros înţepător. Participarea la aciditatea volatilă a vinului este slabă, deoarece la distilare numai circa 59% din acidul formic din vin este antrenat şi trece în distilat (Jaulmes P., 1951). Acizii valerianic (CH3-(CH2)3-COOH) şi capronic (CH3-(CH2)4-COOH) fac parte din categoria acizilor graşi superiori, care se formează tot în timpul fermentaţiei alcoolice, în cantităţi foarte mici de ordinul a 2-3 mg/l de vin. Participarea lor la aciditatea volatilă este nesemnificativă, în schimb participă la formarea buchetului de învechire a vinurilor.
128
TRATAT DE VINIFICATIE
>Acizii minerali. Din compoziţia chimică a vinului fac parte şi o serie de acizi minerali: carbonic, clorhidric, fosforic, sulfuric, sulfuros, cianhidric. Cu excepţia acidului carbonic ce se formează în urma fermentaţiei alcoolice şi malolactice prin reacţia C02 cu apa din vin, ceilalţi acizi minerali sunt de natură exogenă. Fiind vorba de acizi minerali puternici, nu se găsesc în vin în stare liberă ci, doar sub formă de săruri neutre (de potasiu, calciu, magneziu). Acizii carbonic şi sulfuros se întâlnesc mai mult sub formă de soluţii apoase, mai puţin sub formă de săruri. Acidul carbonic. Vinurile obişnuite conţin 1-2 g C02/litru, sub formă de acid carbonic. In cazul vinurilor noi, la terminarea fermentaţiei alcoolice, conţinutul în C02 este mai mare şi împiedică pătrunderea oxigenului în vin (le protejează de oxidare). în timpul depozitării şi păstrării vinului conţinutul în C02 scade, deoarece acidul carbonic fiind instabil eliberează C02 care se pierde în atmosferă. Prezenţa acidului carbonic în vin este de dorit, deoarece imprimă prospeţime la gust, atunci când se consumă vinul. Acidul sulfuros. Vinul nu conţine acid sulfuros ca atare (H2S03), ci numai anhidrida sulfuroasă sau dioxidul de sulf care se adaugă în must şi vin ca antiseptic. Cercetările au stabilit că există şi suşe de levuri care formează în timpul fermentaţiei alcoolice cantităţi importante de anhidridă sulfuroasă (50-80 mg/l de vin), având ca rezultat inhibarea totală a activităţii bacteriilor malolactice (Radier F. şi colab., 1994). Anhidrida sulfuroasă rămâne singurul antiseptic autorizat în vin. Totuşi, nu este lipsit de toxicitate pentru organismul uman (efecte alergice, astmatice). De aceea, s-au stabilit limite legale pentru conţinutul în S02 total al vinurilor: 150 mg/l la vinurile roşii şi 200 mg/l la vinurile albe. U.E. admite toleranţe faţă de aceste limite, numai în proporţie de 5-6%. Acidul sulfuric. Nu este prezent în vin, decât sub formă de sulfaţi. Vinul conţine în mod natural mici cantităţi de sulfaţi proveniţi din struguri, la care se adaugă sulfaţii rezultaţi în urma sulfitării vinului cu doze excesive de S02. Obişnuit, conţinutul vinurilor în sulfat de potasiu este <1 g/l. Limita legală admisă este < 2 g/l; prin excepţie, la vinurile dulci naturale sulfitate puternic, după câţiva ani de păstrare în vase de lemn, se admite ca sulfaţii exprimaţi în K2S04 să fie de maximum 2 g/l. Acidul clorhidric. Nu este prezent în vin, decât sub formă de cloruri. Vinurile provenite din plantaţii de vii aflate în zonele de litoral (soluri halomorfe), sunt bogate în cloruri de sodiu şi de potasiu, fără ca acestea să depăşească 1 g/l de vin. Peste acesta limită, vinul poate fi suspectat de adaus de HC1 în scopul măririi acidităţii. Acidul fosforic. Fosfaţii din vin ca săruri ale acidului fosforic, pot să provină prin adausul de fosfaţi de amoniu în must la fermentare pentru hrana levurilor şi prin reziduurile de insecticide organo-fosforice rămase pe struguri la prelucrare. Cantităţile sunt foarte mici, de ordinul miligramelor. Un conţinut ridicat de fosfaţi, duce la apariţia casării albe a vinului (formarea unui precipitat fosfato-feric). 129
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
Acidul cianhidric. Prezenţa acidului cianhidric în vin este de natură exogenă, ca urmare a folosirii ferocianurii de potasiu K4[Fe(CN)6] (Hexacianoferat tetrapotasic), la deferizarea vinului. După deferizare vinul păstrează compuşii cianici solubili, cum sunt acidul cianhidric (HCN) şi hexacianoferatul de potasiu, foarte toxici pentru organism. Limitele de toleranţă: 0,270 mg HCN total/litru de vin, din care 0,050 mg HCN liber. In cazul vinurilor care au suferit un tratament defectos cu ferocianură, aceste limite de toleranţă pot fi depăşite. De aici necesitatea efectuării deferizării vinurilor, sub control strict de laborator. ^Acizii introduşi în vin. Pentru asigurarea stabilizării biologice (inactivării levurilor, mucegaiurilor, bacteriilor), prevenirea depunerilor tartrice şi a casării ferice, se introduc uneori în vin o serie de acizi cum sunt: sorbic, ascorbic, metatartric, oxalic, boric, benzoic, bromacetic, salicilic, fluorhidric şi alţii. Acidul sorbic (CH3-CH=CH-CH=CH-COOH). Este un acid gras nesaturat 2,4-hexadienoic, cu acţiune fungistatică. Se introduce în vin la îmbuteliere, alături de S02, în doze de 100-200 mg/l pentru asigurarea stabilizării biologice a vinului. Procedeul tehnologic nu este autorizat în toate ţările, deoarece acidul sorbic este toxic pentru organism DL = 7,36-10,50 g/Kg/zi. De exemplu, este interzisă folosirea lui în Austria. Acidul ascorbic (C6H806). Prin formula sa brută, acidul ascorbic indică o înrudire cu hexozele (monozaharidele din seria L). De altfel, se acumulează în struguri în cantităţi foarte mici de 50-100 mg/kg şi este metabolizat de către levuri în timpul fermentaţiei alcoolice a mustului, încât în vin nu se mai întâlneşte. Acidul ascorbic este un agent reducător puternic şi se introduce în vin la îmbuteliere, ca antioxidant în doze de 100 mg/l. Produsul de oxidare ce ia naştere este acidul dehidroascorbic, care se transformă prin reducere din nou în acid ascorbic. Tratamentul vinului cu acid ascorbic este interzis în ţările U.E. (reglementarea 822/1987). Acidul metatartric. Este o hemipolilactidă care se obţine prin încălzirea acidului tartric până la punctul său de topire (170°C), cu eliminarea a două molecule de apă: ;
170 C
o HOOC-CHOH-CHOH-COOH » HOOC-CHOH-CH-CO -2H 2 0 k k
Acid tartric
CO-CH-CHOH-COOH Acid metatartric
Are loc o esterificare a funcţiilor acide în proporţie de 30-40%. Datorită indicelui de esterificare ridicat (cel puţin 32%), acidul metatartric împiedică formarea şi depunerea bitartratului de potasiu şi tartratului de calciu, în vin. Tratamentul este admis de O.I.V., în doze maxime de până la 10g/hl de vin.
130
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Acidul oxalic (HOOC-COOH). Are proprietăţi reducătoare şi de aceea se foloseşte uneori, pentru prevenirea casării ferice a vinului. Procedeul tehnologic este interzis, deoarece acidul oxalic este toxic pentru organism. Acidul boric (H3B03). Se formează în vin şi pe cale naturală, în cantităţi mici care nu depăşesc 100 mg/l. Produsul chimic este un antiseptic slab, folosit ca aditiv în industria alimentară. Este interzisă folosirea lui la must şi vin în ţările din U.E. Vinurile sunt tratate uneori fraudulos cu acid boric, cu tetraborat de sodiu (Na2B4O7*10 H20) sau cu fluoborât de sodiu, în doze de 200-500 mg/l, pentru inactivarea levurilor şi prevenirea depunerilor tartrice prin formarea unui complex boro-tartric. Tratamentul nu este autorizat, deoarece prezenţa acidului boric în cantitate mare provoacă unele intoxicaţii în organism. Acidul benzoic (C6H5-COOH). Are acţiune fungistatică şi se foloseşte sub formă de benzoat de sodiu, pentru conservarea probelor de must şi vin în vederea analizei de laborator. Doza necesară este de 1 g/l. Acidul salicilic (C6H4OH-COOH). Antiseptic folosit în acelaşi scop ca şi acidul benzoic, însă în doze mai mici, de 0,5 g/l de vin sau must. Acidul monobromacetic (CH2Br-COOH). Acţionează împotriva levurilor şi bacteriilor din vin, fiind folosit în doze de 2-10 mg/l. Acţiunea antiseptică este de scurtă durată, deoarece pH-ul mustului şi vinului favorizează hidroliza acidului monobromacetic. Prezenţa bromului organic în vin, chiar în cantităţi foarte mici de 0,2 mg/l, este toxică pentru organism (toxic protoplasmatic, care antrenează tulburări cardiace). De aceea, introducerea bromului în vin este interzisă. Peste 0,5 mg Br/1, vinurile sunt suspecte de practici frauduloase. Acidul fluorhidric (HF). Antiseptic foarte puternic, interzis la must şi vin. Cauzează maladii osoase, cunoscute sub denumirea de floroze. In must şi vin au fost găsite cantităţi de fluor care nu depăşesc 0,95 mg/l (Woller R., Holbach B., 1978). Posibilităţile de contaminare a vinurilor cu fluor sunt următoarele: reziduurile de pesticide rămase pe struguri la prelucrare, sticlele folosite la îmbuteliere, apa tehnologică bogată în fluor. în majoritatea ţărilor se controlează prezenţa fluorului în vin; Germania nu admite un conţinut >0,5 mg F/litru de vin. >Formele de aciditate din vin. Aciditatea vinului este dată de un număr de peste 50 de acizi organici, din care vreo 12 sunt dozabili. Acizii se găsesc în vin sub formă liberă-disociaţi, sub formă de săruri acide, mai puţin sub formă de săruri neutre. Pentru a se caracteriza starea de aciditate a vinului se au în vedere următoarele forme de aciditate: Aciditatea totală. Aceasta însumează toţi acizii din vin aflaţi în stare liberă sau sub formă de săruri acide capabile să elibereze protoni (H+). Se determină prin titrare cu o soluţie alcalină, de unde şi denumirea de aciditatea titrabilă. Acidul carbonic şi acidul sulfuros, care se întâlnesc în vin, nu fac parte din aciditatea totală a vinului. Aciditatea totală este întotdeauna mai mare la must, decât la vin. In timpul fermentaţiei alcoolice deşi se formează acizi noi care nu au existat în must 131
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ___________________________________
(piruvic, succinic, lactic, acetic), totuşi aciditatea totală a vinului scade cu circa 25-30% faţă de cea a mustului. Aceasta deoarece sub influenţa alcoolului care se formează, sărurile acide cum este bitartratul de potasiu precipită, iar acidul malic este metabolizat de către levuri şi bacteriile malolactice. După fermentare, pe toată perioada de păstrare a vinului, aciditatea totală continuă să scadă. Exemplu: aciditatea totală a mustului de Grasă în podgoria Cotnari este în medie 9,41 g/l acid tartric; în urma fermentaţiei alcoolice aciditatea totală a vinului se reduce la 7,25 g/l, iar după un an de la păstrare aciditatea totală reprezintă doar 6,92 g/l acid tartric. Aceiaşi evoluţie cunoaşte şi aciditatea totală la mustul şi vinul de Fetească albă: 8,90 g/l în must, 6,58 g/l în vin după fermentare, 6,39 g/l după doi ani de păstrare a vinului (Cotea D.V. şi colab., 1975). Aciditatea totală reprezintă un parametru foarte important pentru calitatea vinului. Vinul trebuie să aibă o aciditate totală minimă de 4,5 g/l acid tartric, respectiv 2,94 g/l acid sulfuric. Lipsa de aciditate face ca vinurile să fie plate la gust şi nu rezistă la păstrare. Excesul de aciditate imprimă duritate la gust (asprime) şi lipsă de armonie organoleptică a vinului. Aciditatea volatilă. însumează toţi acizii volatili din seria acetică, prezenţi în vin în stare liberă sau sub formă de săruri şi de esteri formaţi cu diferiţi alcooli. Separarea lor din vin se face prin antrenare cu vapori de apa (distilare), după care se determină prin titrare cu o soluţie alcalină. Nu fac parte din aciditatea volatilă, acizii carbonic şi sulfuros. Deoarece acidul acetic este principalul acid volatil din vin (peste 90% din totalul acizilor volatili), aciditatea volatilă a vinului se exprimă în g/l acid acetic, mai rar în acid sulfuric. Aciditatea volatilă prezentă în must doar sub formă de urme, creşte în timpul fermentaţiei alcoolice prin formarea acizilor volatili. După care, continuă să sporeacă pe toată durata de depozitare şi păstrare a vinurilor. In cantitate mare, aciditatea volatilă imprimă vinului gustul şi mirosul iritant de acid acetic şi acid formic, uneori de rânced. Aciditatea volatilă se constituie ca un barometru pentru evoluţia vinului, starea lui de sănătate, dificultăţile care se întrevăd la păstrarea vinului. în condiţii tehnologice normale, vinurile au aciditatea volatilă cuprinsă între 0,40-0,60 g/l acid acetic. La vinurile roşii, aciditatea volatilă este întotdeauna mai mare din cauza procesului de macerare-fermentare a mustului pe boştină. în timpul păstrării vinurilor, aciditatea volatilă creşte în funcţie de condiţiile de păstrare şi de categoria de calitate a vinurilor. Exemplu, la vinurile dulci din podgoria Cotnari, aciditatea volatilă cunoaşte următoarea evoluţie: 0,24-0,66 g/l acid acetic la sfârşitul fermentaţiei alcoolice; 0,37-0,72 g/l după efectuarea celui de al doilea pritoc (lunile aprilie-mai); 0,51-0,85 g/l în primul an de păstrare şi 0,90-1,30 g/l după trei ani de păstrare (Ţârdea C. şi colab., 1971). Pentru asigurarea calităţii vinurilor care se dau în consum, prin Legea viei şi vinului nr. 67/1997 s-a stabilit ca aciditatea volatilă a vinurilor să nu depăşescă 1,20 g/l acid acetic. Peste această limită vinurile sunt considerate oţetite şi trebuie trecute la distilare. O.I.V. a prevăzut că vinurile cu până la 10% voi. alcool, pot avea o aciditate volatilă maximă de 20 mval/1. La vinurile cu titru alcoolmetric 132
TRATAT DE VINIFICAŢIE
mai mare de 10% voi., se admite câte un miliechivalent aciditate volatilă în plus, pentru fiecare grad alcoolic care depăşeşte 10% voi. (alcoolul adăugat în vin este exclus). Vinurile care se exportă, nu pot avea aciditatea volatilă mai mare de 0,90 g/l acid acetic. Aciditatea fixă. Rezultă prin diferenţa dintre aciditatea totală şi aciditatea volatilă. Această formă de aciditate include principalii acizi ficşi din vin (tartric, mal ic, citric, galacturonic, succinic, lactic) şi acizii anorganici prezenţi în vin sub formă de săruri. Se exprimă obişnuit în g/l acid tartric sau în mechiv./l. Pentru transformarea acidităţii volatile din g/l acid acetic în g/l acid tartric, se înmulţeşte cu coeficientul de 1,25 (raportul dintre echivalenţii chimici ai acizilor respectivi 75/60). Aciditatea fixă reprezintă un indice pentru calitatea şi autenticitatea vinurilor. Limitele normale pentru aciditatea fixă a vinurilor sunt cuprinse între 2,5-5,8 g/l acid tartric. Aceasta în funcţie de podgorie, tipul de vin, conţinutul în alcool şi tratamentele aplicate vinului. Vinurile cu aciditate fixă ridicată, sunt rezistente la boli şi se păstrează mai bine. Aciditatea fixă poate fi diminuată în urma fermentaţiilor secundare care au loc în vin (malolactică, propionică), tratamentul vinului prin refrigerare care favorizează depunerea bitartratului, adaosul de carbonaţi în vin (CaC03, KHC03) în scopul reducerii acidităţii. Atunci când aciditatea fixă este mai mică de 2,5 g/l acid tartric, vinul poate fi suspectat de intervenţii frauduloase şi lipsă de autenticitate. Aciditatea reală sau actuală. Se datoreşte ionilor liberi de H+ din vin şi se exprimă prin pH-ul vinului (ponderea ionilor de hidrogen).Valoarea pH-ului reprezentând logaritmul cu semn schimbat al concentraţiei ionilor de [H+] din vin. Prin disocierea acizilor din vin, se eliberează ionii de hidrogen care imprimă aciditatea vinului. Concentraţiile în [H+] sunt foarte mici, de ordinul 10"3-10'4 ioni gram/litru şi de aceea valorile se logaritmează; de exemplu pentru [H+] = IO"3 valoarea pH-ului = 3. Vinurile au valori de pH cuprinse între 2,8 şi 3,8. Nu există o corelaţie directă între aciditatea totală şi aciditatea reală (ionică) a vinului. Se poate stabili însă o corelaţie empirică între valoarea pH-ului şi cantitatea de bitartrat de potasiu din vin. Cunoaşterea acidităţii reale (pH-ului), prezintă importanţă tehnologică deosebită: pH-ul influenţează direct însuşirile gustative ale vinului, limpiditatea şi culoarea vinului, activitatea bacteriilor malolactice, durata de păstrare a vinurilor. Vinurile cu aciditate reală mare (valori de pH mici, de 2,8-3,2) sunt vioaie la gust, au culoare strălucitoare, se limpezesc uşor, sunt mai rezistente faţă de bacterii şi se păstrează mai bine. >Puterea tampon a vinului Puterea tampon sau indicele de tamponare, exprimă inerţia cu care se modifică valoarea acidităţii reale a vinului (pH-ul) atunci când se adaugă o cantitate de substanţă alcalină B. Calculul se face cu ajutorul relaţiei Henderson-Hasselbrach:
133
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA AB
-= 2,303, 1 ApH T+A în care: T = aciditatea titrabilă a vinului, exprimată în mechiv./litru; A = alcalinitatea cenuşii vinului, exprimată în mechiv./litru. Puterea tampon este determinată de conţinutul vinului în acizi organici parţial salifiaţi (tartric, malic, succinic, lactic), constantele lor de disociere şi de alcalinitatea cenuşii. Valorile puterii tampon la vinuri se situează în jurul a 35-45 mechiv ./litru. Fiziologic, senzaţia acidă a vinului este exercitată de ionii liberi de hidrogen şi creşte odată cu mărirea concentraţiei lor. Senzaţia acidă persistă în cavitatea bucală, deoarece vinul este o soluţie puternic tamponată şi se opune la acţiunea de neutralizare a acidităţii, exercitată de alcalinitatea salivei. Toţi acizii organici din vin acţionează în manieră egală asupra senzaţiei acide, la aceleaşi valori de pH şi putere de tamponare a vinului. Singur acidul lactic este cel care se distinge de ceilalţi, prezenţa sa în vin fiind perceptibilă la analiza senzorială (degustare). 2.4.2.3. Aldehidele din vin Aldehidele sunt compuşi organici carbonilici, la care grupa carbonil este legată de un radical organic R şi de un atom de hidrogen:
Numele aldehidelor se formează prin adăugarea sufixului —al, la numele hidrocarburii care alcătuieşte scheletul moleculei. Sunt substanţe foarte reactive, reactivitatea fiind mai mare când grupa carbonil este legată de un radical alifatic, decât de unul aromatic. Reacţiile specifice aldehidelor, sunt cele de oxidare, adiţie şi polimerizare. Importanţa aldehidelor. în vin se întâlnesc atât aldehide alifatice cât şi aldehide aromatice, saturate sau nesaturate, care participă la formarea aromei şi buchetului de învechire a vinurilor. Prezenţa unor aldehide în cantitate mare, poate influenţa negativ calităţile organoleptice ale vinului (cazul acetaldehidei şi butiraldehidei). Cu excepţia acetaldehidei care se formează în cantitate mare în vin (dozabilă), restul aldehidelor sunt mai puţin studiate şi cunoscute. Căile de formare a aldehidelor sunt multiple: fermentaţia alcoolică, fermentaţia malolactică, activitatea enzimatică, oxidarea alcoolilor etc. Prin fermentaţia alcoolică se formează următoarele aldehide: etanal, propanal, 2-metil-propanal, butanal, 2-metil-butanal, glioxal, metil-glioxal şi altele. Prin activitatea bacteriilor lactice, sporeşte conţinutul vinului în aldehide. 134
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Cercetările din ultima vreme cu ajutorul cromatografiei în fază gazoasă, au pus în evidenţă şi formarea aldehidelor superioare în vin: dodecanal (aldehida laurică), decanal (aldehida acidului caprinic), nonanal (aldehida pelargonică), octanal (aldehida caprilică), heptanal (oenantolul), hexanal (aldehida capronică), pentanal (aldehida valerianică) (tabelul 2.2). Conţinutul vinurilor în aldehide este determinat de starea de sănătate a strugurilor, regimul de sulfitare al mustului şi vinului, tipul de vin şi condiţiile de păstrare a vinurilor. Tabelul 2.2 Aldehidele conţinute în vin în cantităţi mici (prelucrare, după Isabelle Guillon şi A. Bertrand, 1992) Denumirea aldehidei A. ALDEHIDE SATURATE Glioxal (G) Metilglioxal (MG.) sau aldehida piruvică Decanal (aldehida acidului caprinic) Hexanal (aldehida capronică) 2-Metil-propanal (izobutiraldehida) Propanal Nonanal (aldehida pelargonică) Butanal (butiraldehida) Octanal (aldehida caprilică) 2-Metilbutanal (izovaleraldehida) Heptanal (aldehida oenantică) B. ALDEHIDE NESATURATE Propenal (acroleina) Hexenal Nonenal Pentenal (valeraldehida) Heptenal Octenal G + M.G. Suma aldehidelor saturate Suma aldehidelor nesaturate
Vinuri albe (ug/l)
Vinuri roşii (MU/1)
7,8-9,2 16,7-24,7 3,2-3,6 1,4-4,2 1,2-1,5 1,1-2,1 0,8-3,5 0,8-1,4 0,7-4,1 0,7-5,4 0,6-2,0
114-137 158-255 2,2-4,4 1,6-2,8 3,5-4,0 1,0-1,1 1,2-7,7 0,7-0,9 0,6-1,8 9,0-11,0 0,3-2,1
0,5-2,5 0,4-2,7 0,3-1,0 0,2-0,7 0,2-0,6 0,1-0,3 24,5-33,9 10,5-27,7 1,7-7,8
1,5-6,7 0,3-2,1 0,3-0,5 1,0-1,1 0,1-0,2 0,5-1,2 272-392 20,1-35,9 3,7-11,8
Acetaldehida (etanal) CH3-CHO. Principala aldehida din vin care se formează în timpul fermentaţiei alcoolice a mustului, ca produs intermediar la formarea alcoolului etilic: CH3-CO-COOH decarboxilaza » CH3-CHO ---------- ► CH3-CH,OH acid piruvic etanal alcool etilic Cantităţile de acetaldehida care se formează variază în limite foarte largi, de 20-150 mg/l de vin, în funcţie de tipul de vin şi condiţiile tehnologice. Pe timpul depozitării şi păstrării vinurilor, conţinutul în acetaldehida creşte, prin 135
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
oxidarea alcoolului din vin, activitatea bacteriilor lactice şi acetice. La vinurile peliculare de tip oxidativ (Xeres), conţinutul în acetaldehidă depăşeşte 1 g/l şi participă la definirea gustului specific de "rancio " al acestor vinuri. Acetaldehidă se combină printr-o reacţie de adiţie foarte rapidă cu S02 adăugat în must şi vin, prin formarea acidului aldehido-sulfuros (CH3-CHOHS03), un compus foarte stabil în mediul acid al vinului, prin care se leagă 65-95% din totalul dioxodului de sulf. Cercetările au stabilit o creştere a conţinutului în acetaldehidă, proporţional cu cantitatea de SOz total adăugat în must. Cel mai mare conţinut de.acetaldehidă (94-102 mg/l) la sfârşitul fermentaţiei alcoolice, s-a constatat la vinul de Fetească regală obţinut din mustul sulfitat cu 150 mg/l S02 total (Popa Ileana şi colab., 1994). Vinurile obţinute din strugurii mucegăiţi, sunt mai bogate în acetaldehidă. în ceea ce priveşte vinurile spumante, creşterea conţinutului în acetaldehidă se produce în primele trei luni de la tiraj, indiferent de factorii care intervin la fermentaţia alcoolică secundară (Babeş S. şi colab., 1986). Conţinutul normal al vinurilor în acetaldehidă este cuprins între 25 şi 40 mg/l. Prezenţa în cantitate mare a acetaldehidei libere în vin, nu este de dorit. Imprimă vinului, gustul şi mirosul de "oxidat" sau de "răsuflat". Pragul de percepţie organoleptică al acetaldehidei este mic, mai ales la vinurile curente de masă, lipsite de zaharuri. Acetaldehidă, reduce din prospeţimea şi fructuozitatea vinului, intensifică culoarea galbenă (vinul prezintă o uşoară nuanţă de oxidare). 2-Metil-propanal (izobutiraldehida) CH3-CH(CH3)-CHO. Se formează tot în timpul fermentaţiei alcoolice, alături de acetaldehidă. Cantităţile sunt foarte mici: 1,2-1,5 ug/1 la vinurile albe şi de 3,5-4 ug/1 la vinurile roşii (Guillon Isabelle, BertrandA., 1992). n-Butanal (butiraldehida) CH3-CH2.CH2-CHO. Este prezentă în vinurile albe în cantitate de 0,8-1,4 ug/1, iar la vinurile roşii în cantitate mai mică de 0,70,9 ug/1. Imprimă vinului gustul şi mirosul de rânced. Acroleina (propenalul) CH2=CH-CHO. Este o aldehidă nesaturată, care se formează în vin din glicerol. In vinurile albe se găseşte în cantitate de 0,5-2,5 ug/1, iar în vinurile roşii 1,5-6,7 ug/1. Are un miros tnecăcios şi înţepător, specific vinurilor alterate. Glioxalul (OHC-CHO). Face parte din grupa dialdehidelor şi se formează în timpul fermentaţiei • alcoolice şi fermentaţiei malolactice, prin oxidarea alcoolului etilic. Vinurile roşii conţin cantităţi mari de glioxal 114-137 ug/1, pe când vinurile albe cantităţi mai mici de 7,8-9,2 ug/1. Metilglioxalul (aldehidă piruvicâ) CH3-CO-CHO. Este o aldehidă-cetonă, mult mai reactivă decât glioxalul. Se formează în cantităţi mai mari decât glioxalul, atât în vinurile roşii (158-255 ug/1) cât şi în vinurile albe (7,1-24,7 ug/1). Conţinutul în glioxal şi metilglioxal al vinurilor este în funcţie de compoziţia chimică a mustului şi de condiţiile tehnologice de vinificare a strugurilor. Un pH ridicat al mustului de 3,4-3,5 favorizează sinteza acestor compuşi carbonilici, iar bacteriile lactice (Leuconostoc oenos) sunt capabile să sporească conţinutul lor în vin (Guillon Isabelle, Bertrand A., 1992). 136
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Heptanal (aldehida oenantică) CH3-(CH2)5-CHO. Face parte din grupa aldehidelor superioare cu 7-12 atomi de carbon în moleculă. Vinurile albe conţin 0,44-0,60 ug/1 heptanal (oenantal), iar vinurile roşii 0,30-2,10 ug/1. Imprimă mirosul plăcut de flori, la buchetul de învechire al vinurilor. ^-Alde/fidele aromatice. Se formează în vin în cantităţi foarte mici şi participă la constituirea buchetului de învechire al vinurilor. Sunt reprezentate prin: aldehida benzoică, aldehida cinamică şi vanilina. Aldehida benzoică (C6H5CHO) sau benzaldehida, reprezintă capul aldehidelor aromate şi cea mai importantă. Imprimă gustul şi aroma de migdale (amigdalinâ). Aldehida cinamică (C6H5-CH=CH-CHO) sau fenilacroleina, imprimă mirosul de ulei de scorţişoară. Vanilina (4-hidroxi-3-metoxi-benzaldehida) este esterul monometilic al protocatechinaldehidei, cu aromă de vanilie. >Aldehidele derivate dinfuran. Sunt aldehide cu caracter nesaturat, care au în alcătuirea lor un inel furanic sensibil la oxidare. în must şi vin se poate întâlni furfuralul şi hidroximetilfurfuraiul (HMF). Formarea lor porneşte de la zaharuri (pentoze şi hexoze): CHOH -------- CHOH
mediu acid
3 HX> CH2OH pentoza (arabinoza)
HOCH-CHO furfural
►
H
G—£H
î
V HC
C-CHO
CHOH------- CHOH mediu acid ^ -3 H,°2 HOCH,-C C-CHO HOCH-CHO \/ O hexoza (glucoza) hidroximetilfurfural
Mirosul aldehidelor furanice se aseamănă cu cel al aldehidelor aromatice, dar nu participă la buchetul de învechire al vinurilor. Modifică aroma şi mai ales culoarea vinurilor, prin brunificarea lor. în mod obişnuit, vinul nu conţine furfural; apare la distilarea vinului şi se regăseşte în ultimile fracţiuni de distilat (cozi). în ceea ce priveşte hidroximetilfurfuraiul, acesta se găseşte chiar şi în vinurile naturale sub formă de urme până la cel mult 2,5 mg/l. Conţinutul vinurilor în zaharuri, determină o creştere a concentraţiei în HMF; exemplu, vinurile dulci de Cotnari conţin 20-100 mg/l şi chiar peste (Cotea D.V. şi colab., 1973). La vinurile de tip Madera, conţinutul în HMF depăşeşte uneori 300 mg/l. Cantităţi mai mari de HMF conţin vinurile care au suferit tratamente termice, vinurile îndulcite cu must concentrat sau cu sirop de zahăr invertit.
137
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ___________________________________
2.4.2.4. Esterii şi acefalii din vin Aceşti compuşi organici se formează în timpul fermentaţiilor alcoolice, malolactice, acetice, cât şi ulterior în perioada de păstrare şi învechire a vinului. Contribuţia lor este deopotrivă, la formarea aromei şi buchetului de învechire a vinurilor. ^Esterii din vin. Acizii organici liberi din vin angajează cu alcoolii, la temperatura obişnuită, reacţii foarte lente de esterificare. Fenomenul este cunoscut încă din anul 1862 (Bertheloi M., Pean de Saint Gille): R-COOH + C^-CRPH «=► R-COO-CH2-CH3 + HjO acid alcool ester
Reacţia este reversibilă. Deoarece pe lângă esterificare se produce şi reacţia inversă de hidroliză a esterului format (saponificare), care se opune esterificării. Practic, pentru nici un acid din vin nu se atinge limita maximă de esterificare, decât după un număr mare de ani. Clasificare. Esterii se clasifică după gradul de esterificare a acidului component, în esteri neutri şi esteri acizi; iar după gradul de volatilitate, în esteri volatili şi nevolatili. în lexicul O.I.V. sunt consideraţi esteri volatili, toţi acei care au volatilitate mai mare decât alcoolul etilic. Acizii monocarboxilici formează numai esteri neutri, pe când acizii polihidroxilici formează atât esteri neutri, cât şi esteri acizi. Exemplu, acidul tartric, formează un ester neutru (tartratul de etil) şi un ester acid (tartratul acid de etil). Formarea esterilor. Se realizează pe două căi: esterificarea biologică, ce are loc în timpul fermentaţiilor (alcoolică, malolactică, acetică), prin reacţiile enzimatice; esterificarea chimică şi care se petrece foarte lent în perioada de păstrare a vinurilor, prin reacţiile chimice. Ambele căi au o participare aproape egală la formarea esterilor în vin. Conţinutul în esteri totali al vinurilor este în funcţie de regimul de sulfitare al mustului, tăria alcoolică şi durata de învechire a vinului. Vinurile roşii provenite din musturi sulfitate cu doze mari de S02, au un conţinut mai mic în esteri, până la 150-180 mg/l; la fel şi vinurile albe tinere (20-30 mg/l). Vinurile roşii obţinute prin macerarea mustuielii cu enzime pectolitice, sunt cele mai bogate în esteri, până la 260 mg/l. în perioada de învechire a vinurilor roşii la vase sau la sticle, conţinutul în esteri sporeşte continuu, după 2 ani ajungându-se la 280-312 mg/l (Popescu VI. şi colab., 1986). >Esterificarea biologică. Se realizează de către levuri, bacteriile lactice, acetice, reacţiile fiind catalizate de către enzimele din grupa esterazelor, cu acţiune specifică. Se formează esteri neutri, volatili. Procesul de esterificare are loc în interiorul celulelor de levuri sau bacterii, încât scapă legii acţiunii maselor. Alcoolul acţionează asupra acizilor formaţi în timpul fermentaţiei (acetic, lactic, succinic etc), pe care îi esterifică. Principalii esteri care iau naştere sunt acetatul de etil. Atât levurile cât şi bacteriile se deosebesc între ele, prin capacitatea de formare a esterilor, îndeosebi a acetatului de etil. 138
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Acetatul de etil (CH3-COO-CH2CH3). Este cel mai important ester neutru din vin, care se formează pe cale biologică în timpul fermentaţiei alcoolice sau pe cale chimică în timpul păstrării şi învechirii vinurilor. Levurile din genul Saccharomyces care participă obişnuit la fermentarea mustului, au capacitatea esterogenă slabă şi în condiţii de anaerobioză formează cantităţi mici de acetat de etil (30-50 mg/l). Alte levuri, cum sunt cele din genurile Hanseniaspora, Pichia şi Brettanomyces care nu participă la fermentarea mustului decât accidental, au capacitate esterogenă mare de până la 900 mg/l. Bacteriile acetice sunt cele care au capacitatea esterogenă cea mai mare, iar contactul direct al vinului cu aerul este factorul hotărâtor. Prezenţa acetatului de etil în vin este considerată normală. Vinurile roşii sănătoase, neafectate de bacteriile acetice, conţin cantităţi mici de acetat de etil 30-100 mg/l. După doi ani de învechire a vinului în vase se ajunge până la 125135 mg/l, în funcţie de condiţiile de păstrare a vinurilor. Prezenţa acetatului de etil în cantitate mare, afectează calitatea vinului. Acetatul de etil este mult mai odorant decât acidul acetic şi lui se datoreşte gustul şi mirosul de oţet la vinuri (acescenţă). Pragul de percepţie olfactivă a acetatului de etil este destul de ridicat, între 180-200 mg/l; peste 220 mg/l, vinul nu mai poate fi dat în consum. La vinurile roşii, acetatul de etil imprimă un gust arzător care întăreşte senzaţia finală de asprime a vinului. îndepărtarea excesului de acetat de etil din vin se face uşor: fiind foarte volatil (p.f. 57°C), poate fi eliminat prin evaporare sub vid, la temperatura de 30°C; practic, prin simpla tragere a vinului din vas în contact larg cu aerul, sub protecţia S02, acetatul de etil este eliminat. Lactatul de etil (CH3-CHOH-COO-CH2CH3). Acest ester se formează în cantităţi mici, în timpul fermentaţiei alcoolice (0,03-0,05 mg/l). Apare în cantităţi mari în vin, în urma procesului de fermentaţie malolactică. Imprimă vinului, gustul şi mirosul înţepător de acid lactic. Acetatul izoamilic (CH3-COO-(CH2)2-CH(CH3)-CH3). Acest ester formează buchetul vinurilor tinere şi ia naştere în timpul fermentaţiei alcoolice, în cantităţi de 0,3-4,5 mg/l. în perioada de păstrarea a vinului, dispare treptat. Antranilatul de etil (H2N-C6H5-COOCH2-CH3). Este esterul specific vinurilor de hibrizi producători direcţi proveniţi din Vitis labrusca (Noah, Delaware, Concord, Yates). Se formează în cantităţi egale cu acetatul de izoamil şi imprimă aroma de hibrid (naftalină) la vinurile respective. Alţi esteri volatili. în vin se formează pe cale biologică şi alţi esteri volatili: acetatul de propil 0,2-0,3 mg/l, acetatul de izobutil 0,1-0,3 mg/l, acetatul de hexil 0,06-0,4 mg/l, acetatul de fenil 0,2-0,6 mg/l, caproatul de etil 0,6-1,4 mg/l, caprilatul de etil 0,4-1,4 mg/l, câpratul de etil 0,4-0,5 mg/l, lauratul de etil 0,080,25 mg/l (Giosanu T. şi colab., 1975). >Esteriflcarea chimică. Are loc în perioada de păstrare şi învechire a vinului cu formarea de esteri nevolatili (acizi şi neutri). Alcoolii acţionează asupra acizilor ficşi liberi din vin (tartric, malic, succinic) şi formează esteri acizi: 139
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
tartratul acid de etil HOOC-(CHOH)2-COO-CH2CH3; malatul acid de etil HOOC-CH2-CHOH-COO-CH2CH3; succinatul acid de etil HOOC-(CH2)2-COO-CH2CH3; şi esteri neutri: tartratul de dietil CH3CH2-OOC-(CHOH)2-COO-CH2CH3; malatul de dietil CH3CH2-OOC-CH2-CHOH-COO-CH2CH3; succinatul de dietil CH3CH2-OOC-(CH2)2-COO-CH2CH3 Formarea esterilor nevolatili pe cale chimică în perioada de învechire a vinului cunoaşte o evoluţie foarte lentă, mai ales în primii doi ani de la păstrarea vinului. Prin învechirea vinului, numai circa 1/10 din cantitatea de acizi liberi din vin ajung să se esterifice. Acidul tartric formează esteri acizi în cantitate mai mare 5,6-120,7 mg/l şi esteri neutri în cantitate mică <0,5 mg/l. In schimb, acizii malic şi succinic formează cantităţi mai mari de esteri neutri 23-55 mg/l (Ough S.C., 1987). Prin natura lor chimică esterii nevolatili nu participă la formarea buchetului de învechire a vinului, ci doar la armonia gustului. In general, calitatea unui vin nu poate fi pusă în legătură cu conţinutul în esteri. Sunt situaţii când vinuri vechi de mare marcă conţin cantităţi mici de esteri şi invers. După conţinutul în esteri, pot fi comparate doar vinurile din aceaşi categorie de calitate. Chiar introducerea de esteri în vin, nu duce la îmbunătăţirea calitativă a vinurilor. De cele mai multe ori rezultatele sunt negative, deoarece denaturează aroma şi buchetul natural al vinurilor. ^Acefalii. Sunt compuşi organici nevolatili, care rezultă din reacţia aldehidelor cu alcoolii. în vin se formează dietilacetalul. Reacţia se petrece în două trepte: CR.-CHO + CH,-CH,OH 3 acetaldehida
» Oi-OK
etanol
0-CH2-CH3 monoetilacetal (semiacetal)
Semiacetalul fiind instabil, reacţionează cu încă o moleculă de alcool, se esterifică şi formează dietilacetatul: 0H
CH3-CH^
^ ♦ CH3-CH2OH 7^^'%^^ 0-CH2-CH3
^0-CH2-CH3 dietilacetal (acetal)
Dietilacetalul (2,2-dietoxi-etanol) care se formează, are gustul plăcut de "mere Renette " pe care îl împrumută vinului. Reacţiile de acetalizare sunt catalizate de prezenţa acizilor, respectiv a ionilor de hidrogen din vin şi se petrec în perioada de învechire a vinului. 140
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Cantitatea de acetali care se formează, este în funcţie de conţinutul vinului în acetaldehidă liberă. Vinurile sulfitate la care acetaldehida este în totalitate legată de S02, nu conţin acetali. Vinurile de tip oxidativ bogate în acetaldehidă, conţin cantităţi mari de acetali (45-65 mg/l). La distilarea vinului, acetalii trec în distilat şi dau calitatea distilatelor pentru coniac. în mediu acid, acetalii pot hidroliza şi se desfac în aldehide şi alcoolul corespunzător. Fiind compuşi nevolatili, acetalii nu contribuie la formarea buchetului de învechire a vinului. Ca şi aldehidele din care provin, acetalii se combină cu materiile colorante din vinurile roşii şi formează compuşi insolubili, care se depun în vin. 2.4.2.5. Compuşii azotaţi din vin Compuşii azotaţi din vin au o pondere însemnată în compoziţia vinului şi pun probleme tehnologice de condiţionare şi stabilizare a vinurilor. Prin procesul de macerare peliculară a mustului, care tinde să fie generalizat în vinificaţie, se extrag din struguri cantităţi tot mai mari de substanţe azotoase. Pe de altă parte, folosirea îngrăşămintelor cu azot în plantaţiile viticole, contribuie substanţial la îmbogăţirea mustului si vinului în compuşi azotaţi (sporeşte conţinutul în azot total, cu până la 50%). în vin, substanţele azotate pot să ajungă până la 2 g/l şi chiar mai mult. La vinurile roşii, conţinutul în substanţe azotate este aproape dublu faţă de vinurile albe. Tehnologia de prelucrare a strugurilor şi de condiţionare a mustului înainte de fermentare, influenţează foarte mult conţinutul vinului în substanţe azotate. Importanţa compuşilor azotaţi. Reprezintă sursa de hrană pentru levuri în timpul fermentaţiei alcoolice şi pentru bacteriile malolactice; participă la formarea extractului vinului, în proporţie de până la 20%; contribuie la valoarea alimentară a vinului, în special prin aminoacizi; influenţează limpiditatea şi stabilizarea fizicochimică a vinului. Principalii compuşi azotaţi care se găsesc în vin sunt: ionul amoniu, ureea, aminoacizii, proteinele şi aminele biogene. Ionul amoniu (NH4+). în timpul fermentaţiei alcoolice levurile consumă în totalitate azotul amoniacal din must, încât vinul este lipsit de amoniu. Formarea ulterioară a azotului amoniacal (amoniu) în vin, se datoreşte activităţii bacteriilor malolactice şi altor microrganisme. Vinurile albe au un conţinut < 10 mg/l azot amoniacal, pe când la vinurile roşii în urma fermentaţiei malolactice se poate ajunge la 70 mg/l. în general, prezenţa azotului amoniacal în cantitate > 20 mg/l lasă să se presupună activitate microbiană în masa vinului şi deprecierea lui calitativă. Ureea (H2N-CO-NH2). Reprezintă diamina acidului carbamic şi se formează în vin în timpul fermentaţiei alcoolice şi malolactice, ca produs normal de dezasimilaţie al substanţelor azotate de către levurile şi bacteriile lactice. Vinurile albe conţin 0,85-1,35 mg/l uree, iar vinurile roşii 2,12-3,20 mg/l (Bertrand A., Ingargiolo Marie-Claire, 1992). Cantităţi mari de uree sunt excretate de levuri, atunci când fermentaţia alcoolică se face la temperaturi ridicate. 141
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBII, Angelă ŢÂRDEA
Ureea s-a dovedit a fi principalul precursor al carbamatului de etil (uretanului) din vin, ca de altfel în toate băuturile fermentate: H2N-CO-NH2 + CH3-CH2OH--------------- ► RJN-COO-CH-J-CHJ uree • etanol " 3 carbamat de etil Carbamatul de etil este un ester al acidului carbamic, cu acţiune dăunătoare în organism (oncologică, teratologică şi mutagenă). De aceea, se controlează în toate băuturile alcoolice: la vinurile de consum curent, maximul admis este de 15 ug/1 iar la vinurile dulci de desert 60 ug/1. Canada de exemplu, nu admite la vinuri decât maximum 30 ug/1 carbamat de etil. Pentru a se preveni formarea carbamatului de etil în cantitate mare, este necesar ca vinul să nu conţină mai mult de 2 mg/l uree. Pentru distrugerea ureei din vin, se folosesc enzimele din grupa ureazeior, în doze de 25-100 mg/l, care se încorporează în vin după terminarea fermentaţiei alcoolice. în timpul fermentaţiei-alcoolice se formează în vin 1,7-7,6 ug/1 carbamat de etil (Delas J., 1993). Bacteriile malolactice şi în special cele care degradează acidul citric din vin, produc cantităţi mari de carbamat de etil (>20 ug/1). Prezenţa carbamatului de etil în cantitate mare în vin nu este legată de fertilizarea viilor cu îngrăşăminte azotoase. Aminoacizii. Sunt compuşi azotaţi în vin cu ponderea cea mai mare (6070% din totalul azotului). Provin din struguri în marea lor majoritate şi numai o mică parte se formează în timpul fermentaţiei alcoolice. Levurile consumă cantităţi importante de aminoacizi din must, pentru efectuarea fermentaţiei alcoolice. Are loc o absorbţie rapidă a aminoacizilor din must, cu excepţia prolinei, argininei, alaninei, citrulinei şi ornitinei (Ough C.S. şi colab., 1991). Prolina, principalul aminoacid din must, nu este metabolizată de către levuri dacă fermentaţia decurge anaerob (Lafon-Lafourcade Suzanne, 1961). Ceilalţi aminoacizi din must, sunt consumaţi în proporţie de 75-90%. Pentru toate speciile de levuri, sunt indispensabili următorii aminoacizi: arginina, acidul glutamic, izoleucina şi triptofanul. După circa opt ore de la prelucrarea strugurilor, cu excepţia alaninei, nu sunt variaţii semnificative în concentraţia aminoacizilor, atât în musturile deburbate cât şi cele nedeburbate. Alanina sporeşte în primele 2 ore, după care rămâne constantă. Aminoacizii contribuie la formarea caracteristicilor organoleptice ale vinurilor. Şapte dintre aminoacizi se găsesc în vin în cantităţi mari: prolina 570720 mg/l, arginina 180-450 mg/l şi lizina 130-250 mg/l, fenilalanina 76-226 mg/l, acidul glutamic 88-98 mg/l, histidina 69-85 mg/l şi asparagina 50-56 mg/l (Odâgeriu Gh. şi colab., 1994). Vinurile roşii conţin aminoacizi în cantitate mare 800-1300 mg/l, din care prolina este preponderentă. Stabilitatea prolinei în vin şi faptul că este prezentă întotdeauna în cantitate mare, poate constitui un criteriu care să ateste naturaleţea vinurilir: Grasa de Cotnari 680-875 mg/l, Merlot 1130142
TRATAT DE VINIFICAŢIE
1330 mg/l, Cabernet Sauvignon 1010-1050 mg/l, Oporto 630-950 mg/l. Potrivit acestui criteriu, vinurile care conţin mai puţin de 100 mg/l prolină, sunt suspectate de eventuale falsificări. Fermentaţia malolactică modifică conţinutul în aminoacizi al vinurilor. Cel mai afectat aminoacid este arginina,'apoi histidina, serina, acidul glutamic, tirozina şi fenilamina (Bertolini C, Paronette L, 1976). La vinurile spumante, prin fermentaţia alcoolică secundară la sticle s-a constatat o sporire a conţinutului de aminoacizi, în special: arginina, acidul glutamic, leucina, prolina, acidul aspartic, alanina şi tirozina. După 5 luni de fermentaţie la sticle, se ajunge deja la conţinutul maxim în aminoacizi la vinurile spumante (Ţârdea C. şi colab., 1975). Proteinele sau proteidele. Sunt compuşi azotaţi cu moleculă mare din vin (> 10000 Da), reprezentaţi prin albumine, globuline şi glicoproteine. Conţinutul vinurilor în proteine variază în limite foarte largi, în funcţie de gradul de limpezire (deburbare) a mustului înainte de fermentare, dozele de bentonită administrate în must şi vin, durata de şedere a vinului pe drojdie. Un conţinut ridicat în proteine >1,5 g/l împiedică limpezirea vinurilor, predispune vinul la apariţia tulburelilor proteice şi la casarea proteică. Albuminele ca substanţe proteice sunt solubile în apă şi formează soluţii coloidale, coagulează la cald. Ele au masa moleculară relativ mică şi trec cu uşurinţă prin membranele filtrante. Globulinele sunt insolubile în apă, au masa moleculară mai mare şi coagulează la cald mai greu decât albuminele. O categorie aparte o reprezintă glicoproteinele (manoproteinele), care sunt cedate de către levuri. Aceste proteine îndeplinesc şi rolul de coloizi protectori în vin. Transformările pe care le suferă proteinele în timpul păstrării vinului sunt redate în figura 2.1. Prin hidrolizâ, proteinele se desfac în peptone 0,5-1,17 mg/l de vin, în peptide < 20 mg/l şi în acizi aminici 400-1500 mg/l. Proteinele din vin au masa moleculară cuprinsă între 15000-30000 Da şi punctele izoelectrice de ordinul 4,1-4,6 (Hsu J.C., Heatherbell D.A., 1987). De aceea, sunt susceptibile de a precipita sub acţiunea căldurii şi a taninului, pot fi eliminate cu uşurinţă prin tratarea mustului şi vinului cu bentonită. Aminele biogene. Se formează în cantităţi mari în vin în timpul fermentaţiei alcoolice şi malolactice (1,2-17,5 mg/l). Biosinteza lor se bazează pe decarboxilarea acizilor aminici cu ajutorul unor enzime specifice (aminoacid-decarboxilazele), care au în calitate de coenzime codecarboxilazele. în funcţie de aminoacidul decarboxilat, se formează amina biogenâ corespunzătoare: enzima R-CH-COOH ---------- <-------- ► R-CH,-NH,
I
NH2 aminoacid
\
C02
amina
biogena
143
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Denaturare şi precipitare <-
-\
Precipitare cu taninul M ----
PROTEINE"]
IPEPTONEI
-HAMINOACÎZT
| PEPTIDE V
t
AMlNOACIZll
ALDEHIDE [*
PreciDitate
4 Reacţie cu taninurile şi materiile colorante
Melanoidine
«Reacţie cu aminoacizii. peptidele si peptonele
Acetali
4
Reacţie cu alcoolii ___________________
Acizi carboxilici 4 Qxiijare Figura 2.1. - Transformările pe care le suferă proteinele în timpul păstrării şi învechirii vinului
Bacteriile din vin, în special cele lactice din genurile Pediococcus şi Lactobacillus, precum şi unele suşe de levuri care conţin astfel de enzime, sunt capabile să sintetizeze enzime biogene. Spre sfârşitul fermentaţiei malolactice se produce decarboxilarea acizilor aminici şi aceasta numai după ce s-a petrecut decarboxilarea acidului malic. în vin se formează în cantitate mai mare, aminele biogene nevolatile (poliaminele): histamina, tiramina, (3-feniletilamina, 1,3-diaminopropan, spermina, cadaverina, putrescina etc. In cantitate mult mai mică se formează aminele biogene volatile (monoamine): etilamina, metilamina, propilamina şi izopropilamina. Prin analiza radioenzimatică s-au putut identifica şi aminele biogene din grupa cateholaminelor: dopamina, adrenalina şi noradrenalina (Cabanis M., 1993). Această complexitate a aminelor biogene din vin, atestă multitudinea proceselor microbiologice care stau la baza formării lor. 144
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Vinurile roşii conţin cele mai multe amine biogene: histamină 4,15 mg/l, tiramină 2,18 mg/l, fenilamină 1,30 mg/l, etil amină 1,24 mg/l, metilamină 0,29 mg/l, putrescină 17,49 mg/l, cadaverină 3,06 mg/l (Ingargiolio Marie-Claire, Bertrand A., 1992). Majoritatea cercetătorilor leagă conţinutul ridicat al vinurilor în amine biogene, de lipsa măsurilor de igienă în timpul vinificaţiei primare. Toxicitate. Prezenţa aminelor biogene în băuturile fermentate (vin, bere, cidru), în special a histaminei, este dăunătoare organismului. Cauzează stări alergice, migrene, intoxicaţii şi alte forme maladive la unii consumatori (Schneyder J., 1972). Pragul de toxicitate este foarte mic de 3,5 mg/l histamină. De aceea în unele ţări au fost stabilite limite maxime pentru conţinutul vinurilor în amine biogene: Elveţia 10 mg/l histamină, Olanda 3,5 mg/l. Histamină (pMmidazol-etilamina). Se formează în vin prin decarboxilarea histidinei (aminoacid), cu ajutorul enzimei histidin-decarboxilaza: i
/CH,-CH-COOH ( NH2
. __ / enzima / ----- \ \^* HN. ,M CH2-CH2-NH2
>/ histidina
CO histamină
Această cale metabolică se întâlneşte la numeroase suşe de bacterii lactice (Leuconostoc gracile, Lactobacillus sp.). Histamină este una din componentele active ale cornului secării, fiind o substanţă cu puternică activitate simpaticomimetică (exercită acţiune asupra nervilor inhibitori ai sistemului simp&tic). Provoacă creşterea presiunii arteriale prin îngustarea tuturor vaselor sangvine, cu excepţia arterelor coronariene. Conţinutul vinurilor în histamină este foarte variabil. Cercetările întreprinse în podgoria Murfatlar au stabilit că la vinurile albe conţinutul în histamină nu depăşeşte 1 mg/l, iar la vinurile roşii 2,25 mg/l (Lascău Dorina, 1988). Tiramină ((3-hidroxifenil-etilamina). Face parte din grupa monoaminelor aromatice, care rezultă în vin prin decarboxilarea tirozinei (aminoacid), de către bacteriile lactice: fl.-COOH
^=-^
enzima
NH
HO—V > — CH2-CHtirozina
Conţinutul vinurilor în tiramină variază între 0,4-1,08 mg/l (Ough O.S., Amerine A.N., 1987). în organism, tiramină intră în competiţie cu histamină. Feniletilamina (C6H5-CH2-CH2NH2). Este tot o monoamină aromatică, ce se formează prin decarboxilarea fenilalaninei de către bacteriile malolactice. Se găseşte în vin în cantităţi mici de 1,3 mg/l. Prin structură şi similaritatea sa de acţiune, este asociată cu tiramină în crizele de hipertensiune ale organismului. 145
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
2.4.2.6. Compuşii fenolici din vin Compuşii fenolici din vin se împart în două mari categorii: compuşi fenolici coloraţi (antociani, flavone) care dau culoarea vinului şi compuşi fenolici incolori (acizi fenolici, fenoli volatili, taninuri) care dau caracterul fenolic al vinurilor. Cercetările din ultima vreme au pus în evidenţă rolul covârşitor al compuşilor fenolici asupra calităţii vinurilor, proceselor fizico-chimice din vin la care ei participă, dar mai ales efectele sanogene ale compuşilor fenolici asupra organismului uman. Rezultatul s-a materializat în cerinţele tot mai mari de vinuri roşii la export, bogate în compuşi fenolici. Compuşii fenolici din vin, sunt extraşi din părţile solide ale strugurilor (seminţe, pieliţe, ciorchini). Prin tehnologia de vinificare se extrage din struguri numai o mică parte din compuşii fenolici (30-50%), în funcţie de gradul de maturare al strugurilor şi de durata procesului de macerare a mustului cu boştina (contactul mustului cu fracţiunile solide ale strugurilor). Conţinutul total al vinului în compuşi fenolici este foarte variabil: 366-600 |j,mol/l la vinurile albe şi 35819636 u.mol/1 la vinurile roşii (Vinson J.A., Hontz Barbara, 1995). Pentru estimarea conţinutului total în compuşi fenolici al vinurilor, se foloseşte "indicele Folin-Ciocâlteu". Reactivul Folin-Ciocâlteu este un amestec de acid fosfo-tungstic (H3PW12O40) şi acid fosfo-molibdic (H3PMo12O40), care se reduce prin oxidarea fenolilor din vin, cu formarea unor oxizi de culoare albastră (oxidul de tungsten W8023 şi oxidul de molibden Mo8023). Intensitatea culorii albastre care se formează este proporţională cu conţinutul vinului în polifenoli şi se măsoară cu fotocolorimetrul la lungimea de undă de 750 nm. Rezultatul se exprimă sub formă de indice (indicele Folin-Ciocâlteu), multiplicând absorbanta culorii cu 100 în cazul vinurilor roşii şi cu 20 în cazul vinurilor albe. Vinurile "suple" la gust, mai puţin bogate în compuşi fenolici au valoarea indicelui Folin-Cicâlteu < 30; vinurile pline la gust, bine construite în compuşi fenolici, au valoarea indicelui cuprinsă între 30 şi 50; iar vinurile astringente la gust, foarte bogate în compuşi fenolici, au valoarea indicelui >50. Importanţa compuşilor fenolici. Prin structura lor moleculară foarte complexă, compuşii fenolici prezintă o mare reactivitate chimică şi dau naştere în vin la numeroase procese de oxidare, condensare, polimerizare şi copolimerizare. In general, compuşii fenolici influenţează culoarea şi însuşirile gustative ale vinurilor (savoare, astringenţâ, duritatea vinului la gust). Unii compuşi fenolici au acţiune de vitamină P, iar majoritatea lor au efect bactericid şi antiviral. în organism, împiedică oxidarea lipoproteinelor de joasă densitate (LDL), activând ca factor de protecţie împotriva bolilor cardiovasculare. Compuşii fenolici fixează oxigenul care pătrunde în vin şi protejează astfel vinul de oxidare. Vinurile roşii care sunt cele mai bogate în polifenoli (antociani şi taninuri), se caracterizează printr-o putere antioxidantă superioară vitaminelor C şi E (Vinson J.A., Hontz Barbara, 1995). Oxidarea compuşilor fenolici duce la polimerizarea lor, fenomen care se petrece în perioada de păstrare şi învechire a vinurilor. Polimerii care se formează sunt de culoare brună (flobafene) şi având 146
TRATAT DE VINIFICAŢIE
masa moleculară mare, precipită în vin. Aşa se explică diminuarea astringenţei şi gustului amar al taninurilor la vinurile vechi. Polimerizarea taninurilor se poate realiza şi cu alte molecule din vin, cum sunt polizaharidele, proteinele, antocianii (copoi imerizare). O altă caracteristică importantă a polifenolilor, constă din asocierea taninurilor cu proteinele din vin. Complexele taninuri-proteine care se formează, sunt susceptibile de precipitare. Pentru a se forma complexe relativ stabile este necesar ca polifenolii să aibă tholeculele mari, capabile să stabilească un număr suficient de legături cu centrii activi ai proteinelor. >Acizii fenolici. în vin se întâlnesc două categorii de'acizi fenolici: hidroxibenzoici (galic, vanilie, siringic, procatechinic, gentisic, cutaric) şi hidroxicinamici (cumaric, ferulic, cafeic) (figura 2.2.). HO OH
HO
COOH acid galic
OH
H
O
CH=CH-COOH CH=CH-COOH
CH=CH-COOH
acid p-cumaric
acid cafeic
acid ferulic acid cutaric
Figura 2.2. - Acizii fenolici din vin
La început în must, acizii fenolici se găsesc în cantitate mare şi prin angajarea lor în reacţiile de oxidare enzimatică contribuie la brunificarea mustului. In faza de prefermentare a mustului, acizii fenolici sunt hidrolizaţi în cea mai mare parte, încât vinul conţine cantităţi mult mai mici de acizi fenolici: vinurile albe 54,5 mg/l (în medie), iar vinurile roşii 98,7 mg/l (Ribiero de Lima, Canabis C.J., 1998). Acizii hidroxicinamici ferulic şi cumaric, sunt metabolizaţi în mare parte de către bacteriile lactice. Acizii fenolici, alături de flavone, participă la formarea culorii vinurilor albe, dar şi la instabilitatea acesteia. în absenţa unui protector eficace faţă de oxigenul din aer, cum este S02, culoarea vinurilor albe capătă la început reflexe gălbui sau cenuşii, după care se brunifică. Procesul este catalizat şi de către ionii metalici Fe3+ şi Cu2+ din vin.
147
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
Quercitina care face parte din grupa flavonelor (3,5,7,3',4'-pentahidroxiflavona) şi participă la formarea culorii vinurilor albe, spre deosebire de acizii fenolici, protejează culoarea de oxidare. Acizii fenolici sunt o componentă a vinurilor în continuă modificare, cu rol important şi în formarea buchetului de învechire la vinuri. In perioada de maturare a vinului, se modifică raporturile dintre acizii fenolici: scade conţinutul în acid procatechinic şi creşte cel în acizii vanilie şi ferulic cu rol mai important în formarea buchetului de învechire la vinuri (Puing P., 1992). > Fenolii volatili. încă din etapa vinificaţiei primare se formează în vin o serie de fenoli volatili, cum sunt etil-fenolii şi vinil-fenolii. S-a constat că vinurile albe sunt obişnuit lipsite de etil-fenoli şi conţin cantităţi variabile de vinil-fenoli, iar vinurile roşii au un conţinut mai ridicat de etil-fenoli (Chatonnet P. şi colab., 1992). Etil-fenolii. Sunt fenolii volatili, specifici vinurilor roşii. Formarea lor în vin este atribuită levurilor din genurile Brettanomyces/Dekkera, specia predominantă fiind Brettanomyces intermedians. După terminarea fermentaţiei alcoolice, în vinurile roşii se înmulţesc levurile din genul Brettanomyces, care produc în vin cantităţi importante de etilfenoli şi anume: 4-etil-fenolul, 4-etil-guaiacolul şi 4-etil-siringolul. Prin sulfitare şi igiena vaselor, se poate evita contaminarea vinului cu levurile din genul Brettanomyces. Precursorii etil-fenolilor sunt acizii hidroxicinamici din struguri: acidul pcumaric şi acidul ferulic. Mecanismul de formare este de natură enzimatică, prin activitatea secvenţială a două enzime: - acidul p-cumaric este transformat în 4-vinil-fenol prin acţiunea enzimei cinamat-decarboxilaza (CD); - după care intervine a doua enzimă vinil-fenil-reductaza (VPR), care reduce vinil-fenolul în 4-etil-fenol şi 4-etil-guaiacol; OH
OH etil-fenolii VPR
^
7 V
reducere CH=CH-COOH acizi hidroxicinamici R = H - acidul p-cumaric R = OCHj acidul ferulic
oxida
CH=CH2 4-vinil-fenol R=Hetilfenol R = OCH 3 etilguaiacol
Cei doi compuşi fenolici volatili, etil-fenolul şi etil-guaiacolul sunt prezenţi întotdeauna simultan în vinurile roşii, într-un echilibru de 10:1. Concentraţia lor în vin ajunge uneori până la 6000 |Xg/l şi influenţează negativ asupra calităţii vinurilor, deoarece imprimă gustul şi mirosul neplăcut de "sudoare de cal" (F^app 148
TRATAT DE VINIFICAŢIE
A.,iVersini G., 1996). Cantităţile cele mai mari de etil-fenoli se formează în timpul verii, în cazul vinurilor roşii slab sulfitate şi a celor nepritocite la vreme. De asemenea, în cazul vinurilor păstrate în vase.noi de lemn. La degustarea vinurilor, etil guaiacolul este mai uşor perceput decât etil fenolul. Limitele de percepţie: peste 140 |a.g/l etil-guaiacolul şi peste 620 jag/1 etilfenolul. în general, mirosul dezagreabil de etil-fenoli la vinurile roşii este perceput, atunci când concentraţia lor depăşeşte 400 |J,g/l (Chatonnet P. şi colab., 1990). Vinil-fenolii. Sunt compuşii fenolici, specifici vinurilor, albe. Se formează vinil-fenolul şi vinil-guaiacolul, în cantităţi de 10-490 (J.g/1. Formarea vinilfenolilor este atribuită levurilor din genul Saccharomyces, prin decarboxilarea acizilor hidroxicinamici. Enzima care acţionează este un cianamat-substitutdecarboxilaza (CSD), cu acţiune endogenă:
X r
OH CSD
CH=CH-COOH
R = H - acidul p-cumaric R = OCHj - acidul ferulic
S ^^
CH=CH2 R = H - vinil-fenol R = OCHg - vinil-guaiacol
Vinil-fenolii imprimă vinurilor albe, gustul şi mirosul farmaceutic de "elastoplast". Pragul de percepţie este mare 720 (Xg/1 (prezenţa simultană a vinilfenolului şi vinil-guaiacolului). > Taninurile. Reprezintă componenta fenolică cea mai importantă a vinului, care conferă structura tanică a vinurilor albe şi roşii, caracteristicile gustative de astringenţă. Taninurile din vin sunt de natură catechinică, foarte apropiate de antociani, de unde şi denumirea de taninuri proantocianidinice. Sunt taninuri catechinice condensate, dimere şi trimere, alcătuite din catechină, epicatechină şi epigalocatechină. Taninurile se extrag din seminţele şi pieliţele boabelor de struguri, uneori din ciorchini. Conţinutul vinurilor în tanin, depinde de soiul de viţă de vie şi de tehnologia folosită la prelucrarea strugurilor: vinurile albe conţin 0,2-0,4 g/l tanin, iar vinurile roşii 1,5-3,5 g/l. Prin macerarea mustului pe boştină, se extrag din struguri cantităţi mai mari de tanin. Formarea progresivă a alcoolului în timpul fermentaţiei, contribuie la extragerea taninului din seminţele strugurilor, în care se găsesc înmagazinate cele mai multe taninuri. Prin păstrarea vinului în vase noi de stejar, sunt extase din doage şi cantităţi mici de elagotaninuri.
149
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
în vin, structura taninurilor se modifică datorită reacţiilor de oxidare, condensare şi copolimerizare cu antocianii, aldehidele şi polizaharidele din vin. Aşa se explică de ce astringenţa taninurilor din vin se atenuează, pe măsură ce vinul se învecheşte. Prin oxidare, taninurile se transformă în chinone şi melanine, protejând astfel de oxidare ceilalţi constituenţi ai vinului. La început se formează chinonele care sunt capabile de polimerizare şi dau o tentă gălbuie culorii la vinurile albe. O oxidare mai intensă, duce la formarea melaninelor care sunt nişte polimeri bruni insolubili ai taninurilor, responsabili de "casarea brună" a vinurilor. Acţiunea antioxidantă a taninului prin captarea oxigenului din vin, este mult mai rapidă decât a altor compuşi ai vinului (alcooli, arome) şi chiar a S02. în afară de oxidare, taninurile sunt angajate în procesele de copolimerizare cu antociani, polizaharide, aldehide, săruri din vin, cu formarea de precipitate sau de complexe coloidale care afectează stabilitatea fizico-chimică a vinurilor. Cea mai importantă este copolimerizarea dintre taninuri şi antociani, cu formarea unor compuşi stabili, care precipită. Procesul se petrece în perioada de învechire a vinurilor la sticle, cu formarea şi depunerea unor precipitate colorate pe pereţii buteliilor şi la fundul acestora. Copolimerizarea taninurilor cu antocianii se intensifică, prin tratamentele termice aplicate vinurilor (încălzirea vinului). O mare afinitate manifestă taninurile faţă de proteine cu care se combină (formează precipitate), contribuind astfel la eliminarea proteinelor din vin. Proprietatea taninurilor de a forma precipitate se bazează pe facilitatea grupărilor hidroxilice libere de a stabili legături de hidrogen cu grupările funcţionale ale proteinelor. Interacţiunea cu proteinele sporeşte pe măsura creşterii gradului de polimerizare a taninului şi a numărului de substituenţi galoili din moleculă. Cu sărurile de fier (Fe3+), taninul formează compuşi de culoare albastră până la negru (tanaţii de fier), determinând apariţia unui grav defect la vinuri cunoscut sub numele de "casare ferică ". Rolul taninului în vin. Taninul este un factor important de conservare a vinului, cu rol antiseptic, alături de alcool şi acizi. Participă la formarea culorii vinurilor şi stabilitatea acesteia. Imprimă vinului gustul şi aroma plăcută fenolică de oenotanin, specifică vinurilor roşii; contribuie în mare măsură la formarea extractului vinului. Vinurile roşii sunt întotdeauna mai bogate în extract şi deci mai pline la gust (mai corpolente), în comparaţie cu vinurile albe. La degustarea vinurilor roşii, taninul se combină cu proteinele din salivă şi ca urmare, senzaţia de astringenţa a vinului datorită taninurilor este mai pronunţată. în cazul vinurilor de presă, a vinurilor ţinute mult pe boştină, foarte bogate în tanin (5-7 g/l), amăreala taninurilor devine neplăcută. Excesul de tanin, imprimă vinurilor duritate (asprime) şi amăreala la gust. Pentru îndepărtarea excesului de tanin se tratează vinul cu gelatină, care fiind o substanţă de natură proteică se combină cu taninul şi precipită. în prezent, pentru eliminarea taninului şi stabilizarea vinului, se foloseşte tratamentul cu polivinilpirolidonă (PVP). Aceasta este o substanţă chimică inertă şi lipsită de toxicitate, admisă în doze de 80g/hl de vin. 150
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Insuficienţa taninului face vinul vulnerabil faţă de bacterii cu rezistenţă slabă la păstrare şi lipsă de armonie gustativă. De aceea se procedează la adaosul de tanin în vin, pentru a-i îmbunătăţi structura tanică. Se foloseşte în acest scop taninul oenologic extras din seminţele de struguri. Cel mai adesea, în comerţ se găseşte taninul extras din galele de ristic, care este o pulbere albă sau alb gălbuie, fără miros, solubilă în apă şi alcool. Calitatea taninului este determinată de procesul de extracţie folosit. Se folosesc uneori taninuri aromatizante care conţin vanilină, siringaldehidă, 1,2,3-trihidroxibenzol sau 3,4,5-trimetoxifenol. Acestea adăugate în vin, imprimă arome particulare. > Compuşii fenolici coloraţi. Aceştia dau culoarea vinului şi sunt reprezentaţi prin antociani şi flavone. în cazul vinurilor vechi, culoarea se datoreşte, în parte, şi taninurilor polimerizate. Flavonele. Compuşii flavonici sunt prezenţi atât în vinurile albe, cât şi în cele roşii (quercetina, kaempferolul, mircetina). Flavonele dau culoarea vinurilor albe, împreună cu acizii fenolici. Cea mai importantă este quercetina, care se găseşte în vinurile albe în cantitate de 100-200 mg/l, iar în vinurile roşii până la 1000 mg/l (Herrman K., Berger G.W., 1972). A fost identificată în vin şi rutina care este o glicozidă a quercetinei (3ramnoglicozida-quercetinei), prezentă în cantităţi mai mari în vinurile roşii, de 20100 mg/l (Bourzeix M., 1973). Rutina este componenta de bază a vitaminelor din grupa P care asigură permeabilitatea vaselor sanguine, uşurând circulaţia sângelui în organism. Tot în vinurile roşii, se găseşte şi mircetina (3,5,7,3',4',5'hexahidroflavona). Antocianii. Sunt compuşii care dau culoarea vinurilor roşii şi roze. Prezenţa lor în vinurile roşii este predominantă sub formă de monoglucozizi şi în cantităţi foarte mici, sub formă de diglucozizi. Conţinutul vinurilor în antociani este foarte variabil, în funcţie de soiul de viţă de vie şi de tehnologia folosită la obţinerea vinului: 200-900 mg/l antociani monoglucozidici şi cel mult 5 mg/l antociani diglucozidici (Hardorn H. şi colab., 1967; Ţârdea C, 1971). în schimb, vinurile de hibrizi producători direcţi, conţin numai antociani diglucozidici. Prezenta antocianilor diglucozidici în proporţie > 15% din totalul antocianilor existenţi în vin, presupune introducerea hibrizilor producători direcţi în cupajele de vinuri roşii, operaţiune interzisă în oenologie. Antocianii monoglucozidici din vin sunt reprezentaţi în proporţie de 60% de către malvidină (malvină-3monoglicozid), urmată de petunidină 10-15%, peonidină 8-10%, delfinidină 58%, cianidină 1,5-3,5% etc. S-a constatat că prin macerarea termică a mustuielii, se realizează o extracţie preferenţială din pieliţa boabelor a formelor de peonidină, cianidină, petunidină şi delfinidină (La Notte E. şi colab., 1992). Antocianii sunt foarte sensibili la oxidare, de aceea pentru a proteja culoarea vinurilor roşii, încă din faza vinificaţiei primare se foloseşte S0 2 (sulfitarea mustuielii). Enzimele din struguri şi în special lacaza, sunt responsabile de oxidarea antocianilor din must şi vin.
151
C. ŢÂRDEA, Gh. SARBU, Angela ŢÂRDEA
în timpul formării şi păstrării vinului, antocianii suferă o serie de trasformări reversibile şi ireversibile. Transformările reversibile conduc la o decolorare trecătoare a vinurilor roşii şi au loc sub influenţa a numeroşi factori ca: pH-ul şi Eh-uJ vinului, prezenţa S02 şi a unor ioni metalici (Fe, Al, Cu). în mediu acid cum este vinul (pH 3-3,4), antocianii se găsesc în stare de echilibru, între formele colorate şi cele incolore (pseudobaze): OCH, OCH, OCH,
HO OCH,
OH Antocian, forma colorata de oxonium
Antocian, forma incolora de pseudobază
La o creştere ~& valorii pH-ului, echilibrul se deplasează spre dreapta (formele incolore). începând de la pH = 3,5 formele incolore se transformă din nou în'forme colorate (culoarea albastră). Starea oxidoreducătoare a vinului (Eh) influenţează de asemena culoarea antocianilor. Când Eh-ul are valori scăzute, vinurile prezintă o coloraţie mai slabă. Cazul vinurilor roşii care în timpul fermentaţiei pe boştină din cauza mediului puternic reducător, au o culoare mai slabă; după tragerea vinului de pe boştină, culoarea se intensifică datorită oxidării antocianilor. Prezenţa S02 în vin, mai ales a ionului disulfitic HS03" duce la formarea cu antocianii a unor compuşi de adiţie incolori:
3 «-
+ HSO
Reacţia fiind reversibilă, vinul îşi recapătă culoarea pe măsură ce S02 liber din vin se pierde.
152
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Prezenţa ionilor metalici de Fe3+, Al3+, Cu2+ conduce la formarea unor complecşi Me-antociani, care modifică culoarea vinului. Antocianii cu două grupe -OH în poziţia orto (cianidina, delfinidina, petunidina), formează cu ionii de fier şi aluminiu complecşi de culoare albastră sau verde. în mediu acid cum este vinul, reacţia este mai puţin evidentă şi se constată analitic prin scăderea intensităţii culorii vinului, deplasarea maximului de absorbţie a luminii (deplasare batocromă). in Ionii de Cu+ şi Fe+ catalizează reacţia de oxidare a alcoolului acetaldehidă, în prezenţa polifenolilor din vin. Acetaldehida va reacţiona cu antocianii, iar compuşii de condensare care se formează determină scăderea concentraţiei antocianilor din vin. Transformările ireversibile ale antocianilor, fac ca vinul să mi-şi mai recapete culoarea iniţială. Aceste transformări au loc prin oxidarea şi copolimerizarea antocianilor. Prin reacţiile chimice de oxidare catalizate de ionii Cu2+ şi Fe3+, antocianii sunt distruşi şi transformaţi în forme incolore ireversibile (dihidrochalcone):
HO
Antocian
Dihidrochalconă
Oxidarea antocianilor poate fi făcută şi de către enzimele din grupa polifenoloxidazelor existente în vin (tirozinaza şi lacaza). Copolimerizarea antocianilor se poate face cu taninul din vin, aminoacizi sau cu alte substanţe azotate şi chiar moleculele de antociani între ele. Fenomenul are loc în perioada de învechire a vinului şi este însoţit de scăderea intensităţii culorii roşii a vinului, prin evoluţia acesteia către roşu-cărămiziu (culoare caracteristică vinurilor vechi). Resveratrolul (trans-3,5,4'-trihidroxi-stilbena). Este un compus fenolic cu acţiune fungistatică (fitoalexină), care se acumulează în pieliţele boabelor de struguri sub formă de glucozide, în special în strugurii atacaţi de Botrytis (Jeandet P. şi colab;, 1995). Capacitatea strugurilor de a sintetiza resveratrolul scade subit la pârgă. în timpul fermentaţiei alcoolice, trece în vin. Originea geografică, soiul de viţă de vie şi procedeele de vinificare a strugurilor influenţează conţinutul vinurilor în resveratrol. Exemplu, vinurile de Sauvignon din California conţin 1,3 ppm/litru, iar cele de Bourgund din Elveţia conţin 0,27 ppm/litru (Goldberg D.M. şi colab., 1993). 153
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢARDEA
Prezenţa benefică
resveratrolului în vin pentru organism, HO^ ^ deoarece reduce nivelul lipidelor din sânge şi previne bolile cardio vasculare. Prin însuşirile sale autooxidante, s-a constatat că reduce o OH parte din viabilitatea celulelor tumorale şi sinteza AND-ului din aceste celule. Structura 3,5,4'-hidroxistilbenei având rol (resveratrolului) anticancerigen (Surh Young
este
Joan şi colab., 1999).
2.4.2.7. Culoarea vinurilor Culoarea vinurilor reprezintă o însuşire de calitate esenţială, cu care se abordează mai întâi vinul de către consumatori. Nuanţele cromatice sunt foarte diverse: alb, alb-verzui, alb-gălbui, galben, galben-verzui, galben-auriu, roz, rozviolaceu, roşu, purpuriu, roşu-purpuriu, roşu-violaceu etc. Aceste nuanţe de culoare se datoresc antocianilor şi leucoantocianilor care participă la formarea culorii, proporţiei dintre ele, cât şi numărului de antocianidine care alcătuiesc materiile colorante din struguri. îmbogăţirea vinului în materii colorante se petrece în etapa de macerare fermentare a mustului pe boştinâ. După această etapă, se înregistrează o scădere continuă a conţinutului vinului în materii colorante. Leucoantocianii responsabili cu formarea culorii vinurilor albe (quercitina, kaempferolul, mircitolul), în perioada de păstrare a vinurilor hidrolizează şi eliberează componenta colorată (agliconul), care intensifică nuanţa de culoare a vinului. Concentraţiile sunt însă foarte mici, de câteva zeci de mg/l, încât singure nu justifică formarea culorii vinurilor albe. Participă şi alţi compuşi fenolici, cum sunt acizii caftaric, cutaric, cafeic, p-cumaric. în vinurile roşii tinere, antocianii se găsesc în stare liberă ionizată în proporţie de 15-35%, încât culoarea vinurilor este foarte intensă (Roson J.P., Jouret C, 1978). în timpul maturării şi învechirii vinului, intensitatea culorii scade şi nuanţa se modifică. Aceasta datorită copolimerizării antocianilor. Dispariţia antocianilor aflaţi în stare liberă, face să apară în prim plan pigmenţii galbeni (leucoantocianii) şi ca urmare nuanţa culorii se modifică, de la roşu-rubiniu la roşu-cărămiziu. Culoarea se modifică şi în urma tratamentelor care se aplică vinurilor. Astfel, prin refrigerarea vinului, precipitatul format conţine pe lângă sărurile tartrice şi antociani; pierderile de antociani reprezentând 2,6-18%. Ca urmare, intensitatea culorii scade cu până la 10-15%, fără ca nuanţa să se modifice. Pasteurizarea vinului, favorizează hidroliza antocianilor, încât se înregistrează o scădere a conţinutului de antociani în proporţie de 11-19%, în funcţie de calitatea vinului. Prin bentonizarea vinului o parte din antociani se depun, încât intensitatea culorii se reduce în proporţie de 2-5%. Prin adaosul de acid tartric în vin culoarea se intensifică (se întăreşte), însă nuanţa culorii suferă o modificare uşoară. 154
_________________________________________________ TRATAT DE VINIFICAŢIE
Aprecierea caracteristicilor cromatice. Optic, culoarea rezultă în urma absorbţiei selective a radiaţiilor elementare care alcătuiesc spectrul solar (lumina naturală), de aceea caracterizarea cromatică a vinurilor se reduce la determinarea absorbţiei radiaţiilor de lumină. Vinurile roşii tinere, intens colorate, prezintă un maxim de absorbţie la radiaţiile cu lungimea de undă de 520-620 nm (culoarea roşie-franc) şi un minim de absorbţie la 420 nm (culoarea aparent galbenă). Vinurile albe nu prezintă un maximum de absorbţie net, ci numai o uşoară absorbţie la 420 nm în funcţie de intensitatea culorii galbene pe care o au. Absorbţia se măsoară cu spectrofotometrul.la vinurile limpezi (limpezite prin centrifugare) şi debaraste de C02 (eliminarea bioxidului de carbon prin agitarea vinului sub vid). Pentru caracterizarea cromatică a vinului, se stabileşte intensitatea culorii (Ic) şi nuanţa sau tenta culorii (Ne). In acest scop,se măsoară absorbanta sau densitatea optică a vinului (DO), la lungimile de undă de 420, 520 şi 620 nm. Intensitatea culorii vinului rezultă prin însumarea densităţilor optice: Ic = DO420 + DO520 + DO620
Valorile pentru intensitatea culorii sunt subunitare, în funcţie de tipul de vin şi de durata de învechire a vinului. Deoarece culoarea la vinuri este considerată o suprapunere a culorii roşii măsurată la 520 nm, peste culoarea galbenă măsurata la 420 nm, rezultă că nuanţa sau tenta culorii este dată de raportul dintre Ne = DO420 / DOS20
Numai în cazul vinurilor vechi valoarea Ne devine supraunitară, deoarece prin copolimerizarea antocianilor cu taninul maximul de absorbţie DO520 se micşorează. Pentru caracterizarea mai obiectivă a cromaticitâţii vinurilor se foloseşte metoda recomandată de "Commision International pour l'Eclairage" (C.E.I.) însuşită la noi prin STAS 6082/35-75. 2.4.2.8. Aroma şi buchetul vinurilor Aroma vinurilor este mult mai complexă decât cea a strugurilor. Au fost identificaţi numeroşi compuşi volatili care participă la formarea aromei şi buchetului de învechire a vinurilor: peste 90 esteri, 30 alcooli, 25 aldehide şi cetone, 10 terpene şi 25 compuşi chimici diverşi, printre care acizi graşi liberi, Iactone şi fenoli volatili. Pentru a putea fi percepuţi olfactiv, concentraţia lor în vin trebuie să reprezinte 1,9-IO""3 mg/l (Laffort P., 1963). Multitudinea compuşilor chimici susceptibili de a contribui la formarea aromei şi buchetului vinurilor, se grupează în funcţie de originea lor astfel: - arome primare sau varietale care provin din struguri, responsabile de tipicitatea aromei vinului (muscat, tămâios, floral, erbaceu, foxat);
155
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
- arome secundare sau de fermentaţie, datorate activităţii levurilor şi bacteriilor care participă la formarea vinului, dau în general caracterul de vinozitate, dar şi nuanţe aromate specifice; - arome de maturare şi învechire a vinurilor, rezultate în urma proceselor fizico-chimice de oxidare şi esterificare ce se petrec în vin, cu formarea esterilor, aldehidelor şi cetonelor ce contribuie la formarea buchetului vinului. >• Aromele primare sau varietate. Fiecare soi aduce în vin arome cu nuanţe diferite, care pot rămâne nemodificate sau din contra se modifica în cursul fermentaţiei alcoolice. Se deosebesc: aromele de "muscat" sau de "tămâios" cu structură terpenică (linalool, geraniol, nerol, citronelol, oc-terpinol); aromele "vegetale " datorită metoxipirazinelor şi norisoprenoidelor, caracteristice vinurilor de Sauvignon, Chardonnay, Riesling italian; aromele cu gust şi miros de "foxat" datorate furaneolului şi antranilatului de metil, caracteristice hibrizilor producători direcţi; aromele "fenolice" datorate compuşilor fenolici volatili extraşi din seminţele strugurilor, caracteristice vinurilor roşii etc. Referindu-ne la aromele primare cu structură terpenică şi care predomină în vinuri, acestea se găsesc în cea mai mare parte sub formă de glicozizi (arome legate de zaharuri). Eliberarea lor de zaharuri se petrece prin acţiunea enzimelor, contribuind astfel la nota aromată a vinului. Linaloolul care este compusul terpenic volatil cu aromă specifică de muscat, preponderent sub formă liberă în vin, este prezent în cantitate de 800-1350 u.g/1; geraniolul cu aromă florală de trandafir se găseşte în stare liberă în Vinurile de tip muscat şi tămâios, în cantitate de 90-150 u.g/1; a-terpineolul cu aromă fină de liliac se găseşte în vinurile de muscat, în cantitate de 250-350 u.g/1 (Roşu Cornelia şi colab., 1997). Vinurile care conţin > 26 mg/l metoxipirazine se disting prin arome vegetale, caracteristice; cazul vinurilor de Sauvignon blanc (Allen MS. şi colab., 1991). In afară de metoxipirazine care provin din struguri a fost identificat în vinurile de Sauvignon şi un alt compus aromat, 4-mercaptometil-pentan-2-onă cu gust şi miros de muguri de coacăz, care se formează numai în timpul fermentaţiei alcoolice (Darriet C. şi colab., 1993). în general, vinurile din podgoriile cu climat răcoros sunt mai bogate în metoxipirazine, decât cele din podgoriile cu climat cald. Cazul vinurilor de Sauvignon obţinute în podgoria Târnave, din Podişul Transilvaniei. Pentru obţinerea vinurilor cu arome de soi, operaţiunile tehnologice din etapa prefermentativă a vinificaţiei sunt hotărâtoare: recoltarea strugurilor cu un grad avansat de maturare; transportul strugurilor întregi la cramă (nezdrobiţi); desciorchinarea obligatorie a strugurilor şi zdrobirea boabelor; macerarea peliculară a mustului; deburbarea parţială a mustului înainte de fermentaţie; folosirea preparatelor enzimatice de tipul glicozidazelor, care contribuie la eliberarea aromelor legate de zaharuri; folosirea S02 pentru protejarea aromelor de oxidare.
156
TRATAT DE VINIFICAŢIE
> Aromele secundare de fermentaţie. în timpul fermentaţiei alcoolice se formează ca produşi secundari o serie de compuşi chimici volatili responsabili pentru aroma de fermentaţie agreabilă vmurilor tinere (noi-). Natura chimică a aromelor de fermentaţie este foarte diferită: monoterpene, alcooli superiori volatili, acizi graşi volatili, esteri ai acizilor graşi, fenoli volatili, aldehide şi cetone, compuşi sulfuroşi volatili (tabelul 2.3). Tabelul 2.3. Compuşii chimici volatili care rezultă în timpul fermentaţiei alcoolice şi participă la formarea aromei vinului Natura chimică Monoterpene volatile Alcooli superiori Acizi graşi volatili
Esteri volatili
Fenoli volatili Aldehide şi cetone
Compuşi sulfuroşi uşori
Compuşi sulfuroşi grei
Compusul chimic oe-terpineol, citronelol
Nota aromatică Lămâie verde
Hexanol, alcool izobutilic, alcool amilic, alcool izoamilic Acidul acetic Acidul propionic Acidul 2-metil-butiric Acidul 3-metil-butiric Acetatul de etil Esterii etilici ai acizilor propionic şi butanoic Acetaţii de propil, izoamil, hexil şi fenil-etil Caproatul de etil, caprilatul de etil, capratul de etil, octanoatul de etil, decanoatul de etil Etil-fenoli Vinil-fenoli Acetaldehida Butiraldehida şi izobutiraldehida Acetoina şi diacetilul Hidroqenul sulfurat Sulfura de carbon Disulfură de carbon Tiometil şi tioetil Tiometionol 2-metiltio-etanol 4-metiltio-butanol 2-mercapto-etanol Metionat de etil 2-metiltiofan-3-onă
Arome de vinozitate şi de flori (trandafir) Otetire Varză murată Rânced Rânced Miros neplăcut, dezagreabil Fructuozitate Arome plăcute de fragi, căpşune, banane Arome florale specifice de viorele, liliac, iasomie, flori de tei Miros farmaceutic de elastoplast Sudoare de cal Gust şi miros de oxidat (răsuflat) Gust şi miros de rânced Gust şi miros de oţet Miros de ouă clocite Miros de eter Miros de cauciuc Gust de lumină Varză călită Fasole verde Iepure Pasăre Aromă de banane Aromă de miez de pâine
Monoterpenele. Aromele terpenice provenite din struguri, suferă unele transformări în timpul fermentaţiei alcoolice: levurile transformă geraniolul în linalool, iar nerolul este ciclizat şi trecut în a-terpineol; se formează citronelolul, din geraniol şi nerol. Concentraţia sporită de terpineol şi citronelol, imprimă 157
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
vinului o notă odorantă specifică de "lămâie verde". Alte monoterpene care se formează în vin sunt acetalii de geranil şi neril (Dugelay I. şi colab., 1992). Alcooli superiori. După A. Rapp (1979), alcoolii superiori ar fi principalii constituienţi ai aromelor de fermentaţie. Cel mai important este hexanolul, care se formează în cantităţi mari de 0,672 mg/l, în vinurile rezultate din musturile nedeburbate. în general, vinurile rezultate din musturile nedeburbate cu un conţinut ridicat în alcooli superiori volatili: 2-metil-propanol (alcool izobutilic) 80-100 mg/l; 2-metil-butanol (alcool amilic) 100-150 mg/l; 3-metil-butanol (alcool izoamilic) 150-180 mg/l; hexanol < lmg/1. Alcolii amilic şi izobutilic, participă şi la formarea buchetului de învechire al vinurilor. Aromele pe care le imprimă alcoolii superiori vinurilor tinere, sunt arome de vinozitate şi arome florale. După câteva luni de păstrare a vinurilor aceste arome dispar, ca urmare a proceselor de hidroliză la care sunt supuse. Acizii graşi volatili. In timpul fermentaţiei alcoolice se formează o serie de acizi graşi superiori, care participă la aroma vinurilor (acizii valerianic, caproic, octanoic, decanoic). Concetraţia lor în vin este mică (5-15 mg/l) şi imprimă o notă aromatică delicată de "miere şi ceară de albine " la vinurilor albe. în cantităţi mult mai mari se formează acizii graşi din seria acetică şi care pot influenţa negativ gustul şi aroma vinurilor: acidul acetic (0,5-1,5 g/l), care dă gustul şi nota aromatică de oţetire"; acidul propionic, cu gustul şi mirosul neplăcut de varză murată"; acidul 2-metil-butiric, cu gustul şi mirosul de "rânced"; acidul 3- metil-butiric, cu mirosul neplăcutele "sudoare" etc. Esterii acizilor graşi. Prin esterificarea biologică, levurile şi bacteriile malolactice formează în vin cantităţi mari de esteri, care participă la aroma de fermentaţie. în cantitate mare se formează acetatul de etil, 30-100 mg/l de vin şi chiar mai mult. Imprimă vinului un gust şi miros dezagreabil, totdeauna negativ pentru aroma vinului. Dintre esterii cu rol pozitiv în formarea aromelor de fermentaţie, menţionăm: esterii etilici ai acizilor propionic şi succinic, care imprimă aroma de "vinozitate"; esterii acetici, cum sunt acetatul de izoamil, acetatul de propil, acetatul de feniletil, acetatul de hexil, care imprimă aromele plăcute de "fructe " (banane, fragi, căpşuni). în cantităţi mai mici participă la formarea aromei vinurilor esterii etilici ai acizilor graşi superiori: caproatul de etil, caprilatul de etil, capratul de etil, octanoatul de etil, decanoatul de etil. Aceştia imprimă vinurilor arome "florale" specifice (violete, liliac, iasomie, flori de tei). Fenolii volatili. în timpul fermentaţiei alcoolice se pot forma cantităţi importante de fenoli volatili: etil-fenoli, în vinurile roşii (1-6 mg/l) şi vinil-fenoli în vinurile albe (0,1-0,5 mg/l). Aceştia posedă mirosuri dezagreabile şi sunt responsabili de defectele olfactive ale vinurilor: mirosul de sudoare de cal, la vinurile roşii şi mirosul farmaceutic de elastoplast, la vinurile albe. încidenţa nefasă a vinil-fenolilor (vinil-guaiacolul) a fost pusă în evidenţă pentru prima oară la vinurile din Africa de Sud (Van Wyk, 1993). S-a constatat că în anumite cazuri, conţinutul în etil-fenoli creşte la vinurile roşii păstrate la sticle. 158
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Aldehidele şi cetonele. în timpul fermentaţiei alcoolice se formează în vin o serie de aldehide saturate, care pot influenţa aroma vinurilor tinere. Cea mai importantă este acetaldehida care se formează în cantitate mare în vin, de 25-40 mg/l şi imprimă mirosul de "oxidat" sau de "răsuflat" la vinurile albe. In cazul vinurilor de tip oxidativ acetaldehida participă la formarea gustului şi aromei specifice de "rânced" a acestor vinuri. Alte aldehide importante sunt butiraldehida şi izobutiraldehida, care se formează în vin în cantităţi mult mai mici, de 0,7-1,5 mg/l; imprimă vinurilor gustul şi aroma de "rânced". în timpul fermentaţiei alcoolice se mai formează aldehida piruvică (metilglioxal) care deşi este prezentă în cantitate mare în vinurile tinere (1,5-2,5 mg/l), influenţează mai puţin însuşirile organoleptice ale vinurilor. / Cetonele care se formează în timpul fermentaţiei alcoolice, fac parte din grupa hidroxicetonelor. Cea mai importantă este acetoina CH3-CO-CH(OH)-CH3 sau acetil-metil-carbinolul. Rezultă prin condensarea a două molecule de acetaldehida, reacţia fiind catalizată de enzimele din grupa carboligazelor: 2CH3-CHO
Carb Ugaze
°
»
CH3-CO-CH(OH)-CH3
Pe această cale se formează în vin cantităţi mari de acetoina levogiră, în medie 8-10 mg/l (J. Ribereau-Gayon, 1958). Gustul şi mirosul acetoinei în vin, este neglijabil. Ea se transformă însă uşor în diacetil H3C-CO-CO-CH3, care este un compus foarte volatil, cu gust şi miros de acid acetic {oţet). Compuşii sulfuroşi. Prezenţa lor în vin este legată tot de activitatea levurilor care sunt capabile să metabolizeze sulfiţii şi sulfaţii din must, cu formarea de compuşi sulfuroşi volatili responsabili de numeroase defecte olfactive întâlnite la vinuri. Dintre compuşii sulfuroşi uşori, foarte volatili, care se pot forma în vin, menţionăm: hidrogenul sulfurat (H2S), cu miros de "ouă clocite"; sulfura şi disulfura de carbon, cu miros de "eter" şi de "cauciuc"; tiometol şi tioetil, care imprimă gustul de "lumină " la vinuri. Mult mai dezagreabili sunt compuşii sulfuroşi grei, volatili: dimetilsulfoxidul, metiltio-3-propanol-l (metionolul), metiltio-4-butanol, metil-2tetrahidro-tiofenona-3, cis-metil-2-tiofanol-3, trans-metil-2-tiofanol-3, acetatul de metiltio-3-propanol şi alţii. Vinurile roşii şi roze sunt mai bogate în compuşi sulfuroşi grei, 1020-1546 u.g/1, faţă de vinurile albe, 350-360 ug/1 (Chatonnet P. şi colab., 1991). La vinurile din Australia şi Noua Zeelandă, s-a constatat un conţinut de 946-1230 ug/1 dimetil-sulfoxid (Mara J.S. şi colab., 1993). ^Aromele de maturare şi învechire a vinurilor. Acestea alcătuiesc buchetul vinurilor vechi. Compuşii care participă, sunt esterii volatili formaţi pe cale chimică în vin, aldehidele, acetalii şi melanoidele. La baza formării lor stau procesele de oxidare şi reducere a substanţelor existente în vinurile tinere, procese care decurg favorabil mai ales când maturarea şi învechirea vinului se face în vase de stejar. 159
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Esterii volatili. Au un rol important în alcătuirea buchetului de învechire, prin nuanţele florale şi de fructe pe care le imprimă vinurilor. Astfel de esteri se formează lent în vin, pe durata a cel puţin 3-4 ani de învechire, după cum urmează: caprilatul de etil 0,4-0,5 mg/l, capratul de etil-0,1-0,2 mg/l, lauratul de etil 0,08-0,09 mg/l. Mult mai abundenţi sunt esterii nevolatili (tartratul de etil, malatul de etil, succinatul de etil), care nu participă la formarea buchetului de învechire, dar contribuie la armonia gustativă a vinului. Aldehidele. în perioada de învechire a vinului se formează multe aldehide superioare (saturate şi nesaturate), cele mai importante fiind următoarele: propanal, pentanal (valeraldehida), 2-metil-butanal (izovaleraldehida), hexanal (aldehida capronică), heptanal (aldehida eanatică), nonanal (aldehida pelargonică), decanal (aldehida caprică), dodecanal (aldehida laurică) etc. Cantităţile acestor aldehide, în vinurile albe şi roşii sunt prezentate în tabelul 2.2. Ca şi esterii volatili, aldehidele superioare care se formează în vin au arome florale şi de fructe. Acetalii. Formarea acetalilor are loc numai în perioada de maturare şi învechire a" vinului. Cel mai important fiind dietilacetalul (2-dietoxi-etanol), care imprimă vinului aroma de "mere Renette". Concentraţia acetalilor din vin depinde, în primul rând, de cantitatea de acetaldehidă liberă şi de regimul de sulfitare al vinurilor. La vinurile sulfitate, acetaldehidă se combină cu S0 2, încât sunt lipsite practic de acetali. Obişnuit vinurile roşii sunt mai bogate în acetali (20-40 mg/l). Cantităţi mari de acetali se formează în vinurile de tip oxidativ, bogate în acetaldehidă (45-65 mg/l acetali şi chiar mai mult). Melanoidinele. Astfel de compuşi se formează în vinurile dulci, în perioada de învechire prin interacţiunea dintre aminoacizi şi zaharuri. Cazul vinurilor dulci de Grasă din podgoriile Cotnari şi Pietroasele, cu arome de învechire deosebite (nuanţă de nucă verde şi ceară de albine). Vinurile de colecţie învechite la sticle se remarcă printr-un conţinut mai bogat în melanoidine, care contribuie la formarea buchetului de învechire. Aceasta ca urmare a mediului reducător ce se formează în vin, după ce vinurile au fost trase la sticle. Tratamentele de/ condiţionare şi stabilizare a vinurilor (bentonizare, refrigerare, cleire), influenţează în mod nesemnificativ concentraţia aromelor din vin. Operaţiunile tehnologice, cum sunt pritocurile, transvazările, filtrările^ duc la reducerea cu cea. 10% a aromelor din vin, prin pierderile de esteri volatili. Concluzia generală este că, pe măsură ce buchetul de învechire se formează aromele de fermentaţie dispar, iar aromele de soi sunt tot mai mult estompate de aromele de învechire. > Aromele cu nuanţă de "răscopt". Apar mai ales la vinurile păstrate în mediu reducător (lipsa oxigenului). Majoritatea compuşilor chimici responsabili pentru aceste arome, sunt prezenţi în mod natural în vin; numai o mică parte provin din vasele de stejar în care se păstrează vinul. In vin au fost identificaţi o 160
TRATAT DE VINIFICAŢIE
serie de compuşi chimici sulfuroşi cu nuanţe aromate de "răscopt": acidul 3metiltio-propionic, acetatul de 2-mercapto-etanol, acetatul de 3-mercaptopropanol şi acetatul de 3- metiltio-propionic. Pragul de percepţie a compuşilor acetaţi sulfuroşi în vin este foarte mic. S-a constatat că prin încălzirea doagelor la confecţionarea vaselor de stejar, o serie de substanţele degradează termic şi se formează compuşi aromatici volatili, cum sunt: maltolul, dehidromaltolul, furaneolul şi cicloetena (Valerie Lavigne, Pascal Chatonnet, 1996). Aceşti compuşi aromaţi se extrag din doagele vaselor noi de stejar şi trec în vin; cantitatea lor nu depăşeşte 1-00 |j.g/litru de vin. . 2.4.2.9. Lipidele din vin Fermentaţia alcoolică generează în vin acizi graşi cu C2-C10. Prezenţa burbelor în must, îmbogăţeşte vinul în acizi graşi cu lanţul lung (C16-C18), care pot fixa acizii graşi inhibitori, care rezultă din metabolismul levurilor (GuillouxBenatier M., Feuillat M., 1993). Conţinuţii în acizi graşi care se formează în timpul fermentaţiei este la vinurile albe de ordinul 1-20 (în medie 5,7) pentru acizii graşi cu C3, C4, C5 şi de ^ordinul 3-30 (în medie de 14,7) pentru acizii graşi cu C6, C8, C10, C12 (g-10'Vlitru de vin). La vinurile roşii valorile sunt mai mari. în cazul vinurilor efervescente, acizii graşi cu lanţul scurt (C8-C10) sunt prezenţi în cantitate mai mare, decât în vinurile materie primă. Stabilitatea spumei se corelează pozitiv cu conţinutul în acid linolenic (Pueyo E. şi alţii, 1995). 2.4.2.10. Substanţele minerale din vin în compoziţia vinului intră multe elemente minerale (macroelemente şi microelemente), care sporesc valoarea alimentară şi medicinală a vinului. Majoritatea elementelor minerale, provin din struguri. O mică parte din ele sunt de provenienţă exogenă (elemente minerale de contaminare), sursele fiind următoarele: contactul mustului şi vinului cu utilajele şi instalaţiile folosite în vinificaţie; cisternele în care se face depozitarea şi păstrarea vinului; materialele folosite la condiţionarea vinurilor (bentonite, pulbere de diatomite, plăcile filtrante, răşinile schimbătoare de ioni etc). De aceea vinurile pot să conţină mai multe elemente minerale decât strugurii din care provin. Elementele minerale se găsesc în vin sub fomă de săruri (tartraţi, fosfaţi, sulfaţi, carbonaţi, cloruri etc); în cantităţi foarte mici pot exista în stare liberă (anioni şi cationi). Prin evaporarea vinului şi calcinarea reziduului obţinut (t = 525°C) se obţine cenuşa vinului, în care se regăsesc toate elementele minerale. în funcţie de bogăţia vinului în elemente minerale, care este dată de natura soiurilor de viţă de vie şi de podgoria din care provine, cantitatea de cenuşă variază între 0,9-4,0 g/l de vin. în compoziţia cenuşei exprimată în oxizi, intră următoarele elemente minerale: K20 40%, P2Os 16%, S02 10%, MgO 6%, CaO 4%, Na20 2%, Si02 1%, A1203 + Fe203 1% etc. Alcalinitatea cenuşei este dată de cantitatea mare de elemente minerale alcaline existente în vin (K+, Mg2+, Ca2+, Na+). 161
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
> Macroelementele. Din categoria macroelementelor fac parte substanţele chimice a căror concentraţie în vin este de n.lO'-lO"2 % şi anume: K, P, Mg, Ca, Na, CI, S şi altele. Ele dau structura minerală a vinului. Potasiul. Este elementul mineral cel mai abundent în vin. Normal, vinul conţine 0,4-1,5 g/l potasiu, mai cu seamă sub formă de tartrat acid de potasiu care precipită în vin; în stare liberă de cation (K+), cantităţile de potasiu sunt foarte mici. Existenţa potasiului în stare liberă, conferă vinului fineţe organoleptică; vinurile deficitare în potasiu rămân aspre la gust. Pe de altă parte, excesul de potasiu favorizează instabilitatea tartrică a vinurilor, prin formarea bitartratului de potasiu. Concentraţia alcoolică, pH-ul vinului, temperatura mediului, tratamentele cu răşini schimbătoare de ioni, sunt factori de care depinde conţinutul vinurilor în potasiu. Fosforul. Se găseşte în vin, sub formă minerală sau organică: vinurile albe conţin 0,07-0,5 g/l fosfor, iar vinurile roşii 0,15-1,0 g/l. Fosforul organic reprezintă 10-30% din fosforul total existent în vin şi se află sub formă de anioni glicerofosforici şi dietilfosforici. Faţă de must, vinul poate fi mai bogat în fosfor, prin administrarea fosfaţilor de amoniu la fermentare, pentru hrana levurilor. Vinurile de hibrizi producători direcţi sunt cele mai bogate în fosfor. Prezenţa sărurilor de fosfor în cantitate mare în vin (anionul P043*), predispune vinul la casarea fosfato-ferică (casarea albă). Calciul. Obişnuit, vinul conţine cantităţi mici de calciu 0,05-0,2 g/l sub formă de tartrat de calciu. Vinurile albe sunt mai bogate în calciu decât vinurile roşii. Conţinutul în calciu sporeşte în cazul vinurilor păstrate în cisterne noi din beton neizolate şi a vinurilor tratate cu bentonite calcice. De asemenea, vinurile dezacidificate cu carbonat de calciu. Deşi se află în cantităţi mai mici, calciul ca şi potasiul, dar mai energic decât acesta deoarece este bivalent, asigură precipitarea coloizilor din vin, în special fosfato-ferici şi cei formaţi prin acţiunea, taninului "asupra gelatinei. O parte din precipitatul cristalin care se formează în vinurile îmbuteliate se datoreşte şi tartratului de calciu, care apare în vin mai ales vara când temperatura este ridicată. Magneziul. Conţinutul vinurilor în magneziu este mai mare decât cel de calciu (0,08-0,35 g/l). La vinurile austriece, conţinutul în magneziu variază între 0,047 şi 0,362 g/l (Damberger Viktoria şi colab., 1998). Raportul Mg/Ca este în medie de 1,32 la vinurile albe şi 1,93 la vinurile roşii. Sărurile de magneziu fiind foarte solubile fac ca magneziul să fie extras în totalitate din struguri. Rolul magneziului este tot atât de important ca şi cel al calciului în precipitarea coloizilor din vin, prevenind astfel casarea fosfato-ferică a vinului. Vinurile de înaltă calitate conţin mai mult magneziu. Sodiul. în condiţii normale, vinul conţine cantităţi mici de sodiu, care nu depăşesc 0,03-0,05 g/l. Numai în cazul vinurilor provenite din plantaţiile de vii aflate în zona de litoral cu soluri halomorfe şi din plantaţiile de vii indigene, conţinutul în sodiu poate ajunge până la 0,3 g/l şi chiar mai mult. Prin 162
TRATAT DE VINIFICAŢIE
reglementările O.I.V. se admite în vin, maximum 0,06 g/l sodiu. Peste această limită, vinul este suspectat de adaus de carbonat de sodiu (Na2C03) pentru reducerea acidităţii. în unele ţări ca Franţa, Italia, Germania se admite adaosul de clorură de sodiu (NaCl) în vin, în limita a 0,1 g/l pentru a da strălucire culorii vinului. Clorul. Vinul conţine cantităţi mai mari de clor decât de sodiu; raportul Ci/Na fiind în medie de 1,1. Ca şi în cazul sodiului, vinurile care provin din plantaţiile de vii situate în zona de litoral, sunt mai bogate în clor (0,2-0,3 g/l). Prin normele stabilite de O.I.V. se admite un conţinut maxim de 100 mg/l; peste această limită Vinul este suspectat de adaos de HC1 pentru creşterea acidităţii vinului. Sursele de contaminare cu clor a vinurilor: folosirea produsilor clorurati la spălarea filtrelor tangenţiale; folosirea dopurilor de plută poluate cu tricloretenă. Sulful. în mod natural sulful provenit din struguri este conţinut în vin în cantităţi mici, de numai 0,2-0,6 g/l exprimat în K2S04. Levurile formează şi ele în timpul fermentaţiei cantităţi mici de dioxid de sulf şi sulfiţi. Conţinutul în sulfaţi creşte prin sulfitarea vinurilor în perioada de păstrare, mai ales la vinurile dulci care necesită doze mari de SOz. De asemenea prin tratarea vinului cu gips (CaS04) pentru mărirea acidităţii, cu formarea sulfatului de potasiu: 2 KH(C4H406) + CaS04--------- ► Ca(C4H4Ofi) + K2S04 + H2(C4H406) Bitartratul de potasiu Tartrat de calciu Acid tartric Tratamentul vinurilor cu gips (gipsarea vinurilor) este admis în Spania şi California la prepararea vinurilor de tipul "sherry". Cantitatea mare de sulfaţi imprimă vinului duritate şi amăreală, de aceea O.I.V. a stabilit ca limită maximă 2 g K2S04/litru de vin. Numai la vinurile licoroase, limita maximă admisă este de 3 g/l. Prin folosirea raţională a dozelor de S02 la sulfitarea vinurilor, se poate limita formarea sulfaţilor în vin. > Microelementele. Acestea sunt elemente minerale a căror concentraţie în vin reprezintă IO"3-IO"5 % şi anume: Fe, Cu, Zn, Mn, Pb, Al, Co şi altele. O parte din ele sunt toxice pentru organism (Pb, Al, Cu, Zn), iar majoritatea cauzează instabilitatea fizico-chimică a vinurilor prin aşa numitele "casări metalice ". în afara de aportul fiziologic al viţei de vie o mare parte din cantitatea de microelemente este de natură exogenă. în tabelul 2.4. se prezintă conţinutul în microelemente la vinurile din podgoria Cotnari. Fierul. Face parte din categoria metalelor grele nedorite în vin. Aportul fiziologic al viţei de vie este mic, de numai 1-3 mg/l de vin. Vinurile roşii conţin în mod obişnuit 1,9-2,3 mg/l, iar vinurile albe 2,5-3,8 mg/l. Cea mai mare parte a fierului din vin este de provenienţă exogenă: resturile de pământ rămase pe struguri la prelucrare; contactul mustului cu utilajele metalice la vinificarea strugurilor; contactul vinului cu cisternele metalice neizolate, pompele, filtrele şi alte utilaje; păstrarea vinului timp îndelungat pe drojdie. Prin folosirea filtrelor cu 163
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ___________________________________
kisselgur, vinul se îmbogăţeşte substanţial cu fier, minimum 1,5 mg/l la o doză de 3 kg kisselgur/tona de vin (Nehradt F., Vossenberg J., 1992). Se ajunge astfel la cantităţi mari de fier în vin; cazul vinurilor de Cotnari, cu până la 18 mg/l. Unele ţări importatoare de vinuri, impun limite pentru conţinutul în fier Tabelul 2.4. Conţinutul în microelemente al vinurilor din podgoria Cotnari (după Dincâ M., Ungureanu T., Ţârdea C, Simion C, 1977) Plaiul podgoriei Dealul Paraclis Dealul lui Terente Dealul Ţiglăi Dealul Viilor Dealul Naslău Dealul Juleşti Dealul Măgura Ţarina Cârjoaiei Dealul Cepleniţa Dealul lui Vodă Bădeni Dealul Buhalniţa Dealul Hodora
Fe 7,20-9,30
Con inutul în microelemente mg/l Cu Pb Zn Mn 0,20-0,40 0,71-0,94 2,16-3,82 2,42-3,55
Co 0,22-0,35
4,60-7,60
0,25-0,55
0,61-0,75
2,05-3,15
1,10-1,95
0,29-0,36
4,50-9,50 3,60-6,90 2,60-3,60
0,10-0,25 0,27-0,42 0,20-0,55
0,40-0,75 0,25-0,52 0,27-1,00
2,65-3,46 2,45-5,85 2,32-5,80
1,44-2,75 1,71-2,52 1,82-3,00
0,20-0,67 0,08-0,52 0,15-0,32
4,00-5,45 2,00-6,90
0,32-0,94 0,25-0,55
1,95-2,35 0,61-1,10
1,40-1,82 1,22-4,35
2,42-5,55 1,12-2,25
0,62-0,81 0,19-0,25
7,20-11,8
0,30-0,62
0,25-0,67
1,80-3,50
2,16-5,37
0,00-0,05
"2,50-9,60
0,10-0,25
0,67-1,02
1,90-4,50
0,80-3,40
0,44-0,69
11,0-18,0
0,25-0,55
0,20-1,10
1,20-4,35
2,00-3,97
0,20-0,67
4,50-6,00
0,14-0,25
0,55-0,70
2,25-2,43
1,62-2,22
0,62-0,75
4,50-8,50
0,14-0,21
1,00-2,40
1,44-2,46
1,44-2,00
0,30-0,33
Prezenţa fierului în cantitate mare de peste 9 mg/l influenţează stabilitatea fizico-chimică a vinului, limpiditatea acestuia. în stare oxidată de Fe3+ este solubil şi intră în reacţii de precipitare cu fosfaţii din vin, provocând "casarea albă ", sau cu materiile colorante provocând "casarea albastră " a vinului. în cazul vinurilor cu conţinut mic în fier (5-6 mg/l), Fe3+ formează cu acizii organici combinaţii complexe în care fierul este mai puternic angajat decât potasiul. Astfel de combinaţii se formează cu acidul tartric-feritartratul de potasiu K(C4H206Fe), cu acizii malic, citric şi succinic. Aşa se explică adausul de acid citric în vin, pentru prevenirea casării ferice. Cuprul. Aportul fiziologic al viţei de vie în ceea ce priveşte cuprul din vin, este foarte mic 0,1-0,3 mg/l. Datorită reziduurilor de fungicide rămase pe struguri, mustul se îmbogăţeşte substanţial în cupru ajungându-se la 5-10 mg/l şi chiar mai mult. în timpul fermentaţiei alcoolice datorită mediului reducător care se crează, Cu2+ trece în Cu+ şi se precipită sub formă de sulfura de cupru, fiind eliminat în cea mai mare parte odată cu drojdia. Vinurile roşii conţin 0,11-0,82 mg/l cupru, iar vinurile albe în medie 0,62 mg/l. Limita maximă admisă este de lmg/1. 164
TRATAT DE VINIFICATIE
Un aport substanţial în cupru se petrece prin contaminarea ulterioară a vinului, ca urmare a contactului cu utilajele metalice (conducte, pompe, robinete), ajungându-se până la 1-2 mg/l. La vinurile din podgoria Cotnari s-a constatat un conţinut în cupru de până la 2,4 mg/l. Prezenţa cuprului în cantităţi >1 mg/l determină "casarea cuproasă " a vinului, care se manifestă printr-o tulbureală ce modifică limpiditatea vinurilor îmbuteliate: +
2
+
2+
6Cu + S03 - + 6H = CuS + 5Cu + 3H20
Procesul este accelerat de lumină şi de temperatura ridicată. Cuprul acţionează în vin ca un catalizator pentru oxidarea fierului, favorizând apariţia casării fosfato-ferice a vinului. De aceea se impune îndepărtarea cuprului din vin, aspect tehnologic care se realizează odată cu deferizarea vinului, când ionii de cupru se elimină concomitent cu cei de fier. Zincul. Pe cale naturală fiziologică a viţei de vie, aportul de zinc în vin este mic 0,1-0,2 mg/l. îmbogăţirea ulterioară a vinului cu zinc se datoreşte, în primul rând, reziduurilor de fungicide rămase la prelucrare şi apoi contactului îndelungat cu utilajele de fier galvanizat. în general, conţinutul vinurilor în zinc nu depăşeşte 0,4 mg/l. Exemplu vinurile din podgoria Cotnari, care ajung până la 5,85 mg/l zinc (tabelul 2.4). Zincul imprimă vinului un gust specific, iar în cantitate mare este toxic pentru organism. De aceea O.I.V. a stabilit ca limită maximă 5 mg/l de vin. Manganul. S-a constatat că este prezent în toate vinurile, în cantităţi mai mici decât zincul. Variaţiile sunt foarte largi, în funcţie de podgorie (bogăţia solurilor în mangan). Aceasta înseamnă că vinurile dintr-o anumită zonă viticolă, se pot caracteriza şi după conţinutul lor în mangan. în cadrul podgoriei Cotnari de exemplu, cele mai bogate vinuri în mangan (2,42-2,55 mg/l) provin din plaiul viticol Dealul Juleşti, unde viţa de vie se cultivă pe cernoziomuri levigate regradate formate pe depozite de pietriş şi cuarţit. Manganul influenţează procesele oxidoreducătoare din vin, iar în cantitate mare devine toxic pentru organism. în mod accidental, conţinutul vinurilor în mangan poate să ajungă până la 10 mg/l şi aceasta prin contaminare cu reziduurile de fungicide rămase pe struguri (Maneb), sau în urma tratamentului fraudulos cu permanganat de potasiu pentru desulfitarea vinurilor albe şi intensificarea culorii vinurilor roşii. Plumbul. Este metalul greu cel mai periculos pentru organism deoarece cauzează boala cunoscută sub denumirea de saturnism. Pe cale naturală vinul conţine cantităţi foarte mici de plumb, care nu depăşesc 0,4 mg/l. Vinurile din podgoria Cotnari conţin între 0,1 şi 0,94 mg/l plumb, în funcţie de plaiul viticol de unde provin. îmbogăţirea vinurilor cu plumb se datoreşte surselor multiple de contaminare: reziduurile de insecticide rămase pe struguri, la prelucrare; poluarea avansată a strugurilor cu pulberile şi gazele toxice din atmosferă; stocarea vinului în cisternele căptuşite cu plăci ceramice sau izolate cu răşini epoxidice; folosirea capsulelor de plumb la îmbutelierea vinurilor; folosirea furtunelor de cauciuc şi a recipienţilor de mase plastice la fabricarea cărora se folosesc şi sărurile de plumb. 165
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
_______________________________
Se ajunge astfel, la cantităţi mari de plumb în vin ce pot depăşi 3-4 mg/l. Limita maximă admisă de O.I.V. este de 0,2 mg/l de vin. Unul din zaharurile care contribuie la fixarea plumbului în vin este ramnogalacturonan-2, care se găseşte în vin în cantitate de 30-150 mg/l. Ramnogatacturonan-2 reprezintă un polizaharid pectic, provenit din pereţii celulelor boabelor de struguri. Este prezent în vin sub formă de dimeri, legaţi printr-un diester al acidului baric (dRG-2-B). Aceşti dimeri formează complecşi de coordinaţie cu cationii metalici bivalenţi şi trivalenţi, printre care şi ionii de Pb2+. Excesul de plumb este eliminat prin tratarea vinului cu fericianura ferică, prin care ionii de fier sunt schimbaţi cu cei de plumb din vin. Aluminiul. Aportul fiziologic al viţei de vie în aluminiu nu depăşeşte în general 0,5 mg/l de vin. S-a constatat de exemplu că, vinurile australiene conţin în medie 0,91 mg/l aluminiu, iar vinurile germane 0,63 mg/l (Mc Kinnon şi colab., 1992). Vinurile albe şi cele spumante au un conţinut în aluminiu uşor mai ridicat decât vinurile roşii. îmbogăţirea vinului în aluminiu se realizează prin contaminarea cu resturile de insecticide rămase pe struguri, folosirea cisternelor uşoare din aluminiu la transportul vinurilor, folosirea capsulelor din aluminiu la îmbutelierea vinurilor etc. Prezenţa S02 în vin, contribuie la coroziunea cisternelor din aluminiu. Se ajunge uneori la cantităţi de peste 10 mg Al/l de vin. Pentru organism, aluminiul este toxic în special prin oxizii săi. Doza limită de aluminiu pentru apa potabilă este de 0,2 mg/l, iar pentru vin 8 mg/l. Cobaltul. Vinurile conţin cantităţi foarte mici de cobalt 0,01-0,90 mg/l, în funcţie de arealul geografic din care provin. în cazul vinurilor din podgoria Cotnari, conţinutul în cobalt variază între 0,08-0,80 mg/l (Dincă M. şi colab., 1977). > Ultramicroelementele. Vinul conţine şi alte elemente minerale, mai puţin cunoscute şi studiate, cum sunt: As, Mo, Cd, Cr, Ni, Pt, Ag, Rb, Li, Ti, V, B, Br, I şi altele. Acestea se încadrează în grupa ultramicroelementelor, deoarece se întâlnesc în cantităţi foarte mici de IO"6-IO"8 % şi sunt mai greu de dozat. Multe dintre ele sunt considerate ca fiind elemente de contaminare (As, Cd, Ti, Li, B, Br), deoarece sunt prezente în vinurile provenite din plantaţiile de vii situate în apropierea arterelor de mare circulaţie rutieră, ţărmurilor de mare, lacurilor sărate etc. Prin fermentarea mustului, s-a constatat o diminuare considerabilă a ultramicroelementelor prezente în vin. Arseniul. Pe cale naturală vinul conţine arseniu sub formă de urme, până la cel mult 0,02 mg/l. îmbogăţirea ulterioară cu arsen se datoreşte reziduurilor de insecticide rămase pe struguri la prelucrare, sau arderii sulfului cu puritate scăzută în cisterne şi vasele de lemn în care se păstrează vinul. Arseniul este foarte toxic pentru organism, de aceea limita maximă admisă în vin este de 0,2 mg/l. Cadmiul. La o prezenţă în sol a cadmiului de 0,3 mg/kg, mustul de struguri poate să conţină cel mult 0,04 mg/l. în timpul fermentaţiei alcoolice, cadmiul se elimină în cea mai mare parte, încât vinul conţine 0,001-0,002 mg/l (Jung 166
TRATAT DE VINIFICATIE
Charlotte, 1991). Contaminarea vinurilor cu cadmiu se petrece în timpul depozitării în cisternele de inox. Fiind toxic pentru organism, prin codexul alimentar se admite un conţinut maxim de 0,01 mg Cd/1 de vin. Cromul. Pe cale naturală, în medie, vinurile conţin 0,05-0,06 mg Cr/1 (Siegmund H., Bachmann Z., 1978). Contaminarea vinurilor cu crom se realizează prin folosirea plăcilor cu fulgi de azbest la filtrare şi prin păstrarea îndelungată în cisterne de inox. Nichelul. Aportul fiziologic al viţei de viei în nichel este nesemnificativ, de la urme până la cel mult 0,03 mg/l de vin. Contaminarea vinurilor cu nichel se petrece prin păstrarea lor în cisterne de inox. în vinurile italiene s-a găsit un conţinut de nichel, cuprins între 0,01 şi 0,09 mg/l (Cerutti B. şi colab., 1981). Litiul. Se determină rareori în vin şi este considerat un element mineral de contaminare, prin folosirea sticlelor noi la îmbutelierea vinurilor. In general, vinurile conţin până la 0,13-0,26 mg/litru Li. Prin învechirea vinului la sticle, datorită mediului reducător care se crează, litiul se elimină; la vinurile franţuzeşti îmbuteliate şi păstrate timp de 10-50 de ani, s-au identificat doar urme de litiu (0,009-0,033 mg/l). Fluorul. Este considerat un element mineral de contaminare a vinului, atunci când depăşeşte 1 mg/l. Sursele de contaminare: reziduurile de insecticide rămase pe struguri la prelucrare; păstrarea vinului în cisterne izolate cu fluorosilicaţi; sticlele noi folosite la îmbuteliere; apa tehnologică bogată uneori în fluor. O altă cale de îmbogăţire a vinului cu fluor, o constituie folosirea fluorurilor alcaline şi fluoroboraţilor pentru stabilizarea biologică a vinurilor. Fluorul este toxic pentru organism, deoarece produce maladii osoase (fluoroze). De aceea în apa potabilă limita maximă admisă este de 0,5 mg/l fluor, iar în vin de 1 mg/l. Borul. în toate vinurile, borul este prezent pe cale naturală. La vinurile din centrul viticol Valea Călugărească, podgoria Dealu Mare, s-au găsit următoarele cantităţi de bor: vinurile albe seci 2,1-3,9 mg/l, vinurile albe dulci 2,9-5,1 mg/l, vinurile roşii 6,9-9,2 mg/l (Avramescu Măria, 1988). Borul în cantitate mare poate deveni toxic pentru organism. O îmbogăţire a vinurilor cu bor se produce în urma tratamentelor frauduloase cu acid boric şi tetraborat de sodiu, pentru prevenirea fermentaţiei şi depunerilor tartrice la vinurile îmbuteliate. Limita maximă admisă de O.I.V. este de 80 mg/l. Legislaţia germană nu admite decât maximum 35 mg/l, exprimat în acid boric. Bromul. însoţeşte de obicei clorul din vin şi este prezent în cantităţi mici de 0,1-0,8 mg/l. Principala sursă de contaminare a vinurilor cu brom este apa tehnologică. Limita maximă admisă este de 1 mg/l. Iodul. Prezenţa sa a fost dovedită în toate vinurile, în cantităţi variabile de 0,002-0,021 mg/l. în vinurile italiene s-au găsit cantităţi mai mari de iod, cuprinse între 0,1 şi 0,4 mg/l (Vecchio A. şi colab., 1981). Compoziţia minerală poate constitui un criteriu discriminant, pentru vinurile provenite din diferite zone geografice. Elementele cu efect discriminant evident, sunt următoarele: Li, Mg, P, K, Rb, Na, Mg şi Fe (Rizzon A.L şi colab., 1997). 167
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
2.4.2.11. Gazele din vin In masa vinului se găsesc dizolvate o serie de gaze: dioxidul de carbon, oxigenul, azotul, dioxidul de sulf şi în mod accidental hidrogenul sulfurat. Rolul acestora în vin este diferit, iar prezenţa lor poate fi benefică sau dăunătoare. Dioxidul de carbon (C02). Este o componentă naturală a vinului, care se formează în procesul de fermentaţie alcoolică a zaharurilor de către levuri şi prin descompunerea acidului malic din vin de către bacterii:
'
C6H1206 levuri » CH3-CH2OH + 2 C02* 51 34 alc o1 48 36 100 g zaharuri > 8 ° ' 8 . dioxid de carbon HOOC-CH2-CHOH-COOH -^£111* CH3-CHOH-COOH + C02* 100 g acid malic _ 67 g acid lactic '^ , dioxid de carbon
Prin fermentaţie alcoolică se formează cantităţi mari de dioxid de carbon, 44-45 litri C02/litru de vin. Cea mai mare cantitate se degajă în atmosferă, iar în vin rămâne cel mult 2 g C02/1. Cantitatea de dioxid de carbon care rămâne în vin, depinde de tăria alcoolică a vinului şi de temperatura din cramă sau pivniţă. Cu cât tăria alcoolică este mai mare şi temperatura mai scăzută, în vin se solvă mai mult dioxid de carbon. Prezenţa C02 în vin sub formă de acid carbonic, imprimă prospeţimea organoleptică. Pentru plenitudinea prospeţimii organoleptice, vinurile albe trebuie să conţină 0,5-0,7 g/l C02, iar vinurile roşii 0,1-0,3 g/l. în cazul vinurilor noi (tinere), dioxidul de carbon împiedică pătrunderea oxigenului din aer în vin, protejându-le astfel de oxidare. Dioxidul de carbon reprezintă şi un mijloc eficace de reducere a dozelor de S02 în vinificaţia primară, pentru obţinerea vinurilor cu conţinut redus în anhidridă sulfuroasă. Acumularea C02 în cramă şi pivniţă în proporţie mai mare de 30% volume este periculoasă, deoarece înlocuieşte oxigenul din aer şi devine toxic pentru om. De aici necesitatea de a fi evacuat prin ventilaţia aerului din crame şi pivniţe. Oxigenul molecular (02). Oxigenul din aer este principalul inamic al mustului şi vinului, datorită acţiunii de oxidare a substanţelor pe care le conţin. Pătrunderea oxigenului în vin se realizează prin porii doagelor vaselor din lemn şi prin contactul direct al vinului cu aerul. Păstrarea vinului în vasele de stejar permite să se menţină un contact redus cu oxigenul din aer, în medie 0,3 mg/l de vin. Vinurile păstrate în cisterne, sunt practic lipsite de contactul cu oxigenul. In funcţie de procedeele tehnologice folosite în vinificaţie (centrifugarea vinului, filtrarea, pritocul vinului), cantităţile de oxigen care pătrund în vin sunt cuprinse între 2,5-5 mg/l. Vinurile roşii absorb cantităţi mai mari de oxigen (până la 1 g/l) pentru oxidarea compuşilor fenolici, în timp ce vinurile albe au nevoie de mai puţin oxigen. Consumul mare de oxigen conduce la formarea de peroxizi în vin şi crearea unui mediu puternic oxidant. 168
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Azotul molecular (N2). Azotul pătrunde în vin odată cu oxigenul, însă solubilitatea lui este mult mai mică (circa două ori). într-un litru de vin se poate dizolva cel mult 20 ml azot. Fiind un gaz inert, azotul nu intră în reacţii cu substanţele din vin şi deci nu afectează calitatea vinului. De aceea azotul se foloseşte pentru protejarea vinului de oxidare, în cisternele parţial umplute cu vin, sub forma de "pernă de azot". în acest scop azotul este livrat în butelii speciale de oţel, sub presiune, capacitate de 50 litri. Prin destindere, azotul respectiv va ocupa un volum de circa 7500 litri. Dioxidul de sulf (S02). Se foloseşte în vinificaţie ca antioxidant şi antiseptic, pentru conservarea mustului şi vinului. SOz are proprietăţi reducătoare puternice, datorită tendinţei sale de a trece în combinaţii ale sulfului hexavalent. Cu apa formează soluţii acide (acidul sulfuros). Introducerea S0 2 în vin se face prin operaţiunea tehnologică de sulfitare a vinului. O parte din S02 se combină cu substanţele din vin, iar restul rămâne în stare liberă şi exercită rolul antiseptic. Cantităţile mari de S02 afectează calitatea vinului şi sănătatea consumatorilor. De aceea tendinţa este de a se limita dozele de SOz total: 210 mg/l la vinurile albe seci şi 160 mg/l la vinurile roşii seci. Hidrogenul sulfurat (H2S). Se formează în timpul fermentaţiei alcoolice de către levuri, pornind de la sulfatul de amoniu din must; unele suşe de levuri pot produce până la 4 mg H2S/1 de vin (Guidici P., Kinkee E., 1998). în mod accidental se pot forma cantităţi mari de hidrogen sulfurat în vin, sursele fiind următoarele: reziduurile de fungicide rămase pe struguri şi ajunse în must; reducerea sulfaţilor din must, de către levuri; descompunerea sulfului elementar aflat în vin, de către bacterii. Hidrogenul sulfurat imprimă vinului, gust şi miros neplăcut de "ouă clocite". Este perceptibil în concentraţii foarte mici, de numai 1-2 u.g/1 de vin. Prin acumularea H2S în atmosfera din cramă sau pivniţă, în cantitate mai mare de 600 mg/l de aer, devine toxic pentru organism iar o expunere timp de 30 minute este fatală. 2.4.2.12. Potenţialul oxidoreducător al vinului Starea de oxidare/reducere, denumită potenţial redox (Eh), exprimă echilibrul momentan care există între procesele de oxidare şi cele de reducere din must şi vin. Faptul că bxidarea şi reducerea se bazează pe câştigarea sau pierderea de electroni a unei specii chimice (molecule, atomi, ioni), potenţialul redox Eh poate fi exprimat ca potenţial electronic şi măsurat în milivolţi (mV). Vinul prin compoziţia sa chimică complexă, se constituie ca un sistem oxidoreducător în care predomină procesele de oxidare, cele reducătoare fiind mai slabe. O serie de cationi metalici din vin sunt implicaţi în aceste procese, îndeplinind rolul de catalizatori. Astfel, ionii de Fe2+şi Cu2+ care sunt autooxidabili se oxidează direct de către oxigenul aflat în vin, iar formele lor oxidate, oxidează mai departe substanţele chimice din vin. La rândul lor polifenolii din vin se oxidează foarte uşor cu oxigenul din aer, făcând să crească valoarea Eh-ului. 169
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
Evoluţia potenţialului redox. La puţin timp după zdrobirea strugurilor, mustul prezintă un potenţial redox de 325-350 mV; valoarea creşte, până la 450 mV după circa 12 ore de expunere a mustului la aer, datorită formării peroxizilor. Prin adausul de S02 şi de bentonită în must, valoarea potenţialului redox scade. în timpul fermentaţiei alcoolice a mustului, potenţialul redox se diminuează simţitor ajungându-se la valori Eh < 200 mV. Explicaţia constă în eliberarea de către levuri a unor compuşi chimici reducători (glutationul, cisteina), consumarea oxigenului dizolvat în masa mustului şi formarea COz-ului. Vinurile noi au de la început un potenţial redox ridicat, datorită proceselor intense de oxidare care au loc la tragerea vinului de pe drojdie (pritocul vinului) şi în timpul operaţiunilor tehnologice de bentonizare şi filtrarea a vinului. în perioada de păstrare şi de învechire a vinului, oxigenul din aer continuă să pătrundă în vin, influenţând astfel valoarea Eh-ului: vinurile albe seci, Eh 300350 mV; vinurile albe dulci, Eh 350-400 mV; vinurile de tip oxidativ, Eh 400-450 mV; vinurile spumante, Eh 250-300 mV. Mărimea vaselor în care se păstrează vinul, influenţează valoarea potenţialului redox: la vasele de 500-800 de litri, Eh 350-400 mV; budanele de 4000-5000 de litri, Eh 300-350 mV (Mujdaba F. şi colab.,-1975). Prezenţa ionilor de Fe37Fe2+ în cantitate mare, contribuie la creşterea valorii potenţialului redox al vinului. Adausul de S02 şi de acid ascorbic în vin, îndeplineşte rolul de regulator redox, în sensul că potenţialul redox al vinurilor se reduce. Acidul ascorbic menţine valoarea redox scăzută o perioadă mai scurtă de timp, pe când S02 exercită o acţiune mai îndelungată. Potenţialul redox şi calitatea vinurilor. Există o corelaţie directă între valoarea potenţialului redox şi calitatea vinului; cu cât vinul are un potenţial redox mai scăzut, calitatea sa este mai bună. Schimbarea bruscă a valorii Eh-ului indică instabilitatea fizico-chimică a vinului, datorită ionilor metalelor grele Fe 3+ şi Cu2+ sau instabilitatea biologică, datorată bacteriilor. Vinurile de calitate au în general valorile potenţialului redox cuprinse între 225 şi 400 mV, calitatea cea mai bună evidenţiindu-se la valorile Eh 250-300 mV (Pavlenko N. şi colab., 1983). Vinurile cu valori redox ridicate (> 400 mV), pierd însuşirile de prospeţime, fructuozitate şi aromă de soi; apare gustul de răsuflat. 2.4.2.13. Limitele maxime acceptabile pentru componentele chimice ale vinului Prin reglementările internaţionale (O.I.V., U.E.) şi H.G. 314/1999 privind aplicarea Legii viei şi vinului, s-au stabilit limitele maxime acceptabile pentru principalele componente chimice aflate în soluţia vinului: - tăria alcoolică dobândită la 20°C, minimum 8,5% voi. alcool; - metanol, maxim 150 mg/l la vinurile albe şi roze, 300 mg/l la vinurile roşii; - aciditate totală, minimum 4,5 g/l exprimată în acid tartric (60 mechiv./litru); 170
TRATAT DE VINIFICATIE
- aciditate volatilă, maximum 20 mechiv./litru (mai mică de 18 mechiv./l la vinurile albe şi mai mică de 20 mechiv./l la vinurile roşii). Aceste limite nu pot fi depăşite, decât la vinurile vechi obţinute prin tehnologii speciale; - extract sec nereducător, minimum 15 g/l la vinurile albe şi roze de consum curent; 18 g/l la vinurile albe şi roze de calitate superioară; 19 g/l la vinurile DOC şi 21 g/l la vinurile DOCC; - substanţe minerale, maximum: Al 8 mg/l, As 0,2 mg/l, B echivalent în acid boric 80 mg/l, Br 1 mg/l, Cd 0,01 mg/l, Cu 1 mg/l, F 1 mg/l, Pb 0,2 mg/l, Zn 5 mg/l, Sn 1 mg/l, Na 60 mg/l; -sulfaţi, exprimaţi în K2S04, maximum 1 g/1 pentru vinuri în general, cu unele excepţii: 1,5 g/l la vinurile învechite cel puţin 2 ani în vase de lemn, cele îndulcite cu must şi cele obţinute prin adaos de alcool sau distilat de vin în must sau vin; 2 g/l pentru vinurile obţinute prin adaus de must concentrat; 2,5 g/l pentru vinurile evaluate sub peliculă (levuri peliculare); - antociani diglucozidici (malvidol-3,5-diglucozid), maxim 15 mg/l la vinurile roşii obţinute din soiuri nobile; - acid citric, maxim 1 g/l; - dioxid de sulf total: 160 mg/l la vinurile roşii seci, 210 mg/l la vinurile albe şi roze seci, 260 mg/l la vinurile albe şi roze demiseci; 300 mg/l la vinurile demidulci şi dulci, 350 mg/l la vinurile dulci naturale din struguri botritizaţi (Cotnari, Murfatlar, Târnave, Pietroasele). 2.4.3 Clasificarea vinurilor Compoziţia chimică foarte complexă, face imposibilă clasificarea vinurilor după criterii riguros ştiinţifice. Pe de altă parte, diversitatea calitativă a vinurilor determinată în principal de arealele în care se cultivă viţa de vie şi sortimentele de soiuri cultivate, a făcut ca fiecare ţară viticolă să adopte sisteme proprii de clasificare a vinurilor. Există totuşi câteva criterii unanim recunoscute, pentru clasificarea vinurilor: Conţinutul vinurilor în C02. După acest criteriu, vinurile se grupează în două mari categorii: vinuri liniştite, lipsite de C02 şi vinuri efevervescente, bogate în C02. Vinurile liniştite sunt cele care conţin între 0,3 şi 1,45 g C02/1, dizolvat în masa vinului. Suprapresiunea datorată C02 în butelie, este < 0,5 bari, respectiv <0,05MPa(l bar = IO5 Pa). Vinurile efervescente sunt vinuri speciale care se îmbogăţesc în C02 prin fermentarea secundară a vinurilor în butelii închise (cazul vinurilor spumante), sau prin impregnare cu C02 de origine exogenă (cazul vinurilor gazeificate). Suprapresiunea datorată C02 în butelii este > 0,5 bari la temperatura de 20°C. Conţinutul vinurilor în zaharuri. Zaharurile rămase nefermentate influenţează calitatea vinurilor, în principal prin catifelarea gustului, contribuind în mare măsură la originalitatea fiecărui tip de vin. Importantă nu este cantitatea de zaharuri aflată în vin, ci percepţia gustativă pe care o au în contextul celorlalte componente ale vinului. 171
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
După reglementările U.E. din 1990, clasificarea vinurilor în raport de conţinutul lor în zaharuri este următoarea: A. VINURILE LINIŞTITE: • vinuri seci, cu conţinut maxim în zaharuri de 4 g/l sau de 9 g/l dacă aciditatea totală a vinului nu este mai mică de 2 g/l exprimată în acid tartric; / • vinuri demiseci, cu până la 12 g/l zaharuri sau 18 g/l dacă aciditatea totală nu este mai mică de 2 g/l acid tartric; • vinuri demidulci, cu până la 45 g/l zaharuri; • vinuri dulci, cu peste 45 g/l zaharuri. în acest context, termenul de "vin licoros " foarte bogat în zaharuri nu se mai foloseşte, el fiind rezervat pentru vinurile speciale licoroase. B. VINURILE EFERVESCENTE: • -extra brut ("brut nature"), cu un conţinut în zahăr < 3 g/l (Reglementarea U.E. nr. 1429/96); • brut, cu un conţinut în zahăr <15 g/l; • extra sec ("extra dry"), la care conţinutul în zahăr este cuprins între 12 şi 20 g/l; • sec, cu un conţinut în zahăr cuprins între 17-35 g/l; • demisec, care conţine 33-50 g/l zahăr; • dulce, cu peste 50 g/l zahăr. La vinurile efervescente, conţinutul în zaharuri trebuie menţionat în mod obligatoriu pe etichetă, spre deosebire de vinurile liniştite la care această menţiune este facultativă. Conţinutul vinurilor în alcool. întrucât alcoolul este componenta principală a vinurilor, clasificarea se face, în primul rând, în funcţie de titrul lor alcoolmetric. Sunt nominalizate vinurile de consum curent (de masă) la care titrul alcoolmetric nu depăşeşte 10% voi. alcool, şi vinurile de calitate bogate în alcool, la care titrul alcoolmetric depăşeşte 10% voi. alcool. Vinurile biologice sau ecologice. Reprezintă o nouă categorie calitativă de vinuri, nominalizată în ultima vreme în ţările viticole ale U.E. Este vorba de vinurile rezultate din strugurii produşi în condiţii "ecologice" de cultură a viţei de vie fără folosirea pesticidelor, erbicidelor, îngrăşămintelor chimice, substanţelor hormonale etc. Astfel de vinuri mult mai naturale şi sănătoase pentru organism, poartă pe etichetă menţiunea "produs biologic" sau "ecologic" şi se vând la preţuri mai mari, fiind preferate de către consumatori. Clasificarea vinurilor în ţara noastră. România produce o gamă foarte largă de vinuri, datorită ecoclimatelor regionale cu condiţii diferite pentru cultura viţei de vie şi sortimentelor de soiuri care se cultivă în podgoriile noastre. în funcţie de conţinutul în alcool, însuşirile de calitate determinate de compoziţia fizico-chimică şi tehnologia de obţinere, vinurile se clasifică astfel (Legea viei şi vinului nr. 67/1997): 172
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Grupa de calitate 1 .Vinuri de consum curent
Tipul de vin 1.1. Vin de masă (VM) 1.2. Vin de masă superior (VMS)
2. Vinuri de calitate
2.1. Vin de calitate superioară(VS) 2.2. Vin de calitate cu denumire de origine controlată (DOC) 2.3. Vin de calitate cu denumire de origine controlata şi trepte de calitate (DOCC)
*
3. Vinuri speciale
3.1. Vinuri efervescente - Vinuri spumante (şamparjizate) - Vinuri spumoase (gazeificate) - Vinuri petiante (scânteietoare) - Vinuri pedante (care perlează) 3.2. Vinuri aromatizate 3.3. Vinuri licoroase 3.4. Alte vinuri speciale
4.Vinuri de hibrizi
4.1. Pentru consum familial 4.2. Pentru industrie
Indiferent de categoria de calitate, vinurile pot fi: albe, roze şi roşii în diferite nuanţe. 2.4.3.1. Vinurile de consum curent Sunt vinuri uşoare de masă, cu tăria alcoolică cuprinsă între 8,5-10% voi., obţinute din soiurile nobile pentru stuguri de vin de mare producţie (Galbenă de Odobeşti, Zghihară de Huşi, Crâmpoşie selecţionată, Fetească regală, Mustoasă de Măderat, Roşioară, Majarcă, Băbească neagră,Aligote, Oporto etc), cultivate în areale viticole specializate. Se pot obţine şi din soiurile de calitate, ai căror struguri nu au acumulat cantităţile de zaharuri necesare. Tot în categoria vinurilor de consum curent se încadrează şi vinurile obţinute din plantaţiile de "vii răzleţe" (viile aflate în afara perimetrelor podgoriilor), şi vinurile obţinute din soiurile rezistente admise în cultură (Brumăriu, Purpuriu, Radames etc). Vinurile obţinute din hibrizii direct producători, nu se încadrează în categoria vinurilor de consum curent. în general, vinurile de consum curent sunt vinuri anonime, fără pretenţii de a avea o identitate de soi sau de podgorie. In funcţie de tăria alcoolică dobândită, vinurile de consum curent pot fi {tabelul 2.5): Vinuri de masă (VM), cu tăria alcoolică dobândită cuprinsă între 8,5 şi 9,5% voi., aciditate totală minimă de 4,5 g/l exprimată în acid tartric (60 mechiv./l) şi extract sec nereducător minim 15 g/l pentru vinurile albe şi roze, 16 g/l pentru vinurile roşii.
173
Principalele caracteristici de compoziţie chimică ale vinurilor, în raport cu cate Caracteristicile de compoziţie chimică
Vin de masă (VM)
Tăria alcoolică dobândită minimă, % voi. alcool
8,5
Vin de masă superior (VMS)
, >9,5
4,5 4,5 Aciditate totală minimă g/l acid tartric Aciditate volatilă g/f acid acetic: - pentru vinuri albe şi roze <1,08 <1,08 - pentru vinuri roşii <1,20 <1,20 Extract sec nereducător, minim g/l 15 15 - pentru vinuri albe şi roze 16 16 - pentru vinuri roşii
Vin de Vin de calitate Vinuri cu denumi calitate cu denumire de superioară de origine Cules după (VS) controlată maturarea (DOC) deplină (DOCC-CMD) 10,0
11,0
11,5
4,5
4,5
4,5
<1,08 <1,20
<1,08 <1,20
< 1,08 <1,20
18 19
19 21
21 23
Notă: în anii cu condiţii nefavorabile se poate admite punerea în consum a vinurilor de co vinurilor de calitate superioară (VS), cu un extract sec nereducător mai mic cu 1 g/l.
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Vinuri de masă superioare (VMS), cu tăria alcoolică dobândită peste . 9,5% voi., aciditate totală minimă 4,5 g/l exprimată în acid tartric, extract sec nereducător minim 15 g/l la vinurile albe şi roze, 16 g/l la vinurile roşii. Punerea în consum a acestor vinuri se face de regulă, fără să se specifiec podgoria sau centrul viticol din care provin şi nici soiul de viţă de vie. Un loc aparte îl ocupă "vinul tulburel", care este vinul în curs de desăvârşire a fermentaţiei alcoolice, neseparat de drojdie, ce poate fi pus în consum până Ia sfârşitul anului de recoltă. Condiţiile de calitate: tăria alcoolică totală minimă 8,5%vol., din care alcool dobândit minim 3% voi.; sedimentul la centrifugarea vinului maxim 5%; aciditatea totală exprimată în acid tartric 4,5 g/l; extract sec nereducător 16 g/l (STP 29-92). în funcţie de tăria alcoolică potenţială, tulburelul poate fi de două calităţi: calitatea I cu 9,4% voi. alcool şi calitatea a Ii-a cu 8,5% voi. alcool. Tot din categoria vinurilor de consum curent face parte şi "vinulpelin", a cărui prezentare este redată la vinurile speciale aromatizate. Referindu-ne la categoria vinurilor de consum curent, acestea au o pondere însemnată în structura producţeie viti-vinicole din ţara nostră. Pe plan mondial, consumul de vinuri curente de masă înregistrează un declin evident şi ca urmare va trebui să orientăm producţia viti-vinicolă în direcţia vinurilor de calitate. 2.4.3.2. Vinurile de calitate > Din această categorie fac parte vinurile care se obţin din soiurile cu însuşiri tehnologice superioare (Fetească albă, Fetească neagră, Grasă de Cotnari, Tămâioasă românească, Furmint de Miniş, Sauvignon, Chardonnay, Pinot, Cabernet sauvignon etc), cultivate în areale viticole consacrate producerii vinurilor de calitate. Tăria alcoolică dobândită minimum 10% voi. Unele dintre aceste vinuri care se disting prin originalitatea însuşirilor calitative şi de compoziţie fizico-chimică, imprimate de locul de producere (arealul delimitat de producere), de soiul sau sortimentul de soiuri, de modul de cultură şi de tehnologia de vinificare, se pot încadra în categoria vinurilor de calitate superioară cu denumire de origine (VDOC). Vinurile de calitate pot purta denumirea de origine, cu condiţia ca aceasta să fie consacrată prin tradiţie şi prin caracteristicile calitative determinate de factorii naturali şi umani. Pot fi obţinute numai cu condiţia respectării unor norme bine precizate, referitoare la: arealul delimitat de producere, soiul sau sortimentul de soiuri, conţinutul în zahăr al strugurilor la recoltare, producţia maximă de struguri la hectar, procedeele de vinificare a strugurilor, tăria alcoolică naturală şi dobândita a vinului (Ordinul M.A.A. nr. 7/1993). în funcţie de nivelul lor calitativ şi caracteristicile fizico-chimice de compoziţie, vinurile de calitate pot fi (tabelul 2.5.): Vinuri de calitate superioară (VS), cu tăria alcoolică dobândită minimă de 10% voi., aciditate totală minimă exprimată în acid tartric 4,5 g/l, extract sec nereducător 18 g/l la vinurile albe şi roze, 19 g/l la vinurile roşii. Pentru a putea beneficia de denumirea de soi, vinurile de calitate superioară trebuie să conţină minimum 10,5% voi. alcool şi să provină în proporţie de cel puţin 85% din soiul indicat. 175
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Punerea în consum a vinurilor de calitate superioară (VS) se face specificându-se zona geografică de provenienţă. Exemplu: Colinele Dobrogei-Vin de calitate superioară, Terasele Putnei-Vin de calitate superioară, sau Colinele Tutovei-Vin de calitate superioară. Pot fi exportate sub denumiri generice ca: Country Wine, Landwein, Vin de Pays sau alte denumiri similare, cu menţionarea zonei geografice. Vinuri de calitate cu denumire de origine controlată (DOC), care se produc în areale viticole delimitate, din soiuri şi sortimente de soiuri nominalizate pentru această direcţie de producţie prin deciziile de atribuire a denumirilor de origine. Conţinutul strugurilor în zaharuri la recoltare, minimum 190 g/l. Condiţiile de calitate: tăria alcoolică dobândită minimă de 11% voi., aciditatea totală minimă exprimată în acid tartric 4,5 g/l, extract sec nereducător minim 19 g/l la vinurile albe şi roze, 21 g/l la vinurile roşii. Comercializarea vinurilor de calitate superioară cu denumire de origine controlată se face numai prin îmbuteliere, specificându-se denumirea de origine (podgoria, centrul viticol, eventual plaiul viticol) şi soiului sau sortimentului de soiuri din care provin. Vinurile de calitate cu denumire de origine controlată, trebuie să reprezinte în butelie 100% soiul din care provin. Atestarea se face prin degustarea de agreere a vinului. Dacă vinul este obţinut din două sau mai multe soiuri, degustarea de agreere se face pentru fiecare soi în parte înainte de asamblarea vinurilor. Această măsură de atestare a vinurilor de tipul DOC se corelează cu calitatea lor şi conduce Ia moralizarea atât a producătorilor, cât' şi a comerţului, privind diferenţierea preţurilor la vinurile de calitate. Vinuri cu denumire de origine controlata şi trepte de calitate (DOCC). Aceastea sunt vinuri de înaltă calitate cu denumire de origine controlată. Se produc în areale favorabile pentru cultura viţei de vie (podgoriile Cotnari, Pietroasele, Dealu Mare, Murfatlar, Târnave, Recaş etc), strict delimitate, din soiuri recomandate de înaltă calitate şi prin procedee de vinificare specifice. Treptele de calitate sunt determinate de mai mulţi factori: conţinutul în zaharuri al strugurilor la recoltare; proporţia de boabe stafidite pe ciorchine; atacul putregaiului nobil pe struguri. A fost adoptat sistemul german de atribuire a treptelor de calitate: - vinuri cu denumire de origine controlată şi trepte de calitate obţinute din struguri culeşi după maturarea deplină (DOCC-CMD), cu un conţinut în zaharuri minim de 196 g/l. Termenul folosit în limba germană este "volreijlese". Tăria alcoolică dobândită minimă 11,0% voi. la vinurile albe şi 11,5% voi. la vinurile roşii, extract sec nereducător minim 21 g/l pentru vinurile albe şi roze, 23 g/l pentru vinurile roşii. Denumirea treptei de calitate este "cules după maturarea deplina" (CMD); - vinuri cu denumire de origine controlată şi trepte de calitate obţinute din strugurii culeşi în stadiul de supramaturare (DOCC-CT), cu un conţinut minim în zaharuri de 220 g/l. Termenul folosit în limba germană "spătslese " (în traducere, spat = târziu, lese = cules). Pentru producerea vinurilor roşii, recoltarea strugurilor se poate face şi cu 204 g/l zaharuri. Denumirea treptei de calitate pentru aceste vinuri este cea de "cules târziu" (CT) sau de "cules selecţionat" (CS); 176
TRATAT DE VINIFICAŢIE
- vinuri cu denumire de origine controlată şi trepte de calitate obţinute din strugurii culeşi la înnobilarea boabelor cu atac de mucegai nobil sau culeşi la stafidirea boabelor (DOCC-CIB). Conţinutul minim în zaharuri este de 240 g/l. Termenul folosit în limba germană "beerenauslese". Pot fi valorificate sub menţiunea pe etichetă "cules la înnobilarea boabelor" (CIB). în tabelul 2.5. sunt prezentate principalele caracteristici fizico-chimice de compoziţie pe care trebuie să le îndeplinească vinurile cu denumire de origine controlată şi trepte de calitate. Atribuirea denumirii de 'origine la vinuri. Denumirea de origine a vinurilor intră în sfera dreptului internaţional, normele de legislaţie comunitară europene şi legislaţia naţională a fiecărei ţări. Atribuirea denumirii de origine se face la propunerea Oficiului naţional al viei şi vinului (O.N.V.V.) şi se aprobă de către M.A.A. Condiţiile care se cer a fi respectate, sunt ca strugurii să fie produşi în arealul delimitat pentru denumirea respectivă, iar vinificarea strugurilor, depozitarea vinului, condiţionarea, maturarea şi îmbutelierea lui să se facă în acelaşi areal de producere. In mod cu totul excepţional şi pe termen limitat se poate autoriza ca, pentru producerea unor astfel de vinuri, vinificarea strugurilor să se facă în unităţi specializate situate într-un areal de .producere alăturat celui în care au fost produşi strugurii. De asemenea, în cazurile speciale şi sub control strict, M.A.A. poate autoriza ca depozitarea şi îmbutelierea vinurilor cu denumire de origine controlată să fie făcută în afara arealelor delimitate de producere. Dreptul producătorilor de a folosi denumirea de origine pentru vinurile obţinute, se acordă anual prin "certificatul de atestare" întocmit de organele autorizate ale M.A.A. Certificatul respectiv poate fi retras atunci când se constată la producător sau la comerciant că vinul nu mai corespunde condiţiilor de calitate pentru denumirea de origine atestată. Producătorii au obligaţia să ţină evidenţa stocurilor de vinuri cu denumire de origine, înscriind într-un registru special toate livrările de vin făcute, până la limita cantităţilor certificate. 2.4.3.3. Alte tipuri de vinuri Aici sunt incluse vinurile care nu se regăsesc în legislaţia noastră oficială de clasificare a vinurilor, dar se produc şi se folosesc ca atare: vinurile tinere, cu caracter de noutate pentru consumatori (vinurile de tip "primeurs "); vinurile de drojdie şi vinurile de presă. Vinurile de tipul "primeurs" (primeur = noutate, în limba franceză). Acestea sunt vinuri tinere din noua recoltă, care se dau în ccmsum la scurt timp după producerea lor (primele două luni). Sunt apreciate de consumatori nu numai pentru însuşirile lor organoleptice (multă prospeţime şi fructuozitate), ci şi prin caracterul de noutate. Este cunoscut de exemplu în Franţa, vinul "primeur rouge de Beaujolais " obţinut din soiul Pinot noir, care se pune în consum începând cu a 3-a Joi a lunii noiembrie, după un ritual devenit tradiţional în regiunea viticolă Beaujolais. 177-
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
La noi în ţară podgorenii sunt preocupaţi de producerea vinurilor tinere, pe care să le consume imediat după terminarea fermentaţiei alcoolice. După ce la sfârşitul verii au terminat vinul vechi, prin luna august vinifică o parte din strugurii de la soiurile timpurii (Muscat Ottonel, Chasselas), pentru a-şi asigura vinul necesar până la noua recoltă. Dar nu aceasta este problema; vinurile de tipul "primeur " trebuie promovate şi la noi în marile podgorii, ca o posibilitate de valorificare a vinurilor tinere, încă din toamnă. Vinurile de presă. Se obţin prin suprapresarea boştinei, practică interzisă în vinificaţie. Vinurile rezultate sunt slab alcoolice (5-6% voi. alcool), foarte bogate în extract 40-60 g/l, aciditate fixă ridicată 8-9 g/l acid tartric, conţinut mare în potasiu, cantitatea de cenuşă depăşeşte2-3 g/l. Vinurile de drojdie. Se obţin prin presarea drojdiei de vin, cu ajutorul filtrului presă (3 Kg/cm2). Vinurile rezultate sunt slab alcoolice (4-6% voi. alcool), cu conţinut mic în acid tartric (< 2 g/l), bogate în fosfor (0,72 -0,82 P205/1), bogate în azot amoniacal, alcalinitatea cenuşei foarte slabă. Atât vinurile de presă, cât şi cele de drojdie nu pot fi date în consum şi trebuie trecute la distilare. 2.4.3.4. Vinurile speciale Din această categorie fac parte vinurile obţinute prin tehnologii speciale, de şampanizare, gazeificare, aromatizare etc. Materiile prime care se folosesc sunt următoarele: mustul şi vinul natural, mustul concentrat şi mustul alcoolizat, distilatul de vin, extractele din plantele aromate şi din fructe. Condiţia care se pune este ca în componenţa vinurilor speciale, vinul sau mustul natural să reprezinte cel puţin 75% în volume. > Vinurile spumante (şampanizate). Sunt vinuri efervescente la care C02 este în exclusivitate de origine endogenă. Se obţin prin a doua fermentare aşa zisă "secundară" a vinului apt pentru consum, în butelii sau prin fermentarea mustului de struguri proaspeţi în recipiente închise. Presiunea dioxidului de carbon în butelie, la produsul finit este > 0,35 MPa (3,5 bari, la temperatura de 20°C). La destuparea sticlei se produce o efervescenţă a vinului, însoţită de o spumare fină şi persistentă, datorită degajării C02 din masa vinului. Pentru ca vinurile spumante să beneficieze de denumirea de origine, trebuie ca ele să fie produse în arealele în care se obţin vinurile materie primă. Tot din categoria vinurilor spumante, fac parte: Vinurile de tipul "Cremant". Vinul "Cremant" este un derivat al şampaniei care spumează mai puţin şi are o presiune a C02 în butelie mai mică, de 2,5-3,0 bari. Astfel de vinuri spumante se produc în toate ţările viticole din U.E. (Reglementarea 1429/96 a U.E.). Strugurii sunt presaţi întregi, în limita randamentului de 100 kg must din 150 kg struguri. Fermentarea vinurilor materieprimă se face în butelii sau acratofoare. Turnat în pahare produce o spumă care se împrăştie repede, sub formă de "cremă" de unde şi denumirea de "Cremant". Producerea vinurilor spumante de tipul "Cremant", prin fermentare 'în acratofoare, a luat o mare amploare în ţările viticole din U.E., datorită 178
TRATAT DE VINIFICAŢIE
preferinţelor consumatorilor pentru vinurile efervescente. Preţurile fiind mai mici ca la şampanie, a făcut ca vinul de tipul "Cremant" să fie considerat adesea "şampania săracilor". Cel mai mare producător de vinuri spumante de tipul cremant este societatea spaniolă "Codorniu". Muşcaturile spumante. Sunt vinuri efervescente provenite din must de struguri cu aromă de "muscat". Condiţia este ca strugurii la recoltare să conţină minimum 180 g/l zaharuri. Fermentaţia mustului se face în acratofoare, până ce vinul realizează o tărie alcoolică dobândită de minim 6% voi. Presiunea C02 în butelie la produsul finit este de minimum 3 bari, la temperatura de 20°C. Cele mai reputate muşcaturi spumante, sunt muşcaturile italiene de Asti (Asti spumante). La noi în ţară astfel de vinuri se produc în podgoria Iaşi, la S.C. Agroindustriala Bucium. Vinurile perlante şi petiante. Acestea sunt vinuri efervescente de joasă presiune (1,0-2,5 bari, la temperatura de 20°C), cu tăria alcoolică dobândită minimă de 7% voi. şi tăria alcoolică totală de 9% voi. Vinul petiant (denumire din limba franceza, petillant = scânteietor), la care C02 este de origine endogenă, se obţine prin fermentarea mustului în acratofoare. Dezvoltă în sticlele în care este îmbuteliat o presiune cuprinsă între .1 şi 2,5 bari, iar la destuparea buteliei vinul degajă nişte bule de gaz fine, care scânteiază. Vinul perlant, la care C02 este de origine total sau parţial exogenă, dezvoltă în butelii o presiune de 1-2,5 bari. Când se toarnă în pahar, vinul "perlează" prin formarea unor bule mari de gaz translucide, care se degajă din masa vinului. > Vinurile spumoase (gazeificate). Sunt vinuri speciale efervescente la care C02 este total sau parţial de origine exogenă. Se obţin din vinurile apte pentru consum prin impregnarea cu dioxid de carbon artificial. Presiunea C02 în butelie la produsul finit este de minimum 2,5 bari, la temperatura de 20°C. La destuparea buteliei, efervescenţa vinului este de scurtă durată prin degajarea unor bule mari de gaz din masa vinului. > Vinurile aromatizate. Sunt vinuri speciale pe bază de vin natural sau must natural, obţinute prin adaus de extracte de plante aromate admise de legislaţia sanitară, în care predomină pelinul. Este interzisă folosirea aromelor sintetice. Din categoria vinurilor aromatizate fac parte, vinul pelin şi vermutul. Vinul pelin. Se obţine prin fermentarea mustului împreună cu pelinul sau a unor plante aromate în care predomină pelinul, eventual şi a unor fructe (gutui, mere). Se poate obţine şi din vin, în care se adugă extract alcoolic din aceleaşi plante aromate şi fructe, cu sau fără folosirea îndulcitorilor autorizaţi (zahăr, must concentrat, must tăiat). Vermutul (wermut = pelin, în limba germană). Se obţine din vinuri de calitate superioară (albe şi roşii), prin adaus de extracte de plante aromate în care predomină pelin, alcool alimentar, distilat din vin, must concentrat rectificat, caramel, administrate separat sau în amestec. Proporţia vinului care intră în compoziţia vermutului trebuie să reprezinte 75% din volumul produsului finit. Când la prepararea vermutului se foloseşte mustul" alcoolizat, proporţia de 75% se 179
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
socoteşte după ce s-a scăzut cantitatea de alcool folosită la alcoolizarea mustului. Tăria alcoolică dobândită a vermutului este de minimum 15% voi., dar nu mai mare de 18% voi. alcool. > Vinurile licoroase. Acestea sunt vinuri speciale tari şi dulci, cu 15 până la 22% voi. alcool şi minimum 80 g/l zahăr. Se obţin din must sau vin, precum şi prin amestecul acestora, cu adaus de distilat de vin 52-86 % voi. alcool, spirt alimentar 96% voi. alcool, mistel sau must concentrat rectificat. O parte din tăria alcoolică a vinurilor licoroase trebuie să provină din fermentarea zaharurilor din struguri (minimum 4% voi. alcool). Punerea în consum a vinurilor licoroase se face numai prin îmbuteliere. Vinurile tip aperitiv. Sunt vinuri speciale tari 18-35% voi. alcool, aromatizate şi colorate cu diferiţi ingredienţi naturali sau sintetici. Se prepară după anumite reţete bine stabilite şi pot fi de tipul Bitter, Floris, Marsala etc. Materiile prime folosite la prepararea lor sunt următoarele: vinul natural, distilatul din vin sau alcoolul alimentar, mustul concentrat rectificat, maceratele de plante aromate, caramel, esenţă de vanilie, apă dedurizată. Se dau în consum sub diferite denumiri comerciale: Felix, Păltiniş, Mureş, Segarcea, Danubiana etc. Vinurile amărui tip Bitter. Acestea au tăria alcoolică de 18-30% voi. şi gust amărur. Se prepară pe bază de vin natural, alcool alimentar, arome cu gust amar, coloranţi naturali sau sintetici, zahăr caramel. Denumirile comerciale: Bitter tip Zarea, Covasna, Timiş, Mamaia, Astoria etc. Vinurile aperitiv de tipul Marsala. Au tăria alcoolică de 18-20% voi., conţinut în zahăr 5-22%, compuşi aromaţi cu gust specific (de banane, mandarine, cafea), culoare chihlimbarie mai mult sau mai puţin intensă, în funcţie de durata de învechire (minimum 4 luni, până la 5 ani). Se prepară prin cupajarea vinurilor albe seci, vinurilor alcoolizate şi mistelurilor, raportul de cupajare 1:1:1, după reţete bine stabilite. Cele mai renumite sunt aperitivele italiene: Marsala vergini, Marsala fine, Marsala superiori, Marsala speciali. > Alte vinuri speciale. Aici se încadrează băuturile efervescente slab alcoolice de tipul "petillant de raisins", "weine-cooler", "vinifruct" şi vinurile medicinale. Băutura spumantă de tipul "petillant de raisins". Se obţine din mustul de struguri fermentat în rezervoare cu presiune, până la maximum 3% voi. alcool. Presiunea C02 în butelie, la produsul finit este de minimum 2,5 bari la temperatura de 20°C. Băutura spumantă de tipul "Wine-Cooler" (vin răcoritor). Reprezintă un produs slab alcoolic (5-6,0% voi. alcool), efervescent cu C02 de origine exogenă, presiunea minimă în butelie fiind de 1,5 bari la temperatura de 20°C. Se realizează pe bază de vin natural, must concentrat, must suprasulfitat, prin diluţie cu apă demineralizata şi impregnare cu C02. Băutura spumantă cu arome de fructe "Vinifruct". Se obţine prin fermentaţia secundară a vinurilor naturale, cu adaus de zahăr şi sucuri de fructe (vişine, căpşuni, citrice, conuri de brad). Fermentaţia secundară se face în butelii 180
TRATAT DE VINIFICAŢIE
sau aeratofoare. Tăria alcoolică dobândită 7-8% voi., iar presiunea C02 în butelie la produsul finit 2,5-3,0 bari. Astfel de vinuri speciale cu arome de fructe, se produc la S.C. VERITAS-Panciu. Vinurile medicinale. Sunt vinuri speciale tonice, preparate pe bază de vinuri naturale roşii bogate în polifenoli, la care se adaugă diferiţi compuşi chimici tonifianţi şi alte ingrediente. 2.4.3.5. Vinurile de hibrizi Din această categorie fac parte vinurile rezultate din strugurii hibrizilor direct producători vechi americani (Noah, Delaware, Othello, Isabelle) şi hibrizii vechi europeni (Terras, Seibel, Couderc) care se mai cultivă în gospodăriile ţărăneşti, în afara arealelor viticole consacrate. Sunt vinuri de calitate inferioară, slab alcoolice (6-8% voi. alcool), cu aromă şi gust foxat sau erbaceu, bogate în antociani diglucozidici şi lipsite de aciditate. Astfel de vinuri sunt destinate consumului familial. De regulă, vinurile de hibrizi se distila pentru obţinerea alcoolului de origine viticolă, sau se folosesc la fabricarea oţetului de vin. Numai prin excepţie pot fi comercializate pentru consum, cu condiţia de a purta pe etichetă denumirea de "vin de hibrizi". Amestecul de vin nobil cu hibrizi, va fi considerat vin de hibrizi şi valorificat ca atare. 2.4.4. Produsele pe bază de vin Din categoria produselor pe bază de vin fac parte: vinul alcoolizat, distilatul de vin, vinarsul, rachiul de vin, brendy de vin şi oţetul de vin. Vinul alcoolizat. Se obţine din vinurile naturale seci, prin adausul de distilat de vin. Tăria alcoolică este cuprinsă între 18 şi 24% voi. alcool. Alcoolizarea vinului se face după ce a fost tras de pe drojdie şi eventual bentonizat. Gustul vinului alcoolizat trebuie să fie plăcut, armonios şi catifelat, fără să se evidenţieze caracterul arzător al distilatului adăugat. Distilatul de vin. Este produsul care rezultă prin distilarea vinurilor seci de consum curent sau a vinurilor de calitate superioară. Tăria alcoolică a distilatului de vin este cuprinsă între 52 şi 86% voi. alcool şi aceasta se obţine prin dublă distilare. Distilatul de vin se foloseşte pentru obţinerea vinarsului şi rachiului de vin. La caracterizarea băuturilor obţinute prin distilare, O.I.V. a dat o definiţie mai largă pentru distilatul de vin: "lichidul alcoolic care se obţine prin distilarea directă a vinului, vinului alcoolizat sau redistilarea unui distilat de vin". Titrul alcoolmetric minim 86% voi., conţinutul în substanţe volatile >125 g/hl alcool absolut (100% voi.) şi conţinutul în metanal, maxim 200 mg/hl alcool absolut. Vinarsul (coniacul). Se obţine prin învechirea distilatelor de vin, după metoda din Cognac (Franţa), în butoaie de stejar cu capacitatea maximă de 500 litri, timp de cel puţin un an. Urmează diluţia distilatelor de vin, prin procedeele tehnologice admise, pentru a fi aduse la tăria alcoolică de comercializare de 3645% voi. alcool. 181
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA____________________________________
Rachiul de vin. Se obţine din distilatul de vin, prin diluarea cu apă dedurizată, pentru a fi adus la tăria alcoolică de comercializare de 25 sau 30% voi. alcool. Este folosit distilatul tânăr sau învechit de vin, la care se adaugă o serie de bonificatori autorizaţi (STP 52-92). Brandy de vin (Weinbrandy). Este o băutură spirtoasă obţinută din rachiul de vin în amestec sau nu cu distilatul de vin minim 94,8% voi., alcool; condiţia este ca titrul alcoolmetric imprimat de distilat să nu depăşească 50% din titrul alcoolic general al produsului. Băutura urmează să fie învechită în vase de stejar minim 1 an, sau minim 6 luni dacă vasul este mai mic de 1000 litri. Oţetul de vin. Reprezintă produsul alimentar care se obţine prin fermentaţia acetică a vinului, sau a unui amestec fermentescibil în care vinul trebuie să reprezinte minimum 70% în volume. Aciditatea oţetului se exprimă în acid acetic şi trebuie să fie de minimum 60 g/l. 2.4.5. Produsele obţinute din valorificarea coproduselor La vinificarea strugurilor rezultă ca subproduse (coproduse), cantităţi mari de tescovină_şi drojdie de vin. Valorificarea acestora se impune, atât din punct de vedere economic, cât şi ecologic deoarece pot constitui surse de poluarea a mediului. în mod obişnuit, valorificarea tescovinei şi drojdiei de vin se face prin distilare în vederea recuperării alcoolului. Este interzisă folosirea tescovinei şi a drojdiei la obţinerea vinului prin adaus de zahăr (vinul al doilea), practică frauduloasă care se mai întâlneşte uneori în unităţile de vinificaţie. Tescovina (marcul de struguri). Reprezintă fracţiunea solidă care rezultă în urma presării boştinei. Cantitatea de tescovină care rezultă se socoteşte, în medie de 12,5 kg/hl de vin. Tescovina poate fi proaspătă nefermentată sau fermentată. Ea conţine resturi de zahăr, alcool, tanin, antociani. Toate aceste componente pot fi extrase şi valorificate. Reziduul care rămâne se foloseşte ca îngrăşământ, prin compostare; poate fi uscat şi utilizat drept combustibil solid. Drojdia de vin. Reprezintă depozitul care se formează la fundul vaselor în urma fermentaţiei alcoolice, a limpezirii mustului înainte de fermentare, depozitării şi păstrării vinurilor, tratamentelor care se aplică la vinuri. Cantitatea de drojdie care rezultă, variază între 3 şi 5 litri/hl de vin. In funcţie de categoria de calitate a vinurilor, drojdia poate conţine 4-8% voi. alcool. Produsele care rezultă din valorificarea drojdiei de vin şi tescovinei (marcului de struguri), sunt următoarele: Alcoolul de origine viticolă. Este alcoolul obţinut prin distilare şi rectificare pornind de la vin, drojdie de vin, tescovină de struguri, inclusiv stafidele şi strugurii prospeţi, după o fermentare prealabila. Titrul alcoolmetric 95-96% voi. Rachiul de drojdie. Reprezintă băutura spirtoasă obţinută prin distilarea drojdiei de vin, la minim 85% voi. alcool şi cu un conţinut maxim de metanol de 1500 g/hl alcool absolut (100% voi.). Aducerea produsului la tăria alcoolică de comercializare (30-36% voi. alcool) se face prin cupajare cu alte rachiuri de 182
TRATAT DE VINIFICAŢIE
drojdie, sau prin diluare cu apă dedurizată; apa dedurizatâ putând reprezenta cel mult 15% din volumul distilatului (S.T.P. 409-92). Rachiul de drojdie este băutura spirtoasă cea mai apreciată în Elveţia. Spuma de drojdie. Se obţine tot prin distilarea drojdiei de vin, cu separarea fracţiunilor (frunţilor şi cozilor). Urmează maturarea distilatului de 86% voi. alcool în vase de stejar, cel puţin 3 luni. Aducerea produsului la tăria alcoolică de comercializare de 36 sau 40% voi., se face prin adaus de apă dedurizată. Se admite şi folosirea bonificatorilor. Rachiul de tescovină. Reprezintă băutura spirtoasă obţinută prin distilarea tescovinei de struguri fermentate, cu sau fără adaus de apă, la o concentraţie minimă de 86% voi. alcool. Conţinutul distilatului în substanţe volatile trebuie să fie > 140 g/l alcool absolut (100% voi.), iar conţinutul maxim în metanol de 1000 g/hl alcool absolut (100% voi.). Aducerea produsului la tăria alcoolică de comercializare de 24 sau 30% voi. se face prin adaus de apă dedurizată (S.T.P. 498-92). Rachiul de stafide. Este băutura spirtoasă care se obţine prin distilarea, la un titru alcoolmetric minim de 94,5% voi., a extractului de boabe de stafide fermentat. Produsul are gustul şi aroma provenită de la materia primă. Rachiul de struguri Rezultă prin distilarea vinului obţinut din strugurii proaspeţi. Distilatul trebuie să conţină minim 86% voi. alcool, substanţe volatile < 200 g/hl alcool absolut şi maxim 500 g/hl alcool metilic absolut (100% voi.). Pichetul. Este produsul obţinut prin epuizarea (spălarea) cu apă a tescovinei proaspete sau fermentate, pentru recupararea resturilor de zaharuri şi de alcool. Poate fi folosit numai pentru industrializare, la producerea alcoolului de origine viticolă şi a oţetului. Nu se comercializează pentru consumul uman. Cantităţi mari de pichet se obţin, prin fermentarea alcoolică a drojdiei de vin în amestec cu zahăr industrial. BIBLIOGRAFIE Allen M.S. Lacey M.J., Harris R.L., Vance Brown W., 1991 - Contribution of methoxypyrazines to Sauvignon blanc wine aroma. Ann. J. of Enol. and Vitic, no. 2, pp. 109-112. Chatonnet P., Boidron N.J., Dubourdien D., 1992 - Origine microbiologique des ethylphenols dans Ies vins rouges. Raport des activites de recherches 1990-1992. Inst. d'Oenologie Bordeaux, pp. 118-120. Cotea D.V., Cotrău A., Cotrău M., Cotea Victoria, Proca Măria, 1973 - Studiul influenţei unor factori asupra formării hidroximetilfurfuralului în vinuri. Luc. Şt. Inst. Agron. laşi, pp. 161-167. Cordonnier R., 1971 - Les aromes des vins et des eaux-de-vie, leur formation et leur âvolution. Bull. O.I.V. voi. 44, pp. 1128-1148. Damberger Viktoria, Netzer Michaela, Bandion F., 1998 - Zur beurteilung des Magnesiumgeheltes in osterreichischen weinen. Rev. Mitteilungen, no.6, pp.208212. Delfini C, Cervetti F., 1991 - Metabolic and technological factors effecting acetic acid production by yeasts during alchoolic fermentation. Rev. Die Wein-Vissenschaft, no. 6, pp. 142-150.
183
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA De Freitas V., 1995 - Recherches sur Ies tanins condenses: aplication a l'etude des structures et proprietes des procyanidines du raisin et du vin. These doct., Univ. Bordeaux II. Dincă M., Ungurenaşu Tinca, Ţârdea C, Simion Catinca, 1977 - Conţinutul în microelemente al vinurilor din podgoria Cotnari. Luc. Şt. Inst. Agron. laşi, seria Hortic, pp. 51-52. Di Stefano R., Cravero M.C., 1990 - Origini degli acidi vanilico e siringico dei vini. Rev. di Vitic. et di Enol., no. 2, pp. 47-52. Dugelay I., Gunata Z., Sapis J.C., Baumes R., Bayonove C, 1992 - Etude de l'origine du citronellol dans Ies vins. Journal Intern, des Sciences de la Vigne et du Vin, no. 3, pp. 177-184. Eschenbruch R., 1974 - Sulfite and sulfide formation during winemaking. Am J. Enol. and Vitic, no . 25, pp. 157-161. Eschnauer R.H.,1992 - Zur herkunft von blei in wein. Die Wine-Wissenschaft, no. 6, pp. 210-215. Fabre S., 1994 - Destination de l'oxigene consomme par le vin. Rev. des Oenologues, no. 71, pp. 23-26. Feuillat M., 1994 - Origine et roles oenologiques des colloides de levures. Rev. des Oenologues, no. 73, pp. 15-19. Gaian Vallejo M., Martin Minchero R., Perez Rodriguez L, Munzo Cueto J.M., 1991 Rheological behaviour of rectified concentrated grape musts. Journal of Wines Research, no. 3, pp. 183-189. Glories Y., 1984 - La couleur des vins rouges, Ies equilibres des anthocyanes et des tanins. Rev. Connaissances de Vigne et du Vin, no. 3, pp. 195-217. Hupf H., Jugel H., 1992 - Biogene amine in wein, erfahrungen in rahmen der verbrazcherschutzes. Deutsche Rebensnithe Rundschau, no. 2, pp. 382-387. Hupf H., Habernegg R., Albrecht M., 1998 - Zum Borsăure-gehalt von wein ergebnisse von ICP-OES-Untersuchungen im Rahmen der weinkontrolle. Rev. Mitteilungen, no.6, pp.214-222. Ingargiolo Marie-Claire, Bertrand A., 1992 - Origine des amines biogenes dans Ies vins. O.I.V., F.V. no. 896. Ingargiolo Marie-Claire, 1992 - Etude du carbamat d'ethyle dans Ies vins. These doct., Univ. Bordeaux II. Jaulmes P., 1967 - Utilisation du gaz carbonique et de l'azote en oenologie et dans l'industries dujus de raisins. Bull. O.I.V. voi. 40/147. Jeandet P., Bessins R., Sbaghi M., Meunier P., 1994 - Occurrence of a resveratrol fi-Dglucoside-in wine: preliminâry studies. Rev. Vitis, no.33, pp. 183-184. Kontek A., 1975 - Factori ai vinificaţiei primare care influenţează aciditatea volatilă a vinului. An. I.C.V.V. voi. VI, pp. 385-397. Kontek Adriana, Sarani F., Moutounet M., 1994 - Galloylated catechins and procyanidins conteentin grapes and red wines. An. I.C.V.V. voi. XIV, pp. 425-432. Lazaro Amela, Lopez Rica J.M., 1991 - Influencia de las levaduras sobre et contenido de ac/dos fenolicos de ros vinos. Agron y Tech. de alim., no. 3, pp. 393-399. La Notte E., Liuzzi V.A., Eşti M., 1992 - // componenţi polifenolici del vino (nota II): gli antociani in relazione a differenti sistemi di vinificazione. Rev. Vignevini, no. 10, pp. 49-55. Malik F., Buchtva V., Sajbidos J., 1995 - Changements de la teneur en acides amines pendant la fermentation et l'elevage des vins mousseux. Rev. Vinohrad, no. 2, pp. 34-36. Mc Kinnon A.J., Cattrall R.W., Scollary G.R., 1992 - Aluminium in wineits masurement and identification of major sources. Am. J. of Enol. and. Vitic, no. 2, pp. 166-170. Mujdaba F., Stoian V., Şandru V., Ion Doina, Moga Antonela, 1975 - Cercetări asupra potenţialului oxido-reducător al vinurilor şi a factorilor care determină evoluiţia sa. An. I.C.V.V., voi. VI, pp. 466-480.
184
TRATAT DE VINIFICAŢIE Ough C.S., Huanz Z., Steven D., 1991 - Aminoacid uptake by from commercial yeasts at two different temperatures of growth and fermentation effeets on urea excrettion and realisation. Am. J. of Enol. and. Vitic, no. 1, pp. 26-40. Ough C.S., 1993 - Lead in wines. Am. J. of Enol. and. Vitic, no. 4, pp. 464-467. Pallotta U., Carnacini A., 1986 - / componenţi dell'aroma dei vini. Atti Accad. Ital. della Vite e del Vinos, voi. XXXVIII, pp.43-65. Popa Ileana, Babeş S., Aldea Aurelia, Buia I., Moraru Dorina, 1994 - Cercetări asupra conţinutului în acetaldehidă a vinurilor spumante produse în podgoria Tâmave. An. I.C.V.V., voi. XIV, pp. 479-490. Popescu V.I., Neagu V., loniţă Valeria, Drăgan Elvira, 1986 - Evoluţia vinurilor roşii în funcţie de condiţiile de elaborare. An. I.C.V.V., voi. XI, pp. 287-302. Puig P., 1992 Les phenols dans Ies vin. Rev. des Oenologues et des Tech. Vitivinicoles, no. 65, pp. 19-22. Radier F., 1976 - Degradation de l'acide sorbique par les bacteries. Bull. O.I.V., voi. 49/545-546, pp. 629-635. Rapp A., Versini G., 1996 - Fluchtinge phenolische verbindungen in wein. Deutche Lebenjnittel-Rundschau, no. 2, pp. 42-48. Ribereau-Gayon P., 1991 - Le vin. Presses Universitaire de France, Paris. Saitta M., Dugo G., Bambara H., Picciolo F., Bresciana G., Meii V., 1992 - Profili aromatici di vini siciliani. Rev. Vignevini, no. 7-8, pp. 64-67. Solaha Mautsopoulu J.M., Voudouri Tsoukala M., 1991 - Aniones chlore et sodium dans les vins. Problemeses poses aux echanges intemationaux. Bull. O.I.V., voi. 64/723-724, pp. 363-388. Sauciuc J., Sandu Viile Gabriela, 1975 - Conţinutul în acid citic al vinurilor din podgoriile laşi şi Cotnari. An. I.C.V.V., voi. VI, pp. 535-541. Scalbert A. (editor), 1993 Polyphenolic phenomena. I.N.R.A. Edittions, Paris. Singleton V.L., Transdales E.R., 1992 - Antocyanin-tanin, interaction explaining differences in polymeric phenols between white and red wins. Am. J. of Enol. and Vitic, no. 1, pp. 63-70. Surh Young Joon şi colab., 1999 - Cancer Lettre, no.140, pp.1-10. Terrier A., 1972 - Les composes terpeniques dans l'arome des raisins et de vins de certaines varietes de Vitis vinifera. These doct., Univ. Bordeaux I. Thomson H.R. (editor), 1993 - The chemestry of naturalproducts. Blackie Acad., S.U.A. Ţârdea C, 1964 Formarea acidului lactic în vinurile albe seci şi demiseci. An. Şt. ale Univ. "Al. I. Cuza" laşi, sec. II, t. X, fasc 1, pp. 193-196. Ţârdea C, 1971 - Observaţii asupra antocianilor diglucozidici la soiurile de viţă de vie roditoare (Vitis vinifera sativa). Rev. Cercet. Agron. în Moldova, luna martie, pp. 8589. Ţârdea C, Popescu C, Dincă Magdalena, 1971 - Observaţii asupra acidităţii volatile la vinurile de Cotnari. Rev. Indust. Aliment., no. 4, pp. 213-216. Ţârdea C, Puşcă I., Lazăr M., 1975 - Cercetări cu privire la conţinutul în aminoacizi al vinurilor din podgoria Panciu. Lucr. Şt. Inst. Agron. laşi, pp. 73-75. Usseglio Tomasset L, 1989 - Chimie oenologique. Tec. Et doc, Lavoisier, Paris. Vivas N., Zamora F., Glories Y., 1993 - Incidence de certaines facteurs sur le potentiel dioxidoreduction dans les vins. Journal International des Sciences du Vigne et du Vin, no. 1, pp. 23-34. Wagner K., Rapp A., 1999 - Ober den einfluss der hefe auf die bildung von 2phenylenthanol bei der alkoholischen gărung. Rev. Deutche LebensmittelRundschau, no.8, pp.304-309. X X X - Legea viei şi vinului, nr 67/1997. X X X Colecţia de standarde tehnice profesionale (STP) pentru vinuri şi băuturi alcoolice, elaborate de M.A.A. X X X - Standardul român (S.R.) nr 84-1998, pentru vin.
185
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
WKSBaMsamatmm&m:: ...
:. ::■ ■;. -.■. . .:. . ■ ■ ■■ . . : : - - L : - : .................... :... -^M,^. ,^: ..............■:,,.:■:/:.:. ..... : .,- ..... _____ „. __________ : ____________
CAPITOLUL 3
PREGĂTIREA CAMPANIEI DE VINIFICARE A STRUGURILOR Recoltarea şi vinificarea strugurilor se face în perioada de toamnă, lunile septembrie octombrie, când în agricultură volumul de lucrări este cel mai mare. Cheltuielile cu recoltarea şi vinificarea strugurilor se ridică la peste 40% din totalul cheltuielilor de producţie din viticultură. Pe de altă parte, campania de vinificare" se desfăşoară într-un termen scurt de cea. 3 săptămâni, deoarece soiurile pentru struguri de vin se maturează în perioada 15 septembrie-10 octombrie. în această perioadă scurtă de timp se recoltează şi se vinifică circa 2 milioane tone de struguri. Pentru a se limita pierderile de producţie prin întârzierea culesului şi a se realiza o prelucrare corespunzătoare a strugurilor, este necesară pregătirea din timp a campaniei de vinificare. Pregătirea campaniei de vinificare se face prin întreprinderea următoarelor acţiuni tehnice şi organizatorice: • verificarea şi repararea utilajului vinicol; • repararea, condiţionarea şi litrarea vaselor, cisternelor, bazinelor; • pregătirea spaţiilor pentru vinificarea strugurilor şi depozitarea vinului (cramele, pivniţele); • pregătirea mijloacelor de transport a strugurilor (remorcile basculante, benele, ciuberele); • aprovizionarea cu piesele de schimb pentru utilajul vinicol, mijloacele de transport a strugurilor, echipamentele electrice şi de automatizare aflate în dotare; • aprovizionarea cu materiale necesare pentru recoltarea strugurilor (lădiţe, coşuri de nuiele, găleţi de plastic, saci de polietilenă, cuţite pentru recoltare); • aprovizionarea cu materiale consumabile în cramă şi pivniţă (lacuri antiacide, detergenţi, vopsele, bentonită, S02, acid tartric, levuri selecţionate, preparate enzimatice etc); • instalarea mijloacelor de protecţie a muncii la utilajele vinicole, echipamentele electrice, spaţiile de fermentaţie, bazinele în care se colectează drojdia de vin şi tescovina. 186
TRATAT DE VINIFICAŢIE
3.1. PREGĂTIREA UTILAJELOR DE VINIFICAŢIE Acţiunea de pregătire a utilajelor pentru vinificaţie trebuie să înceapă de fapt, îndată după încheierea campaniei de vinificare din anul precedent, astfel încât în preajma noii campanii să rămână numai verificarea funcţionării lor. 3.1.1. Buncărele pentru recepţia strugurilor Acestea pot fi din beton sau metalice. Pregătirea constă în spălarea cu apă prin frecare cu peria, pentru înlăturarea resturilor organice rămase din campania de vinificare anterioară, urmată de recondiţionarea lor. La buncărele din beton, se recondiţionează suprafaţa interioară (betonul fisurat, măcinat, coşcovit) şi se sclivisesc din nou. La buncărele metalice care nu sunt din inox, se curăţă cu peria de sârmă stratul vechi izolator de vopsea şi se revopsesc cu lacuri acidorezistente. Şnecul elicoidal transportor de la fundul buncărului, după ce s-a curăţat de resturile organice, trebuie conservat prin acoperire cu un strat subţire de vaselină. Grupul de acţionare a şnecului transportor, alcătuit din 1-2 motoare electrice trifazate, reductoare mecanice de turaţii şi curele de transmisie, trebuie revizuit şi trecut în conservare prin înfăşurare cu folie de polietilenă. 3.1.2. Utilajele pentru zdrobirea strugurilor Din această categorie de utilaje fac parte zdrobitoarele simple (moriştile), zdrobitoarele-desciorchinătoare şi zdrobitoarele-desciorchinătoare cu pompă (egrafulopompele). Pregătirea lor constă în următoarele: la sfârşitul campaniei de vinificare a strugurilor se curăţă de resturile organice, prin spălare cu apă sub presiune (cu furtunul); revizuirea prin demontarea părţilor componente şi înlocuirea pieselor active uzate sau deteriorate (valţuri, palete, roţi dinţate, rulmenţi, cilindri separatori); revopsirea coşului de alimentare cu struguri şi a paletelor desciorchinătorului cu lacuri acidorezistente; acoperirea cu un strat protector de vaselină a valţurilor, pistonului, tijelor şi clapelor pompei pentru mustuială. Electromotorul care acţionează zdrobitorul este trecut în conservare. 3.1.3. Utilajele pentru separarea mustului Astfel de utilaje sunt: linurile din lemn ţărăneşti, linurile supraînălţate din beton, camerele scurgătoare tip "Blachere" din beton sau metal, scurgătoarele compresoare cu şnec înclinat, scurgătoarele verticale cu membrane perforate, presele. Diversitatea lor, necesită multiple operaţiuni de întreţinere. Linurile din temn ţărăneşti, se curăţa de resturile organice prin spălare cu apă şi frecare cu peria de paie, se înlocuiesc părţile deteriorate şi în final sunt dezinfectate prin pulverizare cu o soluţie de S02 concentraţie 1%.' 187
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRPEA ____________________________________
Linurile supraînălţate din beton şi camerele scurgătoare tip "Blachere", se pregătesc prin recondiţionarea suprafeţelor interioare (repararea porţiunilor cu betonul măcinat sau coşcovit), urmată de sclivisirea lor; refacerea stratului izolator prin badijonarea cu o soluţie de acid tartric concentraţie 10%. Grătarele din lemn aflate în interiorul linului sunt reparate, curăţate de resturile organice prin spălare cu apă şi frecare cu peria, dezinfectate cu o soluţie apoasă de S02 concentraţie 1%. Scurgătoarele - compresoare cu şnec, sunt curăţate de resturile organice, iar zonele cu început de oxidare (apariţia ruginei) se freacă cu peria de sârmă şi se izolează prin acoperire cu lacuri acidorezistente. Şnecul scurgătorului este conservat prin acoperire cu un strat subţire de vaselină. Presele orizontale (mecanizate sau pneumatice), sunt curăţate de resturile organice prin spălare cu apă sub presiune, revizuite prin demontarea părţilor mobile şi înlocuirea pieselor uzate sau deteriorate. Coşul presei, jgeaburile metalice, se curăţă de vopseaua anterioară prin frecare cu peria şi se revopsesc cu lacuri acidorezistente. Axul presei se revopseşte până în dreptul filetului, iar porţiunea filetată este protejată prin acoperire cu un strat subţire de vaselină. In cazul preselor pneumatice, burdufurile din cauciuc sunt demontate, spălate cu o soluţie de bicarbonat de sodiu concentraţie 10% şi păstrate întinse pe rafturi. Presele verticale cu şurub (teascurile simple sau cu cap hidraulic), sunt spălate cu multă apă, coşurile demontate, reparate, curăţate prin frecare cu peria de paie şi leşie fierbinte de sodă de rufe. Postamentul presei şi părţile metalice ale coşului care vin în contact cu mustul, sunt izolate prin acoperire cu lacuri acidorezistente. Axul presei (şurubul) şi capul hidraulic se conservă cu un strat subţire de vaselină şi înfăşurare cu folie de polietilenă. Presele cu acţiune continuă, sunt revizuite periodic prin demontare, în vederea înlocuirii pieselor uzate sau deteriorate. La sfârşitul campaniei de vinificare trebuie curăţate de resturile organice prin spălare cu multă apă, iar şnecurile interioare sunt conservate prin acoperire cu un strat subţire de vaselină. Părţile exterioare ale presei se revopsesc, după care întreaga presă se protejează prin acoperire cu o husă de polietilenă. 3.1.4. Benzile transportoare La sfârşitul campaniei de vinificare benzile pentru evacuarea ciorchinilor şi tescovinei sunt demontate, curăţate de resturile organice prin spălare cu apă şi sunt înlocuiţi racleţii uzaţi. După ce sunt revizuite, benzile transportoare din cauciuc se introduc într-o soluţie de bicarbonat de sodiu concentraţie 10%, pentru a-şi recăpăta elasticitatea. Păstrarea benzilor transportoare se face în magazii uscate, strânse în valuri.
188
TRATAT DE VINIFICAŢIE
3.1.5. Pompele Se revizuiesc prin curăţarea dispozitivelor de aspiraţie şi refulare, controlul punctelor de ungere şi înlocuirea garniturilor uzate. Părţile active (pistoanele, alveolele) se conservă prin acoperire cu un strat subţire de vaselină. Pompa împreună cu electromotorul care o acţionează, dacă nu este folosită o perioadă de timp, se protejează prin acoperire cu o husă de polietilenă. 3.1.6. Furtunurile şi conductele Sunt spălate în interior prin circulaţia apei cu' sodă calcinată şi dezinfectate cu o soluţie apoasă de S02 concentraţie 1%. Furtunurile din cauciuc care rezistă până la 110°C, pot fi dezinfectate şi cu vapori fierbinţi de apă. Furtunurile din PVC care nu suportă căldura (se înmoaie la 50-60°C), se dezinfectează numai cu soluţie de S02. Pentru curăţarea în interior a furtunurilor se folosesc bilele din burete spongios, care se circulă forţat sub presiunea apei (curăţire mecanică). La fel se procedează şi pentru curăţirea conductelor din metal, sticlă sau PVC. Păstrarea furtunurilor se face prin suspendarea lor sau întise pe poliţe în cramă sau pivniţe. Nu se păstrează sub formă de colaci, deoarece se grăbeşte fisurarea furtunurilor. 3.2. PREGĂTIREA VASELOR DIN LEMN Folosirea vaselor din lemn este o practică foarte veche în vinificaţie. Chiar dacă în ultima vreme şi-au făcut loc cisternele, ca recipienţi de mare capacitate, vasele din lemn rămân de neînlocuit pentru calitatea vinurilor. Lemnul este un material compozit natural în care fibrele celulozice sunt fixate într-o matrice de lignină. Aceasta îi conferă rezistenţă, elasticitate, porozitate mică şi conductivitate termică scăzută (de 5-10 ori mai mică decât cea a metalelor). Pentru confecţionarea vaselor se foloseşte lemnul de stejar, mai rar cel de dud sau de salcâm. Numai pentru confecţionarea căzilor, ciuberelor şi benelor pentru transportul strugurilor se foloseşte lemnul de conifere. 3.2.1. Vasele din lemn de stejar Trei sunt speciile de stejar folosite pentru confecţionarea vaselor: stejarul pedunculat (Quercus robur) cu lemnul relativ poros, bogat în tanin şi sărac în compuşi aromaţi, care creşte pe solurile argiloase umede; stejarul sesil {Quercus petraea) cu lemnul mai puţin poros, sărac în tanin şi bogat în compuşi aromaţi, care creşte pe solurile pietroase mai puţin compacte; stejarul pufos {Quercus pubescens) care creşte în amestec cu celalte specii, ocupând staţionarele mai calde şi mai uscate, cu lemnul dens, a cărui compoziţie chimică este mai puţin cunoscută (Feuillat M. şi colab., 1994). Mai mult de 150 de ani sunt necesari pentru ca un stejar să ajungă la t maturitatea de a furniza lemnul bun pentru confecţionarea vaselor. Se foloseşte 189
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
numai trunchiul, cu grosimea mai mare de 50 cm în drametru. Tăierea arborilor se face iarna pe timp uscat. Anumite defecte şi boli fac lemnul inutilizabil şi anume: prezenţa nodurilor cu ty > 5 mm, fibre celulozice întortochiate, crăpături longitudinale cauzate de ger, atacul unor ciuperci care schimbă culoarea lemnului. Randamentul de exploatare este mic, de numai 20-25%. Din 4-5 m3 lemn de stejar, rezultă 1 m3 de doage, iar dintr-un metru cub de doage cu umiditatea de 1218%, se confecţionează 10 vase cu capacitatea de 210-230 litri (butoaie). Tipurile de vase. în funcţie de capacitate şi de utilizarea lor, vasele din lemn se clasifică în: butoaie, budane, căzi, deje, ciubere. Butoaiele. Sunt vase din lemn de capacitate mică 300-1500 litri, care se utilizează pentru transportul vinului, păstrarea şi învechirea vinurilor de calitate, învechirea distilatelor de vin. Butoaiele au formă regulată şi simetrică, aproape cilindrică uşor bombată la mijloc; generatoarea suprafeţei laterale este convexă, iar diametrul mare al corpului se află la mijloc. Sunt prevăzute cu două funduri circulare, eventual ovale. în partea cea mai bombata prezintă un orificiu cu 0 de 5-6 cm denumit vrană, pentru umplere şi golire. Cerinţele tehnice (STAS 2684-74): să fie solid construite şi etanşe, rezistente la uzură şi la schimbările de formă în condiţii normale de folosire; să nu prezinte deformări sau proeminenţe la interior care să împiedice golirea totală; curate în interior şi în exterior; întărite cu cercuri de fier balot, late de 4-5 cm şi groase de 1,5-2 mm, paralele cu fundurile (butoaiele de capacitate mică până la 200 litri, pot fi întărite cu cercuri din lemn de alun sau de mesteacăn). Butoaiele peste 1000 litri capacitate pot fi executate cu o portiţă de golire, amplasată în partea inferioară a unuia din funduri, simetric aşezată, în stâlpul central al fundului. Capetele doagelor, teşitura fundului (gardina vasului) şi cercurile metalice, pot fi acoperite cu un strat protector de vopsea. Există preocupări pentru tehnologii noi de fabricare a vaselor din lemn: butoaiele cu doagele din lamele încleiate; doagele cu lamele din stejar spre interior şi lamele de plop spre exterior; butoiul hidric, cu cămaşă de stejar american şi fundurile din stejar european. Budanele. Sunt vase din lemn de mare capacitate (peste 1500 litri), destinate fermentării, depozitării, păstrării şi învechirii vinurilor. Forma lor este asemănătoare cu cea a butoaielor. în afară de vrana pentru Figura 3.1. - întărirea budanelor cu umplere situată în partea superioară, traverse perpendiculare pe doagele budanele sunt prevăzute obligatoriu cu portiţă de golire în fundurilor 190
TRATAT DE VINIFICAŢIE
partea inferioară la unul din funduri. Prin această portiţă se face evacuarea drojdiei de vin şi se introduc lucrătorii în interiorul budanei pentru curăţarea ei. In cazul budanelor mari (5000-10000 litri), fundurile sunt întărite prin fixarea la exterior cu ajutorul buloanelor, a două traverse din lemn perpendiculare pe doagele fundurilor (figura 3.1). Budanele de mare capacitate se montează direct în cramă sau pivniţă şi nu mai pot fi mutate dintr-un loc în altul. Căzile. Acestea sunt vase din lemn, de formă tronconică, deschise sau închise, cu baza mai mare decât gura (zăcători); sau în formă de trunchi de con răsturnat cu gura mai largă decât baza (tocitori). Căzile au capacitate mare de 2000-8000 litri şi se folosesc pentru fermentarea pe boştină a vinurilor roşii şi aromate, limpezirea mustului înainte de fermentare, păstrarea tescovinei în vederea distilării etc. La partea inferioară, căzile sunt prevăzute cu o canea pentru tragerea mustului sau vinului şi cu portiţa pentru evacuarea drojdiei sau boştinei. Căzile de mare capacitate (5000-8000 litri), au fundurile întărite prin fixarea la exterior a două traverse de lemn, perpendiculare pe doagele fundului, cu ajutorul buloanelor. Dejele. Acestea sunt vase din lemn de capacitate mică (50-200 litri), cu deschiderea largă la gură şi talie joasă (50-80 cm înălţime). Se folosesc în crame şi pivniţe ca edecuri (vase mărunte), pentru extragerea drojdiei din budane sau cisterne, prepararea gelului de bentonită etc. 3.2.2. Pregătirea vaselor noi Doagele vaselor noi de stejar conţin o serie de compuşi chimici extractibili, care pot influenţa calitatea vinului: elagotaninuri, compuşi terpenici şi furanici, acizi graşi alifatici, lactone, steroide, carotenoide etc. în cantităţi mari se găsesc taninurile (elagotaninurile), circa 10% din substanţa uscată a lemnului (Scalbert A. şi colab., 1988). Acestea sunt polifenoli solubili care dau amăreală la vinuri. Detanizarea vaselor. Este operaţiunea tehnologică prin care se realizează îndepărtarea taninurilor şi celorlalte substanţe extractibile din doagele vaselor de stejar. Procedeele folosite sunt următoarele: Aburirea vaselor. înainte de folosire, vasele noi se tratează cu abur fierbinte sub presiune, care pătrunde în doage şi extrage taninul. Pentru aceasta sunt necesare instalaţiile de producere a aburului fierbinte, denumite vaporigene. Vasele se aşează pe căpătâie din lemn, cu vrana în jos, aburul fiind introdus în interior prin intermediul unor ştuţuri care pătrund în vas prin vrană. Aburirea vasului durează circa 20-30 de minute, practic până ce doagele se înfierbântă. După aburire, vasele se clătesc cu apă caldă, apoi cu apă rece de mai multe ori, până ce apa care se scurge din vas rămâne limpede. Controlul detanizării se face în felul următor: într-o eprubetă se colectează câţiva mililitri de apă care se scurg din vas, la care adăugăm 2-3 cristale de clorură ferică (FeCl3); dacă apa nu se înnegreşte, înseamnă că taninul din doage a fost eliminat. Dacă apa se înnegreşte, tratamentul cu abur trebuie continuat. 191
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
Menţinerea vaselor pline cu apă. Cu două săptămâni înainte de folosire, vasele se umplu cu apă rece care trebuie schimbată din 3 în 3 zile. Pentru a se mări puterea de solubilizare a taninurilor din doage, apa se acidulează cu 2-3% acid sulfuric. După 4-5 umpleri repetate cu apă, vasele se tratează cu o soluţie fierbinte alcalină de sodă calcinată, concentraţie de 2-3%. Soluţia este introdusă în vas (4050 litri), se astupă vrana cu dopul şi se rostogoleşte vasul încet pe căpătâiele de lemn de mai multe ori, pentru ca soluţia să pătrundă în doage; apoi vasul se întoarce alternativ pe cele două funduri pentru ca soluţia alcalină să pătrundă în doagele fundurilor. înainte de răcire, soluţia alcalină se scurge din vas şi se clăteşte cu apă rece de mai multe ori, pentru îndepărtarea sodei. Controlul se face cu hârtia roşie de turnesol, apa de spălare nu trebuie să albăstrească hârtia de turnesol. Detanizarea căzilor. Căzile închise la partea superioară sunt detanizate prin tratamentul cu abur fierbinte, sub presiune, introdus, în interior prin gura de alimentare a căzii. Căzile deschise, pot fi detanizate prin menţinerea lor pline cu apă rece o perioadă de timp, urmat de tratamentul cu soluţie fierbinte de sodă calcinată prin frecare cu peria de paie. Muncitorii care pătrund în interiorul căzii şi fac tratamentul, trebuie să poarte echipamentul de protecţie (mănuşi din cauciuc, salopetă, ochelari de protecţie). La sfârşit, cada se spală cu apă rece sub presiune, pentru îndepărtarea excesului de sodă. Căzile noi nedetanizate, se pot folosi numai la stocarea drojdiei de vin şi păstrarea tescovinei în vederea dfstilării. 3.2.3. Pregătirea vaselor vechi Vasele din lemn sunt considerate mijloace fixe, cu o durată normată de folosinţă de 20 ani (H.G. 266/1994). în acest interval de timp, ele trebuie menţinute în condiţii fizice bune şi stare normală de sănătate. Lipsa de îngrijire a vaselor din lemn, duce la degradarea lor şi contaminarea cu bacterii acetice, bacterii lactice (Lactobacillus fructivorans), mucegaiuri şi alte microorganisme, depunerea de săruri tartrice şi de materii colorante pe suprafaţa doagelor. Măsurile de îngrijire care se impun sunt următoarele: după ce sunt golite de vin, se spală imediat cu multă apă rece pentru îndepărtarea resturilor de drojdie şi vin, urmează întoarcerea vaselor cu vrana în jos, pentru scurgerea apei şi deschiderea portiţei la budane, pentru zvântarea lor în interior; aseptizarea interiorului vaselor prin sulfitare, după ce s-au zvântat, sau prin tratamentul cu microunde. Vasele astfel condiţionate au în permanenţă un miros plăcut de sulf şi pot fi folosite imediat. Sulfitarea vaselor. Se poate face prin introducerea S02 în stare gazoasă în interiorul vasului cu ajutorul sulfitometrului, sau arderea sulfului în vasul respectiv. Se menţine astfel în interiorul vasului un mediu lipsit de oxigen, care împiedică dezvoltarea microorganismelor (mediu aseptic). Sulful arde uşor, combinându-se cu oxigenul din aer: S + 02 ----- > SQ2; S02 + Y202 ------- > S03 192
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Figura 3.2. - Dispozitiv pentru arderea fitilelor de sulf în vase
Practic se socoteşte că prin arderea a 1 g sulf, se obţin 2 g de S02. Arderea sulfului în interiorul vaselor se face sub formă de fitile (meşe) sau rondele. Fitilele sunt benzi din azbest în amestec cu celuloză, acoperite cu un strat subţire de sulf (2,5-3 g), prin arderea cărora rezultă 1,7-2 litri de S02, respectiv 5-6 g S02. Rondelele sunt confecţionate în amestec cu un liant şi conţin 5-10 g sulf; prin arderea lor, generează 10-20 g S02. Pentru arderea fitilelor şi rondelelor în interiorul vaselor, se folosesc dispozitive speciale care să colecteze picăturile de sulf topit (figura 3.2). Cantităţile necesare de sulf, variază în funcţie de capacitatea vasului (tabelul 3.1). Mult mai eficace este sulfitarea vaselor cu S02 în stare gazoasă, cu ajutorul sulfitometrelor şi care permite măsurarea cu exactitate a dozelor de S02 administrate.
Tabelul 3.1. Cantităţile de sulf şi de S02 necesare pentru sulfitarea vaselor goale (după I.H. Colţescu) Capacitatea vaselor în hi. 2-5 5-10 10-20 20-30 30-50 50-60
Cantităţile necesare, g/hl: de sulf 1,5-2,0 1,0-1,5 0,5-1,0 0,25-0,5 0,25 0,25
deSO, 3,0-4,0 2,0-3,0 1,0-2,0 0,5-1,0 0,5 0,5
Vasele care rămân goale şi nu sunt folosite o perioadă de timp mai îndelungat, trebuie sulfitate periodic pentru a se menţine un mediu aseptic în interiorul lor. Regulile care trebuie respectate la sulfitarea vaselor: - sulfitarea nu se face decât după ce vasul spălat s-a uscat în interior (s-a zvântat), deoarece S02 se combină cu apa şi oxigenul formând acidul sulfuric. Acesta pătrunde în doagele vasului de unde trece în vin, contribuind la descompunerea bitartratului de potasiu, încât vinul capătă gust acru pronunţat, neplăcut;
193
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA _______________________________^__
- sulfitarea se repetă la 4-6 săptămâni, momentul indicat fiind atunci când ridicând dopul nu se mai simte mirosul de S02 în vas. Sulfitarea nu trebuie făcută prea des şi nici cu doze mari de sulf, deoarece S02 se transformă în acid sulfuric datorită umidităţii ridicate a aerului din cramă şi pivniţă; - o bună sulfitare se realizează arzând la început, când vasul este încă umed la interior, numai 1-2 fitile de sulf (sulfitare uşoară). Acidul sulfuros care se va forma va proteja vasul de infecţiile cu microorganisme, până la uscarea lui completă. După uscare se procedează la sulfitarea lui propriu zisă, cu cantităţile normale de sulf, după care vasul este închis ermetic cu dopul. Condiţionarea vaselor oţetite. Vasele contaminate cu bacterii acetice trebuie condiţionate prin tratamente speciale. Mai întâi se spală cu apă pentru îndepărtarea resturilor de vin şi de drojdie oţetite, după care sunt supuse tratamentului cu abur fierbinte la 70-80°C. Aburul fierbinte pătrunde în doage şi distruge bacteriile acetice; condensul lăsându-1 să se scurgă prin vrana vasului. Tratamentul se repetă de 2-3 ori, după care se clăteşte cu apă rece şi se sulfitează puternic. în lipsa aburului (vaporigenului), tratamentul vaselor oţetite se face cu apă fierbinte la 80-90°C. Apa se introduce în vas (50-60 litri), se astupă vrana cu dopul şi se rostogoleşte vasul pe suporţii de lemn, până ce doagele se înfierbântă; urmează întoarcerea vasului pe un fund şi pe altul, pentru ca apa fierbinte să pătrundă şi în doagele fundurilor. Apa trebuie scursă din vas, când este încă călduţă. Tratamentul cu apă fierbinte se repetă, până ce dispare mirosul de oţetit din interiorul vasului. Condiţionarea vaselor mucegăite. Vasele contaminate cu mucegaiuri, imprimă vinului gustul neplăcut de mucegai, care este iremediabil. Pentru condiţionarea lor, tratamentele sunt foarte anevoioase şi se aplică diferenţiat în funcţie de gradul de infestare cu mucegai. In porii doagelor se găsesc totdeauna sporii de mucegai care în stare umedă pot fi distruşi la 60-70°C, iar în stare uscată numai la 127-132°C. Se procedează în felul următor: - Se scoate unul din fundurile vasului, după care cu peria de sârmă se freacă suprafaţa doagelor pentru a fi curăţate de mucegai. Dacă se constată că mucegaiul a pătruns în doage, suprafaţa interioară a vasului se arde cu o flacără oxiacetilenicâ, pe cel puţin 2-3 mm din grosimea doagelor. Urmează tragerea fundului vasului şi spălarea cu o soluţie alcalină de sodă calcinată, concentraţie 10%. După scurgerea soluţiei alcaline, vasul se clăteşte cu multă apă rece, se lasă să se zvânte în interior şi se sulfitează puternic. - Dacă mucegaiul nu a pătruns în doagele vasului, tratamentul se face cu abur fierbinte sau prin opărirea vasului cu apă fierbinte. După îndepărtarea mucegaiului de pe suprafaţa doagelor prin frecare cu peria de sârmă şi spălarea vasului cu apă rece, urmează tratamentul cu abur fierbinte, sub presiune, timp de 20-30 minute până la înfierbântarea doagelor. Tratametul cu abur se repetă de 2-3' ori. In lipsa aburului, tratametul se face prin opărirea vasului cu apă fierbinte la 8090°C, în 2-3 reprize. Se continuă tratamentul cu o soluţie fierbinte de sodă calcinată, concentrata (3 kg de sodă la 20 litri de apă), timp de cel puţin o oră, soluţia fiind scursă din vas înainte de răcire. La sfârşit, vasul se clăteşte cu multă Apă rece, se lasă să se zvânte şi se sulfitează puternic. 194
TRATAT DE VINIFICAŢIE
- Vasele cu miros slab de mucegai (început de contaminare) sunt condiţionate printr-un tratament cu permanganat de potasiu, soluţie fierbinte, în concentraţie de 1%; sau cu o soluţie de clorură de calciu, concentraţie 2%. La sfârşit, vasul se clăteşte cu multă apă rece până ce dispare mirosul de permanganat sau de clor. Condiţionarea vaselor în care s-au păstrat vinuri roşii. Culoarea de la vinurile roşii pătrunde în doagele vaselor, încât ele nu pot fi folosite şi la păstrarea vinurilor albe. Pentru a se evita pătarea vinurilor albe, este necesară condiţionarea prealabilă a vaselor după cum urmează: - spălarea cu apă rece pentru îndepărtarea materiilor colorante de la suprafaţa doagelor, urmată de tratamentul vaselor cu abur fierbinte sub presiune, în mai multe reprize până ce condensul care se scurge prin vrană devine incolor; - sau, spălarea cu apă rece şi decolorarea vaselor cu o soluţie de clorură de var, concentraţie î-2%. îndepărtarea mirosului de clor prin clătirea vasului cu multă apă, zvântarea şi sulfitarea până la persistenţa mirosului de S02. Regulile care trebuie respectate la condiţionarea vaselor. Eficacitatea tratamentelor aplicate vaselor din lemn, depind foarte mult de modul în care se succed operaţiunile şi anume: - condiţionarea vaselor începe întotdeauna prin spălarea lor cu apă rece, pentru îndepărtarea substanţelor organice care s-ar putea impregna în doage prin acţiunea aburului sau apei calde; - soluţiile fierbinţi cu care se tratează vasele, trebuie scurse înainte de răcire cât sunt încă călduţe, pentru a se evita reimpregnarea doagelor cu substanţele care au fost dizolvate; - după clătirea cu apă rece, vasele se aşează cu vrana în jos pe căpătâie pentru scurgerea apei care s-ar putea aduna la fundul vasului, cauzând putrezirea doagelor şi formarea mirosului de bâhlire a apei; - odată terminat tratamentul, vasele se sulfitează pentru a se preveni o eventuală contaminare a lor cu microorganisme. Condiţionarea vaselor din lemn în unităţile de vinificaţie, necesită un volum mare de lucru şi multă manoperă. De aceea au fost concepute diferite instalaţii, pentru mecanizarea şi automatizarea operaţiilor de condiţionare a vaselor. O astfel de instalaţie este prezentată în figura 3.3. Vasul (butoiul) este poziţionat deasupra unei canele fixe prin care se introduce în vas, sub presiune, apa şi soluţiile de spălare. Ciclul operaţiilor de condiţionare se derulează automat, după anumiţi parametri tehnici (durată, presiune, temperatură etc), stabiliţi în prealabil. Apele şi soluţiile uzate sunt colectate de aceeaşi canea prin care au fost introduse în vas, pentru a fi evacuate. Instalaţia este deplasabilă (pe un cadru metalic cu rotile), încât condiţionarea vaselor se poate face pe loc în crame, pivniţe sau hrube, fără a mai fi scoase şi transportate afară.
195
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢARDEA
Figura 3.3. - Instalaţie pentru condiţionarea vaselor din lemn
Detartrarea vaselor. După mai mulţi ani de folosire vasele prezintă pe suprafaţa doagelor depuneri de săruri de tartru (tirighie), sub care se dezvoltă cuiburile de bacterii dăunătoare vinului. în anumite situaţii, plăcile de tirighie se deprind de pe suprafaţa doagelor şi ajung în masa vinului. De aici necesitatea detartrării periodice a vaselor. Detartrarea vaselor se realizează prin tratamentul cu o soluţie fierbinte de sodă calcinată, concentraţie 10%. După introducerea soluţiei în vas, se astupă vrana cu dopul şi se rostogoleşte vasul pe suporţii de lemn, în mai multe reprize, pentru solubilizarea şi desprinderea tirighiei de pe suprafaţa doagelor. Pentru a se uşura desprinderea tirighiei, în interiorul vasului se poate introduce un lanţ cu verigi groase care în timpul rostogolirii loveşte suprafaţa doagelor, cauzând desprinderea tirighiei. La sfârşit, vasul se clăteşte cu multă apă rece pentru eliminarea plăcilor şi cristalelor de tirighie. Pentru detartrarea budanelor se introduc lucrătorii în interior, desprinzând tirighia prin răzuirea doagelor şi frecare cu peria de sârmă, folosind o soluţie de sodă calcinată. La sfârşit, budana se clăteşte cu multă apă rece prin jet cu furtunul, pentru îndepărtarea plăcilor şi cristalelor de tirighie.După zvântarea interiorului, se trage clapa budanei şi se sulfitează puternic. Detartrarea vaselor se poate realiza şi prin folosirea unor detergenţi speciali cu acţiune detartrantă, cum este produsul BACTOGAL-BOIS (pentru lemn), un produs lichid care se livrează în bidoane de 6,5 kg. Tratamentul se aplică după instrucţiunile care însoţesc produsul respectiv. Condiţionarea căzilor. După golirea lor de must, boştină sau tescovină, căzile trebuie curăţate imediat de resturile organice prin spălare cu jet de apă; se lasă deschisă gura de evacuare, eventual capacul, pentru o circulaţie cât mai bună a aerului în interiorul căzii. Până Ia noua campaniei de vinificare condiţionarea căzilor se face printr-un tratament cu o soluţie concentrată de sodă calcinată (2025%), prin frecarea doagelor cu peria de paie; după uscare doagele rămân acoperite cu o pojghiţă subţire albă de sodă, care le protejează de contaminările cu microorganisme. înainte de folosire, stratul de sodă se îndepărtează prin solubilizare cu apă fierbinte şi frecare cu peria de paie. 196
TRATAT DE VINIFICAŢIE
îngrijirea vaselor la exterior. înainte de a fi introduse în cramă sau pivniţă, vasele se curăţă la exterior de resturile de pământ sau alte materii organice, prin frecare cu peria de paie şi spălare cu o soluţie fierbinte de sodă calcinată, concentraţie 1%. Dopurile din lemn sunt dezinfectate prin fierbere într-o soluţie de sodă, concentraţie 2% şi clătite apoi cu apă rece. Cercurile metalice se curăţă de rugină prin frecare cu peria de sârmă şi se izolează cu un strat de vopsea neagră emailată (deruginol). Gardina vasului este protejată de umezeala excesivă din pivniţă, prin acoperirea cu un strat de vopsea roşie sau albă pe bază de uleiuri sicative, fără miros de eter de petrol sau acetonă. Nu este permisă vopsirea vaselor la exterior, deoarece vopseaua astupă porii doagelor şi se întrerupe contactul vinului cu oxigenul din aer. 3.2.4. Aşezarea vaselor în cramă şi pivniţă După ce vasele au fost condiţionate, sunt introduse în cramă sau în pivniţă, pentru a fi aşezate la locul definitiv. Aşezarea vaselor se face în rânduri, pe postamente sau podvale (figura 3.4).
Figura 3.4. - Aşezarea vaselor în pivniţă
197
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Postamentele sunt confecţionate din lemn sau beton şi pot fi comune pentru tot rândul de vase, sau individuale pentru fiecare vas. Podvalele se confecţionează din lemn şi sunt aşezate pe postamentele din beton pentru ca vasele să se sprijine pe ele şi nu direct pe beton. Partea de mijloc a podvalului este uşor scobită ca să permită aşezarea capetelor vasului şi o repartizare cât mai uniformă a greutăţii pe postament. înălţimea postamentului împreună cu podvalul este de 40-50 cm. Distanţa dintre postamente este în funcţie de mărimea vasului, acesta fiind aşezat pe postament cu 1/8 din lungimea lui. Vasele se aşează în rânduri drepte, lăsând între ele o distanţă minimă de 20 cm, iar faţă de perete 40 cm pentru a putea fi controlate. Budanele fiind mai mari se aşează pe un singur rând, în timp ce butoaiele se pot suprapune pe 2-3 rânduri pentru folosirea cât mai bună a spaţiului in cramă sau pivniţă (figura 3,5). Figura 3.5. Aşezarea suprapusă a vaselor ,n Vasele din rându, de JQS J pivniţă (hrube)
.
. .
.
,.
sunt cele mai mari, iar vasele din rândurile 2 şi 3 din ce în ce mai mici. Suprapunerea vaselor se face în chinconz, prin aşezarea în intervalul dintre două vase, pentru repartizarea uniformă a. greutăţii lor. Pentru fixarea vaselor, se folosesc penele din lemn de esenţe moi (plop, tei). 3.3. PREGĂTIREA CISTERNELOR DIN BETON Cisternele din beton sunt capacităţi fixe de depozitare a vinului, care se întâlnesc în toate unităţile mari de vinificaţie. Durata normată de folosinţă este de 35 de ani (H.G. 266/1994). Faţă de vasele din lemn, cisternele din beton prezintă următoarele avantaje: - inerţie termică ridicată, mentinându-se o temperatură relativ constantă în timpul depozitării vinului; - capacitate mare de depozitare şi durată îndelungată de folosinţă (fiabilitate); - utilizarea mai bună a spaţiilor din crame şi pivniţe, datorită formelor geometrice regulate ale cisternelor (cubică, paralelipipedică, cilindrică); - sunt mai uşor de întreţinut şi asigură oxidarea lentă a vinului, aproape ca şi vasele din lemn; - pierderile prin evaporare sunt mult mai mici, în comparaţie cu vasele din lemn; - pot fi folosite prin alternanţă, atât pentru depozitarea vinurilor albe, cât şi pentru depozitarea vinurilor roşii. Tipurile de cisterne. După procesele tehnologice pe care le deservesc, cisternele din beton se clasifică astfel: 198
d
TRATAT DE VINIFICAŢIE
- cisterne pentru fermentarea mustului, de formă cilindrică, cu suprafaţă mare de iradiere a căldurii şi un volum mai mic (50-100 hi); - cisterne pentru depozitarea vinurilor, de formă paralelipipedică şi capacitate mare (100-400 hi); - cisterne pentru cupajarea vinurilor, de formă cubică sau cilindrică, de mare capacitate 200-400 hi, echipate cu dispozitive de omogenizare a vinului; - cisterne izoterme de formă paralelipipedică şi capacitate 100-200 hi, pentru tratamentul vinului prin frig în vederea stabilizării tartrice. Construcţia cisternelor necesită cheltuieli mari de investiţii. Cele mai economice sunt cisternele din prefabricate, capacitate 50-200 hi, competitive ca preţ cu cisternele din materiale plastice armate cu fibră de sticlă (polistif). Echipamentul cisternelor. Pentru uşurinţa exploatării, cisternele din beton sunt prevăzute cu următorul echipament (figura 3.6):
l A^L
cisternei, de formă circulară, aflată la partea superioară. Se închide cu un capac metalic emailat sau din inox, prevăzut cu o supapă hidraulică pentru variaţia de presiune a C02 din masa vinului;
- clapa sau portiţa de vizitare a cisternei, de formă ovală, situată în partea inferioară, confecţionată din inox sau fontă emailată. Serveşte la evacuarea drojdiei şi introducerea lucrătorilor în interiorul cisternei, pentru executarea lucrărilor de îngrijire şi d e
Figura 3.6. - Echipamentul unei cisterne din beton (secţiune): 1 - supapa hidraulică, aseptică; 2 - gura de alimentare; 3 - robinet pentru recoltarea probelor; 4 - clapa (portiţa) de vizitare; 5 - vana de golire (tragerea vinului).
araţie; - vana de golire a cisternei, amplasată în poziţie laterală faţă de portiţa de vizitare. Este prevăzută
r e p
cu un cot mobil, care să permită tragerea vinului limpede aflat deasupra drojdiei; - robinetele pentru prelevarea probelor de vin, montate pe peretele din faţă a cisternei; - tubul de nivel (din sticlă sau din material plastic) montat pe o miră gradată, în faţa cisternei. 199
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢARDEA ___________________________________
Alimentarea şi golirea cisterenlor se face prin conducte de oţel inoxidabil sau din sticlă specială rezistentă la lovire (siall), conectate la un sistem centralizat de pompare. 3.3.1. Izolarea cisternelor din beton Interiorul cisternelor din beton trebuie izolat de contactul direct cu mustul şi vinul, care datorită acidităţii corodează betonul şi îmbogăţeşte vinul în fier şi calciu. Materialele folosite pentru izolarea cisternelor trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe: - aderenţă bună la pereţii cisternei, rezistenţă la şocuri şi agenţii abrazivi; - să fie suple, pentru a rezista la deformaţiile cauzate de variaţiile de temperatură din interiorul cisternei; - să nu se solubilizeze în must şi vin sau să intre în reacţie cu constituenţii chimici ai vinului; - să nu fie toxice sau să imprime gusturi sau mirosuri particulare mustului şi vinului. în vederea izolării, cisternele se pregătesc prin tencuirea pereţilor interiori cu un mortar special (500 sau 600 kg ciment/m3 de nisip silicios, cât mai fin posibil). Tencuirea se face după proba de etanşeitate cu apă a cisternei, pe suprafeţele bine uscate. Procedeele de izolare a cisternelor. Acestea au evoluat foarte mult, de la placajele ceramice, până la răşinile fenolice epoxidice mult mai ieftine şi uşor de aplicat, care se folosesc în prezent. Se preconizează izolarea cisternelor din beton prin căptuşirea lor cu oţel inoxidabil (placaj din inox). Badijonarea pereţilor cisternei cu acid tartric. Cel mai simplu procedeu de izolare, care constă în tratarea interiorului cisternei cu o soluţie de acid tartric foarte concentrată 280 g/l. Pereţii curaţi şi uscaţi ai cisternei, sunt badijonaţi prin aplicare cu pensula a două straturi succesive de soluţie concentrată de acid tartric. Acidul tartric reacţionează cu CaC03 din pereţii cisternei şi formează un strat izolator de tartrat de calciu. După aplicarea tratamentului, cisterna se lasă deschisă pentru uscarea pereţilor, apoi se spală cu multă apă pentru îndepărtarea excesului de tartrat de calciu. Izolarea cu silicat de sodiu (Vasserglass). Operaţiunea decurge în felul următor: pereţii uscaţi ai cisternei sunt mai întâi trataţi cu o soluţie apoasă de acid tartric, concentraţie 10%, aplicată prin badijonare cu pensula în două reprize, una pe verticală şi alta pe orizontală, fără pauze între ele. După uscare, adică 3-4 zile, cisterna se spală cu multă apă rece pentru îndepărtarea excesului de acid tartric. Urmează tratamentul cu silicat de sodiu, tot prin badijonarea pereţilor cisternei cu pensula, în trei reprize care se execută astfel: - un prim strat pe verticală şi orizontală cu o soluţie de silicat de sodiu concentraţie 50%, preparat dintr-o parte de silicat de sodiu şi 3-4 părţi apă caldă. După uscarea acestui prim strat, pereţii cisternei se spală cu apă caldă pentru îndepărtarea excesului de silicat rămas necombinat cu calciul din beton; 200
TRATAT DE VINIFICAŢIE
- al doilea strat de silicat de sodiu, aplicat după acelaşi procedeu de lucru, însă cu o concentraţie mai mare (o parte silicat de sodiu 50%, la 2,5-3,0 părţi apă caldă). După uscare, pereţii cisternei sunt din nou spălaţi cu apă caldă pentru îndepărtarea excesului de silicat de sodiu; - al treilea strat de silicat de sodiu aplicat la fel ca celelaltte două, însă cu o soluţie şi mai concentrată (o parte silicat de sodiu 50%, la o parte de apă caldă). La sfârşit, cisterna se spală cu multă apă caldă, pentru îndepărtarea excesului de silicat de sodiu. Prin tratamentul cu silicat de sodiu se realizează neutralizarea alcalinităţii tencuielii 4?rin obturarea porilor betonului de către tartratul de calciu şi silicatul de calciu care se formează. în plus, suprafaţa interioară a cisternei rămâne acoperită cu o peliculă foarte fină de silicat de sodiu. Stratul izolator nu trebuie să fie gros, sticlos, deoarece nu rezistă în timp şi se exfoljază. Izolarea cu emulsii bituminoase. Se folosesc soluţii bituminoase cum este "Epodurur, care se aplică uşor pe pereţii interiori ai cisternei şi realizează o izolare bună. Inconvenientele sunt următoarele: stratul izolator fiind moale se uzează repede; păstrează umiditatea în interiorul cisternei, încât în cisternele goale neaerisite suficient se dezvoltă mucegaiurile. Mult mai eficiente sunt emulsiile organice bituminoase (lacurile bituminoase) cum este "Flintkotur, care formează un strat izolator suplu, rezistent la şocuri. Inconvenientul constă în faptul că solventul organic se evaporă destul de greu în timp şi necesită spălări dese a cisternei cu apă, pentru îndepărtarea mirosului de solvent organic. Izolarea cu lacuri vinilice. Acestea sunt compuşi chimici polivinilici dizolvaţi în solvenţi organici (tricloretenă sau benzen). Lacurile vinilice se aplică pe pereţii cisternei prin pulverizare, rezultând un strat pelicular, relativ suplu, care asigură o bună izolare. Aderenţa la pereţii cisternei nu este întotdeauna perfectă şi se desprinde pe alocuri în plăci. Izolarea cu răşini epoxidice. Este vorba de răşini fenolice solubile în solvenţi organici, care se pot aplica prin pulverizare pe pereţii cisternei, formând o peliculă mult mai suplă decât lacurile vinilice. Răşinile epoxidice se folosesc cel mai mult la izolarea cisternelor din beton. Se aplică în două straturi: un prim strat de răşină 200-250 g/m2, urmat de al doilea cam în aceeaşi cantitate, pentru a se realiza un strat izolator de 0,5 - 1,0 mm grosime. Polimerizarea răşinii se petrece la rece aproape complet, chiar în ziua când a fost aplicată. Se recomandă totuşi un interval de 8 zile de la aplicare, până la folosirea cisternei. Se obţine un strat izolator neted, uşor de curăţat şi destul de elastic, rezistent la lovire şi la variaţiile de temperatură. Căptuşirea cisternelor cu plăci izolatoare (din ceramică, sticlă, material plastic). Plăcile din sticlă asigură izolarea cea mai perfectă şi de lungă durată a cisternelor. Se folosesc în acest scop, plăci de 24/25 cm sau de 12/24 cm, grosime 4-5 mm. Rosturile dintre plăci sunt umplute cu un mortar special acidorezistent, sau cu emulsii de bitum purificate. Plăcile din plastic (policlorură de vinii) au aceleaşi dimensiuni ca şi cele de sticlă şi se lipesc pe pereţii cisternei cu un adeziv 201
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
special, după care se sudează între ele la cald. Rezultatele de până în prezent, nu sunt mulţumitoare. în ceea ce priveşte plăcile ceramice, nu mai sunt folosite la izolarea cisternelor pentru vin.
3.3.2. Condiţionarea cisternelor de beton După golire, cisternele se spală cu multă apă pentru îndepărtarea resturilor de drojdie şi de vin, după care sunt lăsate deschise în vederea circulaţiei aerului în interior. Nu se face sulfitarea cisternelor, deoarece SO, atacă pereţii de beton, cu formarea sulfitului de calciu. în cazul cisternelor goale nefolosite timp îndelungat, pot să apară fisuri interioare ca urmare a contractării betonului. Pentru a se preveni acest neajuns se recomandă menţinerea cisternelor plină cu apă, în care se adaugă permanganat de potasiu 8-10 g/hl care să înlăture fenomenele de putrefacţie. Detartrarea cisternelor. După o perioadă de 4-5 ani, interiorul cisternelor este acoperit cu un strat gros de tirighie care reţine o parte din drojdia vinului şi alte materii organice, constituind focare microbiene. Acest strat de tirighie se impune a fi înlăturat. Pentru a nu se deteriora stratul izolator al cisternei, cea mai recomandată este detartrarea chimică cu soluţii alcaline de fosfaţi şi polifosfaţi de sodiu, concentraţie de 3-5%. Soluţia alcalină este circulată în interiorul cisternei, prin intermediul unei pompe. Bitartratul de potasiu care reprezintă cea mai mare parte din compoziţia tirighiei este solubilizat de soluţia alcalină, realizându-se astfel îndepărtarea lui de pe pereţii cisternei. Tot pentru detartrarea cisternelor se pot folosi şi detergenţi speciali cu acţiune detartrantă, cum este produsul BACTOGAL ALCALIN un produs lichid care se livrează în bidoane de 25 kg. Tratamentul se aplică după instrucţiunile care însoţesc produsul respectiv. Instalaţia de detartrare. în unităţile mari de vinificaţie se folosesc instalaţii speciale pentru detartrarea cisternelor. Astfel de instalaţii acţionează în trei etape: - detartrajul mecanic, prin introducerea apei reci sub presiune în interiorul cisternelor, cu ajutorul unei pompe. Parte din bitartraţi se desprind în plăci de pe pereţii cisternei şi pot fi recuperaţi prin aspirare; - detartrajul chimic, cu o soluţie alcalină de sodă sau polifosfaţi de sodiu, recirculată în cisterne prin intermediul unei pompe. Soluţia se recirculă până ce ajunge la concentraţia minimă de 22°Be. Din lichidul respectiv, bitartraţii sunt recuperaţi; - spălarea cisternelor cu multă apă, pentru eliminarea soluţiei alcaline şi a cristalelor mici de bitartraţi. Instalaţia de detartrare pe lângă operativitate asigură recuperarea integrală a bitartraţilor, economie de apă şi materiale. Pregătirea cisternelor. înaintea fiecărei campanii de vinificaţie, cisternele trebuie recondiţionate. Se reface stratul izolator deteriorat pe anumite porţiuni şi se efectuează tratamentele pentru cazurile punctuale: dezinfecţia cisternelor, 202
TRATAT DE VINIFICAŢIE
dezroşirea cisternelor şi detartrarea cisternelor. Periodic, la 4-5 ani se face revizia generală a cisternelor care constă în îndepărtarea stratului izolator vechi, a tencuielii care a început să se macine, urmată de o nouă sclivisire a interiorului cisternei şi o nouă izolare. Cisternele în care s-au depozitat vinuri bolnave (oţetite, băloşite) se spală cu multă apă pentru îndepărtarea cuiburilor de infecţie şi se dezinfectează prin pulverizare cu soluţii apoass de formol: 5 litri formalină 40% la 100 litri apă. Cisternele rămân închise timp de 2-3 zile pentru ca vaporii de formol să acţioneze împotriva microorganismelor, după care sunt din nou spălate cu multă apă rece pentru îndepărtarea mirosului de formol. Cisternele în care s-au păstrat vinurile roşii se dezroşesc, prin spălarea cu apă caldă şi eventual frecare cu peria de paie a pereţilor, în 2-3 reprize. Mult mai eficace este tratamentul chimic de dezroşire a cisternelor prin spălare cu leşii bisulfitice, cu acţiune reducătoare (decolorare). 3.4. PREGĂTIREA CISTERNELOR DIN METAL în ultima vreme şe constată temndinţa de înlocuire a vaselor de lemn (butoaielor, budanelor) şi a cisternelor din beton, cu recipienţi metalici din oţel inoxidabil. Avantajele pe care le oferă: - d ur ată de uti liz are , pr act ic
nelimitată; - sunt lesne de echipat şi de deplasat, pentru folosirea integrală a spaţiului din crame şi pivniţe; nu sunt atacate de componentele chimice ale vinului şi suportă variaţiile mari de presiune datorate C02 din vin; - schimbul de temperatură a Figura 3.7. - Echipamentul cisternelor din mustului şi vinului din cisternă cu metal: mediul ambiant, se face mai uşor; 1 - gura de alimentare; 2 - indicatorul de menţinerea unei igiene nivel; 3 - rigla gradată şi tubul de nivel; perfecte, prin simpla spălare cu apă rece 4 - conducta pentru banda aseptică; 5 - banda aseptică; 6 - robinetul pentru a interiorului cisternei; prelevarea probelor; 7 - clapa de vizitare; 8 - vana de golire; 9 - robinetul de scurgere. la vinurile albe, cât şi la cele roşii, în funcţie de cerinţele tehnologice. Cu toate avantajele pe care le oferă, din cauza preţurilor foarte ridicate, micii producători preferă să folosească vesele din lemn şi cisternele din beton. 203
posibilitatea utilizăr
C. ŢÂRDEA, Gh. SARBU, Angela ŢÂRDEA
Confecţionarea cisternelor metalice se face din oţel inoxidabil, folosindu-se oţelurile austenitice care conţin 18-20% crom, 8-10% nichel şi 2-3% molibden. în cazul folosirii oţelurilor obişnuite (oţel-carbon), interiorul cisternei este placat cu oţel inoxidabil sau izolat prin procedee speciale. Nu se folosesc cisternele din aluminiu, deoarece au rezistenţă scăzută faţă de acţiunea corozivă a acizilor din vin. Cisternele metalice au formă cilindrică, cu fundurile bombate, mai rar plate. Echipamentul lor este oarecum asemănător cu cel întâlnit la cisternele din beton: gura de alimentare, prevăzută cu capac şi supapă de presiune; clapa sau portiţa de vizitare; vana de golire, robinetul pentru prelevarea probelor; tubul de nivel cu rigla gradată în unităţi de volum (figura 3.7). Tipurile de cisterne metalice. După mărimea lor şi destinaţia tehnologică, cisternele metalice se clasifică astfel: cisterne pentru macerare-fermentare, la vinurile roşii şi aromate; cisterne pentru depozitarea şi păstrarea vinurilor; cisterne pentru transportul vinului şi pentru comercializarea vinului. Cisternele metalice pentru fermentare. Sunt de formă cilindrică, cu suprafaţă mare de iradiere a căldurii în timpul fermentării mustului, motiv pentru care trebuie montate în poziţie + ♦*♦♦♦ + ♦. + t ♦ * t- + t- + verticală. Au capacitatea variabila, între 30-100 hi şi sunt prevăzute cu diferite echipamente ca: instalaţie de termostatare, pentru răcirea mustului; instalaţie pentru administrarea substanţelor limpezitoare (bentonită, pectolitice); instalaţie pentru controlul presiunii C02 format în timpul fermentaţiei etc. (figura 3.8). Cisternele metalice pentru macerare-fermentare. Se folosesc pentru producerea vinurilor roşii şi Figura 3.8 - Cisternă metalică termostatată pentru fermentarea aromate. Există o diversitate de construcţie a acestor tipuri de cisterne metalice: cisterne mustului la vinurile albe: A - capacul cu supapa de evacuare statice, pentru vinificaţia în roşu tradiţională; a C02-ului; cisterne dinamice cum sunt rotovinificatoarele; B - instalaţia de termostatare; cisterne pentru maceraţie la cald; cisterne pentru C - clapa de tragere a vinului şi maceraţie carbonică. In cazul cisternelor statice, curăţire a cisternei; D construcţia lor diferă faţă de cisternele care se ştuţul de evacuare a drojdiei. folosesc la vinurile albe (figura 3.9), prin: - prezenţa unui al doilea fund înclinat demontabil, cu găuri (ciuruit), care lasă să treacă mustul şi reţine boştina pentru a fi evacuată; - existenţa unor mecanisme şi dispozitive pentru menţinerea boştinei în submersie pe timpul macerării şi pentru aerarea mediului de fermentare;
f~i — * * -f ■» t •» ■
204
■
TRATAT DE VINIFICAŢIE
- recircularea mustului şi spălarea boştinei, pentru accelerarea proceselor de extracţie a polifenolilor şi aromelor din pieliţele boabelor; - descărcarea cisternei de boştină, la sfârşitul macerării-fermentării.
Figura 3.9 - Cisternă metalică pentru macerare-frmentare pe boştină, cu ■ sistem de remontare a mustului
Figura 3.10 - Cisterne metalice rectangulare suprapuse, pentru transportul şi comercializarea vinului
Cisterne metalice pentru depozitare şi păstrare. Acestea sunt recipienţi mari, de până la 300 hi de vin. Se montează în poziţie orizontală, pentru o mai bună stabilitate a lor. In vederea stocării vinului în spaţii tehnologice restrânse se folosesc cisternele metalice suprapuse, de formă rectangulară, capacitate mică 10100 hi (figura 3.10). în ele se pot depozita mai multe sortimente de vinuri şi ceează posibilitatea efectuării mai rapide a operaţiunilor de cupajare şi egalizare a vinurilor. Unele cisterne metalice pentru păstrarea vinului, pot fi echipate cu sisteme proprii de refrigerare, în vederea stabilizării tartrice a vinurilor. Cisternele metalice pentru transport. Sunt confecţionate din oţel inoxidabil sau din aluminiu, capacitate mare 50-100 hi, formă cilindrică sau rectangulară. Interiorul este compartimentat cu pereţi despărţitori, pentru stabilitatea masei de lichid în timpul transportului, oferind totodată posibilitatea de transport în aceeaşi cisternă a mai multor sortimente de vinuri. Cisternele metalice pentru comercializarea vinului. Sunt mini-cisterne (300-1500 litri) rectangulare, suprapuse, care sa permită paletizarea lor. Vinul în interiorul cisternei se află sub presiunea unei perne de azot (gaz inert) şi poate fi turnat în butelii prin intermediul unei canele. Astfel de cisterne umplute cu vin se sigilează la producător, iar vinul se comercializează treptat fără a umbla la sigiliu. Izolarea cisternelor metalice. în cazul cisternelor metalice confecţionate din oţel-carbon (oţel obişnuit), izolarea suprafeţelor interioare care vin în contact cu vinul sau mustul se realizează prin următoarele procedee: - placarea interiorului cisternei cu o foaie subţire din oţel inoxidabil de 1,01,5 mm, prin sudare (cisternele sandwich);
205
C. ŢÂRPEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ___________________________________
- vitrifierea interiorului cisternei prin aplicarea unei mase sticloase pe suprafaţa metalică, la temperaturi de 1200-1300°C, în cuptoare speciale; - izolarea interiorului cisternei prin plastifiere, acoperind suprafaţa metalică cu răşini sintetice (vinilice, epoxidice, poliuretanice). La cisternele confecţionate din inox, izolarea este necesară numai în punctele de sudură şi în locurile unde au apărut pete de rugină. Punctele de sudură se netezesc de asperităţi, petele de rugină se curăţă şi după degresare sunt izolate cu răşini epoxidice. Sunt şi cisterne metalice prevăzute la exterior cu o izolaţie termică (cisterne izoterme). Izolarea termică este constituită din vată de sticlă, plută sau poliester expandat. îngrijirea cisternelor metalice. După fiecare golire de must sau vin, cisternele metalice sunt spălate în interior cu un jet de apă rece pentru îndepărtarea resturilor organice, după care se lasă deschise atât în partea superioară cât şi cea inferioară, pentru o intensă circulaţie a aerului în interiorul cisternei. în cazul cisternelor metalice izolate (vitrifiate, plastifiate) lucrătorii care pătrund în interior pentru curăţarea cisternei, trebuie să poarte încălţăminte din cauciuc, pentru a nu se deteriora stratul izolator. Exteriorul cisternelor confecţionate din oţel obişnuit este protejat împotriva ruginei, prin vopsire cu lacuri sintetice. Periodic, cisternele metalice trebuie detartrate în interior prin spălare cu soluţii alcaline, sau detergenţi speciali cu acţiune detartrantă (BACTOGAL ALCALIN). 3.5. PREGĂTIREA CISTERNELOR DIN POLISTIF Cisternele din polistif sunt confecţionate din poliesteri armaţi cu fibre de sticlă, care au o rezistenţă mecanică apropiată de cea a oţelului. Se fabrică la Socitatea Comercială de Utilaj Chimic Făgăraş. Avantaje: sunt mai uşoare decât cisternele metalice, au rezistenţă la şocuri, nu necesită izolare anticorozivă şi prezintă o conductivitate termică slabă. Inconveniente: nu suportă decât presiunile normale de 1-2 bari caracteristice vinurilor liniştite lipsite de COz; prin stocarea îndelungată" a vinurilor o parte din compuşii chimici ai polistirenului trec în vin (alcoolul benzilic); nu se pot repara. Cisternele din polistif sunt de formă cilindrică şi capacităţi variabile 50-400 hi. Echipamentul este similar cu cel de la cisternele metalice. Se montează în poziţie verticală sau orizontală, pe suporţi speciali care să asigure stabilitatea cisternei şi repartizarea uniformă a presiunii lichidului asupra pereţilor cisternei. Pregătirea cisternelor din polistif se face prin spălare cu o soluţie caldă de carbonat de sodiu, concentraţie 2%, urmată de clătirea cu multă apă rece. " în ultimul timp se folosesc cisternele suple din material plastic, de mare capacitate (100-1000 hi), pentru stocarea temporară a vinului. Acestea se confecţionează din materiale plastice elastice, foarte rezistente şi se pot adapta la diverse spaţii de depozitare din crame şi pivniţe. 206
TRATAT DE VINIFICAŢIE
3.6. LITRAREA VASELOR ŞI CISTERNELOR Vasele din lemn şi cisternele reprezintă capacităţi fixe de depozitare şi păstrare a vinurilor, de aceea înainte de a fi date în folosinţă trebuie litrate, pentru a se stabili cu exactitate capacitatea lor. Determinarea volumului (capacităţii) se face cu o eroare maximă de ± 3%. Operaţiunea se execută de persoanele autorizate ale Biroului român de metrologie, care eliberează buletinele de verificare metrologică. După litrarea oficială se înscrie pe unul din fundurile vasului, cu vopsea sau prin ştanţare, capacitatea nominală exprimată în litri sau hectolitri. Deoarece durata de folosinţă a vaselor şi cisternelor este mare (20-30 ani), volumul lor se poate modifica în timp. De aceea legea prevede verificarea periodică a capacităţilor mijloacelor fixe de depozitare: pentru vasele din lemn la fiecare 2 ani, iar cisternele la 4 ani (H.G. 318/98). După fiecare reparaţie făcută vaselor sau cisternelor este necesară operaţiunea de relitrare a lor. Evidenţa capacităţilor vaselor şi cisternelor se ţine prin întocmirea "Registrului de litrare", în care se înscrie numărul de inventar al recipientului, data litrării şi capacitatea lor. Capacitatea vaselor din lemn se poate stabili prin două metode: volumetrică şi gravimetrică (Instrucţiunile nr. 109/1974 ale Institutului Naţional de Metrologie). Metoda volumetrică. Constă în determinarea capacităţii efective a vasului prin umplerea lui cu apă, cu ajutorul unor măsuri etalon metalice de 100 sau 200 litri, sau cu o instalaţie etalon cu contor. Etaloanele pot fi naţionale, teritoriale sau ale agentului economic. Cele teritoriale şi ale agenţilor economici, trebuie să fie trasabile la etaloanele naţionale. Măsurile etalon se determină cu o eroare maximă de 0,05%. Temperatura apei folosite la umplerea vasului, trebuie să fie de 10±5°C, iar în timpul determinării capacităţii vasului variaţia temperaturii apei nu trebuie să depăşească 2°C. Metoda gravimetrică. Constă în determinarea capacităţii vasului prin cântărirea lui plin cu apă. Metoda se bazează pe faptul că un litru de apă la temperatura de 4°C, cântăreşte exact 1 kg (la +4°C apa are densitatea maximă). Vasul se umple cu apă până la marginea interioară a vranei, se şterge pe dinafară şi se cântăreşte pe o basculă. Se determină totodată şi temperatura apei din vas. După golire şi scurgerea completă a apei, vasul se cântăreşte din nou. Diferenţa dintre cele două cântăriri (vasul plin cu apă şi vasul gol), reprezintă greutatea apei din vas. Pentru a se afla capacitatea vasului în litri, ţinând seamă de temperatura apei se foloseşte tabelul 3.2. Exemplu. Fie 743 kg greutatea apei din vas (butoi), temperatura apei 16°C. Conform datelor din tabelul 3.2 rezultă: - pentru o greutate a apei de 700 kg corespunde o capacitate de 701,5 litri; - pentru greutatea de 40 kg corespunde o capacitate de 40,09 litri; - pentru greutatea de 3 kg corespunde o capacitate de 3,01 litri.
207
Stabilirea capacităţii efective a vaselor (butoaielor) prin cântări pline cu apă, în funcţie de temperatura apei (°C) 6°
7°
8°
9°
10°
11°
12°
Greutatea apei care umple vasul (kg)
5°
1
50
50,08
50,08
50,08
50,08
50,08
50,08
50,09
50,09
50
60
60,09
60,09
60,09
60,09
60,09
40,10
60,10
60,11
60
capacitatea vasului în litri:
70
70,11
70,11
70,11
70,11
70,11
70,12
70,12
70,13
70
80
80,13
80,13
80,13
80,13
80,13
80,13
80,14
80,15
80
90
90,14
90,14
90,14
90,14
90,15
90,15
90,15
90,16
90
100
100,2
100,2
100,2
100,2
100,2
100,2
100,2
100,2
10
200
200,3
200,3
200,3
200,3
200,3
200,3
200,3
200,4
20
300
300,5
300,5
300,5
300,5
300,5
300,5
300,5
300,5
30
400
400,6
400,6
400,6
400,6
400,6
400,7
400,7
400,7
40
500
500,8
500,8
500,8
500,8
500,8
500,8
500,9
500,9
50
600
600,9
600,9
600,9
600,9
601,0
601,0
601,0
601,1
60
700
701,1
701,1
701,1
701,1
701,1
701,2
701,2
701,3
70
800
801,2
801,2
801,2
801,3
801,3
801,3
801,4
801,4
80
900
901,4
901,4
901,4
901,4
901,5
901,5
901,5
901,6
90
1000
1002
1002
1002
1002
1002
1002
1002
1002
1
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Deci capacitatea efectivă a vasului (butoiului) este 701,5 + 40,09 + 3,01 = 744,6 litri. Valorile capacităţilor determinate se rotunjesc, după cum urmează: de la 50 până la 100 litri capacitate nominală, rotunjirea cu 0,2 litri; de la 100 până la 1000 litri, rotunjirea se face cu 0,05% din capacitatea nominală. în general la cântărirea vaselor temperatura apei este >4°C, ceea ce înseamnă că la greutatea unui kilogram intră un volum mai mare de un litru de apă. Această diferenţă este compensată de sărurile conţinute în apă şi care o fac mai grea decât apa distilată. Cântărirea vaselor pline cu vin. Capacitatea vaselor se poate stabili prin cântărire şi atunci când sunt pline cu vin. Se are în vedere că vinul este mai uşor decât apa din cauza alcoolului, sau mai greu decât apa din cauza zaharurilor. De aceea trebuie determinată densitatea vinului şi în funcţie de aceasta se calculează capacitatea vinului: V=G•d
G = V:d
în care: V = volumul vasului în litri (capacitatea); G = greutatea sau masa vinului din vas, în kg; d = densitatea vinului, la temperatura de 20°C. Cântărirea vaselor pline cu vin în vederea recepţionării cantităţilor de vin primite sau expediate, a devenit metodă oficială pentru unităţile de vinificaţie. Calibrarea cisternelor. Cisternele din beton şi cele din metal folosite pentru depozitarea vinurilor, se calibrează prin metode volumetrice şi geometrice (Norma tehnică de metrologie NTM-1-123/1-82). Eroarea maximă admisă este de ±0,2% din volumul determinat. Calibrarea cisternelor este obligatorie pentru toate unităţile de producţie şi se face numai de către organele laboratorului Metrologiei de Stat, care eliberează certificatul de calibrare pentru fiecare recipient în parte. Verificarea metrologică a cisternelor este prevăzută la 4 ani. După fiecare reparaţie a cisternelor, ea devine obligatorie. 3.7. PREGĂTIREA SPAŢIILOR DE VINIFICARE A STRUGURILOR ŞI DE PĂSTRARE A VINURILOR Construcţiile destinate prelucrării strugurilor, păstrării şi depozitării vinurilor sunt cunoscute sub denumirea de crame şi pivniţe. Cramele reprezintă spaţiile în care se face vinificarea primară (prelucrarea strugurilor, fermentarea mustului, inclusiv depozitarea vinurilor noi), iar pivniţele spaţiile în care se face păstrarea şi învechirea vinurilor. Tipurile de construcţii vinicole. Acestea pot fi: - crame şi pivniţe particulare, a căror mărime şi dotare tehnologică este în funcţie de suprafaţa de vie pe care o posedă proprietarul, tipurile de vin pe care le produce; 209
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
- pivniţe cooperative ale producătorilor viticoli, unde ei îşi vinifică recoltele de struguri, depozitează şi valorifică vinurile; - complexele de vinificaţie ale Societăţilor comerciale cu capital de stat sau privat, unde se prelucrează strugurii din plantaţiile de vii proprii, cât şi strugurii cumpăraţi de la micii producători, se păstrează, condiţionează şi îmbuteliazâ vinurile obţinute; - depozitele de vinuri situate în afara podgoriilor, în apropierea centrelor mari urbane, unde sunt aduse o parte din vinuri pentru a fi depozitate, condiţionate şi îmbuteliate. 3.7.1. Pregătirea cramelor înaintea campaniei de vinificare a strugurilor, cramele se pregătesc prin executarea reparaţiilor curente la clădiri, curăţenia şi dezinfectarea spaţiilor de prelucrare a strugurilor, a spaţiilor de fermentare, instalarea sistemelor de protecţie a muncii. Măsurile care se întreprind sunt următoarele: reparaţia pardoselilor din beton, a rigolelor de colectare a apelor uzate, curăţirea şi repararea sistemelor de canalizare şi de ventilaţie, revizuirea gurilor de alimentare cu apă şi asigurarea debitelor necesare, revizuirea reţelei de alimentare cu energie electrică şi de iluminare a spaţiilor tehnologice. Igienizarea generală a cramei, prin văruirea pereţilor cu var proaspăt, spălarea pardoselilor şi rigolelor cu multă apă, urmată de dezinfectarea lor cu clorură de var, soluţie 1-2%. In timpul campaniei de vinificare a strugurilor se aplică un program riguros de măsuri de igienă, unele cu caracter permanent (spălarea zilnică a utilajelor de vinificaţie, curăţirea şi spălarea pardoselilor şi rigolelor, aseptizarea vaselor mărunte de cramă şi a furtunurilor), altele cu caracter periodic (dezinfecţia canalelor de evacuare a apelor uzate cu clorură de var). Un loc important îl ocupă măsurile de protecţie a muncii. Toţi cei care folosesc mână de lucru sunt obligaţi să instaleze mijloacele de protecţie a muncii, la utilajele şi posturile fixe de lucru: zdrobitoare, prese, benzi transportoare, linuri cu şnec, buncăre de alimentare, pompe electrice, bazine de fermentare etc (Legea 90/1990). Accidentele de muncă cele mai frecvente în crame şi pivniţe se datoresc intoxicaţiilor cu C02 şi electrocutărilor.
3.7.2. Pregătirea pivniţelor Comportă lucrările de reparaţie şi igienizare a spaţiilor în care se depozitează şi păstrează vinurile, verificarea sistemelor de ventilaţie a aerului şi de iluminare electrică, repararea şi condiţionarea vaselor din lemn şi a cisternelor. Igienizarea constă din curăţirea hrubelor de focarele de mucegai negru (Aspergillus niger) şi mucegai verde (Dematium pullulans), urmată de o dezinfecţie prin pulverizare cu o soluţie de sulfat de cupru sau cu lapte de var. Vasele din lemn sunt curăţate la exterior de mucegaiul comun (Penicillium glaucum) de culoare vefde-albăstruie, prin frecare cu peria de paie şi soluţie 210
TRATAT DE VINIFICAŢIE
fierbinte de sodă calcinată, concentraţie 1%. Cercurile metalice ale vaselor sunt curăţate de rugină prin frecare cu peria de sârmă şi izolate prin vopsire cu deruginol. Stratul de nisip din pivniţă este reîmprospătat cu nisip curat de râu; în caz contrar, nisipul vechi se afânează cu grebla şi se dezinfectează prin stropire cu o soluţie de sulfat de cupru sau de permanganat de potasiu, concentraţie 0,5-0,75%. Un rol important îl are funcţionarea sistemului de ventilaţie a aerului din pivniţe, pentru eliminarea gazelor nocive care se acumulează şi reglarea umidităţii excesive ce se formează în aceste localuri. Vasele care trebuie reparate şi condiţionate sunt scoase afară din pivniţă şi în locul lor se introduc alte vase corespunzătoare. Numai budanele mari care nu pot fi deplasate, sunt reparate şi condiţionate pe loc în pivniţă. 3.8. APROVIZIONAREA CU MATERIALE Campania de vinificare a strugurilor se pregăteşte şi printr-o aprovizionare corespunzătoare cu materiale consumabile necesare unei bune desfăşurări a proceselor tehnologice: • asigurarea buteliilor cu S02 pentru sulfitarea strugurilor, mustului, vinurilor noi trase de pe drojdie, prepararea soluţiilor de S02 pentru dezinfecţia şi aseptizarea utilajelor de vinificaţie, a vaselor de fermentaţie şi de depozitare a vinurilor etc; asigurarea bentonitei pentru bentonizarea mustului înainte de fermentare şi limpezirea vinurilor noi îndată după fermentare; procurarea de acid tartric şi acid citric, necesar pentru eventualele corecţii de aciditate la musturi şi vinuri; suşele de levuri şi de bacterii malolactice, pentru însămânţarea mustului la fermentare; preparatele enzimatice pentru îmbunătăţirea procesului de macerarefermentare pe boştină la vinurile roşii şi aromate, creşterea randamentelor în must la presarea boştinei; activatorii de fermentaţie (săruri de amoniu, tiamină, levuri inactivate), pentru stimularea activităţii levurilor şi amorsarea fermentaţiei în caz de întrerupere; pâlniile de fermentaţie (din lut ars, material plastic sau aluminiu), pentru echiparea vaselor de fermentare a mustului; materialele consumabile curente, pentru cramă şi pivniţă (lacuri acidorezistente, clorură de var, detergenţi, sodă calcinată, perii de paie, perii de sârmă, becuri electrice etc); echipamentele de protecţie a muncii (cizme de cauciuc, salopete, şorţuri şi mănuşi de cauciuc, ochelari de protecţie, măşti de gaze). Aprovizionarea cu materiale se face în raport cu mărimea unităţilor de vinificaţie şi complexitatea proceselor tehnologice. 211
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
3.9. PREEVALUAREA PRODUCŢIEI DE STRUGURI ŞI DE VIN Preevaluarea producţiei de struguri se face cu mult timp înainte de începerea campaniei de vinificare, pentru estimarea cantităţilor de struguri care urmează să fie recoltate, transportate la cramă şi vinificate. Preevaluarea se poate face încă din vară când viţa de vie se află în plină vegetaţie (luna iunie), după legatul florilor şi formarea strugurilor pe lăstari, când producţia de struguri pe butuc este deja conturată. De la această dată şi până în toamnă când începe campania de vinificare, tehnologul se preocupă de pregătirea campaniei, luând în calcul producţia potenţială de struguri preevaluată. Modul de lucru. Preevaluarea producţiei de struguri se face pe soiuri, în cât mai multe puncte din podgorie. Producătorii au posibilitatea să preevalueze producţiile de struguri, la nivelul fiecărei parcele. Cunoscând numărul de butuci din fiecare parcelă se iau în evaluare 1-2% din butucii existenţi, la care se numără ciorchinii (strugurii) formaţi pe lăstari. Butucii respectivi se aleg la întâmplare, în cât mai multe puncte din parcelă, obişnuit din 5 în 5 rânduri de butuci, luându-se în evaluare tot al 10-lea butuc de pe rândul respectiv. Calculul se face însumând numărul total de ciorchini de la butucii luaţi în evaluare, folosind relaţia: Nr. total de ciorchini x greutatea medie a unui stugure Producţia medie (kg/butuc) = -----------------------------------------------------------------Nr. de butuci luaţi în evaluare Pentru greutatea medie a strugurilor la soiurile de vin, se folosesc datele din tabelul 3.3 (valori medii). Odată stabilită producţia medie pe butuc, aceasta se înmulţeşte cu numărul total al butucilor existenţi în parcelă şi se obţine producţia probabilă de struguri. Datele se raportează la unitatea de suprafaţă, adică producţia medie de struguri la hectar. Producţia de struguri preevaluată poate să difere de cea care se realizează toamna la recoltare, cu cel mult ±15-20%. Aceasta în funcţie de evoluţia factorilor climatici, dar mai ales lucrările de întreţinere a plantaţiilor de vii roditoare (aplicarea tratamentelor fitosanitare, lucrarea solului, fertilizarea, legatul lăstarilor etc). La acestea se adaugă pierderile de producţie, care se înregistrează prin întârzierea culesului. Estimarea producţiei de vin. Pe baza datelor de preevaluare a producţiei de struguri, se poate face estimarea producţiei de vin. Aceasta pentru asigurarea capacităţilor de depozitare a vinului. Calculul estimativ are în vedere randamentele medii care se obţin la vinificarea strugurilor: 70-80% la soiurile pentru vinuri de consum curent şi 60-70% la soiurile pentru vinuri de calitate şi hibrizii producători direcţi. '
212
TRATAT DE VINIFICAŢIE Tabelul 3.3. Greutatea medie a strugurilor la soiurile de vin Soiul Alicante Bouschet Aligote Ardeleancă Băbească neagră Burgund mare Busuioacă de Bohotin Cabernet Sauvignon Cadarcă Chardonnay Cinsaut Creata de Banat Crâmpoşie Fetească albă Fetească neagră Feteasca regală Frâncuşă Galbenă de Odobeşti Grasă de Cotnari lordanâ Majarcă Merlot Muscat Ottonel Mustoasa de Măderat Neuburger Oporto Pinot gris Pinot noir Plâvaie Riesling italian Riesling de Rhin Rkatîteli Roşioarâ Saint Emilion Sangiovese Saperavi Sauvignon Steinschiller roz Sârba Tămaioasă românească Traminer roz Zghihară de Huşi Zweigelt
Greutatea medie (g) 120 105 120 200 180 100 100 200 130 230 160 220 100 140 120 160 170 180 160 220 130 90 180 90 130 90 100 180 120 100 140 200 180 160 120 120 105 140 180 90 160 140
213
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
Estimarea producţiei de vin se face în hectolitri la hectar: 80-90 hl/ha la soiurile pentru vinuri de consum curent, 60-75 hl/ha la soiurile pentru vinuri de calitate. Prin reglementările U.E. randamentele se situează între 60 şi 70 hi vin/ha; peste randamentul de 90 hl/ha, vinul se trece la distilare (Reglementarea U.E. 1592/96). BIBLIOGRAFIE Butănescu Gh., lagăru D. Gh., 1973 - Ghid tehnic privind organizarea şi desfăşurarea lucrărilor de recoltare şi vinificare a strugurilor în podgoria Drăgăşani. Intrep. Poligrafică Oltenia. Cebotărescu D.I., Neagu C, Bibere Luminiţa, 1997 - Utilaj tehnologic pentru vinifica(ie. Ed. Tehnică, Chişinău. Chatonnet P., Labadie D., 1994 - Contamination des locaux vinicoles et alteration des vins. Controle de la qualite de l'atmosphere des chains. Rev. des Oenologues, no.74, pp. 19-21. Feuillat M., Keller R., Huber F., 1994 - Structure anatomique et porosite du bois du chenes rouvre et pedoncule. Consâquence sur l'utilisation en tonnellerie. Rev. des Oenologues no. 71, pp. 13-18. Getaz Judith et colab., 1996 - Utilisation de chene indigenes pour construction des bariques. Rev Suisse Vitic. Arboric. Hortic, voi. 28, pp. 183-194. Masson G., Puech L.J., Moutouneet M., 1996 - Composition chimique du bois du chene de tonnellerie. Bull. O.I.V., voi. 69/785-786, pp. 634-657. Scabbert A., Lapierre Catherine, 1994 - Ellagitanins et lignines du coeur de chene. Structure et evalution au cours du vieillessemnt du bois. Rev. des Oenologues, no. 71, pp. 9-12. Ţârdea C, Puşcă I., Ţârdea Angela, 1974 - îndrumătorul tehnicianului din vinificaţie. Ed. Tehnică, Bucureşti. XXX- Legea viei şi vinului nr. 67/1997. XXX- Ordinul M.A.A. nr.7/1993, privind aprobarea nonrielor tehnice de producere a vinurilor de calitate superioară cu denumire de origine. XXX- Legea protecţiei muncii nr. 90/1990. XXX- Instrucţiunile nr. 109/1974 şi norma tehnică metrologică NTM 1-123/182, elaborate de către Institutul naţional de metrologie.
214
TRATAT DE VINIFICAŢIE
CAPITOLUL 4 FOLOSIREA BIOXIDULUI DE SULF ŞI A BENTONITEI ÎN VINIFICAŢIE Dioxidul de sulf şi bentonita fac parte din categoria aditivilor admişi pentru a fi introduşi în vin şi must, în scopuri tehnologice. Folosirea lor este generalizată în vinificaţie, deoarece s-au dovedit mijloacele cele mai sigure şi imediate cu care se poate acţiona în vederea conservării calităţii mustului şi vinului. Se impune totuşi folosirea raţională a lor, pentru a nu afecta calitatea vinurilor şi sănătatea consumatorilor.
4.1. FOLOSIREA DIOXIDULUI DE SULF Dioxidul de sulf sau anhidrida sulfuroasă se foloseşte în vinificaţie încă din antichitate. Romanii ardeau sulful în încăperile unde preparau vinul şi în amfore, înainte de a fi umplute cu vin. Generalizarea folosirii S02 în vinificaţia modernă ca antiseptic, s-a petrecut în urma cercetărilor efectuate de către Muller Thurgau (1893) asupra bacteriilor din vin. Proprietăţile chimice. Dioxidul de sulf este un oxid al sulfului tetravalent, cu masa moleculară de 60,06 g. Se obţine prin arderea sulfului, prăjirea sulfurilor în aer (în special a piritei), tratarea sulfitului de sodiu cu acid sulfuric sau prin reducerea acidului sulfuric cu metalele: ardere
S + 02--------- > S02 1
srdsrG
2 FeS2 + 11 /202 ---------- ► 4S02 + Fe203 NaHS03 + H2S04 --------- ► S02 + NaHS04 + H20 sulfit acid de sodiu
sulfat acid de sodiu reducere
2H2S04 + Cu ------------ » S02 + CuS04 + 2H20
215
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA_________________________________
S02 este un gaz incolor, cu miros înţepător, sufocant, care se lichefiază uşor prin simplă răcire şi comprimare. La temperatura camerei de 18-20°C, lichefierea se realizează la o presiune de numai 3 atmosfere. Solubilitatea în apă este mare, dar scade odată cu creşterea temperaturii. Soluţia care se obţine are reacţie acidă, datorită formării acidului sulfuros: S02 + H20 î± H2S03
Fiind un acid diprotic, poate forma două tipuri de săruri: sulfiţii acizi şi sulfiţii neutri (normali). Dioxidul de sulf este un reducător puternic, datorită tendinţei sale de a trece în combinaţii ale sulfului hexavalent. Puterea reducătoare, îi conferă dioxidului de sulf mari valenţe în vinificaţie. Toxicitate. Dioxidul de sulf este un iritant bronşic, valoarea limită de expunere (VLE) fiind de 5 ppm. O concentraţie de 5 mg S02/litru de aer, provoacă moartea în doar 5-10 minute. Efectele toxice sunt de natură astmatică şi alergică; de la simple dureri de cap, până la probleme respiratorii şi cardiace. Persoanele care suferă de bronşite şi inhalează cantităţi mari de S02 riscă să ajungă la crize grave de astm, care se pot instala pe viaţă; este vorba de astma datorată S0 2, cunoscută în medicină sub denumirea "sindromul lui Brooks" (Allen D.H., 1985). De aici necesitatea măsurilor de protecţie a muncii, pentru persoanele care lucrează în mediu cu dioxid de sulf (S02). Organizaţia mondială a sănătăţii (O.M.S.) a stabilit doza zilnică admisă de S02 care poate fi ingerată prin alimente şi băuturi: 0,70 mg/kg greutatea corporală, respectiv 42 mg/zi pentru un om de 60 kg. 4.1.1. Acţiunile dioxidului de sulf în must şi vin Dioxidul de sulf s-a dovedit a fi un excelent conservant pentru must şi vin, datorită însuşirilor chimice antioxidante, antiseptice şi dizolvante. Acţiunile pe care le exercită în must şi vin, sunt următoarele: Acţiune antioxidantă prin fixarea oxigenului, protejând astfel mustul şi vinul de oxidare. Se ştie că S02 se combină cu oxigenul mult mai repede decât alte substanţe din vin (polifenolii), pe care îl apără de oxidările chimice intense. Pe de altă parte, S02 reacţionează cu unele substanţe uşor oxidabile din vin cum este acetaldehida, care prin oxidare trece cu timpul în acid acetic şi afectează calitatea vinului. Acţiune antioxidazică prin distrugerea enzimelor care catalizează reacţiile de oxidare din must şi vin, prevenindu-se astfel "casările oxidazice". Sunt distruse enzimele din grupa polifenoloxidaze (tirozinaza, lacaza), care provin din struguri mucegăjjJL Se ştie că în must predomină oxidările enzimatice, care sunt mult mai rapide ?recât oxidările chimice, specifice vinurilor. Ca urmare, protecţia mustului împotriva oxidării enzimatice trebuie realizată imediat, cu ajutorul S02 (sulfitarea mustului).
216
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Acţiune selectivă asupra microrganismelor din must şi vin, prin crearea unui mediu sărac în oxigen. Microrganismele nedorite (levurile apiculate, bacteriile acetice, mucegaiurile) care au nevoie de mult oxigen, sunt eliminate; singurele care rezistă la lipsa oxigenului sunt levurile de fermentaţie, Saccharomyces etlipsoideus şi Saccharomyces oviformis. Faptul că bacteriile au o rezistenţă mai mică la S02 decât levurile, acţiunea selectivă este mai puternică asupra bacteriilor din must şi vin. Acţiune antiseptică datorită dioxidului de sulf în stare moleculară, care inhibă sau distruge microorganismele din must şi vin (levurile, bacteriile). Acţiunea antiseptică nu se manifestă brusc, chiar în condiţiile folosirii unor doze mari de S02. Dioxidul de sulf acţionează progresiv, blocând sistemul enzimatic şi respectiv reacţiile enzimatice ale celulelor, alterând funcţia metabolică a microorganismelor. Pentru unele microorganisme funcţia metabolică este alterată (suprimată) ireversibil, încât acţiunea S02 este biocidă; pentru alte microorganisme funcţia metabolică este suprimată reversibil, încât acţiunea S0 2 este biostatică (microorganismele nu sunt distruse complet, sunt doar inhibate). Acţiunea antiseptică asupra microorganismelor din must şi vin este datorită S02 solvit fizic şi fracţiunii de S02 molecular (H2S03). Oarecare acţiune antiseptică are şi S02 combinat cu substanţele din vin, dar numai asupra bacteriilor nu şi a levurilor (Lafon-Lafourcade Sussane, Peynaud E., 1974). Prin acţiunea antiseptică a S02 se asigură stabilizarea biologică a mustului şi vinului. Acţiune dizolvantă prin formarea acidului sulfuros, care contribuie la solubilizarea substanţelor minerale şi extracţia materiilor colorante din struguri. Datorită acestui fapt, vinurile devin mai extractive şi chiar mai acide (o parte din S02 adăugat în vin, contribuie la creşterea acidităţii). Ameliorarea însuşirilor calitative prin conservarea prospeţimii şi aromelor primare din struguri, dispariţia oboselii vinului, datorită fenomenelor trecătoare de oxidare şi de aerare puternică. Dioxidul de sulf este considerat un agent de bonificare, mai ales pentru recoltele avariate (struguri mucegăiţi), deoarece atenuează gustul de mucegai din must şi vin. Prin fixarea oxigenului, S02 determină un potenţial redox (Eh) de nivel scăzut în vin, favorabil însuşirilor organoleptice ale vinului. 4.1.2. Neajunsurile dioxidului de sulf Cu toate avantajele pe care le oferă vinificaţiei, S02 prezintă şi unele neajunsuri: formarea în must şi vin a unor compuşi sulfuroşi nedoriţi, care afectează calitatea (hidrogen sulfurat, mercaptani, compuşi sulfuroşi grei volatili). în timpul fermentaţiei alcoolice levurile metabolizează o parte din S02 din must şi pot rezulta o serie de compuşi sulfuroşi grei volatili, cu mirosuri dezagreabile: sulfura de dimetil {miros de usturoi), disulfura de dimetil {miros de varză murată), acetatul de metiltio-3-propanol {miros de ciuperci), metiltio-4butanol-2 {miros de pământ) etc. Limita de percepţie olfactivă a compuşilor sulfuroşi grei volatili în vin este > 80 mg/l (Chatonnet P.şi colab., 1991).
217
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
în anumite condiţii S02 adăugat în vin se poate reduce până la hidrogen sulfurat (H2S), care imprimă vinului gustul şi mirosul neplăcut de ouă clocite. Limita de percepţie olfactivă este foarte mică 0,1-0,3 mg/l. Când concentraţia de H2S depăşeşte 5 mg/l de vin, mirosul este insuportabil. O parte din H2S care se formează în vin se poate transforma în mercaptani (tioli), prin intermediul tioaldehidelor: % H,S + R-CHO -------77T; ---- ► R-CH=S -------- -7=^ ------ ► R-CH2-SH z 2 -H90 reducere L Tioaldehida Mercaptan
în vin se formează etilmercaptanul (C2H5-SH), metilmercaptanul (CH3-SH), butilmercaptanul (C4H9-SH). Mirosurile de mercaptani sunt mult mai grele decât cel de hidrogen sulfurat, iar pragul de percepţie olfactivă este foarte mic 0,002 mg/l. îndepărtarea mirosurilor sulfhidrice din vin este greu de realizat. De aceea trebuie să se evite formarea lor. 4.1.3. Stările şi modificările dioxidului de sulf în must şi vin Odată introdus în must sau vin, S02 suferă o serie de modificări: o parte se degajă în atmosferă sau în spaţiul gol al vasului, iar cea mai mare parte se combină cu apa şi formează acidul sulfuros (H2S03). La rândul său H2S03 suferă şi el modificări: - o mică parte se combină cu oxigenul şi se transformă în acid sulfuric, care este neutralizat imediat de către cationii bazici din must şi vin, cu formarea sărurilor de K2S04 şi CaS04; - cea mai mare parte se combină cu acetaldehida şi alte substanţe prezente în vin (acidul piruvic, acidul cetoglutaric, gliceroaldehida, compuşii fenolici, zaharurile), formând compuşii de adiţie bisulfitică: H2S03 + CHs—CHO' ----------- > CHa—CHOH—S03H Acetaldehida Acidul aldehidosulfuros (acidul etanosulfonic)
Odată format, acidul etanolsulfonic rămâne în vin ca un compus chimic stabil, fără nici o acţiune antiseptică; - o parte rămâne în stare liberă necombinată (15-30% din totalul acidului sulfuros) şi reprezintă fracţiunea activă. Această fracţiune activă (anhidrida sulfuroasă moleculară), imprimă mustului şi vinului mirosul de sulf şi este singura care are acţiune antiseptică (Blouin J., 1968). în raport cu transformările pe care le suferă dioxidul de sulf adăugat în must sau vin, deosebim: starea de S02 liber, activ, şi starea de S02 combinat, inactiv.Aceste două stări ale S02 răspund unui echilibru fizico-chimic; cu cât aciditatea vinului şi temperatura sunt mai ridicate, cu atât cantitatea de S0 2 liber va fi mai mare.
218
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Starea de S02 liber din vin. Este reprezentată prin S02 în stare gazoasă şi stare moleculară de acid sulfuros activ. Fracţiunea moleculară activă are o putere antiseptică de 500 de ori mai mare asupra levurilor şi de 1000 de ori asupra bacteriilor. Proporţia de anhidridă sulfuroasă moleculară activă din totalul de S02 liber, depinde de pH-ul vinului şi ea se stabilizează atunci când se realizează un echilibru între S02 liber şi pH-ul vinului: S02 + H20 T± H2S03 +
H2S03 + H20 «2 H30 + HS03"
[H30-][HSO3-]= •
[H 0-]=Ka.jHŞ5il
[H2SO3] r i IHSO- I log[H30+ J = logKa - log f ----- M. [H2S03J
|H2SO3] pH = PKa -
log[H2S03 ]
De aici rezultă scăderea puternică a concentraţiei anhidridei sulfuroase active, atunci când creşte valoarea pH-uIui vinului. Starea de S02 combinat. Reprezintă S02 care se combină cu unele substanţe din must şi vin. Originea acestor substanţe este diferită: - substanţe provenite din strugurii sănătoşi, cum sunt polifenolii, zaharurile, inozitolul, acizii uronici, acidul dihidroximaleic etc; - substanţe provenite din strugurii mucegăiţi şi botritizaţi, cum sunt acidul gluconic, glicerolaldehida, gluconolactona, glioxalul, metilglioxalul etc; - substanţe care se formează în timpul fermentaţiei alcoolice, cum sunt compuşii carbonilici (acetaldehida, acidul piruvic, acidul oc-cetoglutaric). Combinaţiile stabile sunt cele care se formează cu compuşii carbonilici şi în primul rând cu acetaldehida, cetonele, glioxalul şi metilglioxalul. în cazul vinurilor albe seci, compuşii carbonilici sunt responsabili în exclusivitate de combinarea dioxidului de sulf. La vinurile roşii participă şi polifenolii, iar în cazul vinurilor şi musturilor rezultate din strugurii mucegăiţi rolul cel mai important îl are gliceroaldehida şi glucolactona. Vinurile rezultate din strugurii mucegăiţi conţin şi cantităţi mari de compuşi dicarbonilici (glioxal şi metilglioxal), care posedă două funcţii fixatoare de S02. în cazul vinurilor rezultate din strugurii botritizaţi, responsabilă de fixarea S02 este aldehida hidroxipropandial, care poate atinge concentraţii de până la 350 mg/l de vin. Zaharurile, acizii uronici, acidul dihidroximaleic din, must şi vin formează cu S02 combinaţii nestabile, reversibile. Astfel de combinaţii se caracterizează printr-o constantă de disociere puternică şi constituie rezerva de alimentare a vinului cu S02 liber. Echilibrul dintre combinaţiile stabile şi cele instabile depinde de conţinutul vinului în S02, de cantitatea de substanţe care fixează S02 şi de temperatura mediului ambiant (temperatura din cramă şi pivniţă). 219
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA Capacitatea diferitelor substanţe chimice din vin, de a forma combinaţii stabile sau mai puţin stabile cu S02 (Ribereau-Gayon P., 1973) Combinaţii foarte stabile cu:
Combinaţii stabile cu:
-acetaldehida
-acidul piruvic -acidul acetoglutaric -acidul 2cetogluconic -acidul 2,5dicetogluconic
Combinaţii cu Combinaţii stabilitate mijlocie mai puţin cu: stabile cu:
Combinaţii instabile (reversibile) cu:
-acidul glicolic -aldehida glicolica
-glucoza -fructoza
-acidul qlucuronic -acidul gluconic
-aldehida glicerică
-arabinoza
-acidul galacturonic
-acetoina şi diacetilul -dihidroxiacetona
-xiloza
Cantităţile mari de S02 combinat, influenţează negativ asupra însuşirilor organoleptice ale vinului. Dozele maxime la care se poate ajunge sunt de 350-400 mg/l în cazul vinurilor licoroase (vinurile de Cotnari, vinurile de Tokay, vinurile de Sauternes, vinurile dulci de Rhein de tipul "Beerenauslese"). Raportul dintre S02 liber şi combinat. în vin există un echilibru între stările dioxidului de sulf, în sensul că orice creştere (fără adăugare) sau diminuare prin oxidare a S02 liber, determină o variaţie în acelaşi sens a S02 combinat. Cantitatea de S02 care se eliberează din combinaţiile reversibile este totdeauna mai mică, decât cea de S02 liber care se pierde prin oxidare şi volatilizare. Aşa se explică dispariţia în timp a S02 liber din vin şi diminuarea cantităţii de S02 combinat. Echilibrul este foarte mult influenţat de temperatura din cramă şi pivniţă: un vin alb care are 15 mg/l S02 liber la temperatura obişnuită din pivniţă de 1012°C, va conţine 20 mg/l S02 liber la temperatura de 30°C. Fenomenul se constată vara, când temperatura din cramă creşte şi ca urmare concentraţia de S02 liber din vin sporeşte, încât se simte la gust şi miros mai uşor. Vinurile albe sensibile la oxidare, suportă mai bine excesul de S02 liber decât vinurile roşii. Natura substanţelor cu care se combină S02 are mare importanţă: aldehidele şi cetonele leagă cantităţile cele mai mari de S02 (50-80%), lactonele cel mult 1012%, polifenolii 0,5-1%, acizii uronici 1-2%, zaharurile 2-6%. Acidul aldehidosulfuros care se formează are cea mai scăzută valoare a constantei de aciditate (Ka = 2,4 • IO"6) şi nu participă la refacerea echilibrului dintre S02 liber şi cel combinat din vin. Pentru aprecierea capacităţii vinurilor de a combina mai mult sau mai puţin S02 adăugat, s-a introdus indicele TL-25 care exprimă cantitatea totală de S02 necesară pentru a asigura în vin 25 mg S02 liber/litru.
220
TRATAT DE VINIFICATIE
4.1.4. Formele de administrare a dioxidului de sulf Dioxidul de sulf oferă avantajul că poate fi folosit în vinificaţie sub diferite forme: lichefiată, gazoasă,soluţii apoase, săruri. Un alt avantaj este acela că se poate doza uşor, la administrarea în must şi vin. Dioxidul de sulf lichefiat. Dioxidul de sulf se lichefiază uşor, la temperatura de 15°C şi presiunea de cel puţin 3 atmosfere. în stare lichefiată S02 se livrează în butelii de oţel speciale, capacitate 50-70 kg S02. Un kilogram de rha^y—Â~\ S02 lichid, degajă la presiunea normală l?*^Wi 11101 500 litri S02 gaz.Pentru administrarea S02 lichefiat în must şi vin, se folosesc sulfitometrele (figura 4.1). Utilizarea sulfitometrului. Tubul cu S02 lichefiat se aşează cu capul în jos şi se racordează cu sulfitometrul. Deschidem robinetul tubului de S02 şi apoi robinetul de umplere al sulfitometrului, lăsând să treacă în sulfitometru dioxidul de sulf lichid, până la 1/3 din volumul sulfitometrului; închidem robinetul de umplere şi deschidem robinetul de golire, pentru evacuarea aerului din sulfitometru. După evacuarea aerului închidem robinetul de golire şi redeschidem robinetul de umplere, lăsând să se umple sulfitometrul cu S02 lichid. La sfârşit, se închide mai întâi robinetul tubului cu S02, apoi robinetul Figura 4.1. - Sulfitometrul tip C 13 de umplere al sulfitometrului. Desfacem "CADALPE': racordul dintre tub şi sulfitometru, după care 1 - corpul sulfitometrului; 2 - scara se montează la sulfitometru dispozitivul de gradată; 3 - robinetul de umplere cu dispersie a gazului în must sau vin. S02; 4 - robinetul de golire. Dispozitivul de dispersie este reprezentat printr-un furtun lung, prevăzut la capăt cu o duză din material plastic sau din bronz, cu perforaţii laterale pentru dispersia S02-ului. Furtunul se ataşează la o şipcă din lemn, astfel ca duza să poată fi introdusa la fundul vasului. Trecerea S02 din sulfitometru în masa mustului sau vinului trebuie să se facă lent, pentru a se preîntâmpina pierderile de gaz rămas nedizolvat. Prin intermediul scării gradate a sulfitometrului, se măsoară cantitatea de S02 administrată (în grame sau în litri). Soluţia apoasă de S02 (acid sulfuros). în lipsa sulfitometrelor, dioxidul de sulf se administrează sub formă de soluţii apoase (acid sulfuros), concentraţie 56%.:
S\
S02 +H20 ?• H2S03 221
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA _______________________________ ^^_
Soluţiile apoase de S02 se folosesc în- timpul campaniei de vinificaţie pentru sulfitarea strugurilor, sulfitarea mustului, dezinfecţia utilajelor de prelucrare a strugurilor, dezinfecţia cramei, sterilizarea vaselor, furtunurilor, conductelor etc. Mai puţin se foloseşte la sulfitarea vinurilor. Din cauza mirosului înţepător şi sufocant, folosirea soluţiilor apoase de S02 este dezagreabilă. Prepararea soluţiei Se face într-un vas de stejar (butoi) cu doagele groase, aflat în stare bună, capacitate 500-1000 litri. In prealabil se introduce în butoi o cantitate de apă, care să reprezinte circa % din volumul butoiului. Pentru trecerea S02 din butelie în apa din vas, se foloseşte un furtun din cauciuc cu pereţii groşi (furtun de presiune). Furtunul se fixează la robinetul buteliei cu S02 şi se introduce cu capătul în vasul umplut cu apă până la fundul vasului (figura 4.2). Pentru etanşeitate, dopul prin care trece furtunul şi astupă vrana butoiului, se parafinează de jur împrejur. Dispersia gazului în apă se asigură prin montarea unei duze din material plastic la capătul furtunului.
Figura 4.2. - Prepararea soluţiei apoase de S02
Trecerea S02 în apă se face lent şi treptat, pentru ca gazul să se dizolve în ::talitate. Instalaţia trebuie să funcţioneze 10-12 ore, când se obţine o soluţie în concentraţie de 5-6% dioxid de sulf. Pentru a se putea urmări cantitatea de S02 care se dizolvă în apă, tubul cu S02 este aşezat pe un cântar zecimal sau se urmăreşte creşterea densităţii soluţiei sulfuroase din vas, până la 1,0275 când concentraţia în S02 este de 5%. Administrarea soluţiei. Odată preparată, soluţia apoasă de S02 urmează să fie folosită într-un interval scurt de timp, obişnuit de 4-5 zile. Se poate păstra cel mult 2-3 săptămâni, în damigene mari de sticlă sau vase din material plastic, bine închise, ţinute la rece şi jtfuneric. Dacă se păstrează pe gol şi la lumină, soluţia capătă o culoare gălbuie, o parte din S02 se pierde prin volatilizare iar o altă parte se oxidează şi se transformă în acid sulfuric. 222
TRATAT DE VINIFICAŢIE
înainte de folosire, se determină concentraţia soluţiei în S02 prin metoda densimetrică (tabelul 4.1). Tabelul 4.1. Concentraţia soluţiilor apoase de S02 în funcţie de densitate Densitatea la 15°C 1,0113 1,0141 1,0168 1,0194 1,0221 1,0248
Concentraţia (%SO,) 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5
Densitatea la 15°C 1,0275 1,0302 1,0328 1,0352 1,0377 1,0400
Concentraţia (%SO,) 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5
Un litru din aceste soluţii conţine o cantitate de S02 în grame, aproximativ de zece ori concentraţia procentuală. De exemplu, la o concentraţie de 5%, corespunde 51,375% S02. Pentru a fi administrată, soluţia se scoate din butoi prin intermediul unei canele din lemn, montată în partea inferioară a butoiului. Se folosesc recipienţi din lemn, material plastic sau sticlă, care nu sunt atacaţi de acidul sulfuros. Cantitatea de soluţie care se administrează în must sau vin, se măsoară cu ajutorul cilindrilor gradaţi din sticlă sau material plastic. Soluţia se adaugă treptat, agitând de fiecare dată masa mustului sau vinului, pentru o distribuire cât mai uniformă. în unităţile mari de vinificaţie, pentru administrarea soluţiilor apoase de S0 2 se foloseşte "pompa dozatoare de soluţie", cu următoarele caracteristici tehnice: debit 30-100 litri, putere instalată 0,5 Kw. Prin sulfitarea făcută cu soluţii apoase de S02 se introduc indirect în vin cantităţi importante de apă, încât vinul poate fi suspectat de diluţie. Prezenţa apei adăugată în vin (apa exogenă) se detectează în prezent prin analiza izotopică, cu ajutorul rezonanţei magnetice nucleare (RMN). Pentru a se limita adausul indirect de apă în must sau vin, se folosesc soluţiile sulfuroase concentrate gata preparate, ambalate în cutii de carton special de 20 kg, concentraţie 80-180g/l S02. Pentru aseptizarea vaselor din lemn, utilajelor de vinificaţie, filtrelor, conductelor^ dezinfecţia cramelor, sterilizarea dopurilor de plută, buteliilor etc, se folosesc soluţii diluate cu 0,75-2% S02. Se pleacă de la soluţii concentrate cu 56% S02, care se diluează cu apă (tabelul 4.2). Calculul volumului de apă pentru diluţia soluţiilor concentrate, se poate face cu ajutorul relaţiei: Cantitatea de apă (I) = (c/o, - 1) x v în care: c, = concentraţia în S02 a soluţiei iniţiale (5-6% S02); c2 = concentraţia în S02 a soluţiei diluate (0,75-2,0% S02); v = volumul soluţiei iniţiale, care trebuie diluată.
223
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________. ______________________
întreaga operaţiune se face în vase din lemn, de material plastic sau din sticlă. Tabelul 4.2. Diluarea cu apa a soluţiilor de SO: concentrate
6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5
8,8 8,7 8,5 8,3 8,1 7,9 7,5 7,0
1,2 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,5 3,0
1,7 1,8 2,0 2,2 2,5 2,9 3,3 4,0
7,5 7,3 7,7 6,7 6,2 5,7 5,0 4,0
2,5 2,7 3,0 3,3 3,8 4,3 5,0 6,0
6,7 6,4 6,0 5,6 5,0 4,3 3,3 2,0
Soluţie concentrată (litri)
Apă (litri)
Apă (litri)
Apă (litri) 8,3 8,2 8,0 7,8 7,5 7,1 6,7 6,0
2%
Soluţie concentrata (litri)
1,5% Soluţie concentrata (litri)
1%
Soluţie concentrata (litri)
Apă (litri)
Soluţia concentrata (% S02)
0,75%
3,3 3,6 4,0 4,4 5,0 5,7 6,7 8,0
Dioxidul de sulf sub formă de săruri. Sărurile acidului sulfuros (sulfiţii), cum sunt metabisulfitul de potasiu, sulfitul de potasiu, sulfitul de calciu, adăugate în must sau vin se descompun prin acţiunea acizilor şi eliberează S02. Cel mai folosit este metabisulfitul de potasiu (K2S2O5) sau pirosulfitul de potasiu, care conţine 57,6% S02. în practică se socoteşte că 2 g de metabisulfit de potasiu pur, formează 1 g de SOz. Metabisulfitul este forma deshidratată a bisulfitului de potasiu şi de aceea trebuie păstrat în vase închise, ferite de umezeală. Se prezintă sub formă de pulbere, cristale sau rondele cu solubilitate redusă în apă. Pentru sulfitarea vinului se prepară o soluţie apoasă, concentraţie 10%, similară cu o soluţie de 5% S02. Solubilizarea metabisulfitului se realizează prin încălzirea apei la 40°C. Efectul antiseptic se manifestă numai în mediul acid al mustului şi vinului. Nu dă rezultate la dezinfectarea vaselor din lemn, filtrelor sau buteliilor. Metabisulfitul nu este indicat pentru sulfitarea vinului deoarece conţine o serie de impurităţi (sulfaţi de fier, plumb şi arsen), iar prin îmbogăţirea vinului în potasiu, apare^ustul amar. Cea mai indicată este folosirea metabisulfitului pentru sulfitarea strugurilor şi a mustului. La o doză de 100 mg metabisulfit, vinul se îmbogăţeşte teoretic cu 35 mg K/l. Doza limită admisă de metabisulfit fiind de 200 mg/l. Dioxidul de sulf sub formă gazoasă. Sub această formă S02 se obţine prin arderea sulfului. Teoretic prin arderea sulfului, se obţine o cantitate dublă de S02: S 32 g
224
+
02 --------- > S02 (16x2)g
64g
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Practic nu se obţine acest randament, decât Vi sau maximum 2/3 din randamentul teoretic. Deficitul de randament se datoreşte formării anhidridei sulfurice (S03) care nu are putere antiseptică, arderii incomplete a sulfului şi pierderilor de sulf prin picurare. Dioxidul de sulf sub formă gazoasă se foloseşte pentru aseptizarea vaselor din lemn şi pentru dezinfecţia cramelor şi pivniţelor. Pentru aseptizarea vaselor se folosesc fitilele sau meşele de sulf (benzi din azbest cu celuloză lungi de 10-15 cm şi late de 3 cm, înmuiate în sulf topit). Greutatea unui astfel de fitil este de 2,53 g sulf; lumânările de sulf, de 3-4 g şi discurile de sulf sau rondelele de 1,25; 2,5; 5 şi 10 g sulf. în crame şi pivniţe arderea sulfului se face sub formă de bulgări sau de batoane, în vase ceramice. Cantitatea de sulf care se poate arde în butoaie sau budane este limitată de concentraţia atmosferei din interiorul vasului în S02 format. Când concentraţia este >5% arderea se opreşte şi corespunde la o scădere a oxigenului din aer de la 21% la 14%. în vasele umede în care higroscopicitatea aerului este ridicată, arderea sulfului este înceată şi incompletă. Prin arderea fitilelor de sulf în interiorul vaselor înainte de a fi umplute cu vin, sau în vasele umplute parţial cu vin, se realizează o sulfitare indirectă a vinului. Se încorporează în vin cantităţi mici de SOz (35-40% din S02 care rezultă din arderea sulfului), cea mai mare parte se pierde în atmosferă. Comprimatele efervescente cu S02. Reprezintă săruri ale acidului solfuros, în amestec cu bicarbonatul de sodiu sau de potasiu. Conţin 2 g, 5 g sau 10 g S02 şi se dizolvă lent în vin, timp de 45 minute. Bicarbonatul le face efervescente, fără să modifice pH-ul vinului. Comprimatele efervescente cu S02 se adaugă în vin şi asigură stabilizarea biologică a vinului. Efervescenţa ajută la omogenizarea S02 cu masa vinului. Un comprimat de lOg introdus în 2 hi de must sau vin, asigură o sulfitare de 50 mg/l. Există şi S02 sub formă de granule hidrolizate care se administrează direct în benele de transport a strugurilor, în must şi vin. 4.1.5. Stabilirea dozelor de dioxid de sulf la vinificarea primară Cantităţile de S02 care se administrează la struguri, must şi vin, trebuie riguros stabilite. Se au în vedere următorii factori: starea sanitară a strugurilor, compoziţia chimică a mustului, încărcătura de microorganisme a vinului, temperatura mediului ambiant şi alţii. Sulfitarea strugurilor. Se face la recoltare, pe măsură ce strugurii sunt încărcaţi în mijloacele de transport (bene, căzi, ciubere). Se folosesc soluţiile apoase de S02, concentraţie 5-6%, în doze de 1-1,5 litri/tona de struguri. De asemenea, metabisulfitul de potasiu sub formă de pulbere. în general, dozele de S02 care se administrează pe struguri în mijloacele de transport sunt mici şi reprezintă numai 20-25% din cantitatea totală de S02 folosită la vinificarea primară. Obişnuit, sulfitarea strugurilor se face după transportul lor la cramă, în buncârele de recepţie. Dozele folosite se diferenţiază în funcţie de starea de 225
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ___________________________________
sănătate a strugurilor: 6-8 g ŞO2/100 kg struguri sănătoşi şi 12-15 g SO2/100 kg struguri cu atac de mucegai. în buncărul de recepţie se administrează pe struguri numai 60% din doza necesară, urmând ca 40% să se administreze pe mustuială la încărcarea linului sau presei. Sulfitarea mustului. Este necesară la tragerea lui în recipienţii de decantare, în vederea limpezirii. Musturile de la prese sunt mai susceptibile la oxidare decât mustul ravac, datorită conţinutului mai bogat în polifenoli şi polifenoloxidaze. Sulfitarea se face cu S02 lichefiat sau soluţii apoase de S02, în doze moderate, obişnuit 80-100 mg/l S02. La macerarea-fermentarea pe boştină a mustului, sulfitarea se face odată cu încărcarea căzilor sau cisternelor cu mustuială. Pentru realizarea protecţiei antioxidante a mustului, este necesar un conţinut în S02 liber de minimum 30-35 mg/l. Cu cât mustul este mai tulbure, consumă mai mult S02; mustul rezultat din struguri mucegăiţi are nevoie de patru ori mai mult S02. Sulfitarea vinului. Vinurile noi la terminarea fermentaţiei alcoolice, înglobează în masa lor cantităţi mari de C02 care le protejează de oxidare. Necesitatea sulfitârii vinurilor apare odată cu efectuarea pritocului prematur, când C02 se elimină în mare parte din masa vinului şi începe să pătrundă oxigenul. Prin sulfitare se urmăreşte menţinerea în vin, a unor cantităţi de 25-35 mg/l S02 liber. Operaţiunea de sulfitare se repetă, ori de câte ori concentraţia în S0 2 liber din vin scade. în general, dozele de S02 folosite la vinificarea primară trebuie să fie cât mai mici. Aceasta nu numai din considerente de ordin igienic, ci şi a pericolului de a se forma în vin cantităţi sporite de compuşi sulfuroşi. Este nevoie de 100-200 mg/l S02 total, pentru a se menţine 10-20-30 mg/l S02 liber în vin.
4.1.6. Dozele de dioxid de sulf pentru păstrarea vinurilor Durata de păstrare a vinurilor este condiţionată de prezenţa S02 în vin. Chiar în cazul "vinurilor biologice" dioxidul de sulf nu poate fi exclus în totalitate. Practica a dovedit că în condiţii normale de păstrare, vinurile trebuie să conţină minimum 25 mg/l S02 liber. Excepţie fac vinurile dulci, la care concentraţia de S02 liber trebuie să fie mult mai mare de 40-45 mg/l şi chiar 50-60 mg/l. Conţinutul în S02 liber nu rămâne constant în perioada de păstrare a vinului; scade în mod regulat din cauza oxidării lui progresive şi a pierderilor în atmosferă. Totul depinde de condiţiile de păstrare a vinurilor. La vinurile păstrate în vase mici (butoaie), pierderile lunare de S02 liber sunt în medie de 10 mg/l de vin, iar de S02 total de 15 mg/l vin, ceea ce corespunde la un consum anual de 180-200 mg S02. La vinurile păstrate în cisterne sau budane, pierderile de S02 sunt de 2-3 ori mai mici. Oxidarea dioxidului de sulf liber şi formarea anhidridei sulfurice (S03), este una din cauzele care determină apariţia gustului aspru la vinurile păstrate timp îndelungat în vasele de lemn. Dozele de S02 liber care se recomandă pentru păstrarea vinurilor, sunt prezentate în tabelul 4.3. 226
TRATAT DE VINIFICAŢIE Tabelul 4.3. Dozele de S02 liber recomandate pentru păstrarea vinurilor Tipul de vin Vinurile seci de consum curent (albe şi roşii) Vinurile seci de calitate superioară Vinurile de calitate superioară, cu rest de zahăr
S02 liber (mg/l) 25-30 35-40 60-60
Limitarea conţinutului în S02 al vinurilor. Cantităţile mari de S02 în vin, afectează calitatea vinurilor şi sănătatea consumatorilor. De aceea conţinutul în S02 al vinurilor este reglementat în toate ţările producătoare şi importatoare de vinuri. Limitele maxime admise în momentul punerii vinurilor în. consum, sunt următoarele: - 160 mg/l S02 total, la vinurile roşii seci (cu < 4 g/l zaharuri reducătoare); - 210 mg/l S02 total, la vinurile albe şi roze seci (cu < 4 g/l zaharuri reducătoare); - 260 mg/l S02 total, la vinurile albe şi roze demiseci (cu 4,01-12 g/l zaharuri reducătoare); - 300 mg/l S02 total, la vinurile demidulci şi dulci (cu peste 12 g/l zahăr); - 350 mg/l S02 total, la vinurile provenite din strugurii culeşi la supramaturare, bogaţi în zaharuri şi enzime oxidazice (de Cotnari, Murfatlar, Târnave); - "vinurile biologice", maximum 100 mg/l S02 total la vinurile roşii şi 120 mg/l la vinurile albe. Vinurile seci pentru diabetici nu trebuie să depăşească 20 mg/l S02 liber şi 60 mg/l acetaldehidă. Uniunea Europeană (U.E.) a limitat conţinutul în S02 total la 150 mg/l pentru vinurile roşii cu < 4 g/l materii reducătoare şi 200 mg/l pentru vinurile albe şi roze cu < 4 g/l materii reducătoare. Pe piaţa comunitară a U.E. nu se admite depăşirea limitelor de S02 total, decât în proporţie de 5-6%. Pentru limitarea conţinutului de S02 în vin, se folosesc unele substanţe cu proprietăţi antioxidante şi fungistatice cum sunt: acidul sorbic, acidul ascorbic, dimetil-dicarbonatul (DMDC) şi unii pirocarbonaţi dialchilici, cum este esterul dietil al acidului pirocarbonic. Alte căi pentru limitarea dozelor de S02 la must şi vin: - hiperoxigenarea mustului înainte de fermentare, prin tratare cu 30-50 mg 02/l. Sunt oxidaţi polifenolii, care capătă o culoare brună şi precipită la deburbarea mustului; folosirea levurilor peliculare cu acţiune reducătoare, specia Saccharomyces cheresanus întâlnită la vinurile de Xeres, sau specia Saccharomyces bayanus care produce transformări apropiate cu levurile peliculare de la vinurile de Xeres (Lepădatu V. şi colab., 1974); . - filtrarea tangenţială a vinului, prin care se elimină în totalitate microorganismele din vin (celulele de levuri şi bacterii); - tratarea mustului proaspăt prin frig şi păstrarea lui în cisterne izoterme din inox. 227
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
4.1.7. Eliminarea excesului de S02 din must şi vin Excesul de S02 denaturează însuşirile organoleptice ale vinului. Eliminarea S02 din must şi vin se poate realiza pe mai multe căi: ♦ Aerarea vinului, prin care se realizează oxidarea S02 liber cu oxigenul din aer, determinând o reducere a acestuia. Teoretic, prin introducerea a 16 mg 02/litru de vin se ajunge la o scădere de 64 mg S02/litru. Oxidarea S02 este foarte lentă, încât eliminarea lui din vin se poate obţine numai după câteva săptămâni, timp în care operaţiunea de aerare a vinului trebuie repetată în mai multe rânduri; ♦ Desulfitarea mustului şi vinului prin încălzire. Vinul se încălzeşte până la cel mult 25°C, pentru că există riscul să fie îndepărtate aromele. Mustul se poate încălzi până la 70-80°C, încât desulfitarea se realizează mai repede. Faptul că S02 este legat mai mult de acetaldehidâ, desulfitarea vinului se realizează încet. în cazul musturilor colorate, S02 formează cu antocianii compuşi stabili şi prin desulfitare nu se poate ajunge la un conţinut <10 mg/l S02; ♦ Desulfitarea vinului prin tratare cu apă oxigenată (perhidrol). Pentru oxidarea unui gram de S02 este nevoie de 0,35 g H2Oz., Aceasta înseamnă că pentru oxidarea a 100 mg S02/litru de vin este nevoie de 3,5 ml soluţie de perhidrol 1%. Tratamentul este brutal şi afectează calitatea vinului. ♦ Reducerea conţinutului de S02 din vin, la îmbuteliere, prin adausul de acid ascorbic (vitamina C). Una din ipoteze ar fi adiţia nucleofilă a anionului bisulfit (HS03~) de către gruparea carbonil de la forma tautomeră-cetol a acidului ascorbic: HOH2C
/0H
HO
HOH2C
OH
Acidul L-ascorbic
OH
O
HOH2C
OH
Forma tautomeră cetolică
0H
HO SO3H OH Adiţia anionului HS03"
O astfel de interacţiune între S02 şi acidul ascorbic este incompatibila cu formarea sulfaţilor şi acidului dehidroxiascorbic în vin. Desulfitarea musturilor suprasulfitate. Pentru eliminarea S02 din musturile suprasulfitate (700-800 mg S02/litru) se folosesc instalaţiile speciale de desulfitare, construite din oţeluri inoxidabile (crom-nichel-molibden) care nu sunt atacate de anhidrida sulfuroasă. Aceste instalaţii lucrează pe principul evaporării S02 din must sub vid, la temperaturi <100°C. Vaporii de S02 sunt absorbiţi concomitent de pompa de vid, care crează în camera de desulfitare o depresiune de circa 0,4-0,5 bari. Aici mustul traversează mai multe talere, pentru a fi fracţionat în straturi subţiri din care să poată fi eliminat mai uşor S0 2. încălzirea mustului şi evaporarea S02 se realizează prin introducerea vaporilor de apă fierbinţi, care pătrund în camera de desulfitare pe la partea sa inferioară 228
TRATAT DE VINIFICAŢIE
(figura 4.3). Mustul desulfitat care se acumulează la baza instalaţiei este extras continuu şi trecut prin schimbătorul de căldură, pentru răcire.
Figura 4.3. - Schema instalaţiei de desulfitare a mustului (modelul Gianazza)
Pentru recuperarea anhidridei sulfuroase, vaporii de apă bogaţi în S02 se introduc într-o soluţie de Ca(OH)2 şi se obţine sulfitul de calciu (CaS03) 4.2. FOLOSIREA BENTONITEI ÎN VINIFICAŢIE Bentonitele sunt argile coloidale, cu acţiune de limpezire şi deproteinizare a mustului şi vinului. în contact cu apa îşi măresc volumul, transformându-se în soluţii coloidale. Denumirea de bentonita vine de la localitatea Fort-Benton din statul american Wyoming, unde a fost descoperită (anul 1888). Ideea folosirii argilelor coloidale în vinificaţie aparţine lui Jean Ribereau-Gayon (anul 1932), care a dovedit adsorbţia proteinelor din vin de către caolin. Dozele necesare de caolin sunt însă prea mari (500 g/hl de vin) şi în plus imprimă vinului un gust dezagreabil. Ulterior americanul Saywel (anul 1934) introduce bentonita în tratamentul vinurilor. începând din 1960 bentonita se foloseşte ca adjuvant la remuajul şampaniei. în prezent tratamentul cu bentonita este generalizat în vinificaţie: la must, pentru limpezire înaintea fermentaţiei; la vin, pentru stabilizarea proteică de lungă durată, ameliorarea vinurilor oxidate, uşurarea filtrării. Zăcămintele cele mai mari de bentonite se găsesc în America (statele Pensylvenia, Virginia, California), în Italia (insula Ponza, situată la est de Napoli şi în Sardinia), în Germania, Grecia, Franţa şi Africa de Sud. La noi în ţară cel mai mare zăcământ de bentonita se află în localitatea Valea Chioarului, din Transilvania. 229
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢARDEA
4.2.1. Natura chimică a bentonitelor Zăcămintele de bentonite au rezultat în urma depunerilor" de cenuşă vulcanică, care s-a alterat în timp prin procesele chimice. Există două mari categorii de bentonite: sodice, cu cationii schimbabili de Na+ şi cele calcice, cu cationii schimbabili de Ca2+. Cele mai active sunt bentonitele sodice, provenite din America. Bentonitele europene sunt preponderent calcice, încât activarea lor se face prin tratarea cu carbonat de sodiu. După originea lor, culoarea bentonitelor poate fi: albă, bej, gri, roză sau verzuie; bentonitele albe fiind cele mai pure. Din punct de vedere chimic, bentonitele sunt silicaţi de aluminiu hidrataţi din grupa montmoriloniţilor, cu formula brută următoare: Si4(AI(2.x)Rx)O10 • (OH)2CEx ■ x • nH20
în care: * R = cationii neschimbabili de Fe2+, Mn2+, Zn2+, Ni2+; CE = cationii schimbabili de Na+, Ca2+, Mg2+. Structura bentonitei. Bentonita este alcătuită din foiţe de silicaţi de aluminiu (fluosilicaţi), cu distanţe apreciabile între ele. Fiecare foiţă (lamelă) este constituită din trei straturi: un strat octaedric Oc, intercalat între două straturi tetraedice Te (figura 4.4.). In interiorul aceluiaşi edificiu anumiţi ioni de Si4+sunt înlocuiţi prin ionii de Al3+, iar ionii de aluminiu sunt ei însăşi înlocuiţi prin ionii bivalenţi de Mg2+ sau Fe2+. Acest fenomen crează un deficit de sarcini pozitive şi induce bentonitei o sarcină globală negativă.
Cationi schimbabili de Na+, Ca2+
O Oxigen o Si
© Hidroxil
• Aluminiu, Fier, Magneziu
• Siliciu, ocazional Aluminiu
Figura 4.4. - Structura bentonitei
230
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Cationii prezenţi în spaţiul dintre foiţe sunt cationii schimbabili (Na+, Ca2+, Mg ), adică pot fi înlocuiţi cu alţi ioni şi trecuţi în soluţie. Aceşti cationi sunt foarte importanţi, deoarece conferă bentonitelor proprietăţile de gonflare în contact cu apa. Distanţa dintre foiţe, d = 10 Â (1 Â = 10 milionimi de milimetru) şi se măreşte considerabil în funcţie de starea de hidratare a bentonitei. Bentovinul. Este produsul folosit pentru limpezirea şi stabilizarea proteică a vinurilor, obţinut din bentonita sodică de Valea Chioarului. Condiţiile tehnice de calitate sunt următoarele (STP 146-92): pulbere albă, cu nuanţă cenuşiegălbuie; conţinutul în montmorilonit, minim 80%; conţinutul în cationi interschimbabili (Na+), minim 85 mechiv.; conţinutul în oxid de aluminiu 1415%; conţinutul în oxizi alcalino-pământoşi de CaO, MgO, maxim 2,5%; conţinutul în fier solubil, maxim 400 ppm; conţinutul în metale grele exprimate în Pb, maxim 20ppm; cifra bentonitică, minim 98%; pH-ul maxim 10. Se livrează cu umiditate de 5%, în saci închişi din hârtie sau de polietilenă, greutate 25 kg. Alte produse pe bază de bentonita: PROBENT - care este tot o bentonita sodică microgranulată, livrată în saci de 25 kg; VINITOL - un limpezitor pe bază de bentonita şi caseinâ solubilă. 2+
4.2.2. însuşirile fizico-chimice ale bentonitei Structura lamelară îi conferă bentonitei proprietăţi coloidale şi tendinţă remarcabilă de gonflare cu apa. Caracterul coloidal şi sarcina electrică negativă a particulelor face ca bentonita să aibă o putere de adsorbţie foarte mare. Substanţele adsorbite sunt proteinele: lg de bentonita elimină 30-85 mg proteine din must sau vin. Principalele însuşiri fizico-chimice ale bentonitei, sunt următoarele: Coloid mineral. Prin dispersare în apă, must sau vin, bentonita formează particule coloidale cu mărimea de 2-200 nm (1 nm = a milioana parte din metru). Caracteristic pentru aceste particule coloidale sunt fenomenele de suprafaţă foarte puternice, în raport cu masa lor. Suspensiile coloidale de bentonita sunt omogene şi nu sedimentează, iar la concentraţii mari se formează gelul de bentonita. Gelurile sunt tixotrope, deci capabile de a se fluidiza prin agitare şi reforma prin lăsare în stare de repaus. Gonflarea bentonitei. Prin adsorbţia apei între foiţele de fluosilicaţi, are loc hidratarea ionilor de sodiu şi de calciu, care determină o importantă umflare (gonflare) a bentonitei. Indicele de gonflare se exprimă în cm3/g de bentonita uscată şi este foarte variabil. Gonflarea este reversibilă, bentonita putând fi uscată şi apoi rehidratată, cu condiţia ca uscarea să fie făcută la temperaturi mici de 8090°C. La temperaturi mari de 200°C bentonita pierde apa de costituţie şi gonflarea nu mai este posibilă. Bentonitele calcice se umflă mai puţin şi formează depozite tasate, în comparaţie cu bentonitele sodice la care depozitele sunt mai afânate (floculoase). De aceea bentonitele calcice permit să se recupereze cantităţi mai mari de vin din depozitele formate în urma bentonizării vinului. 231
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Sarcinile electrice ale particulelor. Bentonitele au sarcini electrice negative, datorită deficitului de cationi de Al3+ din interiorul foiţelor (lamelelor). Semnul sarcinei electrice a particulelor coloidale de bentonită se determină sub microscop, cu ajutorul unui zetametru. Potenţialul zeta caracterizează sarcina aparentă a particulelor; cu cât potenţialul este mai ridicat, particulele vor fi capabile să formeze legături cu alţi coloizi de semn contrar. Flocularea se realizează la valori ale potenţialului zeta, cuprinse între -5 şi +3 mV. Coagulare-floculare. Particulele încărcate cu sarcini electrice de acelaşi semn au tendinţa de a se respinge; fenomenul permite ca suspensiile coloidale de bentonită să rămână stabile. Atunci când sarcinile sunt neutralizate de un electrolit de semn contrar, particulele se aglomerează şi are loc coagularea. în continuare, particulele coagulate se unesc între ele şi sedimentează, are loc flocularea. Aceste fenomene se petrec la cleirea vinurilor cu bentonită. Sarcinile negative ale bentonitei sunt neutralizate de către diferiţii coloizi din must şi vin cu sarcini pozitive, în special proteine. Fenomenul se poate produce şi între doi coloizi negativi, graţie cationilor bivalenţi de Ca2+ şi Mg2+. Aceşti cationi neutralizează câte o sarcină de la fiecare coloid, cu formarea unei punţi de legătură. Neutralizarea antrenează după sine coagularea particulelor, apoi flocularea. Flocularea depinde de valoarea pH-ului, optimă fiind cea de 4,5 şi de concentraţia mediului în coloizi. Există un raport optim de concentraţie a coloizilor, pentru a obţine o floculaţie maximă; dacă concentraţia unui coloid este foarte mare sau foarte slabă, flocularea va fi diminuată. Bentonitele calcice naturale care au sarcini negative slabe, floculează mai puţin intens şi nu limpezesc bine vinul sau mustul. în schimb, bentonitele sodice şi cele calcice activate cu carbonat de sodiu au sarcini negative puternice şi antrenează în vin o floculare intensă şi rapidă. Forţele Van der Waals. Soluţiile coloidale de bentonită sunt constituite dintr-un miceliu animat de mişcări browniene, sub acţiunea forţelor Van der Waals. Aceste forţe nu sunt legate de sarcinile electrice ale coloizilor şi privesc grupările chimice cu sarcini neutre. Forţele Van der Waals depind de temperatura mediului şi odată cu creşterea temperaturii ele sunt distruse. Acţiunea lor este slabă, însă asociate pot contribui la formarea unor legături stabile între particulele coloidale. Adsorbţia specifică a bentonitelor. Pentru a pune în evidenţă fenomenele de suprafaţă a particulelor coloidale de bentonită (adsorbţie specifică), se face testul cu albastru de metilen. Modul de lucru. Se cântăresc 5 g de bentonită şi se prepară o suspensie cu 200 ml apă distilată, prin agitare 700 ture/minut, timp de 1-2 min. Apoi cu ajutorul unei biurete se adaugă treptat câte 5 ml soluţie de albastru de metilen, concentraţie 10 g/l, sub agitare continuă şi constantă. După fiecare adaus de soluţie de albastru de metilen, se prelevează cu bagheta o picătură de suspensie care se depune pe hârtie de filtru. Pata (spotul) care se formează se compune dintr-o zonă centrală albastră-închis, înconjurată de o zonă umedă incoloră. 232
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Se continuă cu adausul de albastru de metilen, până la apariţia unei aureole albastre-clar în jurul zonei centrale. Se urmăreşte atunci adsorbţia albastrului de metilen, prelevând din minut în minut câte o picătură de suspensie, fără a mai adăuga nimic. Dacă aureola albastră dispare din jurul zonei centrale înainte de 5 minute, se procedează la o nouă adăugare de soluţie de albastru de metilen în cantitate de 2 sau 5 ml, după cum volumul total de soluţie adăugat anterior este mai mic sau mai mare de 30 ml. Suprafaţa de adsorbţie specifică (Sa) se calculează cu ajutorul relaţiei: 20,95 xV 2/ A u . i« Sa = ---- —;---------= rn /g de bentonita în care: 20,95 = suprafaţa corespunzătoare la 1 ml soluţie de albastru de metil; V = volumul de soluţie de albastru de metil consumat, în ml; 5 = cantitatea de bentonita, în grame. Cu cât valoarea suprafeţei specifice va fi mai mare, cu atât bentonita este mai activă. Suprafaţa specifică variază între 300 şi 800 m2/g de bentonita, bentonitele calcice având valori mai mici. între valoarea suprafeţei de adsorbţie a bentonitelor şi efectul lor deproteinizant există o corelaţie directă, valorile cele mai mici le întrunesc bentonitele calcice. Raportul Na/Ca schimbabil. Valorile acestui raport la bentonite sunt cuprinse între 0,5 şi 3,7. Valorile mari indică un conţinut ridicat în sodiu şi deci bentonita este mai activă. 4.2.3. Efectul deproteinizant al bentonitei Bentonita elimină din must şi vin proteinele cu masa moleculară cuprinsă între 10.000 şi 72.000 Da, asigurând teoretic stabilitatea proteică a vunurilor albe. S-a constatat că fracţiunea proteică cu masa moleculară de 72.000 Da este cea mai termolabilă şi mai rezistentă faţă de acţiunea bentonitei. în general, bentonita elimină din vin, proteinele solubile cu masa molecualară intermediară, între 12.000 şi 45.000 Da (Paetzol M. şi colab., 1990). Bentonitele sodice au efect deproteinizant mult mai puternic decât cele calcice. Compuşii proteici cu masa moleculară > 10.000 Da, nu sunt adsorbiţi de bentonita. Aceştia sunt constituiţi, în principal, din polizaharide neutre 50% şi glicoproteine 31% (Lubbers S. şi colab., 1995). Efectul deproteinizant al bentonitei se stabileşte faţă de o soluţie de albumină din ouă, care conţine 0,625 g/l ovalbumină şi 5 g/l acid citric. Efectuarea testului. Se pleacă de la o suspensie apoasă de bentonita 10%, preparată cu 24 de ore înainte de folosire. Din suspensia respectivă se ia 1 ml şi se introduce în 100 ml soluţie de ovalbumină. Amestecul se agită şi se lasă în repaus timp de 48 de ore, la temperatura laboratorului, după care se centrifughează cu 2000 de turaţii/minut. Concentraţia în proteine se stabileşte prin dozarea azotului total, sau prin metoda Lowry. 233
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
Codexul oenologic prevede că o bentonită poate fi considerată eficace, când în urma testului efectuat, conţinutul în azot total se diminuează cu 44%. 4.2.4. Prepararea şi administrarea gelului de bentonită Bentonizarea mustului şi vinului se face folosind gelul de bentonită preparat cu apă, concentraţie 5-20%. Concentraţia gelului depinde de felul bentonitei: 5% în cazul bentonitei sodice, 20% în cazul bentonitei calcice şi 10% în cazul amestecului de bentonită calcică activată cu Na2C03. Normele noastre interne stabilesc folosirea gelurilor de bentonită, concentraţie 10% (o parte bentonită la 9 părţi de apă, în greutate). Prepararea gelului. Se face în deje sau recipienţi din material plastic. Bentonită este adăugată treptat în apă caldă 50-60°C, mestecându-se continuu, pentru obţinerea unei suspensii lipsite de cocoloşi. După un repaus de 24 ore pentru formarea gelului (umflarea bentonitei), se mestecă din nou pentru omogenizare. Calculul cantităţii de apă necesară la prepararea gelului de bentonită se face astfel: exemplu, pentru transformarea a 30 kg bentonită în gel, concentraţie 10%: 30 Kg x 100 --------2— -------- 300 Kg ;
300 - 30 = 270 Kg apă
Mai simplu, cunoscându-se proporţia de 1:9 dintre bentonită şi apă, calculul se face direct: 30 kg bentonităx9 = 270 kg apă. Trebuie redusă proporţia dintre apă şi bentonită la 1:1, pentru a se limita cantitatea de apă care se introduce în vin prin bentonizare. Administrarea gelului de bentonită. Gelul de bentonită obţinut nu se administrează direct în must sau vin, deoarece coagulează imediat şi se acoperă cu o pojghiţă care îl împiedică să se disperseze în masa vinului sau mustului. De aceea se procedează la o diluare prealabilă a gelului cu o anumită cantitate de vin, până la obţinerea unei suspensii omogene de consistenţa smântânei, care se introduce apoi în vin. Administrarea suspensiei coloidale de bentonită în vin se face treptat, sub agitare continuă, pentru a se evita formarea conglomeratelor de particule care ar duce la micşorarea suprafeţei active şi deci la reducerea capacităţii de adsorbţie a proteinelor. Se folosesc în acest scop agitatoarele mecanice sau electrice, pompele pentru recircularea mustului şi vinului, injectarea sub presiune a gelurilor concentrate de bentonită. Eficienţa tratamentului depinde de rapiditatea dispersării bentonitei în masa vinului. După administrarea bentonitei, vinul se lasă în repaus 7-20 de zile (în funcţie de mărimea vasului) pentru limpezire, după care se trage de pe depozitul format. Depozitul reprezintă 5-10% din volumul lichidului, în raport cu gradul de tulbureală a vinului sau mustului şi cu dozele de bentonită folosite. Din depozitul rezultat, vinul este recuperat prin filtrare (filtru presă). 234
TRATAT DE VI NI FICAŢI E
4.2.5. Dozele de bentonită recomandate Pentru limpezirea musturilor înainte de fermentare, bentonită se foloseşte în doze de 60-100 g/hl. Dozele mici se aplică la musturile provenite din struguri sănătoşi şi cele cu un conţinut mai redus în zaharuri. Administrarea bentonitei se face imediat după sulfitarea mustului, sub formă de gel subţiat cu must. In ceea ce priveşte dozele de bentonită recomandate pentru limpezire şi stabilizarea proteică de lungă durată a vinului, sunt foarte largi în funcţie de compoziţia chimică a vinurilor, gradul de limpiditate, durata de păstrare a vinului şi calitatea betonitei. în urma cercetărilor întreprinse cu bentonitele româneşti (Teodorescu Şt., 1952), se recomandă folosirea următoarelor doze de bentonită: - pentru vinurile seci, de consum curent 25-40 g/hl; - pentru vinurile demiseci, 40-60 g/hl; - pentru vinurile demidulci .50-100 g/hl; - pentru vinurile dulci 100-200 g/hl. Dozele exacte de bentonită. pentru fiecare tip de vin se stabilesc pe bază de microprobe, pentru a se evita supracleirea vinurilor prin folosirea unor cantităţi mari de bentonită. In cazul vinurilor noi care trebuie să se stabilizeze în scurt timp după fermentare, se folosesc doze mari de bentonită de peste 100 g/hl. După o perioadă de păstrare a vinurilor de circa 10 luni, dozele de bentonită care se folosesc sunt foarte mici de 30-40 g/hl. In general trebuie evitate dozele mari de bentonită, deoarece despoaie vinul de proteine şi diminuează extractul vinului. BIBLIOGRAFIE Allen D.H., 1985 - Asthma induced by sulfites. Food tech. in Australia, no. 37, pp. 506510. Anocibar Beloqui A., Guedes de Pinho P., Bertrand A., 1995 - Bis (2hydroxyethyl) disulfid a new sulphur compoud found in wine. Am. J. Enol. and Vitic, no. 1, pp. 8487. Biouin J., 1968 - Contribution a l'etude des combinations de /'anhidride sulfureaux dans Ies mouts et Ies vins. These doct., Univ. Bordeaux. Eschenbruch R., 1974 - Sulfite and sulfide formation during wine making. Am. J. Enol. and Vitic, no. 25, pp. 157-161. Iliescu Lucia, 1961 - Intrebuinţarea bioxidului de sulf în vinificatie. Ed. Agrosilvică, Bucureşti. Lepădatu V., Kontek Adriana, 1974 - Caracterizarea taxonomică şi oenologică a unor drojdii peliculare autohtone. An. I.C.V.V., voi. V, pp. 125-130. Lubbers S., Guerreau J., Feuillat M., 1995 - £tude de l'efficacite deproteinisante de bentonites commerciales sur un mout et des vins des Chardonnay et Sauvignon. Bull O.I.V., voi. 68/769-770, pp. 224-244. Macici M., Kontek A., Taraş Sofia, 1975 - Obţinerea de vinuri cu conţinut redus în S02 prin mijloace biologice. An. I.C.V.V., voi. III, pp. 443-450. Maujean A., 1993 Propretes physiochimiques des bentonites, applications oenologiques. Rev. des Oenologues, no. 143, pp. 42-53. Poinsaut Ph., Hardy G., Vialatte M. (societe), 1995 - Les bentonites (1-ere pârtie). Caracterisation des bentonites. Rev. des Oenologues, no. 75, pp. 25-30. 235
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA Stoian V., Avramescu Maria, 1975 - Contribuţii la stabilirea dozelor şi normelor de administrare a S02 pentru protecţia antioxidantă a mustului la vinificarea în alb. An I.C.V.V., voi. VI, pp. 343-356. Stoian V., 1993 - Aspecte privind folosirea anhidridei sulfuroase în producerea vinurilor, posibilităţi de reducere a conţinutului vinurilor în S02. S.C.P.V.V. Pietroasa, volum omagial, pp. 405-418. XXX, 1960 - Recomandări pentru vinificaţia pimară. Ed. Agrosilvică, Bucureşti. XXX, 1990 - Tehnoligii modeme de producere a vinurilor. MAIA, Redacţia de propagandă tehnică agricolă, Bucureşti
236
TRATAT DE VINIFICAŢIE
CAPITOLUL 5
RECOLTAREA ŞI VINIFICAREA STRUGURILOR
Odată cu recoltarea strugurilor se declanşează şi campania de vinificare în toate podgoriile ţării. întrucât majoritatea soiurilor pentru struguri de vin îşi termină maturarea după data de 10-15 septembrie, în următorul interval de timp de cea. 3 săptămâni, campania de recoltare şi vinificare a strugurilor trebuie încheiată. Se recoltează şi se prelucrează anual 2-2,5 milioane tone de struguri. Podgorenii îşi mobilizează întreaga forţă de muncă şi mijloacele de transport, pentru ca în acest timp scurt de numai 20-25 zile să strângă recolta de struguri, fără pierderi. La rândul lor vinificatorii trebuie să preia întreaga producţie şi să o prelucreze în condiţii tehnologice corespunzătoare. Exceptând anii cu condiţii nefavorabile pentru maturarea şi recoltarea strugurilor (toamne ploioase, struguri atacaţi puternic de mucegai), când culesul se declanşează mai devreme sau se prelungeşte nepermis de mult, campania de vinificare se încheie la începutul lunii octombrie. Numai în podgoriile de înaltă calitate, în care strugurii se recoltează la supramaturare, campania de vinificaţie se prelungeşte şi în prima jumătate a lunii octombrie.. 5.1. RECOLTAREA STRUGURILOR Recoltarea se face pe măsură ce soiurile ajung la maturarea deplină a strugurilor, care exprimă potenţialul cantitativ şi calitativ al fiecărui soi. Momentul optim de recoltare se plasează obişnuit, după ce strugurii au realizat maturarea deplină, într-un interval de timp care variază în funcţie de soi şi tipul de vin care trebuie obţinut. Stabilirea momentului optim de recoltare. Se bazează pe evoluţia procesului de maturare al strugurilor, la soiurile din podgorie. Se are în vedere realizarea maturării tehnologice, fenolice şi aromatice a strugurilor, adică acumularea zaharurilor, acidităţii, antocianilor şi aromelor care să asigure obţinerea unui anumit tip de vin. Maturarea tehnologică corespunde de regulă cu maturarea deplină a strugurilor; în unele situaţii, poate să o preceadă sau să o depăşească. Exemplu, pentru obţinerea vinurilor roşii de calitate, maturarea tehnologică are loc la 10-15 zile după maturarea deplină, pentru ca strugurii să poată acumula maximum de 237
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
antociani în pieliţa boabelor. La soiurile de mare producţie pentru vinurile de consum curent, maturarea tehnologică se realizează când strugurii au acumulat minimum 145 g zaharuri /litru de must. Această cerinţă tehnologică poate fi obţinută chiar înainte de maturarea deplină a strugurilor şi ca urmare recoltarea va începe mai devreme. La soiurile pentru vinurile de calitate, maturarea tehnologică se realizează când strugurii au acumulat minimum 170 g zaharuri/litru de must şi aceasta corespunde cu maturarea deplină a strugurilor. La soiurile de înaltă calitate pentru vinurile cu denumire de origine controlată, maturarea tehnologică se realizează după maturarea deplină a strugurilor (la supramaturare) şi deci culesul se face târziu. în tabelul 5.1 se prezintă conţinutul în zaharuri al strugurilor la recoltare, în fucţie de categoria de calitatea a vinurilor care trebuie obţinute. Deoarece recoltarea strugurilor într-o podgorie durează timp de 2-3 săptămâni, culesul se începe totdeauna mai devreme cu 4-5 zile înainte ca strugurii să ajungă la maturarea lor deplină, pentru a se limita pierderile de recoltă prin întârzierea culesului. Momentul de începere a recoltatului la un soi este bine ales, atunci când la jumătatea culesului, strugurii ajung să conţină cantitatea necesară de zaharuri pentru tipul de vin care trebuie obţinut. Se are în vedere că, orice întârziere a culesului se soldează cu pierderi mari de producţie. Eşalonarea soiurilor la recoltare. în fiecare an, vinificatorii stabilesc eşalonarea soiurilor la recoltare în podgoria respectivă. Criteriile sunt următoarele: evoluţia procesului de maturare al soiurilor, conţinutul în zaharuri pe care trebuie să-l aibă strugurii la recoltare, rezistenţa soiurilor la atacul de mucegai, pierderile de producţie care se înregistrează prin întârzierea culesului. în funcţie de toate aceste criterii, eşalonarea soiurilor la recoltare se face astfel: - se recoltează mai întâi soiurile pentru vinuri de consum curent (albe, roze şi roşii), care acumulează în struguri cantităţi mai mici de zaharuri şi înregistrează pierderi foarte mari de producţie prin întârzierea culesului; - urmează soiurile sensibile la atacul de mucegai, indiferent dacă sunt pentru vinuri de consum curent sau pentru vinuri de calitate; - soiurile pentru vinurile de calitate, care se recoltează numai după ce strugurii au ajuns la maturarea deplină şi au intrat în procesul de supramaturare. La aceste soiuri pierderile de producţie prin supramaturarea strugurilor sunt mici (10-15%) şi sunt compensate prin calitatea vinurilor obţinute; - soiurile pentru vinuri aromate, care se recoltează când strugurii au acumulat minim 190 g zaharuri/litru de must, pentru fixarea aromelor primare din struguri. Condiţia este ca proporţia de boabe stafidite pe ciorchini să nu depăşească 40-50%, deoarece aromele încep să fie distruse prin activitatea enzimelor; - ultimele care se recoltează sunt soiurile pentru vinuri roşii de calitate, care trebuie să acumuleze în pieliţele boabelor cantităţi mari de antociani. Strugurii nu trebuie lăsaţi să fie surprinşi de brume, deoarece antocianii din boabe se degradează prin hidroliză. 238
Conţinutul în zaharuri al strugurilor la recoltare, în funcţie de categoria de ca Categoria de calitate a vinului
Conţinutul în zaharuri al strugurilor (g/l) minim
A. PENTRU VINURILE DE CONSUM CUR a. Vinuri de masă (VM)
145
b. Vinuri de masă superioare (VMS)
162
B. PENTRU VINURILE DE CALITATE a. Vinuri de calitate superioara (VS)
170
b. Vinuri de calitate superioară cu denumire de origine controlată (DOC)
c. Vinuri cu denumire de origine controlată şi trepte de calitate (DOCC) -Cules la maturarea deplină a strugurilor (DOCC-CMD)
190
196
- Cules târziu (DOCC-CT)
220
- Cules la înnobilarea boabelor (DOCC-CIB)
240
Spec
- Strugurii de la soiurile de mare pr roşii (Galbenă de Odobeşti, Zghiha Măderat, Majarcă albă, Roşioară, N selecţionată etc); Strugurii de la soiurile de calitate, c necesare de zaharuri pentru vinuri - Strugurii de la soiurile de calitate (Fetească albă, Fetească regală, F Frâncuşă, Şarba, Aliqotâ, Riesling - Conţinutul în zaharuri al strugurilo funcţie de tipurile de vin ce urmeaz 190 g/l pentru vinurile albe seci; 200 g/l pentru vinurile roşii seci şi d 210 q/l pentru vinurile albe demise
- Conţinutul în zaharuri al strugurilo funcţie de tipul de vin: 180 g/l pentru vinurile albe şi roşii, 190 g/l pentru vinurile albe demidu Pentru producerea vinurilor roşii, c poate fi redus cu până la 10%, în f 200 g/l pentru vinurile roşii seci, de 210 g/l pentru vinurile albe demidu - Strugurii de la soiurile de înaltă ca românească, Pinot gris, Traminer r podgoriile cu condiţii climatice favo
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRPEA ____________________________________
în cazul recoltelor avariate (struguri bătuţi de grindină, afectaţi de îngheţ, de mucegaiuri), culesul strugurilor se face imediat, indiferent de conţinutul lor în zaharuri, pentru a se limita pierderile de producţie. 5.1.1. Recoltarea manuală Strugurii se recoltează manual în majoritatea podgoriilor, datorită dificultăţii desprinderii lor de pe coarde (lemnificarea pedunculului) şi fragilităţii boabelor (pieliţa subţire, pulpă suculentă). La recoltare, strugurii trebuie să rămână întregi, fără boabe zdrobite sau căzute de pe ciorchine, care înseamnă pierderi de producţie. Măsurile care se impun a fi luate, sunt următoarele: - culesul trebuie făcut pe soiuri, pentru a se asigura calitatea şi autenticitatea vinurilor obţinute. Impurităţile din parcele, reprezentate prin soiuri cu struguri negri se recoltează separat, pentru a nu se obţine musturi şi vinuri pătate; - strugurii se culeg şi se transportă la cramă întregi. Este contraindicată zdrobirea (mustuirea) strugurilor în vie, în căzi, ciubere, bene de transport, deoarece se depreciază calitatea mustului prin oxidare; - ritmul de cules trebuie sincronizat cu cel de transport şi de prelucrare a strugurilor, pentru a se evita stocarea timp îndelungat în mijloacele de transport sau în recipienţi de recoltare. De la recoltarea strugurilor şi până la prelucrarea lor, trebuie să treacă un timp cât mai scurt, maximum 6 ore; - recipienţii în care se recoltează strugurii (lădiţele, coşurile din nuiele, găleţile de plastic, sacii de polietilenă), benele de transport, căzile, ciuberele, trebuie menţinute într-o stare de igienă perfectă, spălându-se cu multă apă la sfârşitul fiecărei zile de lucru şi dezinfectându-se periodic cu o soluţie apoasă de S02 concentraţie 0,75%. Recoltatul manual se organizează pe echipe: 4-6 culegători, plus 2-3 lucrători care scot strugurii pe alee şi îi varsă în benele sau căzile colectoare din mijloacele de transport. Ca măsură ergonomică legată de cules, recoltatul se face din interiorul parcelei spre alei (din mijlocul parcelei), pentru a se scurta distanţele cu căratul strugurilor la alei. Un culegător îndemânatec şi bine organizat, poate recolta până la 0,4-0,5 tone struguri/zi. După modul cum se efectuează culesul strugurilor, acesta poate fi integral sau parţial (pe etape). în primul caz se recoltează toţi strugurii de pe butuc, indiferent de gradul lor de maturare. Culesul pe etape al strugurilor se practică numai în cazuri speciale: soiurile la care strugurii se maturează foarte neuniform; obţinerea vinurilor dulci naturale din struguri stafidiţi care se recoltează în etape, pe măsură ce boabele se stafidesc. Posibilităţile de semimecanizare a lucrării. La Societăţile mari cu capital de stat sau privat, tehnologia de recoltare manuală poate fi semimecanizată, pentru reducerea necesarului de forţă de muncă şi uşurarea muncii, prin : - echipamente cu bene adaptabile la tractoarele viticole care se deplasează printre rânduri şi colectează strugurii culeşi manual, lăsaţi pe rândurile de viţe în lădiţe, găleţi, saci din polietilenă etc; 240
TRATAT DE VINIFICAŢIE
- echipamente de ridicare descărcare a benelor colectoare de struguri, care se găsesc între rândurile de butuci sau pe aleile dintre parcele (încărcatul mecanic în mijloacele de transport). 5.1.2. Recoltarea mecanizată Deoarece recoltatul manual al strugurilor necesită un volum mare de forţă de muncă (35-45% din totalul anual), din ce în ce mai greu de asigurat, s-a trecut la recoltarea mecanizată a strugurilor. Au fost concepute diferite maşini autopropulsate (combine), tractate sau purtate lateral pe tractor, care recoltează strugurii prin "batere şi scuturare", separă frunzele smulse de la butuci şi celalte impurităţi, descarcă strugurii şi boabele din recipienţi, cu şi fără zdrobirea acestora (tabelul 5.2). Combinele lucrează prin încălecarea rândului de butuci şi sunt adaptate pentru distanţele dintre rânduri, cuprinse între 1,6 şi 3,6 m. Viteza de "batere şi scuturare" se reglează în funcţie de soi şi gradul de maturare al strugurilor. Masa de struguri recoltată este preluată de două benzi transportoare şi ridicată în partea superioară unde cu ajutorul ventilatoarelor este curăţată de frunze şi fragmente de lăstari, după care ajung în buncărele colectoare. Descărcarea strugurilor se realizează prin bascularea buncărelor în remorci echipate cu bene speciale, care se deplasează pe potecile dintre parcele. Productivitatea combinelor este de 2,5-3 ha/schimb în 10 ore de lucru. La o producţie de 15 t struguri/hectar se reduce consumul de forţă de muncă cu circa 270 ore/om/ha. Evoluţia şi perfecţionarea maşinilor de recoltat se află în plin progres şi s-a atins apogeul printr-o calitate a recoltatului deseori superioară celui manual, cu pierderi mai mici şi eficienţă economică superioară. La noi în ţară au fost aduse din Franţa combinele autopropulsate de tipurile Braud-1214 şi Braud-2720. Condiţiile de lucru: terenuri uniforme cu pante de până la 20%; distanţa minimă între rânduri 1,8 m, înălţimea maximă a spalierului 2 m; poziţia strugurilor faţă de sol minimum 20 cm şi maximum 170 cm; zonă de întoarcere minimum 6 m. Avantaje. Recoltatul mecanic nu este mai ieftin decât cel manual, singurul avantaj este că se face mai repede. Nu este eficient decât acolo unde producţia depăşeşete 10 t/ha. Pierderile tehnologice sunt mici, între 4 şi 10% la soiurile pentru vinuri roşii şi peste 10% la soiurile pentru vinuri albe. Aceste pierderi se împart în: pierderi pe butuc 2-4% (boabe nerecoltate), pierderi pe sol 1-3% (boabe căzute) şi pierderi ca must, prin spargerea boabelor 3-12%. Calitatea recoltatului mecanic: struguri şi fracţiuni 15,8-43,5%), boabe intacte 1,58-16,20%), boabe crăpate 31,8-68,3%, must 6,18-17,35%, resturi diverse 0,91-1,82%. Prin recoltatul mecanic al strugurilor se produce o oxidare parţială a mustului şi o scădere a randamentului în must, de aceea nu se recomandă la soiurile pentru vinuri de înaltă calitate:
241
Tipurile de combine autopropulsate pentru recoltarea strugu (fabricate în Franţa) Tipul de combină Modelul CARACTERISTICI: - numărul de scuturătoare - frecvenţa în cicli/minut - viteza de deplasare Km/oră CALITATEA RECOLTATULUI - struguri şi fracţiuni % - boabe intacte % - boabe crăpate % - must % - resturi diverese % FRUNZE SMULSE % DISTRUGERI PE CORDOANE - cordoane rupte % - coarde răsucite % DISTRUGERI PE TULPINI - coarde rupte % - coarde răsucite % - cepi rupţi %
BRAUD-GREGOIRE 1214 2720 Clasic
Nou
POLYVECTURE Clasic No
2x5 400 1,690
2x5 380 3,661
2x7 350 1,533
2x7 400 5,118
4x4 320, 1,515
2x 350 2,13
18,54 5,10 68,36 6,18 1,82 24,24
35,00 5,00 50,71 7,50 1,79 9,80
-
-
-
-
13,6
20,4
23,87
29,0
1,01 0,69
0,61 0,58
0,44 0,16
0,20 0,00
4,24 0,62
1,8 0,2
-
-
-
0,00
0,16 0,00 0,16
-
0,05
0,20 0,12 0,00
0,20
0,0
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Dezavantaje. Recoltatul mecanic al strugurilor prezintă şi unele neajunsuri: cauzează multe traumatisme butucilor (viţelor) şi ca urmare în următorii 2-3 ani după recoltatul mecanic, producţia scade cu circa 15%; distrugerile de viţe prin ruperea tulpinilor, cordoanelor variază între 2-4%; avarierea spalierului prin ruperea şi crăparea bulumacilor din beton, este în proporţie de până la 35-40% (Beznea Gabriela şi colab., 1987; Bălan V., 1992). Amortizarea într-un timp mai scurt a costurilor maşinilor de recoltat struguri se poate realiza, prin utilizarea în timpul anului la executarea multor altor lucrări în plantaţiile viticole prin echiparea cu diferite organe active pentru: plantarea viţei de vie, pretăierea mecanizată a viţei de vie, fertilizare, erbicidare, tratamente fitosanitare. 5.1.3. Protecţia antioxidantă şi inertarea strugurilor Strugurii recoltaţi şi transportaţi pe distanţe mari la .crame, trebuie protejaţi împotriva fenomenelor de oxidare şi de alterare microbiană (bacterii acetice). Atenţie deosebită se acordă strugurilor atacaţi de mucegai, bogaţi în oxidaze, care trebuie transportaţi şi prelucraţi în timp cât mai scurt, evitându-se pe cât posibil zdrobirea boabelor. Pentru protecţia antioxidantă şi inertarea strugurilor recoltaţi pe timpul transportului până la prelucrare, se foloseşte anhidrida sulfuroasă (S02), anhidrida carbonică (C02) şi acidul ascorbic. Protecţia strugurilor cu S02. Pe măsura ce strugurii sunt încărcaţi în mijloacele de transport (bene, căzi, ciubere), se procedează la sulfitarea lor cu o soluţie apoasă de S02 concentraţie 5-6% sau prin prăfuire cu metabisulfit de potasiu. Prezenţa S02 împiedică intrarea în activitate a microorganismelor (levuri, bacterii, mucegaiuri) şi a oxidazelor, prin fixarea oxigenului din aer. Nu este necesară o sulfitare excesivă, dozele recomandate fiind cuprinse între 1 şi 1,5 litri soluţie S02 la tona de struguri. Inconveniente: prin administrarea S02 direct pe struguri are loc o macerare sulfhidrică a boabelor, care afectează aromele primare din struguri. Protecţia strugurilor cu C02. Inertarea strugurilor pe timpul transportului cu ajutorul anhidridei carbonice se practică în multe ţări viticole cu climat călduros, unde se produc vinuri albe de calitate (Argentina, Spania, California). Dioxidul de carbon fiind mai greu decât aerul (d = 1,53) se menţine în interiorul benelor în care se transportă strugurii, formând în jurul lor un strat de gaz inert. Prin detenta C02 în fază lichidă se formează zăpada carbonică şi care răceşte strugurii. Spre deosebire de S02 anhidrida carbonică păstrează nealterate aromele strugurilor. Modul de folosire. Saturarea benelor în care se transportă strugurii cu C02 se poate realiza prin două procedee {figura 5.1). - Administrarea C02 în stare lichidă, din butelii cu C02 sub presiune circa 50 bari. Prin detentă se proiectează pe struguri zăpadă carbonică şi gaz carbonic în proporţii variabile, în funcţie de temperatura mediului. Dozele recomandate: 1-2 kg C02 lichid, pentru 100 kg struguri. Inconvenientul constă în faptul că nu se poate vizualiza cantitatea de C02 administrată din butelii. 243
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
- Administrarea C02 în stare solidă, sub formă de batoane de gheaţă carbonică (zăpadă carbonică, compactă la -80°C). Batoanele de gheaţă se pun pe fundul benei, apoi în masa strugurilor pe măsură ce bena se umple. La temperatura ambiantă are loc sublimarea C02 cu trecerea directă în faza gazoasă şi eliberarea de frigorii. Procedeul este costisitor, deoarece necesită existenţa fabricilor de gheaţă carbonică:
DETENTA: trecerea CO2 la presiune atmosferică
SUBLIMARE: trecerea la temperatura ambiantă
Figura 5.1. - Formele de C02 folosite pentru inertarea strugurilor la recoltare
Pentru a se evita pierderile de gaz carbonic pe timpul transportului, benele cu struguri se acoperă cu o prelată sau folie de polietilenă. Protecţia strugurilor cu acid ascorbic. Acidul ascorbic este un agent reducător foarte puternic, datorită grupei endiolice -C(OH)=C(OH)- din molecula sa. Produsul de oxidare care ia naştere este acidul dehidroascorbic:
CO
CO
. I HO—C
II O HO— C
lJ
o -2H +2H
H—C—'
0=C I HO—C—H
I CH2OH
o=c H—C HO—C—H
I CH2OH Acid ascorbic
244
Acid dihidroascorbic
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Acidul dihidroascorbic nu are caracter acid şi fiind instabil, prin reducere se transformă din nou în acid ascorbic. Modul de folosire. Datorită puterii sale reducătoare, acidul ascorbic fixează oxigenul din aer şi protejează strugurii recoltaţi de oxidare. Se administrează pe struguri sub formă de pulbere, în benele de transport. Dozele recomandate, variază între 4 şi 10 g acid ascorbic la 100 kg struguri. Cercetătorii francezi recomandă următoarea fracţionare a dozelor de acid ascorbic, în vinificaţia primară: 3 g/100 kg struguri în bena de transport, 3 g/hl la must şi 3 g/hl la vin, imediat după terminarea fermentaţiei alcoolice. Prin legislaţia U.E. (Reglementare nr. 822/87) se interzice folosirea acidului ascorbic direct la struguri; se admite administrarea la mustul parţial fermentat, care se consumă ca tulburel (vin bourru). 5.1.4. Transportul strugurilor la cramă Strugurii recoltaţi sunt transportaţi la cramă întregi, în cel mai scurt timp. Transportul strugurilor trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe: să nu se zdrobească strugurii; să nu se înregistreze pierderi de must; recipienţii de transport plini cu struguri să se poată încărca şi descărca uşor, să fie rezistenţi la şocuri, să se poată spăla şi dezinfecta uşor. Soluţiile adoptate pentru transportul strugurilor sunt următoarele: - remorcă basculantă cu benă metalică, de capacitate 2-4 tone struguri, izolată antiacid cu răşini epoxidice, cloruri cauciucate sau cu folie din polietilenă; - remorcă monoax pe două roţi, cu benă basculantă din oţel inoxidabil, capacitate 2,5-5,0 tone de struguri; - bene din material plastic cu armătură metalică de capacitate 0,5-0,7 tone de struguri, aşezate în remorci de uz general, autocamioane, platforme cu arcuri cu tracţiune animală. Descărcatul strugurilor se face cu încărcătoare frontale, motostivuitoare sau electrostivuitoare; - bene cărătoare din lemn, confecţionate din esenţe moi (conifere), cu capacitate 0,4-0,7 tone de struguri, aşezate în remorci de uz general sau platforme cu arcuri. Descărcatul strugurilor se poate face mecanizat sau manual; - bene elevatoare remorcate pe două roţi (capacitate 2-6 tone), din oţel inoxidabil sau metal obişnuit izolat antiacid. Descărcarea prin basculare sau rotaţie lentă; - căzi din lemn, capacitate 1-2 tone struguri, aşezate în autocamioane, remorci de uz general, căruţe trase de animale. Inconvenientul major îl constituie zdrobirea parţială a strugurilor şi golirea căzilor care se face manual; - în cazul drumurilor impracticabile, transportul strugurilor se face cu căruţele pe fundul cărora se pune un strat gros de coarde sau paie care să amortizeze şocurile, peste care se aşează coşurile cu struguri, lădiţele, ciuberele sau sacii din polietilenă.
245
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Pentru centrele viticole izolate, aflate la distanţe mari de unităţile de vinificatie, transportul strugurilor devine costisitor. în asemenea situaţii, mult mai indicată este prelucrarea strugurilor pe loc şi transportul mustului la cramă. 5.2. PRELUCRAREA STRUGURILOR Fluxul general de prelucrare a strugurilor, cuprinde următoarele operaţiuni tehnologice (figura 5.2): recepţionarea strugurilor, zdrobirea şi desciorchinarea, separarea mustului ravac, presarea boştinei şi obţinerea mustului. Recepţionarea strugurilor
I
Zdrobirea şi desciorchinarea ] ! Separarea mustului ravac
Evacuarea ciorchinilor
Mustul ravac
\ ' Presarea boştinei
Mustul de presă
1' Tescovina
Figura 5.2. - Fluxul tehnologic general de prelucrare a strugurilor
Condiţiile care se impun fluxului tehnologic de prelucrare a strugurilor, sunt următoarele: - timpul de prelucrare să fie cât mai scurt, de la culesul strugurilor până la obţinerea mustului, iar pierderile tehnologice să fie cât mai mici; - mustul să nu sufere deprecieri calitative, prin oxidare, contaminare cu metale grele (Fe, Pb), bacterii acetice; -. procesul tehnologic să fie mecanizat, iar utilajele să asigure o productivitate ridicată a muncii, încât preţul de cost pe tona de struguri prelucrată să fie cât mai mic.
246
TRATAT DE VINIFICAŢIE
5.2.1. Recepţionarea strugurilor Pe măsură ce strugurii sunt aduşi la cramă trebuie recepţionaţi, pentru a fi prelucraţi imediat. Nu se recomandă stocarea strugurilor în recipienţii de transport, în bazine sau în căzi. Recepţionarea strugurilor se face cantitativ, prin cântărire şi calitativ, prin analiza mustului. Recepţia cantitativă. Pentru recepţia cantitativă a strugurilor transportaţi la cramă, se folosesc basculele cu cântărire semiautomată de 10, 20, 50 tone şi basculele cu înregistrare automată şi afisaj electronic, de 0,1-10 tone. în unităţile mari de vinificaţie cu linii tehnologice automatizate, recepţia cantitativă se face cu ajutorul cântarelor electronice cu benă basculantă. Procedeele de recepţie sunt următoarele: - dubla cântărire pe basculă, odată a mijlocului de transport plin cu struguri, descărcarea automată a strugurilor în buncărul de alimentare a egrafulopompei, apoi cântărirea din nou a mijlocului de transport gol; - dubla cântărire pe basculă, mai întâi a mijlocului de transport plin cu struguri, descărcarea semiautomată a recipienţilor cu struguri din mijlocul de transport (macarale pivotante cu basculator, instalaţii pneumatice, trolii monorai), urmată de cântărirea din nou a mijlocului de transport şi recipienţilor goliţi de struguri; - descărcarea manuală a strugurilor transportaţi în lădiţe, coşuri, saci din plastic, ciubere şi cântărirea lor cu ajutorul cântarelor zecimale, după care se face tara recipienţilor. Prin introducerea buncărelor de alimentare cu şnec (capacitate 10-15 m3) în fluxul tehnologic de prelucrarea a strugurilor, se uşurează recepţionarea materiei prime transportate la cramă în cele mai diverse recipiente: se uniformizează alimentarea cu struguri a zdrobitoarelor-desciorchinătoare şi se măreşte productivitatea muncii. Cântarele electronice cu benă basculantă. Astfel de cântare automate se interpun între buncărele de alimentare şi coşul egrafulopompei. Se asigură recepţionarea strugurilor pe soiuri, bena având posibilitatea de basculare în două părţi. Operaţiunile de cântărire, basculare, înregistrare şi revenire a benei în poziţia de încărcare, se execută automat în circa 50-60 secunde. Cadranul cântarului este circular, dublu, cu ac indicator şi cu diviziuni din 5 în 5 kg, marcaje din 100 în 100 kg, până la 5000 kg. Pe el este montat sistemul de înregistrare a greutăţii, comandat de acul indicator al cadranului. Recepţia calitativă. Pe măsură ce strugurii se descarcă în buncărele de alimentare, sunt prelevate probele pentru analiza calitativă. In prealabil se face şi o apreciere calitativă directă prin vizualizare, asupra atacului de mucegai pe struguri, prezenţa impurităţilor în masa strugurilor (resturi de pământ, resturi vegetale). Prelevarea probelor se poate face şi direct din mijloacele de transport. Probele sunt prelevate pe soiuri sau loturi de struguri transportaţi în amestec, mărimea probei 3-5 kg. Pentru prelevarea probelor sunt indicate sondele cu melc (şnec) acţionate manual, care se introduc în buncărul de alimentare sau în 247
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ______________________________________________________________________ .
recipienţii de transport şi se extrage proba de struguri. Se recomandă ca la fiecare transport de struguri să fie prelevate câte două probe, care sunt analizate în paralel, pentru a se putea elimina eventualele erori. Recepţia calitativă necesită dozarea conţinutului în zaharuri, aciditate totală, eventual conţinutul în antociani şi arome. Determinările se fac numai din mustul limpede: zdrobirea strugurilor în laborator şi limpezirea mustului prin centrifugare sau decantare la rece (în frigider). Zahărul se determină prin metoda refractometrică, iar aciditatea totală prin titrare cu hidroxid de sodiu soluţie 0,1 N în prezenţa albastrului de brom-timol ca indicator. Există şi posibilitatea recepţiei calitative automatizate; sistemele de prelevare automată a probelor de must şi de determinare a conţinutului în substanţă uscată (refractometre electronice).
5.2.2. Zdrobirea şi desciorchinarea strugurilor Reprezintă operaţia tehnologică iniţială din fluxul general de prelucrare a strugurilor, prin care se realizează zdrobirea boabelor în vederea eliberării mustului şi separarea ciorchinilor (desciorchinarea). în anumite tehnologii de vinificaţie, cum sunt cele de obţinere a vinurilor materie primă pentru spumante şi de obţinere a vinurilor roşii prin maceraţie carbonică, zdrobirea şi desciorchinarea strugurilor nu se efectuează. Strugurii sunt presaţi întregi sau se dezintegrează prin maceraţie carbonică. 5.2.2.1 Zdrobirea strugurilor Se poate face manual, cu ajutorul "mustuitoruluF din lemn sau mecanic, cu ajutorul zdrobitoarelor. La rândul lor, zdrobitoarele pot fi: simple, denumite "morişti" sau echipate cu desciorchinător (zdrobitor-desciorchinător). Prin zdrobire se urmăreşte, distrugerea integrităţii boabelor, fără fărâmiţarea pieliţelor, seminţelor şi ciorchinilor. In urma acestui proces se eliberează sucul boabelor (mustul) şi se înglobează în mustuială microbiota existentă pe struguri (levuri, bacterii, mucegaiuri). După zdrobirea boabelor şi eliminarea ciorchinilor, mustuială poate fi uşor vehiculată prin pompare, sulfitată omogen, iar macerarea-fermentarea pe boştină are loc în condiţii optime, deoarece se măreşte suprafaţa de contact dintre faza lichidă (must) şi cea solidă (boştină). Tipurile de zdrobitoare. După organele care realizează zdrobirea boabelor, se deosebesc: zdrobitoarele cu valţuri şi zdrobitoarele centrifugale cu palete. Cele mai folosite sunt zdrobitoarele cu valţuri, introduse în vinificaţie în anul 1824, în Italia. Zdrobitoarele cu valţuri Mecanismul de zdrobire a boabelor este format din una sau două perechi de valţuri canelate care se rotesc în sens invers. Viteza de rotaţie este de 120-160 turaţii/minut. Când valţurile- au vitezele de rotaţie egale, zdrobirea boabelor se realizează numai prin presare; dacă vitezele de rotaţie sunt diferite, zdrobirea boabelor se produce şi datorită frecării. La zdrobitoarele pentru struguri, raportul dintre vitezele de rotaţie ale valţurilor sunt de 1/2, 2/3 sau 248
TRATAT DE VINIFICAŢIE
3/4. Antrenarea valţurilor decurge prin arbori articulaţi, care permit modificarea continuă a distanţei dintre valţuri în timpul zdrobirii. Valţurile au forma cilindrică sau conică şi sunt confecţionate din aliaje acido-rezistente (inox) sau chiar din cauciuc (valţuri elastice, care menajează strugurii la zdrobire). Tot pentru zdrobirea menajată a strugurilor, suprafaţa valţurilor din metal este îmbrăcată prin vulcanizare cu cauciuc special, elastic. Cele mai folosite sunt valţurile canelate cu 4-6-8 caneluri, paralele cu axa valţului sau înclinate sub unghi mic faţă de acesta. Lungimea valţurilor variază între 400800 mm, iar grosimea (diametrul-) între 150-200 mm. Diametrul influenţează unghiul de frecare şi unghiul de interpătrundere; cu cât diametrul este mai mare, se reduce unghiul de interpătrundere şi se măreşte unghiul de frecare (suprafaţa de zdrobire a strugurilor). Distanţa dintre valţuri este reglabilă în limitele'a 3-7 mm, corespunzătoare la 1/3 sau 1/2 din diametrul boabelor. Gradul de zdrobire al boabelor creşte proporţional cu micşorarea distanţei dintre valţuri. Efectul de zdrobire al boabelor se simte şi asupra ciorchinilor, procentul de ciorchini fărâmiţaţi fiind mai mic la zdrobitoarele cu 4 cilindri canelaţi. Boabele zdrobite, variază între 92-99%. Protecţia deteriorării zdrobitorului prin pătrunderea între valţuri a unor corpuri tari (cuţite rămase de la culesul strugurilor, pietre, resturi de coarde), este asigurată printr-un dispozitiv cu arc sau con de fricţiune. Capacitatea de lucru a zdrobitoarelor-desciorchinătoare cu valţuri variază în limite foarte largi, în funcţie de numărul valţurilor, lungimea, diametrul şi turaţia lor periferică, starea de sănătate a strugurilor. Productivitatea (Pz) se determină conform relaţiei: Pz = Vm x d x I x q x k
în care: Vm = viteza periferică a valţurilor; d = distanţa (jocul) dintre valţuri; 1 = lungimea valţurilor; q = densitatea în vrac a strugurilor, kg/m3 (600-700 kg/m3); k = coeficientul de corecţie, care ţine seama de neuniformitatea de alimentare cu struguri a valţurilor (k = 0,7-0,8). Zdrobitoarele centrifugale cu palete. Mecanismul de zdrobire a strugurilor este constituit dintr-un arbore vertical cu palete, care se roteşte cu viteze mari de până la 450-500 rot./min., în interiorul unui cilindru. Strugurii sunt proiectaţi pe suprafaţa cilindrului, când are loc desprinderea boabelor de ciorchine şi zdrobirea lor. Pentru mărirea rezistenţei la lovire a strugurilor, suprafaţa interioară a cilindrului este ondulată. Mustuiala rezultată se colectează într-o cuvă aflată la baza zdrobitorului {figura 5.3). Concomitent cu zdrobirea strugurilor se realizează şi desciorchinarea cu ajutorul unor palete elicoidale care acţionează între cilindrul ondulat şi cilindrul exterior perforat al zdrobitorului.
249
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Ciorchini
Figura 5.3. - Zdrobitoruldesciorchinător vertical cu palete 1 - axul zdrobitorului; 2 - coşul de alimentare; 3 - cilindrul perforat; 4 - paletele elicoidale de desciorchinare; 5 - electromotorul.
<=3 Mu»tuială
în vinificaţie se folosesc zdrobitoarele-desciorchinătoare centrifugale cu palete de mare productivitate, cum sunt cele de tipul "Blachere" fabricate în Franţa şi cele de tipul "Garolla" fabricate în Italia, productivitate 10-40 tone struguri/oră. Dezavantajele acestor utilaje constau în oxidarea puternică a mustuielii, fragmentarea ciorchinilor şi obţinerea în final a unui must încărcat cu multe burbe (suspensii). 5.2.2.2. Desciorchinarea strugurilor Desciorchinarea sau desbrobonitul strugurilor constă, în separarea ciorchinilor din mustuială, împreună cu eventualele resturi vegetale (frunze, lăstari) şi evacuarea lor. Operaţiunea este generalizată în vinificaţie: facultativă la vinificarea în alb, unde mustul rămâne în contact cu ciorchinii un timp scurt; obligatorie la vinificarea în roşu şi vinificarea strugurilor aromaţi, unde este necesară macerarea-fermentarea pe boştină - şi deci un contact îndelungat al mustului cu ciorchinii. Desciorchinarea devine obligatorie şi în cazul strugurilor avariaţi (mucegăiţi). Prin desciorchinarea strugurilor se realizează vinuri de calitate mai bună: este eliminat excesul de tanin provenit din ciorchini; vinurile sunt mai bogate în alcool şi materii colorante, deoarece se evită diluţia cu apă provenită din ciorchini; macerarea-fermentarea pe boştină se desfăşoară mai lent, la temperatură mai joasă, deoarece în absenţa ciorchinilor suprafaţa de oxigenare a mustului este mai mică. Pe de altă parte, sunt folosite mai judicios capacităţile de fermentare, deoarece ciorchinii ocupă 3-6% din volumul mustuielii. Eliminarea ciorchinilor, are şi unele efecte defavorabile: presarea boştinei se face mai greu, deoarece ciorchinii ajută la drenajul mustului în timpul presării; se înregistrează pierderi de must care aderă la ciorchini, de până la 1%, prin aderare la ciorchinii eliminaţi; vinurile obţinute conţin mai puţin tanin, care este p 250
TRATAT DE VINIFICAŢIE
un factor important de conservare. De aceea nu se recomandă desciorchinarea totală, ci parţială, adică 10-30% din struguri să rămână nedesciorchinaţi. Prin recoltatul mecanic al strugurilor, operaţiunea tehnologică de desciorchinare este suprimată. Tipurile de desciorchinâtoare. Desciorchinarea strugurilor se realizează mecanic. Sunt folosite desciorchinătoarele orizontale şi verticale, cu palete. Cerinţele pentru operaţiunea tehnologică de desciorchinare sunt următoarele: separarea boabelor de ciorchini să fie cât mai perfectă, fără ruperea ciochinilor şi introducerea fragmentelor de ciorchini în mustuială; boabele nezdrobite rămase în masa ciorchinilor să nu depăşească 2%; proporţia fragmentelor de ciorchini în mustuială 1,5-6,5%. Desciorchinătorul orizontal Este reprezentat printr-un cilindru cu perforaţii, în interiorul căruia se roteşte un arbore cu palete în formă de degete, dispuse elicoidal. Cilindrul, arborele şi paletele, sunt confecţionate din aliaje antioxidante. Turaţia arborelui cu palete este mare, de 120-170 rot./min., în timp ce cilindrul are o rotaţie mai mică şi de sens contrar. Strugurii zdrobiţi sunt preluaţi de loviturile paletelor, în urma cărora boabele se desprind de ciorchini şi trec prin orificiile cilindrului, iar ciorchinii sunt deplasaţi către ieşirea din cilindru. Calitatea lucrării de desciorchinare depinde de turaţia axului, forma şi gradul de înclinare a paletelor. Desciorchinătorul vertical (centrifugal). Acesta este reprezentat printr-un ' rotor, pe suprafaţa căruia sunt dispuse nişte palete în formă de spiră elicoidală (spiră simplă cu un singur pas), pasul spirei fiind cuprins între 200 şi 570 mm. Desciorchinarea strugurilor se realizează concomitent cu zdrobirea boabelor (figura 5.3). Primul zdrobitor-desciorchinător centrifugal a fost conceput în anul 1894, de către Giuseppe Garolla, în Italia. 5.2.2.3. Zdrobitoarele desciorchinâtoare Au fost introduse în vinificaţie, în perioada anilor 1860-1865. Zdrobirea şi desciorchinarea strugurilor se execută concomitent, cu ajutorul unor utilaje denumite zdrobitor-desciorchinător (ZD). Acestea pot fi zdrobitoaredesciorchinătoare simple, care fac numai operaţiunile de zdrobire şi desciorchinare a strugurilor, sau zdrobitoare-desciorchinătoare cu pompă (egrafulopompe) care preiau în acelaşi timp mustuială rezultată şi o refulează direct în linuri, prese sau recipienţii de macerare-fermentare. Zdrobitoarele-desciorchinătoare simple. Astfel de utilaje se folosesc tot mai rar în vinificaţie. Părţile componente: zdrobitorul, cu coşul de alimentare şi valţurile de zdrobire a strugurilor; desciorchinătorul orizontal, cu cilindrul perforat şi axul cu palete; şnecul de evacuare a mustuielii sau a boştinei după separarea mustului (figura 5.4). Principiul de funcţionare: strugurii cad pe valţurile canelate şi sunt zdrobiţi, după care prin intermediul unui obturator trec în cilindrul cu perforaţii al desciorchinătorului, unde sunt eliminaţi ciorchinii. Boabele zdrobite şi mustul (mustuială) trec prin orificiile cilindrului şi sunt preluate de şnecul care evacuează 251
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢARDEA
mustuiala; poate intra în acţiune şi scurgătorul de must, adică şnecul care face o presare uşoară şi evacuează boştina parţial scursă de must. Figura 5.4. Zdrobitoruldesciorchinător cu şnec pentru evacuarea mustuielii
10-
1 - coşul zdrobitorului; 2 - valţurile de zdrobire a strugurilor; 3 - obturator; 4 - paletele pentru desciorchinare; 5 - cilindrul perforat pentru separarea boabelor; 4 - axul desciorchinătorului; 5 -jgheabul de eliminare a ciorchinilor; 8 - şnecul pentru evacuarea mustuielii; 9,10 - sitele de separare a mustului; 11 -şnecul pentru evacuarea boştinei.
Zdrobitoarele-desciorchinătoare prezintă următoarele avantaje: pot funcţiona numai ca zdrobitor, prin scoaterea din funcţiune a desciorchinătorului; oferă posibilitatea obţinerii mustului fracţionat pe calităţi; limitează oxidarea mustuielii, prin durata scurtă de prelucrarea a strugurilor. Ca dezavantaje, productivitate scăzută (5-10 tone struguri/oră). Zdrobitoarele-desciorchinătoare cu pompă (egrafulopompele). Sunt generalizate în vinificaţie, deoarece oferă mai multe avantaje: productivitate ridicată, de 25-40 tone struguri/oră; ocupă spaţii tehnologice restrânse; asigură indici calitativi superiori pentru mustul şi vinurile obţinute. La noi în ţară se folosesc următoarele tipuri de egrafulopompe: - egrafulopompă tip "Independenţa''' Sibiu, cu două valţuri zdrobitoare, desciorchinător orizontal cu palete, pompă pentru mustuială, productivitate 6 tone de struguri/oră, putere instalată 4,5 Kw; - egrafulopompă tip "I.U.A." Slatina şi tip "Tehnofrig" Cluj, cu patru valţuri zdrobitoare, desciorchinător orizontal cu palete, pompă pentru mustuială cu înălţimea de refulare H = 14 m, productivitate până la 40 tone de struguri/oră, putere instalată 10 Kw. Egrafulopompă care se fabrică la Tehnofrig-Cluj, este un utilaj modern confecţionat din oţel inoxidabil, de mare productivitate 35-40 tone struguri/oră. Descrierea utilajului. Construcţia este metalică şi pe cadru sunt montate în şuruburi următoarele părţi componente (figura 5.5). Zdrobitorul, alcătuit din două subansambluri: coşul de alimentare cu struguri şi valţurile de zdrobire. Coşul este din tablă de inox, în formă de trunchi de piramidă; prin felul de prindere pe cadrul valţurilor, permite montarea lui în orice poziţie, dând astfel posibilitatea ca alimentarea cu struguri să se facă din
252
TRATAT DE VINIFICATIE
toate părţile. Peretele opus celui prin care se face alimentarea cu struguri este mai înalt, pentru a se evita căderea strugurilor în afara coşului. Valţurile de zdrobire în număr de patru (două perechi), sunt din metal acidorezistent şi au profilul canelat. Cele exterioare sunt montate pe bucşe excentrice din fontă, care permit prin rotirea lor, reglarea distanţei dintre ele şi valţurile fixe. Acţionarea valţurilor se face de la axul desciorchinătorului, printr-un lanţ. Pentru evitarea deteriorării valţurilor în cazul pătrunderii corpurilor tari, zdrobitorul este prevăzut cu un con de fricţiune. La partea inferioară a zdrobitorului se află un jgeab (685/651 mm), care conduce strugurii zdrobiţi spre desciorchinător. Figura 5.5. - Zdrobitor-desciorchinâtor Desciorchinătorul este alcătuit din cu pompă (egrafulopompâ) tip următoarele subansambluri: Tehnofrig-Cluj cilindrul separator cu perforaţii, axul cu 1 - zdrobitorul; 2 - desciorchinătorul; palete şi carcasa. Cilindrul separator este 3 - pompa pentru mustuiala. confecţionat din tablă de inox având perforaţii cu diametrul de 30 mm şi se roteşte prin intermediul a 4 role. Viteza de rotaţie 14 rot./minut. în partea superioară a cilindrului se află montată a cincea rolă de ghidaj, care asigură stabilitatea separatorului. Pe corpul exterior al cilindrului separator sunt montaţi opt segmenţi de spiră cu pasul de 1650 mm, care transportă mustuiala spre pompă. Pentru acţionare, cilindrul are la capătul din faţă o coroană acţionată de un pinion. Pinionul respectiv este solidar cu una din role, iar pe acelaşi ax se află şi roata de lanţ care primeşte mişcarea de la lanţul pompei. Axul desciorchinătorului este prevăzut cu palete aşezate în spirală, fixate prin înfiletare şi cu piuliţă de siguranţă, existând posibilitatea de reglare a lungimii lor. Turaţia axului este de 166 rot./minut. Atât axul cât şi paletele sunt confecţionate din oţel inoxidabil. Pentru acţionare, axul este prevăzut cu două roţi de lanţ; una primeşte mişcare, iar cealaltă o trimite la valţurile de zdrobire. Toate organele active al desciorchinătorului sunt cuprinse într-o carcasă metalică din inox. Carcasa are două părţi: partea din faţă, prin care se face alimentarea cu mustuiala şi partea din spate unde se află cilindrul separator. Deschiderea dintre cele două părţi ale carcasei poate fi obturată de un perete mobil, acţionat manual prin intermediul unei pârghii. Pompa care preia mustuiala este fixată la deschiderea desciorchinătorului, printr-un corp ce include şi supapa de admisie a mustuielii. Evacuarea mustuielii se face printr-un alt corp, pe care este fixată camera de aer ce asigură debitul constant al pompei. Caracteristicile tehnice ale pompei: debit 40 tone/oră, 253
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
înălţimea de refulare H = 14 m, distanţă de refulare în plan orizontal 25 m. Acţionarea pompei se face cu un electromotor asincron, putere 10-11 Kw la turaţia de 1500 rot./minut şi tensiune de 220/380 V. Se folosesc şase curele trapezoidale, care transmit mişcarea la axul pompei. Exploatare. La exploatarea egrafulopompei, trebuie respectate următoarele reguli: - pornirea utilajului se face întotdeauna în gol, de la butonul electric de comandă şi apoi se începe alimentarea cu struguri; - în caz de înfundare sau oprire, utilajul fiind încărcat cu struguri, pornirea nu se mai face direct de la butonul de comandă, ci cu ajutorul reostatului; - pentru transmiterea corectă a mişcării de la electromotor la pompa zdrobitorului desciorchinător, este necesar ca cele 6 curele să treacă în linie dreaptă de la o rolă la alta, deci roţile de transmitere a mişcării să fie perfect aliniate; - gradul de întindere a curelelor se apreciază după primele 5 minute de funcţionare a egrafulopompei. întinderea lor trebuie făcută în mod egal de la ambele şuruburi, astfel cele două axe nu mai sunt paralele, curelele sar şi se uzează prematur. în timpul campaniei de vinificaţie se impune controlul periodic al utilajului, care necesită: - verificarea şi întinderea lanţurilor şi curelelor, la 3-4 zile; - gresarea zilnică a punctelor vopsite cu roşu, la 3 zile a punctelor vopsite în galben şi săptămânal a punctelor vopsite cu albastru şi a ungătoarelor de la bielă; - strângerea periodică a şuruburilor de la lagărele pompei şi de la fixarea utilajului pe cadrul metalic; - la încetarea lucrului, zilnic instalaţia trebuie golită de mustuială şi spălată cu jet de apă. în acest scop, se demontează capacul de vizitare şi capacul de la carcasa desciorchinătorului. 5.2.2.4. Evacuarea ciorchinilor Pentru evacuarea ciorchinilor rezultaţi de la prelucrarea strugurilor, se folosesc benzile transportoare şi transportoarele cu şnec sau pneumatice: - benzi transportoare cu racleţi, lungimea maximă 12 m/tronson, productivitate 10 t/oră, putere instalată 4 kW; - transportoare cu şnec, lungimea maximă 20 m/tronson, productivitate 22 t/oră, putere instalată 4 kW; - transportoare pneumatice, lungimea maximă 20 m, productivitate 10 t/oră, putere instalată 10 kW. Acestea preiau ciorchinii care cad de la desciorchinător şi îi evacuează în afara spaţiului tehnologic, direct într-o remorcă pentru a fi transportaţi la platformele de compostare.
254
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Benzile transportoare. Cele mai folosite sunt benzile transportoare din cauciuc cu inserţii, rezistente la umiditate, care realizează transportul ciorchinilor atât pe orizontală cât şi în plan înclinat până la 25°. Viteza de transport este de 1,5-3 m/sec. Racleţii sunt montaţi din loc în loc pe bandă, prin nituri speciale. Banda transportoare este pusă în mişcare de către un tambur de acţiune pe care se înfăşoară, fiind antrenată prin frecare. La rândul său tamburul de acţionare este antrenat de un motor electric prin intermediul unui reducător de turaţii (grupul de acţionare, amplasat lateral). Pentru a se mări aderenţa benzii faţă de tamburul de acţionare, aceasta se acoperă cu un strat de cauciuc, prin vulcanizare sau alte materiale speciale. La capătul opus acţionării se află tamburul de întindere a benzii transportoare, care se roteşte în jurul unui ax ce poate fi deplasat în plan orizontal, cu ajutorul a două tije filetate acţionate manual. Caracteristici tehnice: bandă de cauciuc cu inserţii de fibre sintetice, lăţime 400-800 mm suficient de flexibilă; numărul de inserţii 3-10 în funcţie de lăţimea benzii, grosimea unei inserţii 1,5-2,5 mm, iar grosimea stratului de cauciuc 1,5-6 mm. Transportoarele cu şnec. Prezintă o carcasă metalică închisă, cu secţiune în formă de "lf\ în care se roteşte un şnec din oţel cu o turaţie mică (20-30 rot./minut). Acţionarea şnecului se face printr-un angrenaj conic şi transmisie prin curele de la electromotor. Alimentarea transportorului se face printr-o pâlnie, care trebuie aşezată în locul unde ciorchinii cad din desciorchinător, iar evacuarea la capătul opus prin pâlnia de descărcare. Avantaje: ocupă puţin spaţiu tehnologic şi poate acţiona într-un loc închis; realizează transportul ciorchinilor în plan vertical; costul redus, în comparaţie cu alte transportoare. Transportoarele pneumatice. Deplasarea ciorchinilor se face prin conducte, sub acţiunea unui curent de aer produs de un ventilator. Sunt folosite mai puţin în vinificaţie şi au un consum mare de energie. Deoarece ciorchinii antrenează pe ei cantităţi mici de must (zaharuri), au fost concepute instalaţii pentru spălarea ciorchinilor în vederea recuperării resturilor de zaharuri. Spălarea se realizează prin recircularea apei peste ciorchini, într-un buncăr tampon cu o capacitate maximă de 4 m3.
5.2.3. Separarea mustului ravac Prin mustul ravac se înţelege mustul care se scurge liber pe cale gravitaţională din strugurii zdrobiţi, sau prin scurgere provocată (scurgere intensificată). în ambele situaţii, separarea mustului ravac se realizează static cu ajutorul unor utilaje denumite linuri", sau dinamic cu ajutorul utilajelor denumite "scurgâtoare". In ultima vreme, separarea mustului ravac se face şi cu ajutorul preselor orizontale perfecţionate. Mustul ravac este de cea mai bună calitate şi reprezintă 30-60% din cantitatea totală de must extrasă din struguri. Fiind armonic constitiut din el rezultă întotdeauna cele mai bune vinuri.
255
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Operaţiunea tehnologică de separare a ravacului, trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe: mustuiala să nu se degradeze prin oxidare; mustul rezultat să nu se îmbogăţească excesiv în substanţe tanante şi nici în fier; să conţină o cantitate cât mai mică de burbe; randamentul în must să fie cât mai mare." 5.2.3.1. Tratamentele care se aplică mustuielii Pe durata separării mustului ravac, mustuiala trebuie protejată de oxidare; se previne intrarea ei în fermentaţie şi se administrează enzimele pectolitice care să uşureze scurgerea ravacului. Tratamentele care se aplică sunt următoarele: Protecţia antioxidantă. S-a constatat că la 5-10 minute după zdrobirea strugurilor, cantitatea de oxigen dizolvată în mustuiala ajunge până la 200-250 mg/l. Prezenţa resturilor vegetale în mustuiala (frunze, lăstari), intensifică activitatea enzimelor din grupa oxidazelor. Pentru a se preveni oxidarea, mustuiala trebuie sulfitată cu doze de 5-10 g S02/hl; tratamentul se face direct în lin, scurgător sau în prese. Mult mai recomandată este protecţia antioxidantă prin vinificarea strugurilor în atmosferă de C02. Dioxidul de carbon care rezultă de la mustul aflat în fermentaţie este captat şi dirijat prin conducte de PVC la buncârele de recepţie a strugurilor, linuri, cisternele de decantare a mustului. In unele tehnologii se practică încălzirea mustuielii la 85-90°C timp de 2-3 minute, pentru distrugerea enzimelor şi întreruperea proceselor de oxidare enzimatică. Inactivarea levurilor. Pentru 1-2 zile cât durează scurgerea ravacului, trebuie prevenită intrarea în fermentare a mustuielii. Aceasta se realizează prin sulfitare sau tratamentul prin frig a mustuielii. Dozele de 5-10 g S02/hl care se admnistrează pentru protecţia oxidantă, asigură şi inactivarea temporară a levurilor. Tratamentul enzimatic. Scurgerea mustului ravac este mult uşurată prin acţiunea enzimelor pectolitice, care fac hidroliza rapidă a materiilor pectice din strugurii zdrobiţi. Se folosesc în acest scop preparatele enzimatice, cu enzime din grupa poligalacturonazelor şi liazelor. Astfel de preparate enzimatice sunt următoarele: Novozym-116 care este o [3-glucanază, ce se administrează la mustuiala în doze de 2 g/hl; Pectinex super, în doze de 5-10 g/hl; Rapidase-cx, în doze de 20 g/hl. Prin tratamentul enzimatic al mustuielii, se realizează o creştere substanţială a randamentului în must ravac. 5.2.3.2. Separarea mustului ravac Scurgerea mustului ravac din boştină este un proces hidrodinamic de trecere a lichidului printr-un mediu poros, fiind însoţit de separarea fazelor solidă şi lichidă. în prima parte, separarea mustului se realizează numai sub acţiunea forţei de gravitaţie (scurgere liberă), iar în a doua parte procesul se va intensifica sub presiunea slabă asupra boştinei, în limitele a 0,16-0,18 MPa.
256
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Pentru separarea mustului ravac, multă vreme în vinificaţie s-au folosit "linurile orizontale" din lemn (linurile ţărăneşti) şi mai apoi scurgătoarele rotative. Linurile orizontale (ţărăneşti). Sunt alcătuite dintr-un coş de formă dreptunghiulară, demontabil, confecţionat din şipci de lemn de stejar, aşezat pe o platformă uşor înclinată tot din lemn, care asigură scurgerea liberă a mustului prin gravitaţie. Capacitatea linurilor orizontale este mică, de numai 10-20 hi mustuială, productivitatea scăzută, randamentul în must ravac 40-42%. Datorită suprafeţei mari de contact cu aerul şi timpului îndelungat de scurgere a mustului, oxidarea este puternică. De cele mai multe ori, mustuială începe să fermenteze în lin. Scurgătoarele rotative. Sunt reprezentate printr-un tambur cilindric din alamă, lung de 3-4 m, cu perforaţii, pentru scurgerea mustului. în interiorul cilindrului acţionează un ax cu paleţi, care antrenează mustuială. Scurgătorul are o înclinare reglabilă şi în timpul funcţionării se roteşte cu 12-15 rot./minut. Datorită rotaţiei şi înclinării ce se poate da scurgătorului, mustuială introdusă prin gura de alimentare parcurge toată lungimea tamburului cilindric şi se realizează astfel scurgerea mustului ravac în proporţie de până la 50%. Dezavantaje: durată mare de timp şi suprafaţă de contact a mustului cu aerul; productivitate scăzută, prin încărcarea şi descărcarea manuală a scurgătorului. De aceea în prezent, scurgătoarele rotative nu se mai folosesc în vinificaţie. Procedeele tehnologice moderne prin care se realizează separarea mustului ravac, sunt următoarele: 8.70
Linul
compartimentat. Acesta se construieşte din beton armat, deasupra preselor la o înălţime de circa 4 m faţă de nivelul solului (poziţia suspendată) şi este prevăzut cu două compartimente mari B şi C (figura 5.6). Forma linului la partea superioară este paralelipipedică, iar partea de jos conică pentru a r :r se înlesni scurgerea mustului. Pereţii interiori sunt din beton sclivisit, izolaţi antiacid cu o soluţie de /V w—j acid tartric 10% şi de silicat de sodiu 50%. /v Fiecare compartiment mare este împărţit în 4.W compartimente mai mici, prin pereţii despărţitori mobili. Compartimentele sunt Figura 5.6. - Linul supraînălţat astfel compartimentat (secţiune)
f ^ ~X
A - conducta de alimentare a linului cu mustuială; B, C - compartimentele linului, 257 cu fundul înclinat la 45°.
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
dimensionate, încât cantitatea de boştină rămasă după scurgerea mustului să corespundă cu cea necesară pentru încărcarea coşului presei. Capacitatea obişnuită a linurilor supraînălţate este de 20 m3. Prin fragmentarea mustuielii pe compartimente şi existenţa unor grătare din lemn în fiecare compartiment, se asigură o separare mai rapidă a mustului ravac şi o repartizare eşalonată a boştinei pe şarje de presare. Pentru a se folosi la maximum capacitatea liniei tehnologice, sunt necesare 3 compartirnente mici de lin pentru fiecare presă: unul se încarcă cu mustuială, al doilea se scurge şi al treilea se descarcă de boştină. în acest fel, linul îndeplineşte şi rolul de regulator al fluxului tehnologic, preluînd surplusul de struguri în cazul aglomerărilor la recepţionare şi asigurînd alimentarea cu mustuială în afara perioadei active de transport a strugurilor la cramă (noaptea). . Mustuială este transmisă de egrafulopompă direct în compartimentele linului. Prin corelarea productivităţii egrafulopompei cu capacitatea linului supraînălţat şi cu capacitatea de lucru a preselor, se asigură prelucrarea unor cantităţi mari de struguri, făcând posibil lucrul la cramă timp de 24 de ore zilnic, fără blocarea mijloacelor de transport. în cazul în care numărul compartimentelor linului scade la două, pentru fiecare presă din componenţa liniei tehnologice, recepţia strugurilor la cramă începe să fie condiţionată de ritmul de funcţionare a preselor. Lucrul nu mai poate fi asigurat decât pentru un număr redus de ore (15-17 ore zilnic), iar volumul de prelucrare a strugurilor se micşorează. Avantajele folosirii linului supraînălţat compartimentat: mustuială este protejată de oxidare; randamentul în must ravac este mare, de 46-55%; se asigură o corelare a egrafulopompei cu capacitatea de lucru a preselor, fără blocarea mijloacelor de transport a stugurilor la cramă. Are însă şi un dezavantaj major, acela că ocupă un spaţiu tehnologic mare în cadrul secţiei de vinificare primară. De aceea, locul linurilor supraînălţate a fost luat de camerele scurgătoare cu şnec de tip "Blachere". Camerele scurgătoare cu şnec tip "Blachere". Astfel de scurgătoare au apărut în vinificaţie din necesitatea de a se crea un stoc-tampon mai mare de mustuială, care după scurgerea ravacului să poată alimenta presele cu boştină, în flux continuu. Se construiesc din beton armat sau din metal şi sunt reprezentate printr-un bazin mare închis, cu fundul înclinat pentru scurgerea mustului, în interiorul căruia acţionează un şnec care să evacueze boştină. Prin poziţia înclinată a şnecului sub un unghi de 30°, bazinul se împarte în două compartimente: camera superioară de primire a mustuielii şi camera inferioară de colectare a mustului (figura 5.7). Mustuială este adusă de egrafulopompă în camera de primire, de unde mustul ravac se scurge prin gravitaţie, în camera de colectare; timpul de scurgere 20-60 min. Boştină scursă de must este preluată de şnec, care o vehiculează pe un jgheab din sită de inox, efectuând şi o presare uşoară (o scurgere intensificată a mustului). Randamentul în must ravac care se obţine este în medie de 60%. Productivitatea camerelor scurgătoare este de 12-15 tone mustuială/oră. 258
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Figura 5.7. - Camera scurgătoare cu şnec tip "Blachere" (secţiune) 1 conducta de alimentare cu mustuială; 2 - camera de primire a mustuielii; 3 sita de scurgere a mustului; 4 camera de colectare a ravacului; 5 şnecul pentru evacuarea boştinei; 6 transportorul de boştină; 7 - stuful de evacuare a mustului ravac.
Camerele scurgătoare din beton cu şnec, practic nu se mai folosesc. Caracteristici tehnice: capacitate maximă 20 m3, diametrul şnecului 400 mm, putere instalată 5 kW. Cele mai folosite sunt camerele scurgătoare metalice din inox, cu şnec: capacitate 16 m3, diametrul şnecului 400 mm, putere instalată 4 Kw. Simplitatea construcţiei, mecanizarea procesului de evacuare a boştinei şi de alimentare a preselor, au determinat răspândirea acestor tipuri de scurgătoare în vinificaţie. Scurgătoarele-compresoare cu şnec. Se folosesc în liniile tehnologice de producere a vinurilor de consum curent şi în unităţile care nu dispun de spaţii mari de vinificare a strugurilor. Diversitatea tipurilor de scurgătoare-compresoare este mare. în principiu, sunt alcătuite din următoarele părţi componente: corpul scurgătorului care este înclinat sub un unghi de 45°, reprezentat printr-un cilindru cu perforaţii pentru scurgerea mustului; şnecul care preia mustuială şi o vehiculează în interiorul cilindrului, exercitând şi o presare uşoară asupra boştinei; jgheabul care colectează mustul extras prin scurgere şi compresare; coşul de alimentare cu mustuială şi gura de evacuare a tescovinei prevăzută cu un capac cu contragreutăţi. Prin modificarea înclinaţiei scurgătorului şi prin micşorarea gurii de evacuare a boştinei, randamentul în must ravac variază foarte mult, ajungând până la 70%. Calitatea mustului obţinut este însă slabă: foarte bogat în burbe (25-34%), conţinut ridicat în tanin (150-230 mg/l) şi în fier, care depăşeşte de cele mai multe ori limitete admisibile. Cel mai folosit este scurgătorul compresor multiplu, model "Sursum" fabricat în Italia (Garoglio G. P., 1973). Acesta este prevăzut cu 2 sau 4 şnecuri compresoare şi are o productivitate maximă de 25 t/oră. Puterea instalată 6 kW. La noi în ţară s-a realizat un tip de scurgător-compresor îmbunătăţit (Sîmpetru M. şi colab., 1975), care asigură separarea mustului atât gravitaţional, cât şi printr-o presare moderată a boştinei (figura 5.8). Astfel de scurgătoare-compresoare se mai află în dotarea unor unităţi de vinificare din ţara noastră.
259
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Figura 5.8. - Scurgătorul gravitaţional, cu şnec (Sîmpetru M. şi colab.) 1, 2-şnecul; 3 - gura de evacuare a tescovinei; 4 - sita pentru separarea mustului; 5 - caseta de rulmenţi a şnecului; 6 - conul de compesare; 7 - arc; 8 - electromotorul pentru acţionarea şnecului; 9 şi 11 - cureaua de transmisie; 10 - reductor; 12 - steluţă; 13 - coşul de alimentare; 14 şi 16 - bazinele de colectare a mustului pe calităţi; 15 şi 17 - ştuţurile pentru evacuarea mustului; 18 - roţile pentru deplasarea strugurilor.
Presele orizontale cu membrană. Sunt folosite tot mai mult în vinificaţie pentru separarea mustului ravac, înlocuind practic linurile supraînăltate, camerele scurgătoare cu şnec şi scurgătoarele compresoare cu şnec. Ca urmare, ele simplifică liniile tehnologice pentru producerea vinurilor albe. Presele cu membrană, fac presarea directă a mustuielii sau chiar a strugurilor. în interiorul coşului presei (tamburului) acţionează o membrană semicilindrică din material plastic, lipsită de elasticitate. Sub acţiunea aerului comprimat se deformează şi presează mustuiala. Se face o presare menajată a mustuielii (maxim 2 bari). în prima etapă când presiunea este mică de numai 0,2 bari, se separă mustul ravac. Randamentul în must ravac este ridicat, 50-60%. Cele mai folosite sunt presele cu membrană de tipul Willmes şi Defranceschi. 5.2.4. Presarea boştinei Presarea este ultima operaţiune tehnologică din procesul de prelucrare a strugurilor. Prin presare, se extrage fracţiunea de must rămasă în boştină după scurgerea ravacului. Presarea se efectuează: - fie asupra boştinei înainte de fermentare, în cazul vinificaţiei în alb, sau direct asupra mustuielii, uneori chiar a strugurilor; - fie asupra boştinei fermentate, în cazul vinificaţiei în roşu şi a strugurilor aromaţi. Principiul presării. Comprimarea din toate părţile a boştinei, pe baza presiunii exterioare create de utilajele mecanice denumite prese. Sub acţiunea 260
TRATAT DE VINIFICAŢIE
forţei de presare, mustul rămas în masa boştinei se separă. Procesul de mişcare a mustului este laminar, similar cu mişcarea lichidului incompresibil în mediu poros deformabil. La începutul procesului, mustul se scurge prin spaţiile (canalele) dintre fracţiunile boştinei (pieliţe, seminţe, eventual ciorchini), iar după deformarea acestora scurgerea mustului se face şi prin capilarele care se formează în structura interioară a boştinei. Mustul se separă neuniform: în prima parte a presării, separarea mustului se faqe rapid; ulterior viteza de separare scade brusc, ajungându-se în final la o valoare mică. Se obţine astfel, must din fracţiunile I, II, III, IV de presare. Restul solid care rămâne, poartă denumirea de "tescovină " Prin procesul de presare are loc strivirea pieliţelor, în unele cazuri zdrobirea prin frecare a seminţelor, eventual a ciorchinilor rămaşi în masa boştinei. Ca urmare, mustul de presă va conţine cantităţi mai mari de burbe, substanţe tanante şi azotate, acizi organici, săruri etc. Calitatea mustului de presă fiind deci inferioară mustului ravac. Factorii care influenţează presarea. Eficienţa presării este determinată de numeroşi factori: mărimea presiunii exercitate asupra boştinei, durata procesului de presare, mărimea suprafeţei de scurgere a mustului, consistenţa boştinei, grosimea stratului de boştină, mărimea orificiilor în suprafaţa de drenaj a preselor etc. Presele asigură, în general, o presiune moderată de 0,1-6 kg/cm2 şi chiar mai mult. Creşterea bruscă a presiunii nu este admisă, deoarece conduce la comprimări locale, şocuri hidraulice (împroşcarea mustului), îmbogăţirea mustului în burbe şi substanţe fenolice. Până la o anumită limită presiunea trebuie să fie crescândă, valorile maxime se vor folosi către sfârşitul presării. Reluarea presării la valori mai mari se face când scurgerea de must, datorită presării precedente, devine neînsemnată. Pentru intensificarea procesului de presare, o mare importanţă are afânarea boştinei; sunt necesare 3-5 afânări în timpul presării, care să asigure un randament mai mare de must extras din boştină. Consistenţa boştinei are mare importanţă, mustul se extrage mai uşor când boştină prezintă o oarecare plasticitate. In timpul presării boştină se tasează continuu, îşi micşorează volumul, dispar canalele de drenaj a mustului şi deci este necesară afânarea ei (amestecarea). Umiditatea boştinei sau tescovinei care iese de la prese, nu trebuie să depăşească 50-56%. Suprafaţa de scurgere a mustului este dată de lungimea şi diametrul coşului presei. Cu execepţia preselor pneumatice la care suprafaţa de scurgere a mustului rămâne constantă în timpul presării, la celelalte tipuri de prese suprafaţa se micşorează odată cu reducerea volumului de boştină, prin presare. Diametrul orificiilor în suprafaţa de drenaj a coşului presei, influenţează viteza de scurgere şi calitatea mustului. La presele cu coşul cilindric, valoarea optimă a diametrului orificiilor este de 2 mm. Forma orificiilor (rotundă, pătrată, eliptică) nu influenţează viteza de separare a mustului (Ghelgar L. şi colab., 1977). Presarea boştinei fiind o operaţiune tehnologică de separare a unui sistem solid-lichid, asemănător cu filtrarea prin capilare, poate fi exprimată prin relaţia: 261
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Volumul de must separat = -------------------
128xqxl în care: Ap = diferenţa de presiune aplicată; d = diametrul capilarelor; t = durata aplicării presiunii; r| = vâscozitatea mustului; 1 = lungimea capilarelor. Eficienţa presării poate fi îmbunătăţită printr-o serie de procese secundare, care înlesnesc şi accelerează extracţia mustului. Acestea sunt: tratarea mustuielii cu preparate enzimatice, încălzirea mustuielii, fermentarea parţială a mustuielii. Cerinţele impuse preselor. Acestea sunt de natură tehnologică şi anume: - să exercite o presiune uniformă, continuă şi progresivă asupra boştinei dispuse în strat-subţire şi pe o suprafaţă mare, astfel încât presiunea raportată pe unitatea de suprafaţă să fie cât mai mică; - operaţiunea de presare să decurgă iin timp scurt, pentru ca boştina şi mustul să rămână în contact cât mai puţin cu aerul şi cu părţile metalice ale presei; - să asigure extracţia unui volum mare de must, iar colectarea mustului să poată fi făcută pe categorii de calitate (fracţiuni); - organele active ale presei să nu conducă la zdrobirea (fărâmarea) seminţelor, ciorchinilor şi pieliţelor; - presele să poată fi uşor încărcate şi descărcate, pentru o exploatare economică a lor; - pierderile de must să fie minime. Regulile la presare. Pentru ca presarea să decurgă normal şi cu rezultate bune, trebuie respectate următoarele reguli: - la încărcarea presei, boştina să fie distribuită uniform în coşul presei, astfel ca presiunea exercitată să poată fi constant repartizată; - presarea nu trebuie să fie mai rapidă decât se poate scurge mustul. La presiuni mari şi rapide, canalele de scurgere a mustului se îngustează brusc şi se închid, încât mustul rămâne îmbibat în boştină şi nu se mai scurge. Când stratul de boştină este gros, trebuie folosite presiuni mici, iar când stratul este subţire se pot folosi presiuni mai mari; - presarea se face lent şi cu intermitenţe, exercitându-se presiuni moderate şi crescânde de scurtă durată. Sunt necesare 3-5 afânări ale boştinei în timpul presării, afânarea având aceeaşi importanţă ca şi presiunea. Trebuie evitată totuşi suprapresarea boştinei (strugurilor), deoarece aceasta contribuie la îmbogăţirea mustului şi vinului în catechine, care imprimă amăreală şi gustul de "'ciorchine". Dacă conţinutul în catechine este > 0,7 g/l iar conţinutul în alcool este normal, vinul poate fi suspectat de suprapresarea strugurilor. Cazul vinurilor germane, care prezintă adesea acest neajuns.
262
_________________
TRATAT DE VINIFICATIE
5.2.4.1. Clasificarea preselor După modul de funcţionare, respectiv structura ciclului de lucru, presele folosite în vinificatie se împart în două mari categorii: prese cu acţiune discontinuă, care lucrează cu întreruperi pentru încărcat şi descărcat; prese cu acţiune continuă, care lucrează fără întreruperi. La rândul lor, presele discontinui şi continui în funcţie de modul cum acţionează organele de presare, se clasifică astfel: • mecanice cu şurub (teascurile) Verticale PRESELE DISCONTINUI
• mecanice cu şurub si cap hidraulic •
Orizontale
hidraulice
-cu acţiune mecanică -acţiune mecano-hidraulicâ ^^ acţiune pneumatică, cu membrană sau burduf
________— Mecanice simple, cu melc sau şnec de presare
PRESELE ,^==2^32L CONTINUI ^ ^~~~\^^
Mecanice perfecţionate, cu 2 sau mai multe şnecuri şi con de presare ** Cu bandă şi tamburi de presare
Presele cu acţiune discontinuă. Acestea funcţionează cu întreruperi, determinate de structura ciclului de lucru: încărcarea presei cu mustuială, afânarea boştinei, presarea din nou a boştinei afânate, descărcarea presei de boştina presată. Acţiunea de presare poate fi exercitată mecanic, hidraulic, mecano-hidraulic sau pneumatic. Presele discontinui sunt utilaje cu gabarite mari, adesea fixe, din materiale acido-rezistente, obţin un randament în must nu prea ridicat şi au un consum mare de energie. Asigură must de calitate numai la primele presări şi au o productivitate, în general scăzută. Presele cu acţiune continuă. Fac presarea direct a strugurilor sau a boştinei, fără întrerupere, prin alimentarea continuă a presei. Sunt utilaje mai simple, mobile, cu productivitate ridicată. Mustul obţinut şi apoi vinul, nu este calitativ la nivelul celui obţinut cu ajutorul preselor discontinui. Acţiunea de presare se realizează prin preluarea strugurilor sau boştinei de către un şnec (melc), care o împinge spre camera de presare. Prinsă între melc şi conul de presare, boştina este comprimată spre pereţii cilindrului din camera de presare, prin orificiile căruia are loc scurgerea mustului. Presele cu acţiune continuă, realizează o presare puternică (dură), cu sfărâmarea seminţelor, zdrobirea pieliţelor şi ciorchinilor. Mustul care se obţine este bogat în burbe (30-35%), în polifenoli şi substanţe azotate. Randamentele în must sunt mari, de peste 80% must total. Avantaje: extragerea rapidă a mustului, ocupă un spaţiu tehnologic mic şi se face economie de forţă de muncă. 263
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
5.2.4.2. Tipurile constructive de prese în vinificaţie se folosesc cel mai mult, presele discontinui. Tipurile constructive sunt foarte diverse şi au evoluat astfel: Presele verticale mecanice cu şurub (teascurile). Sunt cele mai vechi tipuri de prese folosite în vinificaţie, acţionate manual. Pot fi: prese simple cu şurub, sau prese cu şurub şi cap hidraulic. Indiferent de tipul lor constructiv, prezintă următoarele părţi componente: - postamentul presei din fontă, izolat cu lacuri acido-rezistente, în centrul căruia se găseşte fixat axul filetat sau şurubul presei; - coşul presei, confecţionat din şipci de stejar cu secţiune trapezoidală, prinse în cercuri de fier. Coşul este alcătuit din două părţi (bucăţi) care se încheie între ele prin dispozitive speciale, putându-se astfel monta şi demonta pe postamentul presei. Forma coşului este cilindrică, cu diametrul variabil; - dispozitivul de presare, care este un platou din fontă ce se înşurubează manual pe ax, sau prin intermediul unui cap hidraulic; - capacul sau discul de presare confecţionat din lemn, care pătrunde în coşul presei şi exercită acţiunea de presare asupra boştinei. Presele verticale cu şurub au un randament mic în must (50-60% must total) şi productivitate scăzută; în plus, expun mustul puternic la aer (oxidare). De aceea nu se mai folosesc decât în gospodăriile ţărăneşti care mai posedă astfel de prese. Presele verticale hidraulice. Sunt prese speciale, de mare capacitate, la care dispozitivul de presare este reprezentat printr-un piston hidraulic. Pistonul pătrunde în coşul presei şi poate acţiona de jos în sus sau de sus în jos, după tipul de presă hidraulică {figura 5.9). Presarea pe care o exercită asupra strugurilor este mare de 12-15 kg/cm2. Coşul presei poate fi de formă cilindrică sau pătrată şi este confecţionat din şipci groase de lemn de stejar. Presele hidraulice sunt prevăzute cu 3 coşuri: în timp ce un coş se încarcă cu struguri sau cu mustuială, altul se presează, iar al treilea se descarcă de boştină. Randamentul se situează între 60-70% must total. Sunt necesare trei etape de presare, pentru extracţia completă a mustului. Productivitatea scăzută, de 2,5-3 tone de struguri într-un ciclu de presare de două ore. Presele hidraulice s-au folosit multă vreme în vinificaţie. în prezent ele nu se mai întâlnesc decât în regiunea viticolă Champagne, pentru presarea directă a strugurilor în vederea obţinerii vinurilor care stau la baza elaborării şampaniei. Presele discontinui orizontale. Acestea au înlocuit presele verticale folosite în vinificaţie, începând din anul 1960. Au fost concepute pentru a răspunde exigenţelor tehnologice de prelucrare a strugurilor şi anume: - scurtarea duratei de extracţie a mustului prin presarea strugurilor, mustuielii sau boştinei; - presarea menajată, fără zdrobirea seminţelor, pieliţelor, ciorchinilor, care afectează calitatea mustului; - realizarea unui randament în must care, în general, să depăşească 70%. 264
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Presa cu şurub ţteascui): 1 - postamentul teascului: 2 - cosui presei: 3 - surubui presei: 4 - capui -presei. 5 - pârghia de acţionare a capuiui presei.
Presa hidraulică: 1 - cadrul presei; 2 - platou! fix de presare
3 - coşul presei: 4 - pistonul hidraulic; 5instalaţia hidraulică de acţionare a presei
Figura 5.9. - Presele discontinui verticale
Se constată tendinţa de reducere a grosimii stratului de mustuială (1-2 cm) asupra căruia se exercită acţiunea de presare şi odată cu aceasta a presiunii şi timpului de presare. Tipurile de prese orizontale au evoluat în timp: de la cele cu acţiune mecanică, la cele cu acţiune mecano-hidraulică şi cu acţiune pneumatică. Indiferent de tipul constructiv, la presele orizontale întâlnim: coşul cilindric sau tamburul presei, care se roteşte în jurul unui ax orizontal; dispozitivele de presare şi afânare a boştinei, care acţionează în interiorul coşului; sistemul automat de acţionare a presei şi sistemul electronic pentru programarea procesului de presare. Datorită lungimii coşului şi rotirii lui în jurul axului, scurgerea mustului se face 265
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
mai repede. Pentru presarea completă a boştinei sunt necesare 3-5 reprize de presare (etape). între etape, boştina se destramă (afânează) cu ajutorul unor organe speciale care acţionează în interiorul coşului presei, sau prin acţiunea combinată a rotaţiei coşului şi a vidului care se crează prin evacuarea aerului, în cazul preselor pneumatice. Avantajele preselor orizontale sunt următoarele: încărcarea şi descărcarea automată a presei; posibilităţi de automatizare a funcţionării lor, fiind prevăzute cu limitatoare de cursă şi de presiune, programatoare pentru timpul de lucru. Ca dezavantaj, se constată că mustul obţinut este mai tulbure, iar conţinutul în burbă creşte odată cu numărul etapelor de presare. După modul cum acţionează organele de presare, presele orizontale pot fi de mai multe tipuri: Presele orizontale mecanice, la care coşul presei se roteşte în jurul unui ax fix filetat, pe care se deplasează două platouri metalice care fac presarea boştinei. Capetele axului sunt filetate în sens invers, pentru a permite apropierea sau îndepărtarea platourilor de presare între ele {figura 5.10). Presiunea exercitata asupra boştinei, variază între 4 şi 5 kg/cm2. Platourile sunt legate între ele printr-un sistem de lanţuri şi cercuri din metal inoxidabil, care fac afânarea boştinei după fiecare repriză de presare. Randamentul în must este în medie de 75%.
Figura 5.10. - Presa orizontală cu acţiune mecanică 1 - gura de încărcare cu boştina; 2 - coşul presei; 3 - platourile de presare a boştinei; 4 - axul central filetat pe care se deplasează platourile de presare; 5 - coroana de rotire a coşului presei; 6 - lanţurile şi cercurile de afânare a boştinei; 7 - scurgerea mustului de presă.
In general, presele orizontale mecanice fac o presare dură a boştinei şi afectează calitatea mustului. De aceea, astfel de prese se folosesc mai mult la prelucrarea strugurilor pentru vinurile de consum curent (albe şi roşii). 266
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Cele mai performante sunt presele orizontale mecanice de tipul " Vaslin", la care întregul proces de presare este automatizat şi permite controlul debitului de must care se scurge, pe calităţi (figura 5.11). Axul presei se poate roti în sens invers cu rotirea coşului, ceea ce măreşte considerabil viteza de deplasare a platourilor şi reduce la jumătate ciclul de presare. Pe unul din platouri este fixată priza de presiune, racordată la un ansamblu de contactoare manometrice care măsoară viteza crescândă a presiunii.
Figura 5.11. - Presa orizontală cu acţiune mecanică tip "Vaslin" 1 - gura de alimentare a presei; 2 - coşul de presare; 3 - portiţa de evacuare (golire) a tescovinei.
Ciclul de presare este programat (1,5-2,0 ore), fiind posibile 3 programe de lucru prereglabile. O presare completă necesită 3-6 faze de compresie (etape), separate între ele prin fazele de decompresie pentru afânarea boştinei. Capacitatea coşului presei este de 4,5 sau 7,5 tone de mustuială, în funcţie de tipul constructiv. Puterea electrică instalată 3,3-4,6 kW. Presele orizontale mecano-hidraulice, la care unul din platourile de presare înaintează prin înşurubare pe axul filetat al presei, iar al doilea este acţionat de o pompă hidraulică. O astfel de presă PSMH-3,4, s-a fabricat la noi în ţară (presa pentru struguri mecano-hidraulică). Caracteristici tehnice: capacitatea coşului 3,4 tone struguri zdrobiţi, productivitate 2,3 tone/oră, presiunea de lucru 4-5 kg/cm2. Sunt necesare 3-5 etape de presare, în funcţie de conţinutul în must al boştinei, ultima etapă de presare făcându-se hidraulic. Randamentul în must total ajunge până la 75%, din care ravacul reprezintă 49% (Bălan V. şi colab., 1963). Presele orizontale pneumatice, la care presarea strugurilor zdrobiţi se realizează prin presiunea exercitată de un burduf din cauciuc (anvelopă), pus în legătură cu un compresor de aer. Prin umflarea burdufului boştina este presată, 267
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
forţând astfel mustul să se scurgă. Presiunea care se exercită este de circa 6 kg/cm2. Afânarea boştinei se face prin desumflarea burdufului, cu rotirea concomitentă a coşului (destrămarea liberă a boştinei). A fost concepută şi presa pneumatică cu dublă anvelopă termoreglabilă, instalată în jurul coşului orizontal al presei. Pe lângă faptul că se uşurează extracţia mustului, prin dirijarea temperaturii de exemplu în timpul nopţii, presa poate fi folosită şi ca recipient de macerare. în plus, calitatea mustului se păstrează mai bine, scurgerea făcându-se la adăpost de aer. Presele pneumatice au o largă utilizare în vinificaţie, deorece fac o presare menajată a mustuielii, iar scurgerea mustului este radială, în acelaşi sens cu acţiunea de presare. Se obţine un must calitativ superior celui realizat cu presele orizontale mecano-hidraulice: conţinut în burbă mic, de numai 5-8%; conţinut normal în tanin, substanţe azotate, acizi organici; fără contaminare cu metale grele. Ca inconveniente, menţionăm: deteriorarea burdufului de cauciuc care poate interveni în timpul presării, sub acţiunea unor corpuri dure, tăioase, prezente în mustuială; productivitatea mai redusă, în comparaţie cu presele orizontale mecanice. Productivitatea preselor orizontale pneumatice se poate determina, cu ajutorul relaţiei: D2 d2 IX k Q = 0,785x( - )* P* t
in care: D d 1 P K t
= diametrul coşului; = diametrul burdufului de cauciuc; = lungimea coşului; = densitatea mustuielii, în medie 1150; = coeficientul de umplere al presei (0,8-0,9); = durata ciclului de presare.
Presa pneumatică pentru struguri PPS-2,3 ("Presvin"). Este un utilaj modern care se fabrică la S.C. "Tehnofrig" din Cluj, alcătuit din următoarele ansambluri principale: cadrul presei, construit din profile metalice asamblate prin sudură; coşul sau toba rotativă, reprezentat printr-o carcasă metalică, cu orificii dreptunghiulare 20 x 1,5 mm, un cilindru din sită de inox; capacele care închid gurile de alimentare cu mustuială; burduful din cauciuc care exercită acţiunea de presare, cu diametrul de 59 cm şi volumul de 1,9 m3; racordurile la instalaţia de aer comprimat; jgheaburile de evacuare a mustului şi tescovinei; grupul de acţionare a coşului presei (figura 5.12). Caracteristicile tehnice şi funcţionale: capacitatea coşului presei 2,3 m3, productivitatea 1,5 tone/oră, suprafaţa de presare 4,95 m2, presiunea de lucru 6 bari, puterea instalată 4 Kw, turaţia coşului 18,8 rot/minut, grosimea peretelui burdufului de cauciuc 12 mm, presiunea aerului 8 kgf/cm2, debitul de aer refulat 268
TRATAT DE VINIFICAŢIE
de grupul electro-compresor la presiunea de lucru este de 1 m3/minut. Durata ciclului de presare 60-90 minute.
Figura 5.12. - Schema presei discontinui pneumatice 1 - coşul presei; 2 - nervuri de rigidizare a coşului; 3 - capacele pentru alimentarea şi descărcarea presei; 4 - burduful de cauciuc în stare de repaus; 5 - discurile de fixare a burdufului; 6 - racordul pentru instalaţia pneumatică; 7 - evacuarea aerului din burduf; 8 -jgheabul pentru colectarea mustului; 9 - melcul pentru evacuarea tescovinei.
Exploatarea presei. Ciclul de presare se desfăşoară astfel: - încărcarea presei cu mustuială se face prin cele şase guri de alimentare aflate de-a lungul coşului, urmărindu-se o distribuire cât mai uniformă a mustuielii. După încărcare se fixează capacele cu ajutorul zăvoarelor de închidere; - pentru repartizare cât mai uniformă a mustuielii în jurul burdufului de cauciuc, coşul presei este pus în mişcare (10-15 rotaţii), fără a fi necesară umflarea cu aer a burdufului. Se produce o scurgere abundentă a mustului ravac; - când scurgerea mustului încetineşte, se pune în funcţiune grupul electrocompresor, deschizându-se totodată şi robinetul de introducere a aerului în burduf. în timp ce coşul presei se roteşte, burduful de cauciuc începe să se umfle, presând mustuială de la centru către exterior (radial). Când presiunea indicată de manometru atinge valoarea de 0,5-1 kgf/cm2, se opreşte rotirea coşului, până la presiunea de 2-2,5 kgf/cm2. Mustul obţinut se adună în jgheabul de colectare şi de aici este trimis în bazinul pentru must; - după ce scurgerea mustului a încetat, se trece la prima afânare a boştinei. In acest scop se goleşte burduful de aer şi se pune din nou în mişcare (rotaţie) coşul presei. Prin dezumflarea burdufului se crează un vid (gol) între burduf şi mustuială presată, iar sub acţiune vibraţiilor coşului aflat în rotaţie, mustuială presată se destramă şi se afânează; - după afânare se trece la o nouă presare, repetându-se operaţiunea de 4-5 ori, până la epuizarea cantităţii de must din mustuială. Presiunea creşte treptat: la
269
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ___________________________________
a Il-a presare 3 kgf/cm2, la a Hl-a presare'3,5-4 kgf/cm2, la a IV-a presare 4,5-5, iar la a V-a presare se ajunge la 6 kgf/cm2; - dacă la afânarea boştinei între presări, rămâne un strat lipit de sita coşului presei, se desface unul din capace şi se îndepărtează stratul lipit cu ajutorul unei lopeţi din lemn; - după ultima presare şi afânare se trece la golirea coşului de tescovină. Pentru aceasta se scot primele trei capace şi se aduce sub coş jgheabul de evacuare a tescovinei. Se pune în mişcare coşul, care de fiecare dată când vine cu gurile deschise în jos, lasă câte o cantitate de tescovină în jghebul de evacuare. Tescovina este prelevată de melcul transportor şi evacuată în partea din spate a presei. Când cantitatea de tescovină care cade din coş începe să se diminueze, se opreşte rotirea coşului şi se scot şi celelalte capace, după care se continuă rotirea până la golirea totală. Dacă volumul de tescovină care cade din coş în jgheabul de evacuare este prea mare, coşul se opreşte din rotire cu ajutorul sistemului de frânare, dând astfel posibilitatea ca melcul să evacueze tescovina; - după evecurea totală a tescovinei se opreşte melcul transportor şi se aduce sub coş jgheabul pentru colectarea mustului. Coşul se aşează cu gura de alimentare în sus, după care se reia ciclul de lucru. Randamentul total în must este de 74,3%, din care mustul ravac 50,3% şi mustul de presă 24% (Stoian V. şi colab., 1975). Presa pneumatică secvenţială. Acest tip de presă este prevăzut cu 4 camere de presare pneumatică succesivă, capacitate 30 hi mustuialâ fiecare. Mustuiala pătrunde în prima cameră printr-un sistem axial de umplere, comandat de presă. Fiecare cameră este de formă cilindrică şi se descompune în două părţi egale: - o parte poziţionată deasupra, formând un semicilindru cu pereţi ficşi şi plini în care se află burduful pneumatic; - a doua parte, reprezentând cealaltă jumătate de cilindru, cu pereţii perforaţi şi mobili, pentru separarea mustului. Prin deplasarea acestor elemente, se permite trecerea mustuielii dintr-o cameră în alta. Alimentarea presei nu se face continuu, ci secvenţial la cea. 20 min. Extracţia mustului se realizează prin umflarea succesivă a burdufului, ca la presa pneumatică obişnuită. Presarea este foarte lentă şi progresivă, deoarece presiunea este diferită în fiecare cameră. Mustuiala rămâne în fiecare cameră 5-20 min, iar durata totală a presării este 1,0-1,2 ore. Presarea se programează în funcţie de soi, cu separarea automată a mustului. Presele orizontale cu membrană. Au apărut în vinificaţie în 1977, când Societatea "Willmes" a realizat prima presă cu coşul ermetic închis (tank-press) la care presarea strugurilor sau mustuielii se face prin acţiunea unei membrane semicilindrice. Sistemul de presare şi drenare. în locul burdufului de cauciuc întâlnit la presele pneumatice, coşul presei este prevăzut cu o membrană semicilindrică lipsită de elasticitate, care se deformează prin introducerea aerului comprimat şi 270
TRATAT DE VINIFICAŢIE
exercită acţiunea de presare asupra mustuielii (figura 5.13). Membrana este din material plastic (polietilenă de înaltă densitate, depusă pe un suport de fibre care să-i confere rezistenţă). aerul comprimat membrana musruiala
mustuialo
Poziţia membranei la umplerea coşului cu
Poziţia membranei în faza de presare
mus+uialo
Figura 5.13. - Principiul preselor cu membrană
Pentru scurgerea rapidă a mustului se găsesc imersate în masa de mustuială drenurile, nişte tuburi subţiri din inox care colectează mustul în timpul rotirii coşului. în felul acesta mustul parcurge un drum foarte scurt, pe verticală pentru a fi extras, fiind necesare mai puţine rotaţii ale coşului presei. La sfârşitul presării, aerul din tancul presei este eliminat cu pompa de vacuum şi membrana revine la poziţia iniţială. Boştina presată se destramă şi poate fi scoasă din coşul presei. Presarea mustuielii se face menajat, oferind posibilitatea separării fracţiunilor de must pe calităţi în funcţie de intensitatea presării: - scurgerea preliminară a mustului, fără presarea mustuielii, numai prin cicluri de scurgere şi rotire a coşului presei; - faza de presare la presiune joasă, circa 200 mbari; - faza principală de presare, subdivizată în 4 domenii de presiune cu parametrii opţionali: presare menajată, până la 500 mbari, apoi 1000 mbari, 1500 mbari şi 2000 mbari. Se poate face şi presarea strugurilor întregi (program special Champagne) şi presarea mustuielii fermentate la vinificarea în roşu. Caracteristicile tehnice. Presele cu membrană cele mai folosite sunt de tipul "Willmes" şi "Defranceschi". Caracteristicile tehnice mai importante sunt următoarele: - complet automatizate şi programate electronic. Sunt posibile 10-15 programe de presare, în funcţie de tipul de vin care trebuie obţinut; - ciclul de presare durează 2-3 ore (120-155 min.) şi se desfăşoară în 6-7 etape (faze), în funcţie de presiune (figura 5.14). Se realizează extracţia fracţionatâ a mustului, pe calităţi; - rotirea coşului presei este intermitentă, la intervale de timp stabilite prin programul de presare, pentru reducerea consumului de energie; 271
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
i IT
fhsiunea buri/mo
Eftipo 1m jHopo 3 iE)no»iBno 5 JBapo
aiiwn. 50 min
, | „anin, j }S»ţ.|?«»^|f BfaJLfe | ?»»?*'/
Figura 5.14. - Graficul ciclului de presare la presa cu membrană tip Defranceschi (programul standard 7 + 7)
- avertizarea luminoasă cu 10 sec. înainte de începerea rotirii coşului, avertizare sonoră la supraîncărcarea presei şi la defecţiuni; - capacitate mare de prelucrare, volumul coşului presei 5-8 tone de mustuială; - randamentul în must ravac 60%. Presele cu acţiune continuă. Sunt prese de mare productivitate la care încărcarea (alimentarea), presarea şi descărcarea se efectuează fără întrerupere. Folosirea'lor în vinificatie este limitată; la prelucrarea strugurilor pentru obţinerea vinurilor de consum curent şi vinurilor pentru industrie (distilare). în practică se face o utilizare combinată a preselor: prima presare a mustuielii cu presele orizontale mecanice sau pneumatice, după care presarea este finalizată cu presa continuă. Presele cu acţiune continuă, prezintă o serie de avantaje: ocupă spaţii tehnologice mici; extragerea rapidă a mustului; afanarea boştinei în acelaşi timp cu presarea; capacitate mare de prelucrare şi randamente ridicate în must. Ca dezavantaje, menţionăm: mustul obţinut este bogat în burbe (30-35%), substanţe azotate, polifenoli, săruri, datorită strivirii ciorchinilor, seminţelor şi 272
l
I
I
TRATAT DE VINIFICAŢIE
pieliţelor. Vinurile rezultate sunt de calitate slabă: puternic astringente, cu gust ierbos de ciochine şi se limpezesc greu. Părţile componente. Presele cu acţiune continuă sunt alcătuite din următoarele părţi: corpul metalic masiv, din fontă al presei; coşul de alimentare cu struguri sau boştină; cilindrul sau tamburul de presare cu perforaţii, pentru scurgerea mustului; conul de presare, care astupă parţial gura cilindrului de presare; melcul de preluare a strugurilor sau boştinei; şnecul de presare, care se roteşte în sens invers melcului de preluare a boştinei; clapa de contrapresiune cu greutăţi, de la capătul camerei de presare; mecanismul de acţionare a presei; ştuţurile pentru colectarea mustului, pe categorii de calitate (figura 5.15).
ffir>> -
—■ -------------------------------- u~
Figura 5.15. - Presa cu acţiune continuă 1 - şnecul de preluare a boştinei; 2 - melcul de presare a boştinei; 3 - bivalva de pătrundere a boştinei în camera de compresie; 4 - clapa de contrapresiune; 5 - sistemul hidraulic de acţionare; 6 - coşul (gura) de alimentare a presei.
Productivitatea preselor cu acţiune continuă. Este mare, în funcţie de tipul constructiv. Pentru stabilirea productivităţii se foloseşte relaţia: 2
Q (kg/sec) = 0,785xD xpxnxpxkxv
în care: D = diametrul cilindrului de presare; p = pasul şnecului de presare; n = turaţia melcului de preluare a boştinei; p = densitatea boştinei; k = coeficientul de umplere al camerei de presare (0,25-0,8); v = viteza de evacuare a tescovinei (m/s). în funcţie de modul cum acţionează organele de presare, se întâlnesc următoarele tipuri de prese continui: Presa continuă TPV-3,5 (Duchscher nr.3). Acest tip de presă care se fabrică la noi în ţară, are 2 şnecuri de presare cu sensuri diferite de rotaţie. Boştină (strugurii) prinsă între şnecuri este mai bine amestecată şi afânată, ceea ce duce la o intensificare a separării mustului şi o mai bună stabilitate a presei.
273
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
Productivitate 3,5 tone struguri/oră, putere instalată 10 Kw. Randamentul în must obţinut din struguri, variază între 73 şi 89%. La presele continui cu două sau mai multe şnecuri de presare, importanţă are dependenţa dintre diametrul şnecului şi viteza sa de rotaţie. Rezultate bune se obţin când diametrul şnecurilor este mai mare (600-800 mm) şi viteza de rotaţie mică 0,5-3 rot./minut. De asemenea, este necesar a se micşora spre ieşire pasul spirelor şnecului (melcului) concomitent cu mărirea diametrului, ceea ce micşorează volumul camerei de presare. Presa continuă pentru struguri PCS-600. Este un utilaj de mare productivitate (12 tone struguri/oră) cu presiune de lucru maximă de 150 bari. Puterea instalată este de 13 kW. Boştina introdusă în coşul presei este preluată de către melcul de alimentare, care o împinge în camera de presare. în acest timp are loc o extracţie iniţială a mustului, prin simpla antrenare şi frământare a boştinei. Introdusă în camera de presare unde acţionează şnecul şi conul de presare, boştina este presată la maximum (150 bari). Colectarea mustului se face, în funcţie de intensitatea presării, prin trei ştuţuri: ştuţul 1 la care mustul se apropie calitativ de mustul ravac; ştuţul 2 unde se colectează mustul din zona iniţială a presării boştinei (similar cu mustul obţinut la presele cu acţiune discontinuă); ştuţul 3 prin care se scurge mustul cel mai slab calitativ, din zona maximă de presare a boştinei. Regulile de exploatare. Presele cu. acţiune continuă se exploatează respectând următoarele reguli: aşezarea în poziţie perfect orizontală, pe fundaţii de beton şi fixare prin buloane; şaiba de acţionare a presei să fie perfect aliniată cu electromotorul, iar curelele de transmisie bine întinse pentru a se evita patinarea lor; presa se porneşte totdeauna în gol şi apoi se alimentează cu struguri sau boştina; alimentarea presei trebuie făcută continuu şi cu cantităţi constante. întreţinerea utilajului de presare. Pe parcursul exploatării este necesară supravegherea preselor în timpul lucrului, reglarea parametrilor de regim ai procesului, revizia tehnică şi revizia sanitară. Toate mecanismele de siguranţa trebuie să se afle în stare de funcţionare, iar la presele pneumatice şi mecanohidraulice, trebuie să fie montate manometrele şi supapele de siguranţă. Revizia tehnică ce presupune gresarea şi schimbarea pieselor uzate, îmbunătăţeşte funcţionarea preselor, reduce consumul de energie şi măreşte durabilitatea (fiabilitatea). Revizia sanitară este tot atât de importantă ca şi revizia tehnică; presele trebuie menţinute într-o stare de igienă perfectă, prin curăţirea de resturile organice, spălarea cu apă la sfârşitul fiecărei zile de lucru şi dezinfecţia periodică cu soluţie apoasă de S02 concentraţie 0,75%. în tabelul 5.3 sunt prezentaţi indicii tehnologici care caracterizează principalele tipuri de prese folosite în vinificaţie. Aceşti indici pot fi realizaţi, numai în condiţiile exploatării raţionale a preselor. Alte tipuri de prese. Paralel cu perfecţionarea preselor orizontale, au apărut şi presele cu bandă. Presa cu bandă dublă la care mecanismul de presare este reprezentat prin două benzi perforate din oţel inoxidabil (Coffelet R., 1965). Mustuiala pătrunde 274
TRATAT DE VINIFICAŢIE
între benzi în strat subţire de cea 1 cm, iar presarea se face prin intermediul unor valţuri. Viteza benzilor este reglabilă, iar presiunea de lucru mică (0,5 kgf/cm7). Rezultă un must cu conţinut redus în burbe (2,5-3%).; productivitate de numai cea. 5 tone/oră. Tabelul 5.3. Indicii tehnologici care caracterizează tipurile de prese foiosite în vinificaţie Tipurile de prese
Prese verticale cu şurub (teascuri) Prese verticale hidraulice Prese orizontale mecanice Prese orizontale pneumatice Presele orizontale cu membrană Prese cu acţiune continuă
Productivitate Randament Burbă în Pierderi (t/oră) de must Must Tescovină must (%) (%) (%) (%) 0,25 50-60 35-40 t-2 2,0-5,0 1,20 2,35 2,50 3,5
70-75 75-80 70-75 70-75
25-35 20-25 20-25 25-30
2-5 8-10 5-6 2-3
2,0-5,0 1,5-3,0 1,5-3,0 1,5-2,0
5,00
80-90
10-20
30-35
1,5-2,0
Presa cu bandă şi tambur de presare, la care mecanismul de stoarcere a mustuielii îl reprezintă o bandă perforată şi trei tamburi de presare (Bălan V., 1977). Tamburii sunt confecţionaţi din tablă de oţel inoxidabil şi sunt dispuşi în trepte', pentru a permite trecerea mustuielii prin cădere de la un tambur la altul. Banda este din poliamidă iar elementele articulate cu autocurăţire sunt asamblate cu sârmă inoxidabilă. In timpul lucrului, tamburii de presare sunt antrenaţi de către banda perforată într-o mişcare de rotaţie. Mustul rezultat are un conţinut în burbe de numai 4,5-5%, iar productivitatea presei este de cea 9 tone/oră. 5.2.4.3. Evacuarea tescovinei Tescovina reprezintă fracţiunea solidă care rezultă în urma presării boştinei. Cantitatea de tescovină se socoteşte 20-35% din cantitatea de struguri prelucraţi. Pentru evacuarea tescovinei din spaţiile tehnologice, se folosesc transportoarele cu racleţi, cu cupe sau cu şnec. Transportoarele cu racleţi. Servesc la evacuarea tescovinei, în plan orizontal. Sunt alcătuite dintr-un jgeab dreptunghiular fix, prin care se deplasează racleţii, dispuşi din loc în loc pe un lanţ sau cablu. Lanţul se înfăşoară pe două tambure aşezate la capetele jgheabului, din care unul este tamburul de acţionare ce primeşte mişcarea de la un electromotor. Pentru ca racleţii să nu se frece de pereţii jgheabului, deplasarea lor este dirijată prin rolele de ghidare. Jgheaburile sunt confecţionate din tablă groasă sau profiluri din oţel, iar racleţii din lemn. Evacuarea tescovinei se face pe distanţe mici de până la 20 m, viteză 0,2-0,6 m/sec, productivitate 12 tone/oră. Transportoarele cu cupă (elevatoarele). Se folosesc pentru evacuarea tescovinei în plan vertical. Sunt formate dintr-o carcasă metalică sau din material plastic, în interiorul căreia circulă o bandă de cauciuc sau lanţul cu cupe. Banda 275
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
se înfăşoară pe două tambure, din care unul (cel din capătul de descărcare) este tamburul de acţionare. La turaţii şi viteze mici, golirea cupelor se face gravitaţional prin răsturnarea cupei, în care caz elevatorul trebuie aşezat uşor înclinat. La turaţii şi viteze mari datorită forţei centrifuge care ia naştere la trecerea cupelor peste tamburul de acţionare, tescovina este aruncată din cupă. înălţimea maximă de transport a tescovinei este de 12 m, iar productivitatea de 10 tone/oră. Transportoarele cu şnec. Acestea sunt similare constructiv, cu cele folosite pentru evacuarea ciorchinilor. Distanţa maximă de evacuare a tescovinei este de 20 m, iar productivitatea de 12 tone/oră. 5.3. PRELUCRAREA MUSTULUI ÎNAINTE DE FERMENTARE Calitatea vinului este strâns legată de calitatea mustului din care rezultă. De aceea, încă din etapa de vinificare primară se urmăreşte realizarea unor musturi de bună calitate, cât mai omogene. In acest scop, mustul înainte de a fi trecut la fermentare este supus următoarelor operaţiuni tehnologice: limpezirea şi deburbarea, asamblarea şi cupajarea, aplicarea corecţiilor de compoziţie, tratamentul cu preparate enzimatice, alte tratamente. 5.3.1. Limpezirea şi deburbarea mustului Mustul obţinut prin prelucrarea strugurilor este un sistem heterogen, în care se află în suspensie o serie de compuşi de natură coloidală (materii pectice, gume, mucilagii, membrane celulare pectocelulozice, proteine coagulate etc), la care se adaugă resturile de pieliţe, seminţe, ciorchini, resturile de pământ provenite de pe struguri, cunoscute sub denumirea de "burbe". Mustul provenit de la prese este cel mai bogat în materii coloidale şi în burbe. Conţinutul în coloizi este în medie de 230-240 mg/l şi sunt reprezentaţi prin substanţele cu moleculă mare (100-255 kDa) rezultate din pectine (L-arabinoză, D-galactoză şi L-ramnoză). Acestea sunt zaharuri neutre cu rol de coloizi, care se eliberează din pectine prin hidroliză. Prin limpezirea mustului se urmăreşte depunerea (sedimentarea) materiilor aflate în suspensie în masa mustului, urmată de eliminarea depozitului grosier format, operaţie tehnologică cunoscută sub denumirea de "deburbarea mustului". Deburbarea este necesară şi pentru limitarea fenomenelor de oxidare din must. Prezenţa în cantitate mare în must a compuşilor de natură coloidală şi a burbelor, contribuie la înrăutăţirea calităţii vinurilor. S-a constatat că vinurile rezultate din musturile limpezite şi deburbate prezintă însuşiri calitative superioare şi anume: sunt mai fine şi mai suple la gust, au arome de soi mai pronunţate, sunt rezistente la acţiunea oxigenului din aer şi au un conţinut redus de metale grele (Fe, Pb, Zn).
276
TRATAT DE VINIFICAŢIE
5.3.1.1. Natura suspensiilor din must Pentru a cunoaşte natura suspensiilor din must şi a stabili proporţia lor, se procedează în felul următor: într-un cilindru gradat din sticlă se introduce mustul şi se sulfitează cu doze de 150-200 mg/l S02, care să împiedice intrarea în fermentaţie. După un repaus de minim 4-5 ore, la rece, suspensiile din must se sedimentează şi se formează în cilindru 4 zone bine distincte, heterogene {figura 5.16). - zona superioară A de must limpede, a cărei grosime creşte pe măsură ce durata de sedimentare este mai mare (12-24 ore); - a doua zonă B în care mustul prezintă o suspensie fină, floconoasă, rezultată prin coagularea materiilor pectice, substaţelor azotoase, gumelor şi mucilagiilor; - a treia zonă C reprezentată printr-un depozit afânat, format din resturile de pieliţe, seminţe şi ciorchini rămase în must în urma operaţiunilor de B prelucrare a strugurilor; - a patra zonă D de la fundul cilindrului, reprezentată printr-un depozit grosier şi consistent, format din resturile de pământ rămase pe struguri, reziduurile de presticide şi alte impurităţi. Prin limpezirea parţială şi deburbarea mustului, se urmăreşte îndepăratarea suspensiilor grosiere din zonele D şi C (burbele grosiere). Pentru aceasta este Figura 5.16. Zonele care se necesar ca mustul să rămână în repaus timp de 12formează prin depunerea 24 ore, rar mai mult. O limpezire mai avansată a burbelor din must mustului, cu eliminarea suspensiilor din zona B nu se poate realiza şi nici nu este de dorit, deoarece duce la sărăcirea mustului în substanţe azotate necesare levurilor de fermentaţie. Numai în cazul recoltelor avariate de struguri (mucegăite, eudemizate, mâlite) se impune un grad mai mare de limprezire a mustului. Separarea mustului de depozitul care se formează prin depunerea suspensiilor, se face când el este încă opalescent şi înainte de a începe să fermenteze. O degajare de C02 oricât de slabă ar fi, aduce din nou în suspensie, în masa mustului, depozitul de la fundul recipientului în care s-a realizat limpezirea iar operaţiunea tehnologică în sine este compromisă. 5.3.1.2. Metodele de limpezire şi deburbare Pentru limpezirea şi deburbarea mustului se folosesc metodele statice, bazate pe acţiunea forţei de gravitaţie asupra componentelor aflate în suspesie în must şi metodele dinamice, prin acţiunea forţei centrifuge, flotaţie sau filtrare. 277
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ________________________________
Limpezirea şi deburbarea pot avea loc la temperatura mediului ambiant de 1820°C sau la temperatură scăzută (dirijată) de 4-5°C. Prin deburbarea la temperatură scăzută, se reduce activitatea enzimatică din must (polifenoloxidazei) cu circa 10% (loniţă Valeria şi colab., 1994). Mustul deburbat se aduce la un grad de tulbureală acceptabilă, de maxim 200 NTXJ. Nu se recomandă deburbarea severă a mustului (50-80 NTU), deoarece se elimină burbele fine cu potenţial aromatic pentru vin. Vinificatorii, referindu-se la gradul de deburbare şi limpezire a mustului înainte de fermentare, afirmă adesea că deburbarea mai puţin severă dă vinuri de "corp" adică bogate şi pline de gust; deburbarea severă dă vinuri de "nas" cu arome de fermentaţie pronunţate şi slab extractive (subţiri). Metodele statice sunt adesea cele mai folosite în vinificaţie şi se realizează prin sulfitarea, bentonizarea şi refrigerarea mustului. Sulfitarea rămâne procedeul cel mai convenabil de aplicat, deoarece este economic şi asigură păstrarea calităţii mustului (culoarea alb-verzuie, eliminarea microorganismelor dăunătoare, inactivarea enzimelor). Viteza de sedimentare în câmpul gravitaţional (Vs) a particulelor aflate în suspensie, în must este dată de legea lui Stokes: d2
1 (p p-Pm) Vs =—x ------- - ------- xg 18 n
M
în care: d pp pm g
= diametrul particulelor care sedimetează; = densitatea particulelor; = densitatea mustului; = greutatea particulelor, TJ = vâscozitatea mustului. Relaţia arată posibilitatea de intensificare a sedimentării în câmp gravitaţional, prin mărirea diametrului particulelor aflate în suspensie, prin coagulare sau aglomerare; micşorarea densităţii şi vâscozităţii mustului. Metodele dinamice, în special cele bazate pe filtrarea în câmp centrifugal, se caracterizează prin viteze mari de separare a particulelor aflate în suspensie şi prin conţinutul mic de must rămas în sediment. Relaţia care dă viteza de eliminare a particulelor aflate în suspensie în must, sub acţiunea câmpului centrifugal, este următoarea: 1
d2(pp-pjx2g
V«. =—x—— --------------- xrxn 9 H
în care: r = raza de rotaţie a centrifugii; n = viteza de rotaţie a tamburului.
278
2
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Relaţia arată posibilitatea de intensificare a sedimentului în câmpul centrifugal prin: creşterea razei de rotaţie a centrifugii, proporţional cu pătratul vitezei de rotaţie a tamburului. ♦ Limpezirea şi deburbarea mustului prin sulfitare. Mustul care rezultă prin prelucrarea strugurilor, separat pe calităţi (must ravac, must de prese) este introdus în recipienţii de limpezire şi deburbare. Aici se face sulfitarea mustului cu doze de 8-10 g S02/hl, folosindu-se în acest scop soluţiile apoase concentrate de SOz (5-6%), sau direct SOz în stare gazoasă administrat cu sulfitometrul. Dioxidul de sulf împiedică intrarea în fermentaţie a mustului timp de cel puţin 1248 ore, iar particulele aflate în suspensie sedimentează, sub acţiunea forţelor de gravitaţie. Limpezirea şi deburbarea mustului se face în cisterne verticale din inox sau din polistif, capacitate mare de 10-15 tone; cisterne din beton, de 10-25 tone; budane din stejar, capacitate 5-10 tone; căzi tronconice, capacitate 3-5 tone. Administrarea S02 se face în 3-4 etape, pe măsură ce recipienţii se umplu cu must. Calculul cantităţii de soluţie apoasă de S02 necesară la sulfitarea mustului se face în felul următor: exemplu pentru 50 hi must, sulfitat cu 10 g S02/hl, folosind o soluţie de SOz concentraţie 6%. Relaţia de calcul este următoarea: 10 g S02/hl x50 hl must „ __ ... .. __ -==—*,„ .} ----------; ----- , .. . = 8,33 litri soluţie apoasă de S02 2 V 60 g S02/l concentr. soluţiei
Pentru o dispersie cât mai bună a S02 adăugat, se face agitarea mustului prin folosirea agitatoarelor cu palete, acţionate electric. Ultima parte din soluţia apoasă de S02 se recomandă să fie administrată la suprafaţa mustului, mai ales în toamnele călduroase. Atunci când recipientul nu poate fi umplut în timp scurt cu must, nici chiar în cursul unei zile, mustul va fi suprasulfitat prin administrarea unei doze duble de S02. De acest exces de S02 se ţine seama a doua zi, când se umple recipientul cu must. După sulfitare, mustul se lasă în repaus 12-48 ore, timp în care are loc sedimentarea impurităţilor din masa mustului şi a unei părţi din compuşii coloidali. Durata de repaus depinde de proporţia suspensiilor din must (gradul de tulbureală), temperatura mustului şi înălţimea coloanei de lichid. în toamnele reci, mustul se limpezeşte mai repede, pe când în toamnele călduroase, limpezirea este mai greoaie şi mustul intră în fermentaţie cu tot S02 adăugat. In asemenea situaţii, imediat ce se observă o degajare lentă de C02 la suprafaţa lichidului, mustul trebuie tras imediat de pe depozitul de burbe format, indiferent de gradul de limpiditate la care s-a ajuns. In condiţii normale, limpezirea mustului se realizează după un repaus de 12-24 ore. Gradul de limpiditate admis este de 200-300 NTU. Separarea mustului limpede, de burbele grosiere (C şi D) se realizează prin două procedee:
279
C. ŢÂRDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
- tragerea mustului pe la partea superioară a recipientului, cu ajutorul unei pompe la care furtunul de aspirare este prevăzut cu un sorb special, sau este fixat prin legare cu capătul pe o şipcă din lemn, la înălţimea stratului de burbe grosiere; - tragerea mustului limpede pe la partea inferioară a recipientului, prin intermediul unei canele speciale cu cot mobil care permite aspirarea mustului de deasupra depozitului format la fundul recipientului. Neajunsuri. La limpezirea mustului cu S02 se pot ivi următoarele neajunsuri:. intrarea în fermentaţie; formarea hidrogenului sulfurat şi suprasulfitarea mustului. Intrarea mustului în fermentaţie se poate datorata concentraţiei reduse de S02 în unele straturi neomogene de must, prezenţa levurilor din microflora spontană în număr mare în must; folosirea recipienţilor nedezinfectaţi, cu resturi de must intrate în fermentaţie. Formarea hidrogenului sulfurat se datoreşte reducerii S02 adăugat în must, de către bacterii şi levuri: + 3 H9 SO? ------------- ■ --- ► H9S + 2H70 z z z bacterii Pentru eliminarea mirosului de hidrogen sulfurat, mustul se tratează din nou cu S02 pentru oxidarea hidrogenului sulfurat format şi descompunerea lui în sulf elementar şi apă, conform reacţiei: 2H2S + S02
°Xldare » 2S + 2H20 .
Sulful se depune la fundul vasului, iar mustul se trage din vasul respectiv pentru a nu se forma din nou hidrogenul sulfurat. în cazul când mustul a fost suprasulfitat, eliminarea sulfului se realizează prin punerea mustului în contact cât mai larg cu aerul. In acest scop, la tragerea mustului în recipienţii de fermentare se folosesc diferite dispozitive pentru aerare: site din material plastic sau inox, care să disperseze mustul în particule cât mai fine. O altă soluţie ar fi, cupajarea mustului suprasulfitat cu must proaspăt. ♦ Limpezirea mustului cu S02 şi bentonita. Constă în administrarea odată cu S02, a bentonitei în doze de 60-80 g/hl de must. Bentonita contribuie la eliminarea excesului de materii azotate (proteine) şi de tanin din must, adsoarbe şi elimină o parte din gume, mucilagii şi enzime (polifenoloxidaze). Dozele mici de bentonita se folosesc în cazul musturilor care conţin mai puţine zaharuri şi în general a musturilor rezultate din strugurii sănătoşi. Dozele mari de bentonita sunt necesare la musturile bogate în zaharuri şi cele care rezultă din strugurii mucegăiţi. Prezenţa bentonitei în must, nu împiedică desfăşurarea ulterioară a procesului de fermentare, ci din contră îl favorizează: celulele de levuri sunt mai uniform dispersate în masa mustului, sunt adsorbiţi ş^ eliminaţi unii produşi de 280
TRATAT DE VINIFICAŢIE
metabolism ai levurilor, dioxidul de carbon se elimină mai uşor, iar fermentarea este mai rapidă şi completă. S-a constatat că bentonizarea mustului, facilitează declanşarea fermentaţiei malolactice şi grăbeşte stabilizarea biologică a vinurilor. ♦ Limpezirea mustului prin refrigerare. Mustul se răceşte la temperaturi de +2°C până la +5°C, care să împiedice intrarea în activitate a levurilor de fermentaţie. Refrigerarea mustului rămâne însă un procedeu tehnologic costisitor, deoarece necesită un consum de energie ridicat. în toamnele răcoroase, pentru limpezirea mustului ravac care este mai sărac în burbe, se poate folosi frigul natural. Sub acţiunea temperaturilor scăzute din timpul nopţii, mustul ravac se limpezeşte suficient pentru a fi tras a doua zi de pe depozit şi trecut la fermentare. ♦ Limpezirea şi deburbarea mustului prin centrifugare. Centrifugarea este o operaţiune tehnologică de limpezire rapidă a mustului, cu aerare puternică. Sunt eliminate burbele grosiere din must şi pot fi astfel reduse dozele de S02 necesare pentru limpezire. Forţa centrifugă pe care o dezvoltă aparatele de centrifugare este de 8-10 mii de ori mai mare decât forţa gravitaţională care acţionează în cazul mijloacelor statice. De aceea şi randamentele sunt mari, până la 10000 litri must limpede pe oră şi chiar mai mult. Pentru obţinerea randamebtelor mari mustul se tratează cu enzime pectolitice înainte de centrifugare. Tipurile de centrifuge. Orice centrifugă este alcătuită din două părţi principale: tamburul sau toba care se roteşte în jurul unui ax şi dezvoltă forţa centrifugă; sistemul de antrenare a lichidului în câmpul centrifugal şi de eliminare a burbelor (purjarea). în funcţie de poziţia axului, centrifugele pot fi verticale sau orizontale, iar după regimul de lucru (funcţionare), centrifugele pot fi continui sau discontinui. Separarea particulelor în câmpul centrifugal se poate face prin sedimentare sau filtrare. în primul caz, particulele aflate în suspensie se depun în straturi pe peretele tamburului, iar lichidul rămâne în interiorul lui; în al doilea caz, peretele tamburului fiind perforat şi acoperit cu o sită lasă să treacă lichidul în exterior şi reţine particulele aflate în suspensie. Centrifugele sunt construite pe principul camerelor sau talerelor de separare a particulelor: Centrifugele cu camere de separare, la care tamburul este alcătuit din 4-6 talere cilindrice dispuse concentric, la distanţe de 10-30 mm unul faţă de altul, care prin fixarea lor pe axul tamburului formează tot atâtea camere de separe a suspensiilor din masa mustului. Mustul tulbure, încărcat cu suspensii, pătrunde în interiorul tamburului (tobei centrifugei) şi circulă de jos în sus până ajunge în ultima cameră, de unde este evacuat în exterior. Datorită rotaţiei tamburului şi forţei centrifuge pe care o dezvoltă, particulele aflate în suspensie se depun pe pereţii camerelor, graduat, după mărimea şi greutatea lor. Particulele cele mai fine se vor depune în ultima cameră, unde forţa centrifugă are valoarea cea mai mare. Centrifugele cu camere de separare lucrează în regim discontinuu: încărcarea centrifugei şi aducerea ei în turaţia de regim, centrifugarea propriu 281
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
zisă, frânarea centrifugei pentru descărcarea sedimentului şi spălarea ei. Durata de funcţionare este de circa o oră, până ce se colmatează pereţii din ultima cameră. Limpezirea mustului este bună, mai ales la centrifugele cu 6 camere de separare. Se recomandă în cazul musturilor cu mai puţin de 5% particule aflate în suspensie. Centrifugele cu talere de separare, la care tamburul este prevăzut cu 30-150 talere conice din tablă de inox, distanţele dintre ele la 0,4 mm prin intermediul unor proeminenţe. Talerele repective împart mustul tulbure în straturi foarte subţiri şi sub acţiunea forţei centrifuge care ia naştere prin rotaţia tamburului, particulele aflate în suspensie sunt aruncate către talerul imediat superior. Unghiul de înclinare al talerelor este de 70-90° şi face ca impurităţile solide împreună cu o mică parte din must să Figura 5.17. - Secţiune longitudinala alunece pe sub talere şi să ajungă în final la prin turbina unei centrifuge cu talere 1 - alimentarea cu must tulbure; camera de tulbureală de la periferia 2 - evacuarea burbelor; 3 - ieşirea tamburului. Regimul de funcţionare este mustului limpede; 4 - apa de spălare. continuu. Mustul tulbure pătrunde în centrifugă printr-un tub central fix, suferă o primă separare a particulelor solide în tambur, care apoi este desăvârşită în spaţiile dintre talere. Mustul limpede urcă spre centrul centrifugei, în timp ce burbele coboară spre baza centrifugei {figura 5.17). Purjarea burbelor se face automat în timpul funcţionării centrifugei. în acest scop, centrifuga este prevăzută cu o fantă inelară ce poate fi închisă sau deschisă hidraulic, prin care burba este purjată. Purjarea se declanşează automat, în momentul colmatării camerei în care se adună tulbureala. La Tehnofrig Cluj se fabrică un Figura 5.18. Centrifuga "Alfa-Lavar tip de separator centrifugal cu purjare modelul VNPX-710 automată pentru limpezirea mustului, având următoarele caracteristici tehnice: turaţia tamburului 5000 rotaţii/minut, debit maxim 10000 litri/oră, putere instalată 30 kW. Mult mai performante sunt separatoarele centrifugale cu talere şi purjare automată de tipul "Alfa LavaF
^m^
282
TRATAT DE VINIFICAŢIE
construite în Suedia, modele VNPX-710 şi VNPX-510 {figura 5.18). Caracteristici tehnice: construcţie din oţel inoxidabil; turaţia rotorului 6240-7432 rot./minut; distanţa dintre talerele de separare 0,4 mm; capacitate 20-24 m3/oră; putere instalată 22 kW; timpul de intrare în turaţia de regim 4-5 minute; timpul de oprire 9 minute; greutatea utilajului împreună cu echipamentele anexe 1800 kg; funcţionare şi programare electronică. ♦ Deburbarea mustului prin flotaţie. Flotaţia este un procedeu tehnologic nou de eliminare a burbelor din must, folosit în multe ţări viticole (Italia, Spania, unele ţări din America latină). Principiul flotaţiei constă în antrenarea particulelor aflate în suspensie în masa mustului, cu ajutorul unui gaz inert a cărui microbule se unesc cu particulele respective pe care le antrenează la suprafaţa mustului, de unde apoi sunt eliminate. Se foloseşte în acest scop N2 sau 02 şi chiar aerul purificat. în prealabil, se adaugă în must o serie de adjuvanţi, cum sunt: gelul de bentonită, gelul de silice, gelatina sau enzimele pectolitice. Aceşti adjuvanţi formează floconi cu particulele aflate în suspensie, uşurându-se eliminarea lor. Aparatura necesară: cuva de flotaţie, dispozitivele pentru disoluţia gazului inert în must, pompe pentru reciclajul mustului. Sunt deja cunoscute instalaţiile de flotare: FLOT-100 cu azot, FLOT-200 şi FLOT-300 cu aer purificat, capacitate 100-300 hi must/oră, putere instalata 16,5-22 Kw. Randamentul fiind ridicat de 170 hl/must pe oră, permite să se prelucreze 2000-2500 hi must/zi. Modul de lucru. Mustul încărcat cu burbe în care s-a injectat gazul inert (5 bari presiune), ajunge în cuva de flotaţie. Burbele urcă la suprafaţă şi sunt adunate prin intermediul unei tăvi rotative, care se descarcă în partea centrală a flotatorului, pentru a fi evacuate. Mustul limpede se separă prin peretele dublu de la marginea cuvei de flotaţie. Parametrii tehnologici care trebuie controlaţi, sunt următorii: temperatura mustului, dozele de adjuvanţi, timpul de contact al mustului cu adjuvanţii şi eliminarea burbelor plutitoare. Flotaţia constituie un mijloc excelent de limpezire a mustului rezultat de la presele continui, încărcate cu multe burbe, la care deburbarea prin metode statice este de lungă durată şi dificilă. Pentru musturile rezultate de la presele orizontale pneumatice, care au turbiditatea în jur de 1500 NTU, limpiditatea care se obţine este de 200 NTU. Flotaţia nu produce o oxidare prejudiciabilă a mustului, încât nu se constată nici o diferenţă organoleptică între vinurile provenite din musturi flotate şi cele deburbate prin procedee statice (sulfitare, bentonizare, refrigerare). 5.3.2. Asamblarea şi cupajarea musturilor După limpezire şi deburbare, urmează asamblarea şi cupajarea musturilor prin care se realizează loturile omogene de must, înainte de a fi trecute la fermentare. Scopul urmărit este ca la sfârşitul campaniei de vinificare să obţinem partizi mari de vinuri, pe soiuri şi categorii de calitate. Asamblarea musturilor. Constă în reunirea mustului ravac, cu o parte din fracţiunile de must de la prese. Această operaţiune tehnologică, absolut necesară, trebuie făcută în mod diferenţiat, în raport de calitatea musturilor obţinute şi categoria de calitate a vinurilor care trebuie realizată. 283
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢARDEA ____________________________________
în principiu, mustul ravac este cel mai calitativ şi din el se obţin vinurile de înaltă calitate (vinurile de marcă). Dar nu tot mustul ravac poate fi destinat obţinerii vinurilor de marcă: - în cazul soiurilor pentru vinuri de consum curent, mustul ravac trebuie asamblat cu mustul de presă. Se foloseşte mustul de la presele orizontale mecanice sau pneumatice, cât şi mustul de la presele continui (ştuţurile 1 şi 2), care se apropie calitativ de mustul de la presele orizontale; - în cazul soiurilor pentru vinuri de calitate, mustul ravac se asamblează cu fracţiunile de must de la presarea I şi a Ii-a ale preselor mecanice şi pneumatice, care de regulă este un must de bună calitate. Chiar şi mustul de la ştuţul 1 de la presele continui, când strugurii sunt sănătoşi, poate fi asamblat cu mustul ravac. în toate situaţiile, mustul de presă trebuie analizat înainte de a fi folosit, pentru a se stabili dacă întruneşte însuşirile calitative cerute ca să poată fi asamblat cu mustul ravac. Asamblarea mustului îmbracă şi următorul aspect: posibilitatea de a reuni mustul obţinut la începutul recoltării unui soi, cu mustul de la sfârşitul recoltării soiului respectiv. Se crează astfel posibilitatea obţinerii unor tipuri de vinuri mult mai omogene. Cupajarea musturilor. Urmăreşte îmbunătăţirea calităţii vinurilor, prin amestecarea în proporţii bine stabilite, a mustului provenit de la un soi, cu mustul obţinut de la alt soi mai valoros. Proporţiile se stabilesc pe bază de microprobe. Mustul bonificator care contribuie la ridicarea calităţii, nu este indicat să reprezinte în cupaj mai mult de 10-15%, deoarece estompează aromele primare de soi de la mustul de bază şi se pierde astfel tipicitatea vinului. 5.3.3. Corecţiile de compoziţie ale mustului Starea de maturare a strugurilor este diferită de la un soi la altul, de la un an la altul, în funcţie de evoluţia condiţiilor climatice. în toamnele răcoroase şi umede strugurii nu se maturează suficient, sunt recoltaţi mai devreme, încât mustul conţine mai puţine zaharuri şi este bogat în acizi. în verile foarte călduroase şi secetoase, acumularea zaharurilor în struguri este blocată şi în acelaşi timp acidul malic se degradează. La recoltare, strugurii vor fi deficitari în zaharuri şi aciditate. în astfel de situaţii sunt necesare corecţiile de compoziţie la musturi, în raport cu situaţiile care se impun: mărirea conţinutului în zaharuri, reducerea excesului de aciditate sau mărirea acidităţii mustului. Aceste corecţii de compoziţie a mustului, sunt reglementate prin lege în toate ţările viticole. Ele se pot aplica numai în anii cu condiţii nefavorabile pentru maturarea strugurilor, cu scopul de a se realiza vinuri de aceeaşi calitate,ca în anii normali de producţie. 5.3.3.1. Corecţia conţinutului în zaharuri Insuficienţa zaharurilor în must, poate fi corectată (mărita) prin următoarele procedee tehnologice: cupajarea musturilor sărace în zaharuri, cu cele 284
TRATAT DE VINIFICAŢIE
bogate în zaharuri; adausul de zahăr industrial sau de must concentrat; concentrarea parţială a mustului prin diferite procedee tehnologice (osmoza inversă, crioconcentrarea). Corecţia în zaharuri prin cupajarea musturilor. Reprezintă procedeul tehnologic cel mai raţional, însă greu de realizat în toamnele când strugurii nu se maturează normal. Musturile sărace în zaharuri sunt cupajate cu cele bogate în zaharuri, pentru a se putea obţine vinuri armonios constituite. Stabilirea proporţiilor de must care participă la cupajare, se face cu ajutorul "steluţei de cupaf. Exemplu de cupajare: avem 100 hi must cu 135 g/l zaharuri pe care vrem să-1 corectăm la 145 g/l zahăr, dispunând de un alt must cu 200 g/l zahăr; 200"\
X7*" 10 părţi 145
135^- ----- -^-> 55 părţi Calculul cupajului: 10 + 55 = 65 părţi de must total; (10 x 100): 65 = 15,4 hi de must cu 200 g/l zahăr; (55 x 100): 65 = 84,6 hi de must cu 135 g/l zahăr; 15,4 hi x 200 g/l = 308000 g zahăr; 84,6 hi x 135 g/l = 1142100 g zahăr; Total 100 hi must, cu 1450000 g zahăr;
1450000 g zahăr: 100 hi must = 145 g/l zahăr. Prin cupajare se urmăreşte ca mustul folosit pentru corecţie să fie cât mai bogat în zaharuri, încât proporţia sa în cupaj să fie cât mai mică pentru a nu modifica structura mustului de bază. Corecţia mustului prin adaus de zahăr. Adausul de zahăr în must înainte de fermentaţie se cunoaşte în vinificaţie sub denumirea de şaptalizare, de la numele chimistului francez Chaptal care a introdus acest procedeu încă din anul 1801. Zahărul industrial (din sfeclă sau trestie) se adaugă în must numai în mod excepţional, în anii cu condiţii nefavorabile pentru acumularea zaharurilor în struguri şi cu autorizarea din partea M.A.A. şi a O.N.V.V. Potrivit prevederilor Legii viei şi vinului nr. 67/1997, prin adausul de zahăr în must se urmăreşte ridicarea potenţialului alcoolic al vinurilor în echivalenţa a cel mult 2% voi. alcool, cu condiţia ca tăria alcoolică totală a vinului să nu o depăşească pe cea obţinută în anii normali, ea neputând fi mai mare de 12,5% voi. alcool. După caz, se poate autoriza adăugarea a cel mult 35 g/l zahăr, în următoarele condiţii: - adausul de zahăr se face numai la musturile pentru obţinerea vinurilor seci; - mustul să provină din strugurii care au avut la recoltare cel puţin 130 g/l zaharuri pentru vinurile de consum curent şi 153 g/l zaharuri pentru vinurile de calitate; 285
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
- odată făcută corecţia prin adaus de zahăr, mustul nu mai poate fi supus procesului de concentrare; - la mustul care se şaptalizează, nu se poate face în acelaşi timp şi corecţia acidităţii prin adaus de acid tartric. Faptul că în anii anormali, corecţiile de zahăr şi aciditate la must nu se pot face concomitent, constituie un paradox; de ce trebuie să fim opriţi să corectăm slăbiciunile naturii care nu ne oferă în toţi anii recoltele de struguri visate? Musturile corectate prin adaus de zahăr, nu se folosesc la producerea vinurilor de calitate cu denumire de origine controlată (DOC), a vinurilor materie primă pentru spumante şi vinurilor pentru distilate tip coniac. Stabilirea cantităţii de zahăr. Pentru şaptalizarea mustului se foloseşte zahărul pur, cristalizat (S.R. 11/1995); nu sunt admise, melasa, glucoza, zahărul de sorg, deoarece conţin impurităţi care transmit vinului gusturi şi mirosuri străine. Zahărul trebuie să prezinte cristalele mici şi uniforme de culoare albă, puritate 98-99,5%. Nu se foloseşte zahărul de culoare roşietică, bogat în saponine, care în mediu acid cum este vinul floculează şi formează o tulbureală. Cantitatea de zahăr se stabileşte, ţinându-se seamă de randamentul teoretic la fermentare a zaharurilor reducătoare din must: 17 g/l zahăr pentru formarea unui grad alcoolic, în cazul vinurilor albe şi roze; 18 g/l zahăr în cazul vinurilor roşii, la care fermentarea se face pe boştină la temperaturi ridicate şi deci randamentul este mai scăzut. în 1990 U.E. a acceptat randamentul de 16,83 g zahăr pentru un grad alcoolic Zahărul se calculează pentru volumul de must exprimat în litri sau hectolitri, respectiv cantitatea de mustuială exprimată în kilograme. Ţinându-se seamă de randamentele la fermentare, pentru o corecţie în echivalenţă de cel mult 2% voi. alcool se pot adăuga la 100 litri de must, respectiv la 130 kg mustuială, următoarele cantităţi de zahăr: - 3,4 kg zahăr/hl de must sau 130 kg mustuială, la vinificaţia în alb şi roz (17 g/l x 2% voi. alcool x 100 litri must = 3,4 kg zahăr); - 3,6 kg zahăr/hl de must sau 130 kg mustuială, la vinificaţia în roşu (18 g/l x 2% voi. alcool x 100 litri must = 3,6 kg zahăr); întrucât zahărul industrial (zaharoza) nu poate fi fermentat direct de către levuri, este necesar ca înainte de a fi adăugat în must să fie invertit, adică transformat în zaharuri fermentescibile. Invertirea zahărului în procesul de invertire, zaharoza suferă o reacţie de hidroliză şi se transformă în glucoza şi fructoză (hexoze): 12H22°11 + H20 --------- hidr°'iză zaharoza
C
»
C6H12°6 + C6H12°6 glucoza fructoză
Teoretic dintr-o moleculă de zaharoza 342,2982 g, rezultă două molecule de hexoze (180,1576 g x 2 = 360,3156 g glucoza şi fructoză). Aceasta înseamnă că din 100 g zaharoza se obţine 105 g zahăr invertit (hexoze): 286
TRATAT DE VINIFICAŢIE 100x360,3156 .„ ._. ... —- ,.' ------- = 105 g zahăr invertit 342,2982
Cu alte cuvinte, pentru a obţine 100 g zahăr invertit (fermentescibil), este nevoie în medie de 95 g zahăr industrial. Creşterea în greutate a zahărului în procesul de invertire se datoreşte participării unei molecule de apă (18,0152 g) la hidroliza zahărului. Prin adausul de zahăr în must şi reacţia de hidroliza, are loc o creştere a volumului mustului. Această creştere reprezintă în medie 60 litri pentru 100 kg de zahăr adăugat: Exemplu: 200 hi must cu 136 g/l zaharuri (8% voi. alcool), la care facem corecţia zahărului pentru a-1 aduce la 10% voi. alcool: (10-8)x17
x 20Q h| _ 6g0 kg zghăr
1000 întrucât volumul unui kilogram de zahăr este în medie egal cu 0,625 litri, prin adăugarea celor 680 kg zahăr, volumul mustului şaptalizat va creşte cu 425 litri (680 Kg x 0,625 = 425 litri). In cazul când zahărul se adaugă în mustuială (cazul vinificaţiei în roşu), la calculul necesarului de zahăr se ţine seama că mustul (lichidul) reprezintă în medie numai 80%, restul fiind părţile solide ale mustuielii: 680 kg zahăr x 0,8 = 540 kg zahăr 540 kg x 0,625 = 377 litri volumul zahărului adăugat, cu care va spori efectiv volumul mustului.
Reacţia de hidroliza a zahărului este catalizată de către acizii din must (hidroliza acidă) şi de către enzime (hidroliza enzimaticâ). Acidul tartric care este conţinut în cantitate mare în must, cât şi prezenţa enzimei invertaza (zaharaza) care provine din struguri, sunt factorii care asigură invertirea zahărului. In cazul când prepararea siropului de zahăr se face cu apă, pentru invertirea zahărului apa trebuie încălzită la 60-70°C şi acidulată cu 5-7 g/l acid tartric. Diluţia cu apă nu trebuie să fie prea mare, respectiv 1 kg zahăr la 1 litru de apă. Se obţine o soluţie de zaharoză cu concentraţia de 61,6%. Un litru din această soluţie la temperatura de 10°C va conţine 616,9 g zaharoză, iar la temperatura de 15°C va conţine 615,9 g zaharoză. Invertirea zaharozei nu durează mai mult de o zi dacă apa a fost încălzită. Administrarea zahărului în must. Zahărul nu se adaugă direct în vasul de fermentare, deoarece cade la fundul vasului şi se crează o zonă a mustului foarte concentrată în zahăr, unde celulele de levuri nu pot să activeze. Pe de altă parte, nici invertirea zahărului nu se va realiza decât parţial. Administrarea se face sub formă de sirop de zahăr. In acest scop, zahărul se dizolvă în prealabil în puţin must, scos din vasul respectiv. Nu se recomandă prepararea siropului de zahăr cu apă, deoarece se 287
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ___________________________________
introduce în must o cantitate mare de apă exogenă, iar vinul rezultat poate fi suspectat de diluare cu apă. Dizolvarea zahărului se face într-o deja mai mare, care se alimentează în continuu cu must. Cu ajutorul unei lopeţi de lemn, mustul se agită tot timpul pentru a se uşura solubilizarea zahărului. Dizolvarea şi hidroliza zahărului este uşurată dacă mustul se încălzeşte uşor, fără a se depăşi temperatura de 50-55°C. Când şaptalizarea se face la mustuială, se extrage o cantitate de must în care se dizolvă zahărul, după care siropul de zahăr obţinut se adugă în mustuială. în unităţile mari de vinificaţie, pentru prepararea siropului de zahăr se folosesc rezervoare speciale din oţel inoxidabil, prevăzute cu agitatoare electrice sau mecanice. Rezervorul este alimentat continuu cu must şi permite administrarea siropului de zahăr în flux continuu. Momentul administrării zahărului. Zahărul se administrează în must la începutul fermentaţiei, când masa mustului a început să se încălzească sau când s-a format căciula de boştină în căzile sau cisternele de fermentare la vinificarea în roşu. Toată cantitatea de zahăr (sirop) trebuie adăugată odată, înainte ca circa jumătate din zahărul natural existent în must să fi fost fermentat, adică cel mai târziu în faza de fermentaţie tumultoasă a mustului. Adausul ulterior de zahăr nu se recomandă, deoarece levurile sunt epuizate, mediul a devenit sărac în elemente nutritive şi există riscul ca fermentaţia să rămână neterminată. In cazul vinurilor roşii cu durată de macerare-fermentare pe boştină scurtă, de numai 3-4 zile, se procedează de multe ori la adausul zahărului după tragerea mustului în fermentare de pe boştină. Procedeul nu se recomandă, deoarece adausul mai târziu al zahărului, poate fi însoţit de un început de fermentare lactică şi vinurile se îmbolnăvesc de acrirea lactică (borşire). Implicaţiile adausului de zahăr în must. îmbunătăţirea calităţii vinurilor prin adausul de zahăr în must, se află sub un control sever în toate ţările viticole. In Argentina şi în California, procedeul este interzis. Natura alcoolului din vin care rezultă din zahărul adăugat în must poate fi detectată, prin analiza izotopică bazată pe rezonanţa magnetică nucleară (RMN) şi spectrometria de masă. Se determină raportul izotopic D/H; alcoolul care se formează din zahărul de sfeclă, prezintă 92 ppm deuteriu (D), alcoolul din zahărul de trestie 110 ppm deuteriu. Prin metoda RMN nu se poate determina şaptalizarea făcută cu amestec de zaharuri (din sfeclă şi din trestie). Controlul izotopic are ca scop, garantarea naturaleţii vinurilor. Corecţia zahărului prin adaus de must concentrat. Acest procedeu se foloseşte tot mai mult în vinificaţie, deoarece prin concentrarea mustului în instalaţii speciale sub vid la temperatură joasă de 20-25°C, se obţin musturi concentrate de bună calitate, care nu afectează compoziţia chimică a vinului. Mustul concentrat care se adaugă, nu trebuie să reprezinte mai mult de 6,5% din volumul iniţial al mustului de struguri. Este folosit mustul concentrat care conţine minimum 650 g/l zaharuri (30°Be, respectiv 50,9% refractometrice), de culoare deschisă, asemănătoare cu 288
TRATAT DE V1NIFICAŢIE
mierea de albine. Cantitatea necesară de must concentrat se stabileşte cu ajutorul relaţiei: M
°HSlH
°" S:jg x 100 ^6.38 M
în care: Q = cantitatea de must concentrat, în hi; Za = conţinutul în zahăr g/l al mustului după corecţie (180 g/l); Z( = conţinutul în zahăr g/l al mustului înainte de corecţie (150 g/l); Zc = conţinutul în zahăr g/l al mustului concentrat (650 g/l); M = cantitatea de must natural care urmează a fi corectată, în hi. Cantitatea de must concentrat se poate stabili şi cu ajutorul "steluţei de cupaf: 150 \ 650
470 // 180.
x=
30x100 6 hl must = concentrat
470 + 30
30
Calculul cupajului: 100 - 6 hl = 94 hl must natural 6 hl x 650 g/l = 390000 g zahăr 94 hl x 150 g/l = 1410000 zahăr Total 100 hl must cu 1800000 g zahăr
1800000 g zahăr: 100 hl = 180 g/l zahăr Administrarea mustului concentrat. Se face înainte ca mustul natural să intre în fermentaţie sau în momentul declanşării acesteia. O problemă deosebită ridică omogenizarea amestecului, deoarece cele două lichide au densităţi foarte diferite. Procedeul cel mai indicat este următorul: mustul concentrat se diluează iniţial cu o cantitate mică de must natural, după care se introduce în vasul unde se află restul de must. Se continuă omogenizarea mustului din vas, prin agitare sau remontaj cu ajutorul unei pompe rotative. Implicaţiile adausului de must concentrat. Mustul concentrat conţine pe lângă zaharuri, cantităţi mari de acizi, săruri minerale, polifenoli, hidroximetilfurfural, care influenţează în mare măsură caracteristicile de compoziţie ale vinurilor. Creşte valoarea deviaţiei polarometrice a vinului şi îl face astfel suspect de adaus de zahăr industrial. O altă implicaţie, constă în intensificarea culorii vinurilor albe şi mărirea extractului sec total. Corecţia de zahăr cu must concentrat trebuie făcută cu mult discernământ şi în nici-un caz la musturile pentru vinurile de calitate cu denumire de origine controlată (DOC). Se foloseşte mustul concentrat provenit din strugurii soiurilor nobile de viţă de vie şi nu din hibrizii producători direcţi. In ţările viticole ale U.E., corecţia zahărului prin adausul de must concentrat este reglementată în următoarele limite: 289
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
- până la 11% must concentrat, din volumul iniţial al mustului natural, pentru regiunile viticole din zona A (regiunile cu climat rece, mai puţin favorabil pentru maturarea strugurilor); - până la 8% must concentrat, din volumul iniţial al mustului natural, pentru regiunile viticole din zona B (regiunile mai răcoroase din nordul Franţei, Luxemburg, partea centrală a Europei); - până la 6,5% must concentrat, din volumul iniţial al mustului natural, pentru regiunile viticole din zona C (ţările cu climat căduros, cum sunt Spania, Italia, sudul Franţei, Grecia). Corecţia zahărului prin adaus de must concentrat rectificat. Mustul concentrat rectificat (M.C.R.), denumit "zahăr de struguri" se foloseşte mai mult pentru îndulcirea vinurilor de calitate şi mai puţin pentru corecţia zahărului la musturile naturale. Aceasta, deoarece este un produs foarte scump, de circa 5 ori mai scump decât zahărul industrial. Are un conţinut în zaharuri fermentescibile, de minimum 740 g/l (35°Be, respectiv 61,7% grade refractometrice) şi este lipsit de compuşi nezaharaţi (polifenoli, acizi organici, săruri minerale, proteine) care ar putea influenţa compoziţia chimică a vinurilor. Pentru stabilirea cantităţii de M.C.R. pentru corecţia zahărului din must se folosesc aceleaşi metode de calcul ca la mustul concentrat obişnuit. Corecţia zahărului prin eliminarea parţială a apei din must. Aceasta presupune o reducere a volumului iniţial al mustului cu până la 20%, prin eliminarea apei şi creşterea conţinutului în zaharuri cu 30-35 g/l. Pentru realizarea concentrării parţiale a mustului de struguri, se folosesc mai multe metode: încălzirea mustului sub vid. Prin această metodă, apa din must se elimină parţial, la temperaturi joase de 20-30°C, sub vid (entropie). Astfel de instalaţii se folosesc în unităţile mari de vinificaţie, care prelucrează cantităţi importante de must în timpul campaniei de vinificaţie. Se realizează o îmbunătăţire calitativă a musturilor şi deci posibilitatea de obţinere a vinurilor din categoriile de calitate superioare Schema unei instalaţii de evaporare a apei din must sub vid este prezentată în figura 5.19. Refrigerarea mustului (crioconcentrarea). Mustul este răcit sub 0°C, pentru a se provoca formarea cristalelor de gheaţă în masa mustului. Odată formaţi, cristalii de gheaţă sunt eliminaţi cu ajutorul separatoarelor centrifugale. Se înlătură o parte din apă şi astfel sporeşte conţinutul mustului în zaharuri. Procedeul de crioconcentrare rămâne destul de costisitor pentru vinificarea primară. Osmoza inversă (hiperfiltrarea). Reprezintă un procedeu fizic de concentrare a mustului, prin traversarea unei membrane semipermeabile, sub acţiunea unui gradient de presiune superioară presiunii osmotice. Apa din must este forţată să difuzeze în sens invers osmozei, adică din mediul concentrat (must) spre mediul diluat.
290
TRATAT DE VINIFICAŢIE
r-Intrarea
mustului Pompa pentru must.
Ieşirea mustului Tmbojoţit in zohoruri
Termocompresor
Figura 5.19 - Schema de principiu a instalaţiei de evaporare a apei din must, sub vid
Sunt folosite membranele microporoase anizotrope cu grosimea de 20-25 [l, din triacetat de celuloză, policlorură de vinii, polisulfone, polihidroximetilacrilamidă, copolimeri de acrilonitrili etc. Mărimea porilor membranei este de 4-6 nm în diametru şi nu lasă să treacă decât moleculele cu masa mai mică de 10.0 unităţi de masă atomică, exclusiv molecule de apă. Presiunea aplicată asupra membranelor poate atinge 10 MPa, de regulă 1 şi 6 MPa. Membranele sunt dispuse în jurul unui tub central poros de alimentare cu must, întreg ansamblul fiind carcasat într-un cilindru de presiune (modulul sau cartuşul filtrant). Membranele fac separaţia dintre zona centrală prin care circulă mustul şi zona exterioară prin care circulă apa necesară producerii fenomenului de osmoză. Instalaţiile de concentrare a mustului prin osmoză inversă sunt alcătuite din mai multe module, grupate în secţii legate în serie, iar în fiecare secţie modulele sunt legate paralel. Cu ajutorul unei pompe de înaltă presiune, mustul se introduce în module pe la partea lor inferioară şi apa este forţată să difuzeze prin membrană spre exteriorul modulului. Instalaţia comportă un sistem de control manometric, pentru urmărirea presiunii, debitelor de must şi apă (figura 5.20). Parametrii de funcţionare: presiune 30-60 bari, temperatura maximă de lucru 80°C, viteza de circulaţie a mustului 1-2 m/sec, debitul de apă extrasă (permeat) ±50 l/m2/h de membrană, consum de energie 8-12 kwh/m3 de apă extrasă din must, curăţirea membranelor după 1-3 zile de funcţionare. Prin osmoza inversă, concentraţia în zaharuri a mustului poate ajunge până la 450-g/l. S-a constatat că înafară de apă, mai difuzează prin membrană şi circa 0,2% din zaharuri, o parte din elementele minerale şi o proporţie însemnată de 291
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
acid malic (până la 10%). Se poate afirma că, pe lângă îmbogăţirea mustului în zaharuri, se realizează o uşoară dezacidifiere (Wucherpfenning K., Neubert S., 1977). Substanţele chimice cedate de membrane, nu trebuie să depăşească 50 ug/1 must. PMP - pompă de înalta presiune PR pompa de circulare a mustului prin module Intrarea
mustului
PMP
S^ ~
Organul de detenta (reglarea presiunii) plus ieşirea mustului concentrat
Figura 5.20 - Schema unei instalaţii de osmoză inversă
Avantajul pe care îl oferă osmoza inversă ca procedeu fizic de concentrare a zaharurilor din must este că se păstrează în totalitate aromele primare de soi, foarte importante pentru calitatea vinurilor. Diminuarea conţinutului în zaharuri a mustului. Musturile foarte bogate în zaharuri, cu 300-350 g/l şi chiar mai mult, rezultate din strugurii supramaturaţi botritizaţi, întârzie să intre în fermentaţie sau chiar există riscul sâ nu mai fermenteze. Diminuarea conţinutului în zaharuri se poate face numai prin cupajarea lor, cu alte musturi mai sărace în zahăr rezultate din strugurii soiurilor de calitate. Nu se admite diluarea rrtustului cu apă, deoarece vinul rezultat este suspectat de adaos de apă exogenă. Controlul se bazează pe analiza izotopică a apei din vin, respectiv raportul 180/,60. Valorile obţinute se compară cu standardele internaţionale de analiză izotopică a apei, furnizate de către Agenţia Internaţională de Energie Atomică de la Viena: standardul SMOW (standard mean ocean water) şi standardul SLAP (standard light artic precipitation). 5.3.3.2. Corecţia acidităţii mustului Aciditatea este un factor principal de calitate şi de conservare a vinurilor. Vinificatorii sunt confruntaţi toamna, fie cu lipsa de aciditate din struguri care fragilizează vinurile, fie cu excesul de aciditate care fac vinurile aspre la gust (dure). Soluţiile tehnologice există, însă marjele de manevră sunt limitate: cupajarea musturilor între ele; acidificarea mustului cu acid tartric, care exclude însă şi adausul de zahăr; dezacidificarea chimică a mustului cu carbonat de calciu, sau carbonat acid de potasiu, cu consecinţe imprevizibile asupra calităţii vinurilor; dezacidificarea mustului cu ajutorul schimbătorilor de ioni; dezacidificarea biologică a mustului, prin activitatea levurilor şi bacteriilor malolactice.
292
TRATAT DE VINIFICATIE
în general, pentru obţinerea vinurilor echilibrate, cu aciditate minimă de 4,5 g/l exprimată în acid tartric sau de 3 g/l exprimată în acid sulfuric, trebuie să se plece de la musturi cu aciditate mult mai mare: 7,5-9,0 g/l acid tartric, respectiv 5-6 g/l acid sulfuric. în funcţie de situaţiile punctuale care se ivesc, corecţiile se fac fie în sensul reducerii acidităţii excesive (dezacidificarea mustului), fie în sensul măririi acidităţii (acidificarea mustului). ♦ Acidificarea mustului. Lipsa de aciditate în struguri se întâlneşte în unii ani, numai în podgoriile din sudul ţării, inclusiv cele din Dobrogea sau Banat, precum şi în cazul plataţiilor de vii pe nisipuri. Pentru corecţia acidităţii se foloseşte adausul de acid tartric în must. Necesitatea acidifîcării mustului este dată de conţinutul în acid tartric mai mic de 2 g/l şi de valoarea pH-ului mai mare de 3,7. Acidul tartric fiind un component natural al strugurilor, se poate adăuga în must în doze de 150 g/hl, respectiv 20 mechiv./litru. In anii secetoşi când deficitul în aciditate din must este foarte mare, se folosec doze de până la 250 g/hl acid tartric. Condiţia care se impune este ca aciditatea totală naturală a mustului să nu fie < 3 g/l exprimată în acid tartric. Legea viei şi vinului nr. 67/1997 autorizează folosirea acidului tartric pentru corectarea acidităţii mustului înainte de fermentaţia alcoolică. Se foloseşte acidul tartric natural, obţinut din prelucrarea tirighiei din vin. Cerinţele tehnice: produs cristalizat, cu cristale mari, albe şi transparente; puritate 99,8% acid tartric; unghiul de rotaţie al luminii polarizate (aD 20°) în soluţie apoasă concentraţie 2%, egal cu +15,2° (STAS 10760/1-77). Acidul tartric se păstrează în încăperi uscate şi bine aerisite, temperatură 18-20°C. Stabilirea dozelor de acid tartric. Insolubilizarea parţială a acidului tartric introdus în must, face ca aciditatea să nu crească în măsură egală cu cantitatea de acid adăugată. Practic pentru a se mări aciditatea mustului cu 1 g/l exprimată în acid tartric, trebuie să adăugăm 1,5 g/l acid tartric, respectiv 150 g/hl de must. Cercetările au arătat că prin adausul a 100 g/acid tartric/hl, aciditatea mustului creşte cu numai 0,15 g/l, iar valoarea pH-ului scade cu 0,15 unităţi; prin adausul a 150 g/hl, performanţele se dublează. în cazul vinificaţiei în roşu, la mustul tras de pe boştină, doza de 100 g/acid tartric/hl este suficientă pentru a se mări acididatea cu 0,35 g/l. Administrare. Acidul tartric se dizolvă în prealabil într-o fracţiune de must scoasă din vas şi încălzit uşor la 50-60°C. După dizolvarea acidului tartric, mustul se introduce înapoi în vas sub agitare continuă, pentru o cât mai bună omogenizare a acidului tartric în masa mustului. Se interzice adausul simultan de acid tartric şi de zahăr în must. De isemenea, adausul ulterior de acid tartric în vinul finit. Nu se foloseşte acidul :itric pentru acidifierea mustului, deoarece poate fi descompus de către bacteriile ■nalolactice şi se măreşte astfel aciditatea volatilă a vinurilor. ♦ Dezacidificarea mustului. în anii când strugurii nu se maturează suficient şi aciditatea mustului este excesivă (peste 15 g/l exprimată în acid artric), se impune reducerea ei. Prin aceasta se urmăreşte aducerea mustului la /alorile de pH 3,2-3,5 din anii normali, care să permită desfăşurarea activităţii evurilor de fermentaţie şi a bacteriilor malolactice. 1A9
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
Procedeele tehnologice pentru dezacidificarea mustului sunt multiple: cupajarea musturilor între ele; dezacidificarea chimică; dezacidificarea biologică, folosirea schimbătorilor de ioni. Reducerea acidităţii prin cupajarea musturilor. Musturile cu aciditate în exces se amestecă cu musturile slab acide. Proporţiile dintre ele se stabilesc cu ajutorul "steluţei de cupaf: Mustul cu aciditate în exces 15 g/l V'
6-4 = 2 părţi din mustul cu ~7* aciditate în exces
Mustul cu aciditatea dorită 6 g/l Mustul cu aciditate/ insuficientă 4 g/l
\^
15-6 = 9 părţi din mustul cu aciditate insuficientă
Calculul cupajului, pentru 100 hi must: 2 + 9 = 11 părţi de must în total 100 hi: 11 = 9,09 hi o singură parte de must 9,09 hi x 2 părţi = 18,18 hi din mustul cu aciditate excesivă 9,09 hi x 9 părţi = 81,82 hi din mustul cu aciditate insuficientă 18,18 hi x 15 g/l = 27270 g aciditate 81,82 hi x 4 g/l = 32728 g aciditate Total 100 hi must cu 59998 g aciditate
59998 : 100 hi = 5,999 g - 6 g/l aciditate totală Dezacidificarea mustului prin cupajare rămâne o posibilitate tehnologică limitată, ca şi în cazul acidificării musturilor. Dezacidificarea chimică, reprezintă însă procedeul tehnologic cel mai eficient şi constă în neutralizarea excesului de acizi organici din must, cu carbonatul de calciu, carbonatul acid de potasiu, tartratul neutru de potasiu şi amestecul omogen de acid tartric cu CaC03 în proporţii echivalente. Dezacidificarea mustului cu CaCO? Prin acţiunea acizilor organici din must, carbonatul de calciu care se adaugă este descompus cu eliberarea ionului de Ca2+ şi a C02 care se degajă. La rândul său ionul de Ca2+ reacţionează cu acizii liberi din must şi formează mai întâi săruri acide şi o cantitate mică de săruri neutre. Carbonatul de calciu reacţionează în principal cu acidul tatric din must: CaC03 + 2HOOC-(CHOH)2-COOH ------ ^7——► (HOOC-(CHOH)2-COO)2Ca + C02f Acid tartric ' Tartrat acid de calciu CaC03 + HOOC-(COOH)2-COOH -------------------► (COO-(CHOH)2-COO) Ca+ C02+ Acid tartric " ' Tartrat neutru de calciu
294
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Doi echivalenţi acizi, sunt neutralizaţi de o moleculă de CaC03. între cele două săruri se stabileşte un echilibru. La pH-ul mustului de 3,2 se formează de 5 ori mai mult tartrat acid de calciu, decât tartrat neutru de calciu (Ribereau-Gayon J., 1960). Sarea neutră fiind greu solubilă, precipită; pentru restabilirea echilibrului, o parte din tartratul acid trece în tartrat neutru, care iarăşi precipită încât reacţia continuă până ce întreaga cantitate de CaC03 adăugat se precipită sub formă de tartrat neutru de calciu. Dezacidificarea cu CaC03 este instantanee. Reacţiile de neutralizare ale acizilor din must cu CaC03 se petrec de la echivalent la echivalent: 50 g CaC03 neutralizează 75 g acid tartric, respectiv 67 g acid malic. Cu alte cuvinte, pentru a se reduce aciditatea mustului cu 1 g/l acid tartric este necesar 0,67 g de CaC03 (50 : 75 = 0,67). Dacă ne referim la aciditatea mustului exprimată în acid sulfuric, cantitatea de CaC03 necesară este mult mai mare, de 1 g/1 (50: 49 =1,02). Prin dezacidificare nu se urmăreşte neutralizarea în totalitate a acizilor din must, ci numai o diminuare parţială a lor. Obişnuit se reduce aciditatea totală a mustului cu 3-4 g/l, ceea ce corespunde la o diminuare a acidului tartric din must cu 1,5-2,5 g/l. Prin Reglementarea nr. 822/1987 a U.E. se admite dezacidificarea numai cu 1 g/l acid tartric, fie 13,3 mechiv./l aciditate totală. Stabilirea dozelor de CaCO? Gradul de dezacidificare al mustului este condiţionat de conţinutul lui în acid tatric. Dezacidificarea mustului trebuie realizată în aşa fel, încât în vin la sfârşitul fermentaţiei alcoolice să rămână cel puţin 3-4 g/l acid tatric. De aceea, pe lângă aciditatea totală a mustului care arată necesitatea reducerii ei, trebuie să cunoaştem şi conţinutul în acid tartric. Calculul teoretic al dozei de CaC03 se face astfel: un must cu aciditatea totală de 15 g/l exprimată în acid tartric, din care 5,5 g/l reprezintă acidul tartric efectiv, iar cantitatea minimă ce trebuie să rămână în must este de 4 g/l. Doza de CaC03 va fi: (5,5 - 4) x 0,67 = 1 g/l Ca C03, respectiv 100 g/hl
Pornind de la calculul teoretic, doza optimă se stabileşte pe bază de microprobe, în condiţii de laborator, la care se adaugă: 0,75; 1,0; 1,25 şi 1,5 g/l CaC03. După agitarea mustului şi încetarea degajării de C02, microprobele se lasă în repaus circa 24 ore. La sfârşit, mustul se separă de precipitatul de tartrat de calciu şi se analizează organoleptic. Se alege microproba la care însuşirile organoleptice ale mustului s-au ameliorat în mod evident. Dacă dezacidificarea este considerată doar o corecţie a pH-ului mustului care să favorizeze activitatea levurilor şi bacteriilor malolactice, se are în vedere că o doză de 50 g/hl CaC03 măreşte valoarea pH-ului cu 0,15 unităţi. Administrare. Carbonatul de calciu se adaugă în must sub formă de pulbere uscată, mai rar sub formă de suspensie apoasă (terci). Pentru a se asigura o dispersare cât mai uniformă, se administrează în fracţiuni mici, iar masa mustului din vas se agită puternic. înainte de administrare se scoate din vas o cantitate mică de must, pentru a rămâne un gol în care să se adune spuma formată prin degajarea 295
C. JÂRDEA, Gh. SÂRBU, Ange/a ŢÂKDEA ___________________________________
C02. Formarea şi precipitarea tartratului de calciu se realizează în 5-6 zile, timp în care operaţiunea de agitare a mustului se repetă de două ori pe zi. In final mustul se trage de pe depozitul format şi se trece la fermentare. Neajunsurile dezacidificării mustului cu carbonat de calciu: - se îmbogăţeşte mustul în calciu 214-327 mg Ca/litru, care numai prin cupajare şi fermentare poate să revină în limitele normale de 17-34 mg Ca/litru (Sauciuc J. şi colab., 1974); - se modifică raportul dintre acizii ficşi din must, cu urmări imprevizibile pentru calitatea vinului; - vinurile rezultate sunt predispuse la fermentaţia malolactică. Procedeul german de dezacidificare Hausthofer. Prin acest procedeu, dezacidificarea mustului cu CaC03 se realizează în două etape: - neutralizarea totală prealabilă a acizilor, numai dintr-o fracţiune a mustului din vas; - reunirea primei fracţiuni de must dezacidificat, cu restul mustului din vas. în prima etapă, precipită 89-90% din acidul tartric şi 51-58% din acidul malic. în a doua etapă, precipită 1,4-16,1% din acidul tartric şi 3,4-21,1% din acidul malic. în final, acidul tartric rămas neprecipitat va reprezenta circa 54%, iar acidul malic 62-64% (Usseglio-Tomaset, Bosia P., 1992). Modul de lucru. Dacă V este volumul total de must, fracţiunea prealabilă Vd care se tratează cu carbonat de calciu se stabileşte pe baza relaţiei:
în care: Tj = aciditatea totală, iniţială a mustului; T2 = aciditatea finală, dorită a mustului dezacidificat. Cantitatea de CaC03 care trebuie adăugată la fracţiunea Vd de must, se stabileşte astfel: (T, - T2) 0,67 x V = g CaC03
Carbonatul de calciu se adaugă treptat în must, puţin câte puţin, sub agitare continuă. Se lasă să se depună precipitatul format, după care mustul limpede neutralizat este tras de pe depozit şi adăugat peste mustul rămas în cisternă. După 6 zile, timp în care acţiunea de agitare a mustului din cisternă se repetă de două ori pe zi, se procedează la separarea mustului dezacidificat de pe depozitul format. . Dezacidificarea mustului cu formarea sării duble de malat-tartrat de calciu. Acest procedeu a fost introdus în Germania, de către H. Rebelein (1970). în strugurii incomplet maturaţi cum se întâmplă uneori pe valea Rhinului (podgoriile septensionale), predomină acidul malic şi nu acidul tartric. Pentru a se putea realiza precipitarea concomitentă a celor doi acizi, se procedează la egalizarea prealabilă a concentraţiilor molare a acidului malic şi tartric. Precipitarea are loc, cu formarea unei sări duble de malat-tartrat de calciu: 296
TRATAT DE VINIFICAŢIE
C4H605 + C4H606 + 2CaC03 --------- ' Ac. malic Ac. tartric
Q 2
» (C^Og-C^Og^ + 2C02 Malat-tartrat de calciu
Malat-tartratrul de calciu care se formează în must se prezintă sub forma unor cristale aciculare, fără să formeze un strat compact. Raportul molar dintre cei doi acizi care intră în componenţa sării este de 1:1, cu alte cuvinte pentru fiecare gram de acid malic care se elimină din must, trebuie să existe 1,12 g acid tartric. Aceasta rezultă din raportul greutăţii lor moleculare: 150 g acidul tartric/134 g acidul malic = 1,12. Acidul malic precipită în aceeaşi proporţie cu acidul tartric: 1,34 g acid malic pentru 1,50 g acid tartric. In timp'ce precipitarea acidului tartric sub formă de tartrat de calciu este independentă de existenţa acidului malic, precipitarea acidului malic nu se poate face decât împreună cu acidul tartric. Cu cât există în must mai mult acid tartric, cu atât mai eficientă va fi şi precipitarea acidului malic de către CaC03. Pe de altă parte, dacă precipitarea tartratului de calciu are loc la pH-ul natural al mustului (pH = 2,8-3,2), sarea dublă malat-tartrat de calciu nu se formează decât la pH 4,55. De aici şi procesul tehnologic diferenţiat care se aplică la dezacidificarea mustului, cu formarea sării duble de malat-tartrat de calciu: - în prima etapă se face egalizarea concentraţiilor molare dintre acizii malic şi tartric din must; - în a doua etapă, se tratează cu CaC03 numai o parte din mustul care trebuie dezacidificat. Are loc neutralizarea totală a acidului tartric, cu formarea tartratului neutru de calciu; - în a treia etapă, se amestecă fracţiunea de must neutralizată, cu restul mustului rămas netratat cu CaC03. Cu alte cuvinte, se adaugă mustul peste CaC03 pentru a exista de la începutul tratamentului un pH de 4,5-5 favorabil pentru formarea şi precipitarea sării duble de malat-tartrat de calciu. Pentru a se favoriza precipitarea, se recomandă ca în must să existe germenii de cristalizare. In acest scop se adaugă în must pulbere de malat-lactat de calciu, circa 1% din cantitatea de CaC03. Modul de lucru. Se pleacă de la un volum de must Vx de 100 hi, cu aciditatea totală iniţială de 18 g/l exprimată în acid tartric, pe care vrem să o reducem la 9 g/l. Conţinutul mustului în acid malic este de 12 g/l, iar în acid tartric de 6 g/l. Mai întâi stabilim fracţiunea V2, de must, care urmează să fie complet neutralizată cu CaC03: V2 =l!z!x-|oohl = 50hl must 2 18
Se calculează apoi cantitatea de acid tartric care trebuie adăugată în fracţiunea V2 de must, astfel încât 50% din aciditatea mustului să fie datorată acidului tartric:
297
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ________________________
-18 g/l aciditate totală x 50% = 9 g/l aciditatea care revine acidului tartric; - 9 g/l - 6 g/l acid tartric existent în must = 3 g/l acid tartric de adăugat; - 50 hi must x 3 g/l = 15 kg de acid tartric
In final se stabileşte doza de CaC03 necesară pentru dezacidificarea mustului: -18 g/l + 3 g/l = 21 g/l aciditatea totală a mustului, după adăugarea acidului tartric; -(50 hi must x 21 g/l) x 0,67 = 70,35 kg CaC03
Mai întâi se adaugă acidul tartric în must, pentru egalizarea concentraţiilor molare a acizilor malic şi tatric. Separat se pregăteşte terciul de CaC0 3 şi se adaugă în fracţiunea V2 de must, pentru neutralizarea totală a acidităţii. Adausul se face sub agitare continuă, în scopul omogenizării cât mai uniforme a CaC03 cu masa mustului. Fracţiunea de must tratată cu CaC03 se amestecă apoi cu restul mustului rămas netratat şi se adaugă germenii de cristalizare. Acizii malic şi tartric vor precipita sub formă de malat-tartrat de calciu. Eventualul exces de CaC03 care se combină cu acidul malic, formează malatul de calciu, care fiind sare solubilă nu precipită. Dezacidificarea mustului cu KHC03. Se foloseşte în mod curent carbonatul acid de potasiu, care acţionează în must ca o bază monovalentă: KHC03 + HOOC-(CHOH)2-COOH ------- ► KOOC-(CHOH)2-COOH + H20 + CO^ Acid tartric Tartratul acid de potasiu Se formează şi tartratul neutru de potasiu, care acţionează ulterior asupra acidului tartric şi duce la dezacidificarea mustului. Carbonatul acid de potasiu are masa moleculară egală cu 100,12 g. Conform reacţiei de neutralizare, rezultă că 1 g de KHC03 adăugat în must va neutraliza 0,75 g/l aciditate totală exprimată în acid tartric, respectiv 0,49 g/l aciditate totală exprimată în acid sulfuric. Modul de lucru. Mustul se sulfîtează în prealabil cu 50 mg/l S02 şi se limpezeşte prin centrifugare. Se adaugă apoi doza stabilită de KHC03, sub agitarea continuă a mustului din vas. Gradul de dezacidificare a mustului este cu atât mai amre, cu cât valoarea pH-ului va fi mai scăzută. Uniunea Europeană a admis folosirea KHCO3 pentru dezacidificarea mustului de struguri, încă din anul 1979. Dozele folosite nu trebuie să depăşească 150 g/hl de must. Dezacidificarea mustului cu tartrat neutru de potasiu. Tartratul de potasiu fiind o sare naturală a mustului şi vinului, folosirea sa la dezacidificarea mustului este mult mai recomandată: KOOC-(CHOH)2-COOK + HOOC-(CHOH)2-COOH—► 2KOOC-(CHOH)2-COOH Tartrat neutru de potasiu Acid tartric Tartrat acid de potasiu
298
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Tartratul neutru de potasiu cedează jumătate din bazidicitatea sa acidului tartric şi se formează tartratul acid de potasiu (crema de tartru). Mustul fiind deja saturat cu cremă de tartru, cantitatea nouă care se formează va precipita. Conform reacţiei de neutralizare, rezultă că 1,19 g tartrat neutru de potasiu, neutralizează 0,75 g/l aciditate totală exprimată în acid tartric. Doza de tartrat neutru de potasiu care trebuie adăugată în must, se va stabili în funcţie de reducerea acidităţii mustului. Dezacidificarea mustului cu ajutorul schimbătorilor de ioni. Se folosesc răşinile schimbătoare de anioni (răşinile anionitice), de tipul ROH (figura 5.21). CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-
-CH-CH2" S03H
-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2
SO3H S03H -CH-CH2" \ CH NR OH CH2NR3OH Cation schimbabil 2 3 Anion schimbabil
CH2NR30^
Figura 5.21. - Structura răşinilor schimbătoare de ioni
Aceştia sunt compuşi organici cu structură poroasă, îmbibaţi cu electroliţi, capabili să realizeze schimbul ionilor hidroxil cu anionii tartrat, malat, fosfat, cedaţi de acizii existenţi în must. Reacţiile de schimb care au loc, sunt reversibile: C4H406 + 2H20 2R Ac. tartric Răşină încărcată cu anionul tartrat 2ROH + HOOC-(CHOH)2-COOK --------------- ► Tartrat acid de potasiu ROOC-(CHOH)2-COOR + KOH + H20 Răşină încărcată cu anionul tartrat 2ROH + C4H606
In urma acestui schimb de anioni, aciditatea mustului scade şi valoarea pH-ului creşte. Pregătirea răşinii înainte de folosire, răşina se spală de mai multe ori cu apă dedurizată pentru îndepărtarea eventualelor reziduuri solubile şi pentru umflarea răşinii. Urmează activarea răşinii anionitice, prin tratare cu o soluţie alcalină de NaOH 1 N şi spălări repetate cu apă dedurizată. Tratarea mustului Pentru dezacidificarea mustului se folosesc coloane speciale umplute cu răşini anionitice. La trecerea mustului prin coloană, răşina se încarcă cu anionii cedaţi de acizii din must. Este necesară trecerea mustului prin mai multe coloane, pentru a se realiza gradul de dezacidificare dorit. După un anumit timp de funcţionare, coloanele de răşini se descarcă de acizii reţinuţi, prin 299
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
spălare cu apă, iar răşina este adusă la forma iniţială, adică regenerată. Regenerarea se face pin spălare cu soluţii alcaline de NaOH, concentraţie 2-4%. Folosirea răşinilor schimbătoare de ioni în vinificaţie este acceptată de O.I.V. şi U.E. Procedeul este susceptibil de unele modificări în compoziţia chimică a mustului. De aceea se precizează limitele de folosire a răşinilor: după un tratament, pH-ul să nu se modifice cu mai mult de 0,3 unităţi, iar valoarea lui să nu scadă sub 3. Dezacidificarea mustului pe cale biologică. în perioada de transformare a mustului în vin, aciditatea scade continuu: - atât prin procesul natural de formare şi precipitarea a bitartratului de potasiu, sub influenţa alcoolului care se formează în vin şi a temperaturilor scăzute din timpul iernii; - cât şi prin degradarea biologică a acidului malic, de către levuri şi bacterii. Acţiunea levurilor. în timpul fermentaţiei alcoolice levurile metabolizează o parte din acidul malic, pe care îl transformă în alcool etilic şi dioxid de carbon: HOOC-CH2-CHOH-COOH
levuri
» CH3-CH2OH + 2 C02+
Levurile obişnuite Saccharomycetae metabolizează 10-25% din acidul malic existent în must, iar levurile Schizosaccharomycetae pot să metabolizeze până la 70-80% din acidul malic. Procedeul tehnologic recomandat este următorul: după limpezire şi deburbare, mustul se însămânţează cu suşe de levuri din specia Schizosaccharomyces pombe, care în decurs de 3-4 zile reduc aciditatea malică cu până la 7-8 g/l de must. Odată eliminat excesul de acid malic, se face însămânţarea masivă cu levuri uscate active din genul Saccharomycetae 20 g/hl de must, pentru a se instala fermentaţia alcoolică normală. Acţiunea bacteriilor malolactice. Acestea metabolizează în totalitate acidul malic din must, cu formarea acidului lactic şi dioxidului de carbon: HOOC-CH2-CHOH-COOH Acid malic
bactern
» CH3-CHOH-COOH + C02+ Acid lactic
Acidul lactic care rezultă este mult mai slab ca acidul malic şi de aceea aciditatea mustului scade. Problema este că bacteriile malolactice nu activează în musturile cu exces de aciditate, deoarece au nevoie de un pH ridicat. 5.3.3.3. Corecţia conţinutului în tanin Conţinutul normal în tanin al musturilor este de 0,2-0,5 g/l. Musturile de presă sunt bogate în tanin şi de aceea dau vinuri astringente. în cazul strugurilor mucegăiţi sau insuficient maturaţi, musturile rezultate sunt sărace în tanin şi se limpezesc greu. 300
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Pentru corectarea conţinutului în tanin, musturile se cupajează între ele: cele de prese, mai bogate în tanin, se amestecă în anumite proporţii cu musturile sărace în tanin. Se practică şi adausul de tanin în must în doze de 2-5 g/hl, folosindu-se taninul obţinut din seminţele de struguri (oenotaninul). Taninul necesar se solvă într-o soluţie alcoolică 10% şi se adaugă în must la începutul fermentaţiei. Se foloseşte taninul oenologic purificat în apă, cu 70% acid tanic (TANIN-70) şi taninul oenologic standard, cu 25-30% acid tanic (TANIN-SP). 5.3.4. Hiperoxigenarea mustului Este un procedeu tehnologic nou, admis de O.I.V. care vizează oxidarea compuşilor fenolici din must înainte de fermentaţia alcoolică. Prin aceasta, se limitează dozele de S02 în vinificarea primară şi se evită procesele de oxidare a vinurilor, după îmbuteliere. Hiperoxigenarea poate fi folosită şi la decolorarea musturilor "pătate", care se realiza în trecut prin tratamentul cu cărbune activ. Tehnologia de hiperoxigenare constă în saturarea mustului cu oxigen molecular (02) în doze de 50 mg/l, timp de 2 ore. în acest scop se folosesc instalaţii speciale pentru dispersia oxigenului în masa mustului. Prin hiperoxigenare se diminuează cantitatea de compuşi fenolici din must (procatechină, acizii/7-cumaric, cafeic, ferulic). Se înregistrează totodată o sporire a concentraţiei în terpineoli liberi şi în hexanol. Vinurile obţinute din musturi hiperoxigenate se caracterizează prin indici fenolici cu valori mici (D028o)Incidenţa negativă a hiperoxigenării mustului, constă în pierderea aromelor primare de soi la vinurile albe (Bertrand A., 1992). 5.4. FERMENTAŢIA ALCOOLICĂ A MUSTULUI Procesul de fermentaţie alcoolică stă la baza transformării mustului de struguri în vin. Este un proces biologic datorat activităţii unor microorganisme vii, denumite levuri sau drojdii, care transformă zaharurile din must în alcool şi dioxid de carbon. Termenul de levură este adoptat din limba latină (levere = a ridica) şi reflectă efectul vizibil al acţiunii lor fermentative, iar termenul de drojdii semnifică masa mare de celule care rezultă din multiplicarea levurilor ca microorganisme. Ecuaţia chimică globală a fermentaţiei alcoolice a fost stabilită de către Gay-Lussac, încă din anul 1815: C H
6 12°6 180 g glucoza
=
2CH3-CH2OH 92 g alcool etilic
+
C02 88 g dioxid de carbon
Ecuaţia sa nu redă complexitatea fenomenelor care se petrec în timpul fermentaţiei şi nici produşii secundari care se formează, alături de alcoolul etilic şi dioxidul de carbon. 301
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Nu toate zaharurile din must urmează calea de transformare după ecuaţia stabilită de Gay-Lussac. O parte din ele se descompun prin fermentaţia gliceropiruvică, după ecuaţia lui Neuberg: C H
6 12°6------- * CH2OH-CHOH-CH2OH + CHg-CO-COOH Glicerol Acid piruvic
Acidul piruvic care apare la sfârşitul glicolizei este decarboxilat şi se formează aldehida acetică, iar aceasta este redusă în final în alcool etilic: CH3-CO-COOH-------- > CH3-CHO+C02 CH3-CHO-NADH2 --------- > CH3-CH2OH+NAD
Aceste două reacţii sunt cuplate şi constituie un mecanism de oxidoreducere: dacă NADH2 nu este reoxidat, glicoliza se opreşte de îndată ce s-a terminat reducerea NAD. Precizăm că NAD (nicotin-amida-dinucleotida) este coenzima dehidrogenazelor, care sunt enzime din grupa oxidoreductazelor cu importanţă majoră în metabolismul levurilor. 5.4.1. Natura biologică a fermentaţiei alcoolice Microbiota strugurilor este reprezentată prin mai multe tipuri de microorganisme: mucegaiuri 70-90%, levuri 9-22%, bacterii 0,5-1%. Sub acţiunea acizilor şi a presiunii osmotice a zaharurilor din must, are loc o severă selecţie a microflorei provenite de pe struguri. în general, mucegaiurile şi bacteriile sunt eliminate, deoarece nu suportă aciditatea mustului. Louis Pasteur a fost primul care a demonstrat în anul 1857 că, fermentaţia alcoolică este un proces biologic care se datorează levurilor sau drojdiilor. Ulterior E. Buchner (1897) a reuşit să extragă prin triturarea celulelor de levuri, substanţele chimice care fac descompunerea zaharurilor şi anume enzimele sau fermenţii. De atunci, fermentaţia alcoolică a început să fie definită ca fiind un proces biochimic de natură enzimatică. 5.4.1.1. Levurile din vinificaţie Levurile sunt ciuperci (fungi) microscopice, foarte răspândite în natură. Solul este rezervorul principal al levurilor. în microbiota solului, levurile sunt totuşi mai puţin numeroase decât bacteriile. Din sol, levurile ajung pe struguri sub formă de spori, prin intermediul particulelor de pământ, stropilor de apă provocaţi de ploi; prin acţiunea vântului, insectelor etc. Pruina, ca substanţă ceroasă aflată pe suprafaţa boabelor, contribuie la reţinerea unui număr foarte mare de levuri (forme vegetative sau de rezistenţă). Din punct de vedere morfologic, levurile sunt ciuperci unicelulare de formă eliptică, ovoidă, alungită sau în formă de lămâie. Mărimea lor variază foarte mult, în raport cu specia: lungimea 4-20 u, iar grosimea (diametrul) 2-10 u.. Pentru a putea fi observate la microscop este nevoie de un grosisment de 400-500 mărimi . 302
TRATAT DE VINIFICAŢIE
(diametre). înmulţirea levurilor se face prin înmugurire, mai rar prin sciziparitate (diviziunea transversală a celulei). Denumirea levurilor este dată printr-un dublu nume latin: primul corespunde genului, iar al doilea, speciei. Exemplu Saccharomyces ellipsoideus: genul este Saccharomyces (ciupercă ce transformă zahărul), iar specia este ellipsoideus (celulele de formă eliptică). Sistematica levurilor. Levurile din vinificaţie, aparţin în cea mai mare parte ciupercilor din clasa Ascomycotina şi apoi ciupercilor din clasa Deuteromycotina (Fungi imperfecţi). Cele din clasa Ascomycotina formează spori, pe când Fungii imperfecţi nu formează spori. Cercetările au stabilit că levurile implicate în vinificaţie, aparţin la 36 specii sporogene şi 31 specii asporogene. O clasificare a levurilor implicate în vinificaţie este prezentată în tabelul 5.4. Levurile sporogene sunt cele mai importante şi aparţin familiei Saccharomycetaceae, care se subdivide în mai multe genuri: Saccharomyces, Hansenula, Hanseniaspora, Debaryomices, Nadsonia, Candida. Levurile asporogene aparţin familiei Cryptococcaceae, care se subdivide în genurile: Cryptococcus, Torulopsis, Brettanomyces, Kloeckera. Tabelul 5.4. Clasificarea levurilor din vinificaţie Clasa
Familia
Saccharomycetaceae
A. LEVURI SPOROGENE Ascomycotina
Importanţa practica SchizosacMetabolizează SchizosacSchizo. pombe charomycodae charomyces Schizo.malidevorans acidul malic din must SaccharoAu rolul cel mai SaccharoS. ellipsoideus mycodae myces S. oviformis sau important în fermentaţia bayanus S. baili sau zaharurilor din must (fermentaţia acidifaciens alcoolica) S. chevalieri S, uvarum S. rosei Levuri patogene, Pichia P. fermentans P. membranifaciens formează pelicule groase la vini suprafaţa vinului Levuri patogene, Hansenula H. anomala care produc H. subpelliculosa floarea vinului Levuri peliculare. Debaryomices D. hansenii Nu manifestă D. plafii însuşiri fermentative Levuri patogene, Candida C. vini care produc C. intermedia floarea vinului C. valida Nadioidae Nadsonia N. allongata HanseniaParticipă la H. uvarum spora fermentaţie în H. osmophila prima parte, apoi H. valbyensis sunt eliminate Levuri patogene. SaccharoS. ludwigii Se întâlnesc pe mycoides struguri şi în must Subfamilia
Genul
Specia
303
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA Tabelul 5.4. (continuare) Clasa B. LEVURI ASPOROGENE Deuromycotina
Familia Subfamilia
■8 8 o
■Q.
Genul Cryptococcus
Specia Cr. albidus Cr. laurenţii Brettanomyces Br. bruxellensis Br. saenko Br. inte'rmedius Torulopsis T. stellata T. candida T. dattila Kloekera K. apiculata K. africana K. magna Rhodontorula Rh. glutinis Rh. mucilaginosa
Importanţa practică
Se întâlnesc în vinurile bolnave. Se întâlnesc cu predilecţie pe strugurii botritizaţi Predomină pe struguri şi la începutul fermentaţiei alcoolice Prezentă redusă pe struguri
Fiecare specie de levuri este reprezentată prin mai multe suşe (tulpini). Suşa fiind descendenţa pură obţinută plecând de la o singură celulă, cu însuşiri valoroase recunoscute. Ansamblul suşelor care aparţin aceleiaşi specii, constituite rasa sau varietatea de levuri, cu caractere fiziologice comune. Prin încrucişarea a două suşe din aceeaşi specie, se obţine o linie fertilă de levuri. La radul său, specia, fiind costituită din mai multe suşe fertile. Diferenţierea speciilor şi suşelor de levuri se face după aptitudinea lor de a fermenta şi asimila diferite zaharuri, la care se adaugă galactoza şi meliobioza. Un principiu pur teoretic, deoarece strugurii nu conţin galactoza şi nici meliobioza. Exemplu: Specia de levuri
Galacatoză
Meliobioza
Saccharomyces ellipsoideus
+
-
Saccharomyces bayanus
-
-
Saccharomyces uvarum
+
+
Interpretare Asimilează galactoza şi nu asimilează meliobioza Nu asimilează galactoza şi nici meliobioza Asimilează atât galactoza cât şi meliobioza
Pentru stabilirea identităţii taxonomice a speciilor şi suşelor de levuri se folosesc metodele clasice (Lodder), sistemul multitest API-20 şi analiza ADN-ului genomic prin electroforeză în câmp pulsat (Daniel P. şi colab., 1993). Aceasta din urmă se bazează pe separarea a 16 cromozomi de la levuri, identificându-se suşele după cariotipul lor. ♦Speciile de levuri sporogene. Principalele specii de levuri sporogene întâlnite pe struguri şi în must, care participă la fermentaţia alcoolică sunt următoarele: Saccharomyces ellipsoideus (Hansen-Dekker). Denumirea exactă, Saccharomyces cerevisiae varietatea ellipsoideus sau Saccharomyces vini. Este specia de levuri cea mai importantă pentru vinificaţie, deoarece fermentează cea mai mare parte a zaharurilor din must. Celulele sunt de formă eliptică şi măsoară (3-9) x (4-8) \i (figura 5.22). 304
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Randamentul • în alcool la fermentare cel mai ridicat: 16,8317,00 g zahăr pentru un grad alcoolic. Puterea alcooligenă, definită ca fiind concentraţia maximă de alcool pe care o poate realiza într-un must bogat în zaharuri, atinge 17% voi. alcool. Activează la temperaturi cuprinse între 18 şi 25°C şi este Figura 5.22. - Saccharomyces rezistentă la dioxidul de sulf (250-300 ellipsoideus (Hansen-Dekker) mg/l S02 total). După intrarea mustului în fermentaţie, levuriie din specia Saccharomyces ellipsoideus pun imediat stăpânire pe mediu, ca la sfârşitul fermentaţiei sau după o sulfitare puternică numărul de celule să scadă foarte mult. în vinificaţie, cele mai multe suşe de levuri selecţionate sunt din specia Saccharomyces ellipsoideus. Saccharomyces oviformis (Osterwalder). Denumită şi Saccharomyces bayanus, mulţi microbiologi considerâd-o ca fiind o suşă din Saccharomyces cerevisiae. Forma celulelor este uşor ovală mai rar rotundă, dimensiunile (4-7) x (5-9) U- Se distinge printr-o putere alcooligenă ridicată, depăşind uneori 18% voi. alcool. De aceea este denumită şi "/evwra de finisare" a fermentaţiei alcoolice. Rezistă la doze mari de anhidridă sulfuroasă 300 mg/l S02 total şi 100 mg/l S02 liber. Provoacă refermentarea vinurilor dulci îmbuteliate. Suşele de Saccharomyces oviformis se folosesc la producerea vinurilor spumante (fermentaţia secundară a vinului în butelii sau în acratofoare). Saccharomyces bailii (Linder). Este cunoscută şi sub denumirea de Saccharomyces acidifaciens. Această specie de levuri se întâlneşte mai mult pe strugurii botritizaţi. Celulele sunt de formă ovală, dimensiunile 10 x 6 (J.. Puterea alcooligenă mijlocie, înjur de 10% voi. alcool. Rezistenţă foarte mare la dioxidul de sulf, până la 400 mg/l S02 total. Poate declanşa refermentarea vinurilor dulci îmbuteliate. Saccharomyces chevalieri (Guillermond). Această specie de levuri se întâlneşte mai mult la vinurile roşii. Se aseamănă morfologic şi sub raportul activităţii fermentative, cu Saccharomyces ellipsoideus. Saccharomyces uvarum (Beijerinck). Această specie de levuri se află în proporţie mai redusă pe struguri şi în must. Are o evoluţie lentă la fermentare şi putere alcooligenă mijlocie. Produce în schimb cantităţi mari de feniletanol în vin. Saccharomyces rosei Se întâlneşte cu predilecţie pe strugurii botritizaţi şi prezintă celule mici, aproape rotunde (6,5-5,5 u). Are putere alcooligenă ridicată, de până la 14% voi. alcool. Produce o fermentaţie lentă a musturilor bogate în zaharuri. ♦Speciile de levuri asporogene. Participarea lor în procesul de fermentaţie alcoolică a mustului este slabă. Speciile cele mai importante sunt următoarele: 305
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
Kloeckera apiculata (Reess-Janke). Este cea mai răspândită levură pe struguri şi în must: împreună cu Saccharomyces ellipsoideus, reprezintă 80-90% din totalul microflorei levuriene. Datorită răspândirii lor, levurile apiculate sunt denumite "drojdii sălbatice". Celulele sunt în formă de lămâie, umflate la mijloc şi ascuţite la capete {figura 5.23). Levurile apiculate sunt cele care încep fermentaţia, datorită capacităţii extraordinare de înmulţire. Fiind slab alcooligene duc fermentaţia până la 45% voi. alcool, după care
cs^
§\
^ sunt eliminate de Saccharomyces
ellipsoideus. Randamentul de fermentare este cel mai slab, 21-22 g zaharuri pentru un grad alcoolic. Sunt sensibile la dioxidul de sulf, încât dozele de 10-15 g/hl de S02 folosite la Figura 5.23 - Kloeckera apiculata limpezirea mustului, contribuie la (Reess-Janke) eliminarea lor din procesul de fermentaţie. Torulopsis stellata. Se întâlneşte cu predilecţie pe strugurii mucegăiţi. Este o levură cu celule mici şi se caracterizează printr-o putere alcooligenă mijlocie, de 10-11% voi. alcool. Succesiunea levurilor în procesul de fermentaţie. In mod natural, începutul fermentaţiei alcoolice a mustului este asigurat de către levurile asporogene, speciile Kloeckera apiculata şi Torulopsis stellata, care produc primele cantităţi de alcool (4-6% voi.). Foarte rapid mustul intrat în fermentaţie este invadat de levurile sporogene din genul Saccharomyces, denumite şi levuri fundamentale (Dan Valentina, 1999). La sfârşitul fermentaţiei, specia de levuri dominantă este Saccharomyces oviformis cu putere alcooligenă mare (levură de finisare a vinului). 5.4.1.2. Caracterul Killer la levuri A fost pus în evidenţă de către Bevan E. A. şi Makower M. (1963) şi se referă la capacitatea levurilor de a produce şi elibera în mediu proteine toxice (factorul K), capabile să ucidă levurile sensibile. Analizate din acest punct de vedere, levurile se grupează în trei fenotipuri: fenotipul ÂT-Killer (în traducere levuri ucigaşe); fenotipul 5-sensibile şi fenotipul TV-neutre. Levurile Killer sunt capabile să omoare levurile sensibile, încât acestea nu pot exista decât în prezenţa levurilor Killer. Levurile neutre nu sunt omorâte de levurile Killer, dar sunt inactivate şi nu mai pot acţiona asupra levurilor sensibile. Determinarea genetică a caracterului Killer a evidenţiat existenţa unor determinanţi citoplasmatici alcătuiţi din acizi ribonucleici, similari particulelor virale. Caracterul Killer a fost pus în evidenţă la levurile din genurile: Saccharomyces, Pichia, Candida, Torulopsis şi Debaryomices. Testarea 306
_________________________________________________ TRATAT DE VINIFICAŢIE
caracterului Killer se face prin cultura levurilor pe medii speciale, stabilindu-se rezistenţa fiecărei suşe la factorul Killer (proteinele toxice). O altă metodă de testare, constă în manifestarea efectului toxic asupra levurilor din genul Rhodotorula care sunt foarte sensibile (Dumitru Mihaela, 1999). Suşele de levuri ale aceluiaşi gen, pot să aparţină la grupe diferite de rezistenţă Killer: K1; K2, K3. Toate levurile Saccharomycetae se încadrează în cele trei grupe de rezistenţă Killer. Mecanismul de acţiune al toxinelor Killer este similar cu cel de secreţie al bacteriocinelor de către bacterii. Suşele de levuri folosite la fermentaţia alcoolică a mustului sunt de tipul K2, iar proteina toxică este sintetizată în timpul fazei exponenţiale de creştere a levurilor (Barre P., 1984). Caracterul Killer reprezintă un criteriu tehnologic important în alegerea suşelor de levuri. Folosirea suşelor cu profilul Killer K! este o garanţie în plus pentru evitarea contaminării mustului cu alte microorganisme nedorite. Exemplu, suşa UVALIN - K, folosită pentru producerea vinurilor roşii şi aromate. Acţiunea factorului Killer este mai eficientă asupra levurilor sensibile aflate în faza de înmulţire. Temperaturile ridicate de peste 37°C şi cele scăzute cuprinse între 3 şi 5°C, anulează acţiunea factorului Killer. Tratamentele cu bentonită şi cu S02 nu modifică acţiunea factorului Killer la levuri. 5.4.1.3. Compoziţia chimică a levurilor Variază în funcţie de specie şi mediul de cultură. în medie, levurile conţin 75% apă şi 25% substanţă uscată. Substanţa uscată include: 25-40% glucide, 25% protide, 2-5% lipide, 3-40% materii minerale. La rândul lor, materiile minerale sunt reprezentate în proporţie de 50-60% de acidul fosforic şi 30-50% de potasiu. Glucidele intră în compoziţia membranelor celulare sub formă de polizaharide (glucani, manani), în cea a AND-ului (dextroriboză) şi ARN-ului (riboză), sau sunt depozitate ca substanţe de rezervă (glicogen). Protidele sunt reprezentate, în principal, prin aminoacizi (glutamină, lizină, alanină, serinâ, prolină, histidină), acizi nucleici şi heteroproteide (glucoproteine, lipoproteine). Lipidele ca substanţe de rezervă, cu nivel înalt energetic, sunt reprezentate prin trigliceride, glicofosfatide şi steroli. Acumularea lor în celule bătrâne de levuri este un semn de degenerescentă. Vitaminele întâlnite în compoziţia levurilor sunt cele din grupa B (mezoinozitolul, nicotinamida, tiamina, acidul pantotenic). Vitaminele hidrosulubile sunt conţinute în cantitate mică. Această compoziţie chimică arată că levurile au nevoie pentru metabolismul lor de apă, zaharuri, protide şi materii minerale, pe care trebuie să le găsească în must la fermentare. Cum levurile sunt organisme heterotrofe, alimentaţia lor cu carbon se realizează prin descompunerea zahărului, fie prin respiraţie, fie prin fermentaţie. După cum se găsesc, în prezenţa aerului sau absenţa aerului, levurile acţionează diferit: - în prezenţa aerului (aerobioză), levurile oxidează zaharurile cu formare de apă, dioxid de carbon şi degajarea unei cantităţi mari de energie necesară proceselor endogene de biosinteză: 307
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA C6H1206 + 606 ----------- > 6H20 + 6C02 + 674 calorii
- în lipsa aerului (anaerobioză), levurile fac o degradare incompletă a zaharurilor cu formarea de alcool etilic, dioxid de carbon şi degajarea unei cantităţi mici de energie (fermentaţia alcoolică a zaharurilor): C6H1206 ----------- > 2CH3-CH2OH + 2C02 + 33 calorii
Cea mai mare parte din energie se pierde sub formă de căldură. Alimentaţia cu azot a levurilor se realizează prin dezaminarea oxidativă a acizilor aminici din must până la cetoacizi, însoţită de decarboxilarea lor: + H90 R—HC—COOH ----- «—+-R ---- CH2OH + NH3 + C02 NH 2. Dezaminarea se poate realiza şi prin cuplarea a doi aminoacizi diferiţi printr-o oxidoreducere: R - HC-COOH+R-HC-COOH ------ ► R-CO-COOH + R-CH.,-COOH + 2 NH, + H,0 li 2 3 2 NH2 NH2 In cantităţi foarte mici, aminoacizii pot fi asimilaţi şi direct de către levuri. 5.4.1.4. Factorii care influenţează activitatea levurilor Activitatea de fermentare a levurilor este influenţată de foarte mulţi factori fizici, chimici şi biologici. Cei mai importanţi sunt următorii: Temperatura. Levurile sunt mai rezistente la temperaturile scăzute, decât la temperaturile ridicate. Sub formă de spori sau în stare uscată, levurile rezistă până la-200°C; la temperaturi < 10°C, levurile sunt incapabile să se înmulţească. Rezistenţa faţă de temperaturile ridicate (căldură) este diferită, după cum ele se găsesc în stare uscată sau umedă. în stare umedă, pe măsură ce temperatura se apropie de 20°C înmulţirea levurilor se accelerează, maximum fiind atins la 30°C; peste 35°C, activitatea levurilor scade rapid şi există riscul ca fermentaţia să se oprească. Pe rezistenţa slabă a levurilor în stare umedă la căldură, se bazează pasteurizarea şi sterilizarea vinului. în stare uscată, levurile rezistă până la 115120°C. Dependenţa levurilor faţă de temperatură se exprimă printr-un minim, optim şi maxim termic, care caracterizează fiecare specie şi suşă de levuri. Există levuri "calde" sau termofile care fac fermentarea mustului la temperaturi de 3035°C şi levuri "reci"" sau criofile care fac fermentarea la temperaturi de 7-12°C. Activitatea levurilor creşte ca intensitate pe măsură ce se măreşte temperatura, optimul fiind situat până la 35°C; peste 40°C levurile îşi încetează activitatea. 308
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Rolul oxigenului. Levurile au nevoie de oxigen pentru a se înmulţi şi activa. Necesarul minim de oxigen este de 10 mg/l, iar viteza optimă de fermentare are loc la concentraţii de 20-30 mg 02/litru. Anaerobioza strictă şi prelungită, duce la moartea levurilor. Mustul trebuie să fie un mediu oxidant, pentru ca levurile să îşi poată desfăşura activitatea. Se ştie că oxigenul este blocat în masa mustului prin acţiunea enzimelor, de unde este eliberat treptat. Rezerva mustului în oxigen fiind necesară pentru înmulţirea levurilor şi pentru transferul de electroni necesari metabolismului. Pe măsură ce oxigenul aflat în masa mustului este consumat, înmuţirea levurilor încetează şi celulele deja formate trec intens la metabolizarea zahărului de unde îşi procură oxigenul. Pentru sinteza a 1 g de substanţă uscată, levurile consumă: 4 g de zaharuri în prezenţa oxigenului (aerobioză) şi 100 g zaharuri în absenţa oxigenului (anaerobioza). De aici concluzia că zaharurile servesc nu numai ca hrană pentru levuri, ci şi ca sursă de energie. In practica vinificaţiei, pentru a se satisface cerinţele de oxigen ale levurilor, se foloseşte remontarea mustului în timpul fermentaţiei. Influenţa presiunii. Presiunea atmosferică este factorul fizic ce acţionează indirect asupra levurilor, deoarece împiedică degajarea C02 care rezultă în timpul fermentaţiei şi este dăunător pentru înmulţirea levurilor. Concentraţiile > 15 g C02/litru pot opri înmulţirea levurilor. Efectul inhibitor al C02 asupra levurilor se intensifică la scăderea valorii pH-ului, sau creşterea concentraţiei alcoolice. Mult mai importantă este presiunea osmotică a mustului în care trăiesc levurile, datorită zaharurilor. Cu cât mustul este mai bogat în zaharuri, presiunea osmotică este mai ridicată, depăşind uneori 0,5 MPa. Pentru a învinge presiunea osmotică, levurile trebuie să dezvolte o contrapresiune mult mai mare. în caz contrar, levurile pierd apa de constituţie şi se plasmolizează. în practica vinificaţiei se ştie că pe măsură ce musturile au o concentraţie mai mare în zaharuri, ritmul de fermentaţie scade (activitatea levurilor este mai lentă). Influenţa acidităţii. Aciditatea mustului nu influenţează direct asupra levurilor, deoarece s-a constatat că ele pot activa tot atât de bine în mediul acid şi în mediul neutru. Totuşi, aciditatea stânjeneşte activitatea bacteriilor din must şi vin, favorizând indirect activitatea levurilor. Unii acizi, cum este acidul acetic, care se formează în timpul fermentaţiei alcoolice, s-a constatat că inhibă activitatea levurilor. Influenţa alcoolului. Alcoolul etilic paralizează activitatea levurilor, pe măsură ce el se acumulează în mediul de fermentare. Astfel, levurile apiculate nu suportă decât o concentraţie maximă de 4-5% voi. alcool, Saccharomyces ellipsoideus până la 14% voi. alcool, iar Saccharomyces oviformis până la 18% voi. alcool. în prezenţa alcoolului se reduce capacitatea levurilor de asimilare a azotului, întârzie faza exponenţială de creştere şi se prelungeşte faza staţionară de fermentare. Anhidrida sulfuroasă. Este factorul chimic care acţionează cel mai puternic asupra levurilor. în funcţie de sensibilitatea faţă de S02, levurile se grupează astfel: levuri sensibile, capabile să se dezvolte numai la concentraţii 309
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
mici de S02 de până la 100-150 mg/l (Kloeckera, Hansenyaspora, Saccharomyces rosei); levuri cu sensibilitatea mijlocie, capabile să se dezvolte la concentraţii mari de S02, de până la 250 mg/l (Saccharomyces oviformis, Saccharomyces ellipsoideus, Torulopsis stellata); levuri rezistente la acţiunea S02, care suportă până la 400 mg/l S02 (Saccharomyces bailli, Saccharomyces ludwigii, unele suşe de Saccharomyces oviformis). Toleranţa levurilor la S02 poate fi dobândită prin adaptare şi în acest proces, plasmidele au un rol esenţial. Influenţa azotului. Azotul este elementul indispensabil pentru înmulţirea levurilor, substanţele azotate reprezentând 60-70% din corpul lor. Azotul amoniacal (NH4+) este cel mai uşor asimilat de către levuri, după care urmează aminoacizii liberi. După circa 36 ore de la declanşarea fermentaţiei, levurile epuizează complet mustul de azotul asimilabil. Restul perioadei de fermentare se desfăşoară cu levuri "înfometate" în azot. Pentru a se preveni sistarea fermentaţiei se adaugă în must săruri cu azot (uree, azotat de amoniu, fosfat de amoniu) care să servească drept hrană levurilor, aşa numiţii activatori de fermentaţie. 5.4.1.5. Levurile selecţionate In comparaţie cu alte biotehnologii fermentative, în vinificaţie materia primă nu se pasteurizează înainte de a fi introdusă în fluxul tehnologic şi conţine o microfloră de levuri şi bacterii, de o valoare tehnologică incertă. De aceea, folosirea levurilor selecţionate se impune ca o condiţie esenţială pentru obţinerea vinurilor de calitate. Selecţia unei suşe (tulpini) de levuri valoroase este o muncă îndelungată, 45 ani. Variabilitatea genetică a levurilor din microbiota epifită a strugurilor, reprezintă principala sursă de selecţia a levurilor. Criteriile de selecţie sunt următoarele: - comportamentul levurii în timpul fermentaţiei (viteza de fermentare, rezistenţa la factorul Killer, gradul de spumare, cantitatea de depozit formată); - randamentul în alcool şi puterea alcooligenă, cantitatea de zaharuri rămase nefermentate; - capacitatea de formare a glicerolului şi alcoolilor superiori; - aciditatea volatilă care se formează (compuşii volatili); - rezistenţa la temperaturile ridicate şi temperaturile scăzute. Pentru fiecare podgorie au fost selecţionate rasele şi tulpinile de levuri specifice, regionale: Fetească albă-Târnave, Grasă-Cotnari, ChardonnayMurfatlar, Crâmpoşie-Drăgăşani, Aligote-Iaşi etc. Culturile pure de levuri selecţionate sunt păstrate în cadrul laboratoarelor de microbiologie ale Staţiunilor de cercetări viti-vinicole, unde sunt înmulţite pentru a fi puse la dispoziţia unităţilor de producţie. Formele sub care se folosesc levurile în vinificaţie. Multă vreme levurile selecţionate s-au folosit în vinificaţie, în exclusivitate sub formă de culturi umede, pe medii solide (must agarizat) sau lichide (must sterilizat). Livrarea culturilor se face în flacoane, pungi din plastic speciale închise în condiţii aseptice, capacitate 100 - 500 ml. Pe baza lor se prepară apoi maielele de levuri selecţionate. 310
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Dezavantajele folosirii culturilor de levuri umede, sunt următoarele: durată scurtă de păstrare la temperatura camerei (2-3 săptămâni); sensibilitate mărită la degenerare (pierderea însuşirilor valoroase). Levurile pot rămâne viabile timp de 12 luni, dacă sunt păstrate la temperaturi de refrigerare (+5°). Levurile uscate active (LUA). Se folosesc în vinificaţie, începând cu anul 1964 şi prezintă avantajele că se pot păstra active timp de mai mulţi ani şi sunt mai rezistente la fenomenele de degenerare. Se pot administra direct în must. Biomasa de levuri selecţionate se separă de mediul de cultură lichid prin centrifugare, după care se usucă cu ajutorul unui curent de aer cald la o temperatură de maximum 45°C. Prin procesul de uscare, apa intracelulară trece prin membrana celulelor, fără să le deterioreze. Umiditatea maximă 7-8%. în funcţie de tehnologia folosită, levurile uscate se prezintă sub formă de granule sau filamente cilindrice cu § de 1-2 mm şi mai rar sub formă de pudră, de culoare crem-gălbuie. Compoziţia preparatelor: substanţă uscată peste 94,5%, din care masă celulară 40-50%, proteine 35-45%, lipide 2-5%, fosfor 0,5-2%, apă < 7%. Numărul total de levuri uscate dintr-un gram de preparat, 15-31*1019. Livrarea îevurilor uscate active se face în ambalaje ermetic închise. Ambalarea se face sub vid sau sub atmosferă de gaze inerte (azot). Pentru a se asigura o supravieţuire bună a Îevurilor în timpul păstrării, cantitatea de oxigen trebuie să fie de 10 ori mai mică decât a aerului atmosferic, respectiv sub 2%. Codul oenologic internaţional prevede ca levurile uscate să conţină un număr minim de celule revitalizabile de 109/gram, iar prezenţa celulelor de mucegaiuri şi bacterii este limitată la IO3 şi IO5 celule/gram. înainte de a fi introduse în must, levurile uscate trebuie rehidratate în vederea revitalizării lor. Rehidratarea se poate face cu must proaspăt nesulfitat (1/3 must şi 2/3 apă) sau cu o soluţie apoasă de zahăr (50 g/l), folosindu-se 10 litri la 1 kg de levuri uscate. Pentru uşurarea rehidratării Îevurilor, mustul sau soluţia zaharată se încălzeşte la 35-40°C, în care caz durata de rehidratare este scurtă de 20-25 minute. Dozele recomandate variază între 10-20 g levuri uscate la hectolitrul de must. Dintre numeroasele preparate de levuri uscate active existente pe piaţă, cele mai cunoscute sunt preparatele "UVAFERM", selecţiile franţuzeşti S-101, S-102, S-103, S-104 cu caracter Killer şi altele. Se livrează în săculeţi din plastic de 500 g sau saci de 10 kg ermetic închişi, care se păstrează la rece (temperatura maximă de 10°C). Avantajele pe care le oferă folosirea Îevurilor în stare uscată: început rapid de intrare în fermentaţie, deoarece 10 g/hl levuri uscate corespund la 25 milioane celule de levuri vii la mililitrul de must; fermentare uniformă şi completă a mustului, cu randament maxim în alcool; conţinut scăzut în acizi volatili şi în aldehidă acetică; se pot folosi concomitent levurile selecţionate de la specii şi suşe diferite. Levurile liofilizate. Se obţin din culturi tinere de levuri selecţionate, prin eliminarea totală a apei sub vid, la temperaturi joase. în prealabil levurile sunt congelate la -30 şi -40°C, pentru a se uşura eliminarea apei din celule. 311
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA____________________________________
Liofilizarea se face într-un mediu coloidal (amestec de gelatină şi glucoza), pentru o mai bună conservare a vitalităţii levurilor. Levurile liofilizate se prezintă sub formă de pudră şi se livrează în ambalaje ermetic închise. Pentru utilizarea lor se recomandă rehidratarea prealabilă, în vederea revitalizării celulelor. Multe din preparatele de levuri liofilizate se administrează direct în must, în dozele recomandate prin instrucţiunile de utilizare care însoţesc preparatale respective. Există pe piaţă foarte multe preparate cu suşe de levuri liofilizate. Cele mai cunoscute sunt levurile "MA URIVIN" lansate pe piaţa europeană de producătorul de levuri australian MAURI FOODS; apoi producătorii francezi de levuri, OENOS-FRANCE, MARTIN-VILLATE şi LITORAL-OENOLOGIE, care produc preparate pudră de levuri liofilizate ce se adaugă direct în must. Levurile capsulate sau imobilizate. Astfel de preparate rezultă din fracţiunea insolubilă rezultată de la autoliza levurilor, separată prin centrifugare, spălată şi uscată după o tehnică specială, apoi înfăşurată în anvelope sau membrane celulare (Remy P.J. şi colab., 1994). Anvelopele celulare conţin 1/3 manoproteine, materii glucozidice 42-56%, din care glucani şi manani 70%, lipide 17-23%, materii minerale 2,5-5,5% şi ergosteroli 1%. Anvelopele celulare absorb acizii graşi inhibitori ai fermentaţiei (acizii cu-catenă mijlocie) cum sunt acizii hexanoic (C6), caprilic (Cg), capric (CI0) şi lauric (C,2); absorb de asemenea reziduurile de pesticide prezente în must, care inhibă activitatea levurilor. Datorită bogăţiei lor în factorii de supravieţuire (steroli, acizi graşi cu catenă nesaturată), levurile capsulate stimulează desfăşurarea fermentaţiei alcoolice şi malolactice. Prin eliberarea manoproteinelor, acestea se combină cu taninul şi atenuează astringenţa vinurilor, se intensifică culoarea la vinurile roşii. învelişurile celulare de tipul SPRINGER folosite în vinificaţie, sunt autorizate prin Codexul oenologic internaţional. Folosirea levurilor capsulate: 20 g/hl imediat după transformarea primelor 50 g de zahăr din must; la vinificarea în roşu, adaosul se face sub căciula plutitoare de boştină. Pentru reluarea fermentaţiei, se folosesc doze de 30-40 g/hl la vinurile roşii trase de pe drojdie şi 15-20 g/hl la vinurile albe. O largă utilizare şi-au găsit levurile imobilizate în alginaţi la producerea vinurilor spumante, pentru eliminarea etapei de remuaj. 5.4.1.6. Levurile manipulate genetic Construirea de levuri modificate genetic prin transferul de ADN clonat, permite introducerea de însuşiri pe care nu le posedă genul Saccharomyces, oferind astfel posibilitatea de modelare a aptitudinilor tehnologice ale levurilor (Ţârdea C, 1996). Semnalul a fost tras de cercetătorul Hennie van Vurren (1995) din Africa de Sud, care a obţinut "levurile malolactice "cu ajutorul cărora se realizează concomitent, transformarea zaharurilor din must în alcool şi a acidului malic în acid lactic. Obţinerea acestei suşe de levuri s-a făcut prin donarea genelor (manipulare de gene). 312
TRATAT DE VINIFICAŢIE
în prezent, mai multe echipe de cercetători lucrează la construcţia levurilor prin transferul de gene: la INRA din Montpellier (Franţa) s-a obţinut o suşă de levuri acidifiante, care produc în acelaşi timp cu alcoolul şi acidul lactic, fiind folosită la fermentarea musturilor slab acide în vederea echilibrării acidităţii vinurilor; la Institutul de Oenologie din Bordeaux, se lucrează la obţinerea de levuri manipulate care să contribuie la eliminarea proteinelor din vin, în vederea înlocuirii bentonitei (Denis Dubourdieu şi colab., 1987). Pentru producerea vinurilor spumante s-au construit levurile floculante, prin introducerea de gene codante pe o proteină de suprafaţă la celulele de levuri. Astfel de levuri manipulate pot fi utilizate pentru scurtarea perioadei de remuaj la producerea şampaniei. în viitor, levurile nu se vor mai rezuma doar la transformarea mustului în vin; ele vor îmbogăţi vinurile în arome, în esteri volatili etc. 5.4.2. Natura enzimatică a procesului de fermentaţie alcoolică Din punct de vedere chimic, fermentaţia alcoolică reprezintă un proces foarte complex, în care enzimele au rolul cel mai important. Ele catalizează reacţiile de descompunere a zaharurilor din must şi de formare a produşilor de fermentaţie (acidul piruvic, acetaldehida, etanolul, glicerolul, alcoolii superiori etc). GLUCOZA Şl FRUCTOZA
U U U
<............................................................................................ enzima Hexokinaza ► Glucoza 6 - P ^............................................................................................. enzima Fosfohexoizomerază ►Fructoza 6 ~ P < ............................................................................................enzima Fosfohexokinază ■ Fructozâ 1 - 6 - P | •< ....................................................................................... enzima Aldolază
Dihidroxiacetonă ~ P
V\S
enzima Triozoizomerazâ
Fosfoenolpiruvat Gliceroaldehidă ~ P
I <....... -••
l—►Acid piruvic enzima Deshidrogenază enzima Piruvatkinaza Etanal
-<......... ETANOL
enzima Piruvatdecarboxilază enzima Aldodeshidrogenază
Figura 5.24. - Acţiunea specifică a enzimelor în etapele succesive ale procesului de fermentaţie alcoolică (după Colette Navarre, 1991) 313
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
Levurile deşi sunt organisme simple monocelulare, dispun de un echipament enzimatic foarte complex şi anume: oxidoreductaze, transferaze, hidrolaze, liaze, izomeraze, ligaze sau sintetaze. Dintre enzimele care activează în procesul de fermentaţie alcoolică, menţionăm: hexokinaza, aldolaza, deshidrogenaza, fosfohexoizomeraza, fosfohexokinaza, triozoizomeraza, piruvatkinaza, piruvatdecarboxilaza, aldodeshidrogenaza etc. Mai mult de 12 enzime diferite provenite de la levuri, sunt implicate în fermentaţia alcoolică. Enzimele au acţiune specifică şi intervin în etapele succesive ale procesului de fermentaţie alcoolică (figura 5.24). Acţiunea lor este cuplata cu un bilanţ energetic şi transfer de electroni. 5.4.2.1. Rolul coenzimelor în procesul de fermentaţie alcoolică Acţiunea enzimelor se exercită prin componentele lor active, denumite coenzime. La procesul de fermentaţie alcoolică, participă următoarele coenzime: Nicotinamid-Adenin-Dinucleotida oxidat (NAD+) sau redus (NADH + H+), cocarboxilaza sau tiamino-pirofosfatul (TPP), adenozin-trifosfatul (ATP), adenozin-difosfatul (ADP) şi coenzima A. Nicotinamid-Adenin-Dinucleotida (NAD), cunoscută mult timp sub denumirea de difosfo-piridinnucleotidă (DPN) sau de codehidrază I. Este coenzima multor enzime din clasa dehidrogenazelor. Configuraţia chimică a nicotinamidei-adenindinucleotidei este următoarea: DH
u
NH,
nicotinatnida
adeninâ
c 1 eo t
H OH
riboză dă
rP "8 OH OH
OH i
rrboză
N u c 1 e o t d ă
Această coenzima rezultă din unirea printr-o legătură difosfat a două nucleotide: o nucleotidă formată din riboză (derivat al vitaminei PP) şi altă nucleotidă formată din riboză şi nicotinamidă (derivat de la adenină). Funcţia acestei coenzime este de a fixa reversibil ionii de hidrogen cedaţi de substrat: +
NAD + 2H î± NADH + H
+
Mecanismul de oxidoreducere are loc la nivelul nucleului de piridină, care poate lua fie o formă oxidată cu o sarcină pozitivă la atomul de azot, fie o formă redusă fără sarcină la atomul de azot: 314
TRATAT DE VINIFICAŢIE
-CH
CH2
2+ 2
^CONH2
H +=+\^ j)
CONH
+H
N
IR
N R
Forma redusă (NHDH)
Forma oxidată (NHD+)
Cocarboxilaza sau tiamino-pirofosfatul (TPP), este coenzima enzimelor din clasa decarboxilazelor. Configuraţia chimică este următoarea: O'
O"
CH, -CHJ-CHJ-O-P-O-P-OH NHj
OH OH
N^^Ti ---- CH-
H3C
y*\^
CH—s
Această coenzima reprezintă esterul fosforic al tiaminei (vitamina B[)Funcţia ei este de a decarboxila acizii cetonici şi a-i trece în aldehide, după schema următoare: R - CO -COOH-
TPP
-► R - CHO + CO,
Pentru a putea acţiona, are nevoie de prezenţa ionilor de Mg2+ în substrat. Adenozintrifosfatul (ATP) şi adenozindifosfatul (ADP). Aceste coenzime participă la reacţiile enzimatice de transport a ionului fosfat (fosforilarea zaharurilor) şi au un rol important în bilanţul energetic al procesului de fermentaţie. Configuraţia celor două coenzime este aproape identică, cu deosebirea că adenozin difosfatul are o moleculă de fosfat mai puţin:
Adeninâ O
O
-0-P^
1 OH
I OH
I
Riboză
OH NH„
O
315
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
A treia moleculă de fosfat (molecula terminală) este fixată printr-o legătură bogată în energie (legătură macroergică). Ruperea acestei legături cu formarea de adenozin-difosfat şi o moleculă de acid fosforic este însoţită de energie; în acelaşi timp trebuie furnizată energie din exterior pentru formarea celei de a treia legături dintre ADP şi o moleculă de fosfat. Deci, avem de a face cu o reacţie exoenergetică, capabilă să elibereze energie şi în acelaşi timp să refacă molecula de adenozin-trifosfat. Coenzima A (prescurtat CoA-SH). Conţine molecula unei vitamine B (acidul pantotenic) sau mai exact compusul amidic al acidului pantotenic cu (3tioetilamina. Configuraţia chimică este următoarea: Acidul pantotenic Adenina
ir
Tioetil amina
1
CH3 CH2<>P^O-P<>CH2^
hM<^<:H2^<^-CH2-SH
j^O^H OH Ribozâ
OH
CH, | ______ Panteteina
OH
OH
în coenzima A, panteteina se leagă de nucleotidă prin intermediul unui rest de acid fosforic. Activitatea coenzimei A se datoreşte, în primul rând, grupei SH. De această grupă se leagă acetilul sub formă de tioester, care nu este altceva decât acetil coenzima A. Coenzima A catalizează reacţiile de acetilare biologică, prin transferul unei grupe acetil de la un donor la un acceptor. în cazul fermentaţiei alcoolice, donorul cel mai important este acidul piruvic, rezultat din glicoliza zaharurilor. Acesta se transformă în acetil-coenzima A (CH3-CO-S-CoA), care prin hidroliză formează acidul acetic. Legătura dintre acetil şi restul de enzimă A este foarte bogată în energie (cea. 8200 cal/mol). Atunci când grupa acetil se transferă de la acetil-coenzima A la un acceptor, această energie nu se pierde, reacţia fiind cuplată cu formarea unei molecule de ATP foarte bogate în energie. 5.4.2.2. Mecanismul biochimic al fermentaţiei alcoolice Degradarea biochimică a zaharurilor din must se petrece printr-un mecanism de glicoliza, după schema Embaen-Meyerhof, prin care levurile transformă hexozele (C6) în acid piruvic; urmează apoi transformarea acidului piruvic în alcool etilic şi dioxid de carbon. Schema după care se desfăşoară fermentaţia alcoolică este prezentată în figura 5.25.
316
TRATAT DE VINIFICAŢIE
H
v°
Glucoza sou Frucrozâ
OH 3 .!?!?! ATR
COOH I CHOH I _ CH20-@
H2O 1
CH
CH20-® Glicer.aldAidd- T 3-fosfat \
*T J
9l t'coliză
co2
CHaOH *• ------ "^—
VI
1 CHj Alcool
etilic
COOH
I ■ c = o. I CHj
CH,
Acid piruvic Figura 5.25. Schema fermentaţiei alcoolice
Conversia prin fermentare în mediu acid a zaharurilor, catalizată de enzimele din levuri se desfăşoară în cinci etape: Etapa întâia. Constă în fosforilarea zaharurilor prin intervenţia a două molecule de ATP, cu formarea esterilor fosforici ai glucozei şi fructozei: glucoza - 6 - fosfat (esterul lui Robinson) OH ATP
(BKMJH,
ADP
Q
CUi
-OH
Glucoza
fructoză - 6 - fosfat QTT (esterul lui Neuberg) ADP
Zaharoză
ATP
ADP^ Fructoză
>( H
r 2
O
CHj-O© fructoză -1,6 - difosfat OH (esterul Harden - Young)
317
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
în această etapă se consumă energie, prin transformarea ATP-ului în ADP. Prin transferul acidului fosforic de la ATP la zaharuri, are loc şi un transfer de energie. Esterii fosforici rezultaţi, sunt mai bogaţi în energie decât zaharurile corespunzătoare (glucoza şi fructoză). La echilibru, esterul lui Robinson (glucoză6-fosfat) se află în proporţie de 70%, iar esterul lui Neuberg (fructoză-6-fosfat) în proporţie de 30%. Indiferent că se pleacă de la glucoza sau fructoză, procesul de fosforilare a zaharurilor conduce la formarea de fructoză-1,6-difosfat. Molecula de fructoză- 1,6-difosfat se scindează în două molecule de trioze, care se găsesc în echilibru între ele: dioxiacetonă-1-fosfat şi gliceroaldehidă-3fosfat:
®0-
l CH2o®
dioxiacetonă.
2C = 0
fosfat
CH2 Q^ lCH2-0© aldolaza
3CH2OH
Ţ triozo ^ | izomerază OH V
H ^O 4C^
H
2CHOH 3 CH2-0®
gliceroaldehidâ3-fosfat 3)5o/o
Reacţia este catalizată de enzima aldolaza. Echilibrul se deplasează spre dioxiacetonă-fosfat care reprezintă 96,5%, în timp ce gliceroaldehida-fosfat reprezintă doar 3,5%. Cele două trioze sunt izomere, iar trasformarea uneia în alta are loc sub acţiunea enzimei triozoizomerază. Dintre cele două trioze formate, numai gliceroaldehida-3-fosfat participă în continuare la mecanismul de glicoliză. Datorită acestui fapt, echilibrul se deplasează spre dreapta, încât izomerul cetonic (dioxiacetonă-1-fosfat) trece în izomerul aldozic (gliceroaldehidă-3-fosfat). Etapa a doua. în această etapă are loc oxidarea prin deshidrogenare a gliceroaldehidei-3-fosfat cu formarea acidului 3-fosfogliceric. Reacţia este catalizată de enzima deshidrogenază, prin intervenţia coenzimei NAD sub formă hidratată. în acelaşi timp, energia de oxidare permite formarea unei molecule de ATP plecând de la o moleculă de ADP şi o moleculă de fosfat mineral. Reacţia este următoarea: H ,0 H OH
Vr CHOH CH2-0-®
H O «X..»
'C-OH
NADH,
CQ0H
CQ0H
CHOH 4------------b—<^ ------- ► CHOH 1 --------- ►CHO-® CH2-0
Gliceroaldehidâ - 3 fosfat
318
NAD+
gliceric
gliceric
^^
TRATAT DE VINIFICATIE
Prin formarea moleculei de ATP, această reacţie reprezintă din punct de vedere energetic, stadiul cel mai înalt al procesului de glicoliză. Etapa a treia. Are loc transformarea acidului 3-fosfogliceric în acid piruvic. Enzima care catalizează reacţia este piruvatkinaza. Iniţial, acidul 2fosfogliceric printr-o oxidare intensă trece în forma enolicâ a acidului piruvic, prin eliminarea apei: COOH
V°°H
ADP
CHO-®
CH,OH Acidul 2 - fosfogliceric
ATP COOH
^»
> COH
HjO CH2
CH,
Acidul fosfoen °l piruvic
Acidul piruvic
Acidul fosfo-enolpiruvic înmagazinează energia eliberată prin oxidarea internă a acidului 2-fosfogliceric. Printr-o reacţie cu ADP, acidul enolpiruvic este transformat în acid piruvic, cu formarea a două molecule de ATP. Prin descompunerea unei molecule de hexoză se formează 4 molecule de ATP; glicoliză sfârşind cu un câştig de două molecule de ATP pentru fiecare moleculă de zaharuri metabolizată de către levuri. Etapa a patra. In această etapă, glicoliză se găseşte în stadiul de acid piruvic. în cazul respiraţiei aerobe, levurile pot oxida acidul piruvic până la apă şi C02, conform reacţiei chimice din ciclul lui Krebs: CH3 — CO — COOH + 5/2 02------- > 2 H20 + 3 C02
în starea de anaerobioză (fermentaţie), acidul piruvic nu mai poate fi oxidat din cauza lipsei oxigenului şi se comportă ca un acceptor de hidrogen care apare în glicoliză sub formă de NADH2. în acest caz, acidul piruvic este redus direct în acid lactic (fermentaţia hemolactică a zaharurilor): +
CH3 — CO — COOH + NADH2 ------- ► CH3 — CHOH — COOH + NAD Acid lactic
Dacă reducerea este precedată de către decarboxilarea acidului piruvic prin acţiunea enzimei piruvatdecarboxilază, se formează acetaldehida: CH3-CO — COOH^1*^» CH3-CHO + C024 Prin această reacţie ireversibilă se formează unul din principalii produşi ai fermentaţiei alcoolice şi anume dioxidul de carbon (C02). Acetaldehida rezultă în primele 2-3 zile de fermentaţie, în concentraţii ce variază între 15 şi 25 mg/l. Etapa a cincea. Reducerea acetaldehidei în alcool etilic, prin acţiunea enzimei acetaldeshidrogenaza:
319
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
CH3-CHO + NADHLj rgducere » CH3-CH2OH + NAD+ Prin această etapă finală a glicolizei, se formează principalul produs al fermentaţiei alcoolice şi anume alcoolul etilic (etanolul). 5.4.2.3. Bilanţul energetic al fermentaţiei alcoolice Rezultă din următoarea ecuaţie globală a procesului de fermentaţie alcoolică: C6H1206 + 2ADP + 2H3P04 = 2CH3 - CH2OH + 2C02 + 2ATP + 2H20
Pe plan energetic, prin transformarea unei molecule de hexoză în alcool şi dioxid de carbon, se eliberează 40 Kcal. Această valoare rezultă prin diferenţa dintre energia necesară pentru construcţia unei molecule de zaharuri şi a două molecule de alcool. Formarea,unei legături ATP necesită fixarea a 7,3 Kcal. Pentru cele două legături ATP sunt fixate 14,6 Kcal, care rămân la dispoziţia levurilor pentru a-şi ^asigura activităţile vitale, în special pentru a se înmulţi. Făcând diferenţa 40 - 14,6 = 25,4 Kcal care se eliberează sub formă de căldură, care încălzeşte masa de must aflată în fermentare. Cu alte cuvinte, un must care conţine 180 g/l zaharuri, adică o moleculă gram de hexoze la litru (hexozele au masa moleculară egală cu 180 g) va înregistra la sfârşitul fermentaţiei o creşter(s de temperatură de 25,4°C, atunci când cădura care se dezvoltă nu se pierde în mediul exterior. In cazul degradării zaharurilor de către levuri prin respiraţie în condiţii de aerobioză, reoxidarea NADH2 pe seama oxigenului din aer, pe de o parte şi oxidarea acidului piruvic prin ciclul lui Krebs, pe de altă parte, permite o recuparare importantă de energie; pentru fiecare moleculă de hexoză, 38 moli ATP care echivalează cu 38 x 7,3 = 277,4 Kcal ce rămân la dispoziţia levurilor pentru a-şi asigura activităţile vitale (randament 34%). Dacă se are în vedere că prin combustia unei molecule de hexoză se pot obţine 686 Kcal şi că prin fermentaţia alcoolică se eliberează numai 40 Kcal, adică 5,8% şi că numai 14,6 Kcal sunt de fapt stocate sub formă de ATP la dispoziţia levurilor (randament 2,1%), se poate afirma că fermentaţia alcoolică reprezintă o "cale rea" de utilizare a energiei chimice din zaharuri de către levuri. Iată explicaţia de ce levurile pot să degradeze prin fermentaţie, cantităţi mari de zahăr din must, pentru a-şi asigura energia necesară. 5.4.2.4. Produşii secundari ai fermentaţiei alcoolice Acetaldehida formată prin decarboxilarea acidului piruvic, nu poate fi transformată în totalitate în alcool etilic, deoarece nu există contrapartea necesară de hidrogen disponibil pentru reducerea ei. O mică parte din acetaldehida serveşte Ia formarea altor produşi chimici ai fermentaţiei, aşa zişi secundari, cum sunt: 320
TRATAT DE VINIFICAŢIE
glicerolul, 2,3-butilen-glicolul, acizii acetic, lactic, citromalic, propionic, succinic, fumărie, acetoina etc. Pe de altă parte, acidul piruvic care ia naştere (10-26 mg/l) reprezintă punctul de plecare pentru formarea de numeroşi produşi secundari. Formarea glicerolului (fermentaţia glicero-piruvică). încă din prima etapă a glicolizei, în mediul de fermentaţie se formează două trioze: gliceroaldehidă-3fosfat şi dioxiacetonă-1-fosfat. Existenţa acestor două trioze, fac ca în continuare reacţiile de glicoliză să fie bilaterale: gliceroaldehida-3-fosfatul va conduce spre formarea acidului piruvic, iar dioxiacetona-1-fosfat spre formarea glicerolului. Explicaţia: faptul că la începutul glicolizei, acetaldehida nu este prezentă în mediu, NADH2 care se formează prin oxidarea gliceroaldehidei-3-fosfat nu are cui ceda hidrogenul pentru a se reoxida. în această situaţie, reoxidarea se face pe seama dioxiacetonei-1-fosfat, care se transformă în ester-fosfat. CH-jO-ww P
CHjO-ww p
Y^°
r CHOH
+ NADH2 ^
+ NAD+
CH2OH CH2OH Ester Dioxiacetona - 1 - fosfat
fosfat
Esterul fosfat, printr-o reacţie de în glicerol: CH,0 'ww* P
I CHOH + H20 ------- ►
hidroliză se transformă CH2OH CHOH + H3PO 3X w4
I CH2OH
CH2OH
Ester - fosfat
Glicerol Deoarece formarea glicerolului se petrece concomitent cu formarea acidului piruvic, procesul este denumit "fermentaţie glicero-piruvică" şi poate fi redat prin următoarea ecuaţie globală: C6H1206 -* CH20H -CHOH - CH2OH + CH3 - CO - COOH Glicerol
Acid piruvic
Pe această cale se formează încă de la începutul fermentaţiei alcoolice, cantităţi mari de glicerol. Produşii secundari care se formează plecând de la acidul piruvic. Acidul piruvic constituie punctul de plecare pentru formarea de numeroşi produşi secundari în vin {figura 5.26):
321
C. ŢARDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢARDEA
CHÎOH I
Alcoolul etilic NAD*J NADH,>1
COOH I CHj
CH4-CH3 CHÎ - COOH Acidul butiric 2MAD
Acidul acetic
f
HS-CoA u HîO
^HjO CoA X 2
4
2NADH2 CO-CH3 CH2-COOH
HS-CoA Acidul
ace+ilace+ic HSCoA COj -^■'-''►CO-S
Acidul lactic
ACIDUL PIRUVIC
HS-CoA HCOOH Acidul
X2
CO - CH, s I CO - CH| Diacetilul
CO -COOH Acidul oxal acetic formic Acetoina Y NADH2
NADH2
l"* NAD CHOH -CH* I CHOH-CH3 2,5-bu-tandiol CH-COOH U
CH- COOH Acidul fumărie
NAOHz
NAD
V^, CHÎ-COOH CH2-C00H Acidul succinic
propionic
Figura 5.26. - Formarea produşilor secundari în vin, plecând de la acidul piruvic (după Usseglio-Tomasset, 1989)
322
TRATAT DE VINIFICAŢIE
- formarea de acetil-coenzima A, care prin hidroliză duce la formarea acidului acetic în vin; CH3 - CO - S - CoA + H20 ------- ► CH3 - COOH + HS - CoA
- formarea de acetoină (acetilmetilcarbinol), prin condensarea a două molecule de acid piruvic, însoţită de decarboxilare. Acetoină prin oxidare se transformă în diacetil, iar prin reducere în 2,3-butilenglicol; - formarea de acid oxalacetic, prin decarboxilarea acidului piruvic. Acidul oxalacetic este transformat de către levuri, în acid malic. La rândul său acidul malic poate da acidul succinic, trecând prin acidul fumărie ca produs intermediar; - formarea de acid citramalic (metilmalic), prin condensarea aldolică a acidului piruvic cu acidul acetic sub formă de acetil-coenzima A: OH > HOOC-CCHj-CO-COOH + HCH2-COOH-
CH2-COOH
I
CH3 Acidul citramalic
Alături de acidul citramalic care se formează în vin în cantitate de până la 300 mg/l, mai rezultă şi alţi acizi: acidul dimetilgliceric, în cantitate de până la 600 mg/l şi acidul 2,3-dihidroxi-izovalerianic, în cantitate de până la 150 mg/l. 5.4.2.5. Metabolizarea sulfului de către levuri în compoziţia chimică a levurilor, sulful total reprezintă 0,2-0,9% din substanţa uscată şi face parte din structura proteinelor şi a unor cofactori enzimatici. Sulful este necesar pentru creşterea şi înmulţirea levurilor. Sursele asimilabile de sulf sunt reprezentate prin sărurile anorganice (sulfaţi, sulfiţi, sulfuri) şi o parte din aminoacizii cu sulf (tiamină, biotina) din must. Prin metabolizarea sulfului de către levuri are lor reducerea sulfaţilor şi sulfîţilor până la hidrogen sulfurat, care este folosit pentru biosinteza aminoacizilor. Tot prin metabolizarea sulfului, levurile pot să producă în vin, în funcţie de specie, indiferent de capacitatea lor alcooligenă, cantităţi importante de S02 variind între 10-80 mg/l. 5.4.3. Tehnologia de fermentare a mustului Fermentarea mustului se face în crame, respectiv în sălile de fermentare, care sunt spaţii special amenajate cu sisteme de ventilare a aerului pentru evacuarea C02, iluminare electrică, alimentare cu apă, canalizare, prize de forţă pentru acţionarea pompelor electrice şi altor utilaje de cramă (centrifuge, agitatoare electrice, schimbătoare de căldură).
323
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA____________________________________
Tehnologia de fermentare a mustului, necesita următoarele operaţii: pregătirea culturilor starter de levuri selecţionate, sub formă de "maiele active"; umplerea vaselor de fermentare cu must şi însămânţarea mustului cu levuri selecţionate; administrarea activatorilor de fermentaţie; conducerea procesului de fermentare a mustului; întreruperea fermentaţiei pentru vinurile cu rest de zahăr 5.4.3.1. Pregătirea maielei de levuri selecţionate Suşele / tulpinile pure de levuri selecţionate pe care vinificatorii le procură, trebuie înmulţite pentru a se obţine culturile starter sub formă de "maiele active" de levuri, cu care se însămânţează mustul. Operaţia se face cu circa o săptămână înainte de începerea campaniei de vinificare a strugurilor, pentru a se putea însămânţa cu levuri selecţionate primele cantităţi de must obţinute. Modul de lucru. Pregătirea culturilor de levuri selecţionate sub formă de maiele active, comportă două etape: etapa de laborator şi etapa de producţie. în prima etapă, tulpinile pure de levuri se înmulţesc pe un mediu de cultură steril, constituit din mustul de struguri cu 15-17% zaharuri şi pH 3,5-4,0. în acest scop se recoltează circa 10 kg de struguri sănătoşi şi bine maturaţi, care se zdrobesc în condiţii de laborator şi se obţine mustul. Din mustul rezultat se iau 5 litri şi se sulfitează cu 10 mg/l S02. După limpezire, mustul se repartizează în 5 flacoane de sticlă a un litru, curate şi clătite în prealabil cu o soluţie apoasă de S02 concentraţie 1%. Se lasă în fiecare flacon un gol de circa 1/4 şi se astupă cu un dop de vată. Astfel pregătite, flacoanele cu must se introduc într-un autoclav pentru sterilizare la 120°C, timp de 20 min. După sterilizare, flacoanele cu mustul sterilizat se lasă să se răcească. Când temperatura a ajuns la 25°C se poate trece la inocularea mustului cu tulpinile de levuri selecţionate. Preparatul levurian se repartizează aproximativ uniform, în fiecare flacon. Flacoanele însămânţate cu levuri se astupă din nou cu un dop de vată steril şi se trec într-o încăpere curată şi ferită de lumina directă a soarelui. După 24 de ore de la inocularea levurilor, mustul începe să fermenteze. în a doua etapă se realizează cultura starter de levuri selecţionate sub formă de maiele. Pentru aceasta sunt necesari cea 40 litri de must proaspăt, sulfitat cu 20 mg/l S02. După limpezire, mustul se introduce într-o damigeana de sticlă curată, de 50 litri. Peste mustul respectiv se adaugă conţinutul celor 5 flacoane cu levuri aflate în plină activitate de înmulţire. Damigeana se astupă cu un dop de vată steril şi se menţine într-o încăpere uscată, cu posibilităţi de aerisire, la o temperatură de 18-20°C. Peste 2-3 zile mustul se va afla în plină fermentare şi poate servi ca maia pentru însămânţarea mustului din recipienţii de fermentare. Pentru menţinerea culturilor de levuri selecţionate (cuibului de levuri) pe toată durata campaniei de vinificaţie, pe măsură ce maiaua se consumă, în damigeana se adaugă noi cantităţi de must proaspăt, sulfitat cu 20 mg/l S02 şi limpezit prin decantare. Sistemul industrial de praparare a maielei. în unităţile mari de vinificaţie se folosesc instalaţii speciale pentru prepararea maielei de levuri selecţionate (figura 5.27). 324
TRATAT DE VINIFICAŢIE
-*- Abur fierbinte
Figura 5.27. Schema instalaţiei pentru pregătirea maielei de levuri selecţionate
Instalaţia este formată din 3 recipiente cilindrice din inox sau material plastic, capacitate 300-350 litri. Recipientul superior A serveşte la sterilizarea mustului şi este prevăzut cu o serpentină prin care se introduce alternativ abur fierbinte sau apă pentru răcirea mustului sterilizat. La bază, recipientul respectiv este prevăzut cu două robinete prin care se face legătura cu celelalte recipiente B, şi B2. Recipientele B, şi B2 sunt echipate cu pâlnii de fermentare. Instalaţia se foloseşte astfel: mustul sulfitat şi limpezit se introduce în recipientul A unde este sterilizat. După răcirea sa, se deschide robinetul către unul din cele două recipiente B, şi B2, care se umple cu must sterilizat până la 3/4 din capacitatea lui. Mustul este apoi inoculat cu levurile selecţionate. Când densitatea mustului intrat în fermentaţie a ajuns la 1,030 înseamnă că maiaua de levuri selecţionate este gata şi poate fi folosită. Concomitent cu folosirea maielei din primul recipient, se introduce must sterilizat în al doilea recipient şi se inoculează cu levurile selecţionate. In acest fel, tot timpul campaniei de vinificaţie se asigură maiaua de levuri selecţionate necesară. Pregătirea maielei din levurile locale. în lipsa culturilor de levuri selecţionate, se pregăteşte maiaua de levuri locale (levurile valoroase din microbiotă epifită a strugurilor). Se procedează în felul următor: - Cu câteva zile înainte de începerea vinificaţiei se recoltează circa 10-15 kg de struguri sănătoşi şi bine maturaţi de la soiurile care predomină în podgorie. Strugurii sunt desciorchinaţi, apoi zdrobiţi în condiţii de laborator, iar mustuiala rezultată este sulfitată cu o doză mare de S02 (30 mg/kg). Mustuiala astfel obţinută, va conţine rasele de levuri locale şi în special levurile Saccharomycetae rezistente la S02. - Separat, din strugurii aceluiaşi soi, se realizează mustul care urmează să fie folosit ca mediu pentru înmulţirea levurilor. Mustul obţinut este sulfitat cu 10 mg/l S02 şi limpezit. După limpezire este introdus într-o damigeana curată de sticlă, până la 1/4 din volumul acesteia. Damigeana se astupă cu un dop de vată steril şi se ţine într-un spaţiu obscur, bine aerisit, la temperatura de 18-20°C. După 1-2 zile, mustul va intra în fermentaţie. - Urmează introducerea mustuielii sulfitate care conservă rasele locale de levuri, în mustul intrat deja în fermentaţie, până când nivelul lichidului din 325
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
damigeana ajunge la 3/4 din volumul acestuia. Prin adausul treptat de mustuială sulfitată, se îndepărtează levurile sălbatice (apiculate din biota epifită) şi se favorizează rămânerea în must numai a levurilor Saccharomycetae cu însuşiri valoroase. Când întreaga masă de mustuială din damigeana se află în plină fermentaţie, maiaua de levuri locale se consideră realizata şi poate fi trecută la înmulţire pentru a se putea administra în vasele de fermentare. . 5.4.3.2. Umplerea vaselor de fermentare cu must Fermentarea mustului se face în budane de stejar, capacitate 2000-10000 litri; cisterne din beton cilindrice, cu suprafaţă mare de pierdere a căldurii prin . iradiere, capacitate 10-25 tone; cisterne din inox verticale capacitate 20-25 tone, cu echipamente de răcire a mustului în timpul fermentaţiei; cisterne din polistif orizontale, capacitate 2-15 tone. Mustul limpede la care s-au aplicat eventualele corecţii de compoziţie, este introdus cu pompa în recipientele de fermentare. Umplerea recipienţilor cu must nu se face complet, lăsându-se la fiecare "golul de fermentare'" în care se adună spuma rezultată prin degajarea de C02. Golul de fermentare reprezintă 10-20% din capacitatea recipientului, socotit după adausul maielei de levuri selecţionate; 10% la vasele mici de fermentaţie, 15-20% la cisterne. Se evită astfel revărsarea spumei şi a mustului din vas, în timpul fermentaţiei. Pentru izolarea mustului din vasele de fermentare de contactul cu aerul, vasele sunt echipate cu pâlnii de fermentare (fierbători sau alte dispozitive similare) (figura 5.28). Pâlniile de fermentare sunt confecţionate din lut ars, aluminiu, material plastic şi sunt fixate în vrana vasului prin intermediul unor manşoane din cauciuc sau din plută. Pentru o mai bună etanşeitate, se parafinează sau se lipeşte de jur împrejurul vranei o pastă de lut argilos. în pâlnia de fermentare se introduce apă, apoi se pune capacul pâlniei, creindu-se astfel o supapă hidraulică ce împiedică pătrunderea aerului în Figura 5.28. Fixarea pâlniei de fermentare recipient şi în acelaşi timp permite la vase degajarea C02 care se formează la fermentarea mustului. Prin folosirea pâlniilor de fermentare, se menţine în interiorul vasului o atmosferă permanentă de C02. Prin aceasta se limitează oxidarea acidului sulfuros din masa mustului şi se împiedică formarea unor cantităţi mari de acetaldehidă în vin. 326
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Dioxidul de carbon care rezultă în timpul fermentaţiei, poate fi captat prin intermediul unei instalaţii cu dispozitive de captare montate la fiecare cisternă de fermentare. Prin colectarea C02 se poate organiza tehnologia de prelucrare a strugurilor şi mustului sub atmosferă de C02, în vederea reducerii dozelor de S02 în vinificaţie. 5.4.3.3. Administrarea levurilor selecţionate şi activatorilor de fementaţie însămânţarea mustului cu levuri selecţionate este o măsură tehnologică obligatorie, pentru buna desfăşurare a fermentaţiei alcoolice şi asigurarea calităţii vinurilor. Viteza de fermentaţie se măreşte odată cu creşterea numărului de celule de levuri. Pentru fermentarea completă a zaharurilor din must este necesar un număr mare de levuri/ml de must. La folosirea levurilor selecţionate, trebuie să se respecte două principii: - musturile care se însămânţează cu levuri selecţionate, trebuie să fie deburbate, limpezite şi sulfitate pentru a fi eliminate levurile "sălbatice" şi alte microorganisme nedorite; - levurile selecţionate trebuie adăugate în cantităţi suficiente, pentru a se asigura de la început numărul necesar de celule de levuri selecţionate (IO8 celule/ml), care să domine levurile din microflora spontană. Nerespectarea acestor principii, face lipsită de eficienţă acţiunea levurilor selecţionate. Mult mai eficientă este însămânţarea directă a mustului cu preparate de levuri uscate active sau de levuri liofilizate, când se introduce de la început un număr mare de levuri active, în medie 2,5 x 106/ml. Activatorii de fermentaţie. In principiu, mustul obţinut din strugurii maturaţi, trebuie să conţină toate substanţele ce să asigure activitatea levurilor (dezvoltarea levurilor). Substanţa chimică care limitează adesea activitatea levurilor este azotul amoniacal. După circa 36 ore de la declanşarea fermentaţiei, levurile epuizează toată cantitatea de azot amoniacal din must şi se declanşează "foamea de azof. Pentru a se preveni întreruperea fermentaţiei, se foloseşte adausul de activatori sau stimulatori de fermentaţie. Sub termenul de "activatori"" se grupează diferiţi compuşi chimici cu azot şi vitamine, care remediază carenţele mustului determinate de starea fitosanitară a strugurilor; membranele celulare de levuri uscate sau gelul de silice, care adsoarbe şi fixează substanţele inhibitoare de fermentaţie, cum sunt acizii graşi cu catenă mijlocie (C8, C10); levurile inactivate, care cumulează efectul membranelor celulare de levuri şi aportul nutritiv, prin conţinutul lor în azot, vitamine, steroli. O.I.V. autorizează folosirea activatorilor de fermentaţie, la fel şi U.E. (Reglement. 822/1987). Legislaţia noastră prevede folosirea următorilor activatori de fermentaţie: - fosfatul de diamoniu sau sulfatul de amoniu, singuri sau în amestec, în cantitate maximă de 30 g/hl de must; - sulfitul de amoniu sau bisulfitul de amoniu, singuri sau în amestec, în cantitate maximă de 20g/hl de must; 327
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
- tiamina sub formă de diclorhidrat de tiamină, în cantitate maximă de 60 mg/hl de must; - preparatele din membrane celulare de levuri, în limita a 40 g/hl de must. De cele mai multe ori se foloseşte ca activator de fermentaţie fosfatul de amoniu, în doze de 20 g/hl must, ceea ce corespunde la un aport în azot de 42 mg/l. Fosfatul de amoniu favorizează însă apariţia casării fosfato-ferice la vin. Pe de altă parte, contribuie la formarea argininei de către levuri în vin, care alături de uree, reprezintă precursorii carbamatului de etil (compus chimic cu efect cancerigen). Rolul vitaminelor. Pentru activarea levurilor sunt necesare o serie de vitamine, în special tiamina sau vitamina B,. Mustul nu este lipsit de vitamine, cu excepţia celor care rezultă din strugurii mucegăiţi. Vitaminele sunt însă consumate repede de către levuri şi de aceea se recomandă adausul de tiamină în must. Produsul utilizat sete "THIAMOLUL" care este o soluţie nutritivă vitaminizată ce conţine 1,2 g/l tiamină şi 400 g/l sulfat de amoniu. Activatorii de fermentaţie se folosesc, în primul rând, la musturile pentru vinurile albe şi roze. Administrarea lor se face în momentul însămânţării mustului cu levurile. selecţionate, la începutul fermentaţiei, la jumătatea fermentaţiei sau în momentul întreruperii fermentaţiei. Deoarece, de cele mai multe ori nu se cunosc cauzele întreruperii fermentaţiei, cu şanse mari de reactivare a levurilor. 5.4.3.4. Fazele de desfăşurare a fermentaţiei alcoolice Fermentaţia alcoolică nu decurge uniform ca intensitate şi ritm de transformare a zaharurilor de către levuri. Se disting trei etape: faza prefermentativă de multiplicare a levurilor; faza fermentaţiei tumultoase, când multiplicarea levurilor rămâne staţionară; faza fermentaţiei lente, când numărul culturilor vii de levuri începe să scadă. Faza prefermentativă. Durează de la introducerea mustului în vasele de fermentare şi până la degajarea evidentă a C02 din masa mustului (2-3 zile). în această fază, un rol important au enzimele naturale prezente în must: pectolazele, carboxilazele, invertazele, proteazele, oxidazele. Levurile Saccharomycetae adăugate în must prin maiaua de fermentaţie, conţin cantităţi importante de enzime (invertază), 100-300 unităţi/mg de masă levuriană. O unitate de invertază, hidrolizează 1 |xmol de zaharoză/minut, la pH 4,5 temperatura de 25°C. în această fază, mustul începe să se tulbure iar temperatura creşte lent cu 1 3°C. Conţinutul în zaharuri se diminuiază, densitatea mustului începe să scadă şi cu toate că C02 se formează, degajarea sa nu se constata, deoarece se dizolvă în lichid. Treptat, activitatea levurilor se intensifică şi C02 începe să se degaje la suprafaţa mustului, formându-se spuma în golul de fermentare. în faza prefermentativă, levurile se înmulţesc rapid şi ajung deja la 50-100 mii. celule/ml de must. Consumul de zharuri este în medie de 2%. Fermentarea tumultoasă (zgomotoasă). Corespunde fazei în care levurile au activitatea cea mai intensă şi transformă în alcool şi C02 cantităţi mari de zaharuri din must (cea 85% din cantitatea iniţială). Temperatura creşte foarte 328
TRATAT DE VINIFICAŢIE
repede şi depăşeşte uneori 25-30°C. Densitatea mustului scade simţitor (10301020) şi prin degajarea puternică a C02 apa din pâlnia de fermentare bolboroseşte continuu (mustul "fierbe"). Dioxidul de carbon care se degajă, antrenează tulbureala de la fundul vasului către suprafaţa mustului aflat în fermentare. Tulbureala se aglomerează cu timpul şi datorită gravitaţiei începe să se scufunde în masa lichidului; prin aceste ridicări şi coborâri repetate, contactul dintre faza solidă (tulbureală) şi faza lichidă (must) se măreşte, iar procesul de fermentaţie se accelerează. După circa 3-4 zile, în urma descompunerii pectinelor de către enzime, masa de tulbureală de la suprafaţa lichidului îşi pierde consistenţa, se reduce volumul ei şi începe să se depună din nou la fundul vasului. Fermentarea tumultoasă durează 8-14 zile şi chiar mai mult. Cu cât ea se desfăşoară un timp mai îndelungat, la temperaturi de 18-22°C, vinurile rezultate vor păstra mai multe arome de soi. De obicei musturile bogate în zaharuri fermentează mai încet, iar musturile care conţin cantităţi mici de zaharuri fermentează mai repede şi zgomotos. Fermentaţia lentă (liniştită). Datorită alcoolului care se formează, puterea de fermentare a levurilor scade treptat şi metabolizeazâ cantităţi din ce în ce mai mici de zaharuri. Degajarea C02 se încetineşte şi devine aproape imperceptibilă, iar temperatura lichidului scade continuu. Levurile se înmulţesc tot mai greu şi o parte din celule mor. Tulbureala din masa lichidului se depune şi odată cu ea antrenează şi levurile. Ca urmare, vinul începe să se limpezească şi să capete însuşirile lui specifice. La sfârşitul fermentaţiei lente, zaharurile sunt complet epuizate din vin şi densitatea se apropie de 1000-1010. în vinurile bogate în acid malic, slab sulfitate, în această fază de fermentare lentă se poate declanşa descompunerea acidului malic de către bacteriile lactice (fermentaţia malolactică). Procesul este favorizat de creşterea valorii pH-ului şi a temperaturii în masa vinului. 5.4.3.5. Conducerea fermentaţiei alcoolice Ca orice proces microbiologic, fermentaţia alcoolică se impune a fi supravegheată (controlată) şi dirijată, pentru a se desfăşura normal. Controlul fermentaţiei se realizează practic, prin urmărirea evoluţiei temperaturii şi densităţii mustului. Pe baza acestor elemente ce se înregistrează zilnic, se întocmesc graficele de fermentare care trebuie să existe la fiecare vas {figura 5.29). Când procesul decurge normal, curba temperaturii înregistrează un mers lent ascendent, în prima parte a fermentaţiei (faza prefermentativă şi fermentaţia tumultoasă), apoi un mers descendent, uniform, către sfârşitul fermentaţiei. Curba densităţii este descendentă pe tot parcursul fermentaţiei, cu o scădere lentă în faza prefermentativă, urmată de scăderea bruscă în timpul fermentaţiei tumultoase, după care scăderea densităţii este lentă şi uniformă (faza de fermentaţie lentă).
329
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA Figura 5.29. Graficul de fermentare a mustului S/X 19IX 110/X 111 /XIU/ XI U/X 1MIX\ 1S/X\ K/X ] Z 3
i,
5
6
7
0
9
Conducerea fermentaţiei se referă la dirijarea temperaturii, prin răcirea periodică a mustului; limitarea formării spumei de fermentare; reactivarea levurilor în caz de întrerupere a fermentaţiei; reducerea treptată a golului de fermentare la vase. Dirijarea temperaturii. Viteza de fermentaţie este cu atât mai mare, cu cât temperatura este mai ridicată. Fermentaţia se desfăşoară normal la temperaturi cuprinse între 15 şi 20°C. Temperaturile de 15-18°C sunt considerate ideale, deoarece rezultă vinurile cele mai bogate în arome primare de soi şi în esteri etilici ai acizilor graşi. Temperaturile mici de 10-12°C determină o lâncezire a procesului de fermentaţie, iar la 7-8°C fermentaţia încetează. Temperaturile ridicate de peste 20°C, afectează întotdeauna calitatea vinurilor. De aceea, când temperatura mustului aflat în fermentaţie depăşeşte 2022°C se procedează la răcirea lui. Mijloacele de răcire a mustului sunt multiple: - mijloace simple, prin stropirea cu apă a cisternelor metalice şi de polistif la exterior, acoperirea budanelor cu pânză de sac umedă, care se schimbă pe măsură ce apa se evaporă; - tragerea provizorie a mustului aflat în plină fermentaţie, din vasele de mare capacitate în vase mai mici, însoţită şi de o sulfitare uşoară. Prin această fragmentare a masei de must şi de levuri, se atenuează intensitatea procesului de fermentaţie şi temperatura scade; - amestecarea mustului cald în fermentaţie, cu vin nou rece în anumite proporţii; - răcirea mustului, prin circularea lui în schimbătoarele de căldură. Se folosesc în acest scop, următoarele instalaţii de răcire:
330
TRATAT DE VINIFICAŢIE
- instalaţia de recirculare şi răcire a mustului cu Freon-22, debitul maxim 10 mVoră, putere instalată de 15-30 Kw; - refrigeratorul tip RIV care este un vaporizator cu cilindri, având ca agent de răcire amoniacul. Debitul 3 tone must pe oră, putere instalată 40 Kw; - schimbătorul de căldură în contracurent (tub în tub), suprafaţă de răcire 22 m2, debitul maxim 15 tone must pe oră; - răcitorul tubular tip IRN, cu tubulatură orizontală, agentul de răcire fiind apa, debitul maxim 10 tone de must pe oră; - echipamentul cu serpentină de răcire din ţeava de oţel inoxidabil de 20 (25) x 2 mm, montat în interiorul cisternelor de" fermentare, în treimea de mijloc. Echipamentul este racordat la un agregat independent de producere a frigului, 6000 kcal/oră (Nanu I. şi colab., 1994). Consumul maxim de energie 70 kwh. în afară de temperatura care se dezvoltă în masa mustului prin procesul de fermentare a zaharurilor, intervine şi temperatura mediului ambiant (căldura care se acumulează în spaţiile de fermentare, în crame). Căldura care se degajă în timpul fermentaţiei, trebuie evacuată prin sistemele de ventilaţie a aerului, deschiderea uşilor, ferestrelor pe timpul nopţii, pentru pătrunderea aerului mai rece în cramă. Formarea spumei în recipienţii de fermentare. Levurile pot sau nu să formeze spumă la suprafaţa mustului, în timpul fermentaţiei. De aici, categoriile de levuri spumante şi nespumante. Formarea spumei de către levuri este o însuşire controlată genetic şi se datoreşte unor proteine specifice de tipul lectinelor, aflate pe suprafaţa membranelor celulelor de levuri (Masy şi colab., 1992). în cazul levurilor spumante, prezenţa acestor proteine împiedică umectarea celulelor, încât levurile sunt liofobe sau hidrofobe. Ca urmare ele flotează uşor în must şi se adună în cea mai mare parte la suprafaţa mustului. Consecinţa este reducerea capacităţii lor de fermentare. în cazul levurilor nespumante, absenţa proteinelor specifice la suprafaţa celulelor face posibilă umectarea lor, levurile fiind liofobe sau hidrofobe. Ca urmare, gradul de flotabilitate în must este redus şi nu formează spumă la suprafaţa mustului. Sunt mai omogen dispersate în masa mustului şi fac o fermentare mai rapidă. De aceea, prin hibridare genetică se urmăreşte obţinerea tulpinilor de levuri cu capacitate redusă de spumare. Prevenirea formării spumei excesive în recipienţii de fermentare, pentru evitarea pierderilor de lichid prin debordare şi folosirea integrală a capacităţilor de fermentare, se poate face prin următoarele metode: - metode preventive, prin folosirea la fermentare a levurilor cu capacitate slabă de spumare (tulpina de levuri SO-21 selecţionată la Staţiunea viticolă Iaşi), sau prin tratamentul mustului înainte de fermentare cu bentonită şi dioxid de siliciu;
331
C. ŢÂRPEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ____________________________________
- metode curative, prin introducerea în must a substaţelor antispumante din categoria agenţilor tensio-activi, cum sunt polidimetilsiloxanii şi gliceridele, în doze maxime de 0,5-g/hl de must. Folosirea substanţelor antispumante este admisă de către O.LV. Atât polidimetil-siloxanii (PDMS) cât şi gliceridele (mono şi digliceridele acidului oleic) se folosesc pe scară largă în California, pentru prevenirea spumării musturilor în cisternele de mare capacitate. La folosirea digliceridelor, dificultăţile sunt legate de solubilizarea lor în must. Substanţele antispumante dispar din must, după câteva zile de la administrare. De asemenea, sunt eliminate prin filtrarea cu membrane de 0,45 (J.m şi refrigerarea vinului (Caputi M., 1993). întreruperea fermentaţiei. Sunt situaţii în care activitatea levurilor se întrerupe sau stagnează, înainte ca procesul de fermentaţie alcoolică să fie terminat. Cauzele sunt multiple: - ajungerea la un stadiu avansat de anaerobioză în masa mustului, când levurile, din lipsa oxigenului îşi întrerup activitatea. Pentru reluarea fermentaţiei este nevoie de o aerare uşoară a mustului prin remontare, sau agitarea depozitului de la fundul vasului cu un agitator electric cu palete; - creşterea concentraţiei alcoolice în mediul de'fermentare (peste 12% voi. alcool) în cazul mustului bogat în zaharuri. Reluarea fermentaţiei se poate face prin însămânţarea masivă cu levuri alcooligene din specia Saccharomyces oviformis (produsele comerciale UVAFERM-BC şi UVAFERM-HA), sau prin cupajarea cu un must mai sărac în zaharuri. Se recomandă şi folosirea suşelor de levuri selecţionate la I.C.V.V. Valea Călugărească, din specia Saccharomyces ellipsoidens: S-224 cu putere alcooligenă de 15,8% voi. şi Si-5 (Iaşi) cu putere alcooligenă de 14,7% voi. alcool; - epuizarea în scurt timp a mediului de fermentaţie, de factorii nutritivi pentru levuri, cazul musturilor rezultate din strugurii mucegăiţi. Pentru reluarea fermentatei, se administrează activatorii de fermentaţie (sărurile de amoniu, vitaminele); - scăderea bruscă a temperaturii din masa mustului aflat în fermentaţie (57°C). In acest caz, se adaugă must cald, aflat în plină fermentaţie; - prezenţa în must a reziduurilor de pesticide (fungicide de sinteză) care împiedică declanşarea fermentaţiei alcoolice de către levuri. Indiferent de situaţiile care se ivesc, reluarea fermentaţiei întrerupte la vase, trebuie sa se facă în timpul campaniei de vinificatie şi nu mai târziu. Stagnarea de lungă durată a fermentaţiei, îngreunează reactivarea levurilor care intră în procesul de autoliză, iar vinul devine un mediu prielnic pentru bacteriile nedorite (acetice, lactice, propionice). Reducerea golului de fermentare la vase. La sfârşitul fermentaţiei tumultoase, golul de fermentare la vase trebuie redus, la cel mult 5% din capacitatea vasului. Aceasta, pentru a se limita suprafaţa de contact a vinului cu aerul şi a preveni infecţiile cu microorganismele nedorite (bacteriile acetice, mucegaiurile). Pentru reducerea golului de fermentaţie la vase, se foloseşte vinul nou deja format. 332
TRATAT DE VINIFICAŢIE
5.4.3.6. Procedeele tehnologice de fermentare Acestea au evoluat, de la fermentaţia spontană necontrolată a mustului, la fermentaţia provocată şi dirijată prin intermediul levurilor selecţionate extrem de specifice. în ultima vreme, tehnologiile de fermentare s-au îmbunătăţit, prin generalizarea maceraţiei peliculare prefermentative şi a fermentaţiei prin macerarea carbonică a strugurilor. Fermentarea mustului la rece. Anumite suşe de levuri ale genului Saccharomyces, au capacitatea de a se înmulţi la temperaturi joase, de 5-8°C. Acestea sunt denumite levuri criotolerante şi aparţin speciei Saccharomyces uvarum. Ele produc în vin mai mult glicerol şi arome de fermentaţie, în special acetat de izoamil cu miros de banane şi acetat de fenil-2-etanol cu miros de trandafir (Giudici P. şi colab., 1995). Dau vinuri mai acide, deoarece levurile criofile sintetizează acid malic şi acid succinic. Au fost selecţionate multe suşe de levuri criofile, cum este suşa de levuri uscate active UVAFERM-CU2. Folosirea levurilor de fermentaţie şi de limpezire. Microbiologii de la Universitatea din Reims-Franţa au testat activitatea pectolitică a levurilor din specia Saccharomyces uvarum, izolate din vinurile de Champagne şi au identificat o suşă care posedă toate cele trei enzime care depolimerizează pectinele din must (pectin-metilesteraza, poligalacturonaza şi pectin-liaza). Suşa de levuri respectivă este comercializată sub denumirea de FERMOL C-94 sau simplu, clariflant C-94. Activitatea optimă se desfăşoară la valorile de pH cuprinse între 3 şi 4, enzima poligalacturonaza (PG) producându-se atât în condiţii aerobe cât şi anaerobe. Prin folosirea acestei suşe de levuri, se poate renunţa la preparatele enzimatice adăugate la fermentare. Folosirea levurilor de tip "starter". Acestea sunt levuri lipsite de specificitate şi au rol să demareze fermentaţia, după care locul lor este luat de levurile cu acţiune specifică. Se folosesc în tehnologiile speciale de producere a vinurilor spumante, prin fermentarea vinurilor în acratofoare. Folosirea levurilor peliculare. Astfel de levuri se folosesc în tehnologiile de producere a vinurilor de tip oxidativ, cum sunt vinurile de Xeres-Spania, JuraFranţa, Sherry-Australia. Sunt levuri facultativ peliculare, capabile să dezvolte la suprafaţa vinului o peliculă formată dintr-un amestec de specii de levuri, în care predomină levurile alcooligene din speciile Saccharomyces cerevisiae şi Saccharomyces bayannus (oviformis). După terminarea fermentaţiei alcoolice normale, aceste levuri trec în stare peliculară, când pot fixa direct azotul din aer şi desfăşura o puternică activitate oxidativă. Prin oxidarea alcoolului etilic în proporţie de 0,3-1,2%, rezultă cantităţi mari de acetaldehidă în vin (198-370 mg/l). Alături de acetaldehidă se formează şi cantităţi apreciabile de acetali (1648 mg/l) şi de esteri (250-369 mg/l), care dau vinurilor un gust şi miros caracteristic. In cadrul I.C.V.V. Valea-Călugărească, au fost selecţionate suşele de levuri peliculare autohtone: Gros-gofrat, Subţire-gofrat şi Saccharomyces oviformis-231 care se folosesc în vinificaţie (Lepădatu V. şi colab., 1974). Astfel de levuri s-au 333
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
selecţionat şi în centrul viticol Ciumbrud, unde s-au obţinut primele tipuri de vin pelicular prin maturirare biologică în localuri neîncălzite. (Csâvossy Gh., 1993). Folosirea levurilor care controlează aciditatea. în timpul fermentaţiei alcoolice se suprapun mai multe procese biochimice: degradarea zahaurilor prin fermentaţia glicero-piruvică la începutul fermentaţiei, după care metabolizarea zaharurilor de către levuri este orientată fie spre formarea alcoolilor, fie spre formarea acizilor (ciclul Krebs). Suprapunerea acestor procese, oferă levurilor aptitudini diferite de degradare a acizilor din must sau de sinteză a unor acizi intermediari, succinic, citramalic). Suşele de levuri Schizosaccharomyces efectuează fermentarea mustului cu degradarea acidului malic, reducând astfel aciditatea vinului; suşele de levuri din genul Saccharomyces au aptitudini de a forma acizi în cantitate de până la 2 g/l de vin, mărind astfel aciditatea vinului. Procedeul tehnologic recomandat. In vederea reducerii excesului de aciditate, după deburbarea mustului, acesta se însămânţează cu levuri din genul Schizosaccharomyces care în decurs de 3-4 zile reduc aciditatea malică cu până la 7-8 g/l. Odată eliminat excesul de acid malic, se face însămânţarea cu levuri Saccharomyces cerevisiae în doze de 20 g/hl pentru a se instala fermentaţia alcoolică normală. Pentru conservarea acidităţii mustului, se recomandă centrifugarea acestuia în vederea eliminării levurilor Schizosaccharomycetae şi instalarea levurilor din genul Saccharomyces care conservă acidul malic. Fermentaţia "super-quatre" (supra-patru). Acest procedeu de fermentaţie a fost iniţiat în Franţa de către Semichon L. (1926). Constă din introducerea în mustul supus fermentării, de vin nou, astfel că în mediul de fermentaţie să existe de la început o concentraţie alcoolică de 4% voi. alcool. în acest fel, levurile apiculate slab alcooligene sunt eliminate din procesul de fermentaţie, iar transformarea zaharurilor din must se realizează numai de către levurile Saccharomycetae, Procedeul de fermentaţie "supra-patru" s-a folosit multă vreme în vunificaţie, până când s-au generalizat tehnologiile de fermentare bazate pe culturile de levuri selecţionate. Maceraţia peliculară prefermentativă. Este un procedeu tehnologic nou, pentru îmbunătăţirea calităţii vinurilor albe şi roze. După ce strugurii sunt zdrobiţi şi desciorchinaţi, mustuiala este sulfitată uşor cu 3-5 g/hl S02 şi supusă unui proces scurt de macerare (8-12 ore), înainte de declanşarea fermentaţiei alcoolice. Maceraţia se face în căzi sau cisterne la temperatura mediului ambiant de 1518°C. în acest timp mustul extrage din pieliţe aromele primare, polizaharidele, vitaminele, taninurile fine, substanţele minerale şi alte componente. Se obţin vinuri cu multă fructuozitate (arome de soi specifice) şi extractive. Fermentaţia prin maceraţia carbonică. Procedeul constă din fermentarea strugurilor întregi (nezdrobiţi sau parţial zdrobiţi) în cisterne speciale închise, sub atmosferă permanentă de C02 (Flanzy M., 1935). în aceste condiţii lipsite de oxigen, strugurii suferă o fermentaţie intracelulară prin acţiunea enzimelor 334
TRATAT DE VINIFICAŢIE
conţinute în boabe şi ca urmare pieliţele se distrug (se destramă). Mustul eliberat din boabe intră în stăpânirea enzimelor, care îşi procură de astă dată energia necesară prin descompunerea zaharurilor. Are loc o fermentaţie anaerobă, fără intervenţia levurilor, cu formarea alcoolului etilic şi a unor cantităţi mari de glicerol. în timpul maceraţiei carbonice are loc şi transformarea parţială a acidului malic în acid lactic şi C02, precum şi hidroliza pectinelor. 5.4.3.7. Buchetul de fermantaţie a vinului în timpul fermentaţiei alcoolice se formează ca produşi secundari de metabolism ai levurilor, o serie de compuşi volatili care alcătuiesc buchetul de fermentaţie a vinului. Astfel de compuşi sunt următorii: alcooli superiori volatili, alcooli aromatici volatili, acizi graşi volatili, aldehide şi esteri volatili, compuşi sulfuroşi volatili. Buchetul de fermentaţie se întâlneşte numai la vinurile tinere şi se evidenţiază prin senzaţia organoleptică de fructuozitate şi prospeţime. în perioada de maturare a vinului, buchetul de fermentaţie dispare ca urmare a hidrolizei esterilor acizilor graşi. Alcoolii superiori volatili. Principalii alcooli superiori care se formează în timpul fermentaţiei alcoolice sunt următorii: 2-metilbutanol (alcoolul amilic), 3metilbutanol (alcoolul izoamilic), 2-metilpropanol şi 2-feniletanol. Concentraţiile lor în vin depăşesc 50 mg/l şi sunt suficiente pentru a fi perceptibili la degustare. Alcoolii amilic şi izoamilic care sunt izopentanoli, în cantităţi mari, imprimă vinului arome cu nuanţe dezagreabile de "fuzel" sau "amilice". Un loc aparte ocupă 2-feniletanolul cu notă aromatică de trandafir şi 2metilpropanolul cu aromă de "vinozitate". Suşele de levuri din specia Saccharomyces cerevisiae varietatea Uvarum, se evidenţiază prin producerea unor cantităţi mari de 2-feniletanol. Alţi alcooli superiori care se mai formează în timpul fermentaţiei alcoolice, sunt: propanolul, izobutanolul şi hexanolul. Deşi sunt prezenţi în cantităţi semnificative de 10-80 mg/l, nu joacă rol important în exprimarea buchetului de fermentaţie, deoarece pragul de percepţie olfactivă a lor este foarte ridicat (800 mg/l pentru propanol). Formarea alcoolilor superiori este favorizată de gradul de limpezire a mustului, insuficienţa azotului amoniacal pentru levuri şi temperaturile ridicate la fermentaţie. Alcoolii aromatici volatili. Se formează în cantităţi mici: 2-feniletanolul (10-75 mg/l), para-hidroxifenil-etanol (15-45 mg/l), alcoolul benzilic (<5 mg/l) şi alcoolul p-indoliletilic (
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
23-29 mg/J, acidul propionic 10-15 mg/l, acidul caprilic 7,5-9,4 mg/l, acidul hidroxicaproic 6-9 mg/l,acidul butiric 1,5-2,5 mg/l, acidul valerianic 0,5-1,0 mg/l. Contribuţia lor la formarea buchetului de fermentaţie a vinului este foarte redusă. Aeraţia mustului în timpul fermentaţiei favorizează formarea acizilor graşi volatili. Aldehidele. Prin fermentaţia alcoolică se formează în vin o serie de aldehide saturate care influenţează negativ aroma de fermentaţie, deoarece contribuie la reducerea fructuozităţii şi prospeţimii vinului. In cantitate mare se formează acetaldehida (25-40 mg/l) a cărei prag de percepţie olfactivă este mult mai mic decât a acidului acetic, încât se face simţită foarte uşor în vin. Ei se datorează nuanţa de arome oxidate şi de "răsuflat" la vinurile tinere. Alte aldehide superioare care se formează în cantităţi mici, fără să aibă un rol hotărâtor în formarea buchetului de fermentaţie a vinului, sunt următoarele: aldehida piruvică 16,7-24,7 u\g/l în vinurile albe şi 158-255 |0.g/l în vinurile roşii; glioxalul 7,8-9,2 (ig/1 în vinurile albe şi 114-137 (Xg/1 în vinurile roşii; izovaleraldehida 0,7-5,4 jag/1 în vinurile albe şi 9-11 p.g/1 în vinurile roşii; izobutiraldehida 1,5-1,5 (O.g/1 în vinurile albe şi 3,5-4,0 (ig/1 în vinurile roşii (Guillon Isabelle, Bertrand A., 1992). în general, datorită activităţii reducătoare a levurilor, aldehidele sunt transformate în alcooli, încât vinurile tinere conţin cantităţi mici de aldehide. Esterii etilici ai acizilor graşi. Aceştia sunt esteri neutri volatili, care se formează pe cale biologică în prima parte a procesului de fermentare (până la 4% voi. alcool). Cel mai important este acetatul de etil (CH3-COO-CH2-CH3), care în mod normal se formează în cantităţi mici, de numai 30-50 mg/l. Pragul de percepţie olfactivă este ridicat şi începe de la 180 mg/l. Imprimă gustul şi mirosul de oţetit, încât influenţează negativ asupra buchetului de fermentaţie a vinului, atunci când se formează în cantitate mare! Esterii volatili ai alcoolilor superiori. Se formează în a doua parte a procesului de fermentaţie (8-10% voi. alcool) şi sunt cei mai importanţi compuşi volatili care alcătuiesc buchetul de fermentaţie al vinului. Aceştia sunt: acetatul de propil 0,2-0,3 mg/l, acetatul de izobutil 0,1-0,3 mg/l, acetatul de fenil 0,2-0,6 mg/l, acetatul de hexil 0,06-0,4 mg/l, caproatul de etil 0,6-1,4 mg/l, lauratul de etil 0,08-0,25 mg/l etc. Se evidenţiază prin aromele de fructe pe care le imprimă vinului (cazul acetatului de izobutil, cu aromă de banane), şi aromele de iarbă crudă (verde). Compuşii sulfuroşi volatili. Levurile formează în timpul fermentaţiei alcoolice numeroşi compuşi sulfuroşi volatili, responsabili de cele mai multe ori de mirosurile dezagreabile din vin. Dintre compuşii sulfuroşi uşori (punctul de fierbere mai mic decât al apei), menţionăm: hidrogenul sulfurat, cu miros de ouă clocite; sulfura de carbonil, cu miros de eter; bisulfura de carbon, cu miros de cauciuc; metil şi etil tiolii, cu gust de humină. Apariţia lor în vin este determinată de turbiditatea mustului trecut la fermentare.
336
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Dintre compuşii sulfuraşi, cu punctul de fierbere mai mare decât al apei, menţionăm: metionatul de etil, cu aromă de ananas; 2-metil-tiofan-3-onă, cu aromă de pâine coaptă; metionolul, cu miros de varză călită; 2-metil-tioetanolul, cu aromă de fasole verde; metional, cu miros de cartofi prăjiţi; 2-mercaptoetanolul, cu miros de pasăre. Pragul de percepţie olfactivă a lor, este ridicat. 5.5. FERMENTAŢIA MALOLACTICĂ A VINULUI După terminarea fermentaţiei alcoolice sau cu puţin timp înainte de sfârşitul acesteia, în vin se declanşează o a doua fermentaţie aşa zisă secundară, cunoscută sub denumirea de fermentaţie malolactică (FML). Sub acţiunea bacteriilor lactice, acidul malic este transformat în acid lactic şi dioxid de carbon, după următoarea reacţie globală: HOOC-CH2-CHOH-COOH -------- > CH3-CHOH-COOH + 1 g acid L (-) malic
0,670 g acid L (+) lactic
C02î
0,330 g dioxid de carbon
Această transformare a unui acid dicarboxilic relativ puternic, într-un acid monocarboxilic mai slab, are ca rezultat principal reducerea acidităţii totale a vinurilor cu până la 1-2 g/l exprimată în acid sulfuric şi ridicarea valorii pH-ului. Ca urmare, vinurile tinere din "crude" cu aciditate malică pronunţată şi nematurizate, devin mai armonioase la gust şi capătă totodată stabilitate biologică faţă de bacteriile lactice. Fiind vorba de un proces de dezacidificare naturală a vinului, vinificatorii folosesc deseori sintagma: "drojdiile (levurile) fac vinul, iar bacteriile îl distrug'. Oportunitatea fermentaţiei malolactice. Eliminarea acidului malic din must şi vin pe cale biologică este un proces normal, obligatoriu pentru vinurile roşii şi pentru vinurile albe de înaltă calitate, deoarece contribuie la finisarea lor. La vinurile albe, fermentaţia malolactică este mai puţin frecventă din cauza dozelor mari de S02 folosite la prelucrarea strugurilor şi a valorilor scăzute ale pH-ului vinului (2,9-3,2) care nu favorizează activitatea bacteriilor lactice (Ţârdea C, 1966). în cazul vinurilor roşii, fermentaţia malolactică însoţeşte adesea fermentaţia alcoolică, deoarece la tragerea vinului de pe boştină populaţia levurilor se află în descreştere iar valorile pH-ului ajung până la 3,4-3,5, încât bacteriile malolactice pun repede stăpânire pe vin. Fermentaţia malolactică are o triplă influenţă asupra vinului: reducerea acidităţii totale, stabilizarea biologică şi modificarea însuşirilor organoleptice. Pentru vinurile cu exces de aciditate, fermentaţia malolactică este benefică şi cunoscută ca fiind primul act din procesul de maturare a vinului. La vinurile cu aciditate mică, cum sunt cele care se obţin în podgoriile din sudul ţării, fermentaţia malolactică nu este dorită fiind necesară conservarea acidului malic din vin.
337
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Neajunsurile fermentaţiei malolactice: pierderea fructuozitâţii şi prospeţimii vinului; o uşoară creştere a acidităţii volatile; uzura rapidă a vinului, cu modificarea însuşirilor organoleptice, prin formarea acetoinei şi diacetalului (Radier F., 1963). Bacteriile malolactice pot să atace şi alţi compuşi chimici din vin: zaharurile, acidul citric, acidul tatric, glicerolul etc, cauzând astfel alterarea vinului. De aici necesitatea realizăriii unei fermentaţii malolactice sănătoase, care să ducă numai la degradarea acidului malic din vin. Speciile de bacterii lactice atacă compuşii chimici din vin, la anumite valori ale pH-ului denumite "praguri de atac"; fiecare specie, cunoaşte un prag de atac pentru acizi şi un prag de atac pentru zaharuri. 5.5.1. Bacteriile malolactice Multă vreme activitatea bacteriilor malolactice în vin a trecut neobservată, deoarece este mascată de activitatea levurilor. în urma cercetărilor efectuate de către Muller-Thurgau şi Osterwalder (1912-1918) în Elveţia, rolul bacteriilor lactice în procesul biologic de reducere a acidităţii vinurilor a fost pe deplin stabilit. Bacteriile malolactice sunt microorganisme procariote, cu două membrane încât acţionează pozitiv sau negativ la colorarea cu reactivul Gram (se colorează sau nu). Variaţiile morfologice între specii sunt mici, deosebindu-se două grupe distincte de bacterii malolactice: formele sferice (coci) şi formele de bastonaşe (bacterium) în grosime de 0,7- 1,3 \i. Figura 5.30. Bacteriile malolactice izolate Trăiesc în grupe de 2-4 celule, altele din vinul de Aligote, din podgoria laşi izolate, formând uneori lanţuri sinuoase (ŢârdeaC., 1966) (figura 5.30). Toate bacteriile malolactice metabolizează hexozele. După felul în care sunt atacate hexozele de către acestea, se deosebesc: - bacterii homofermentative, care prin metabolizarea hexozelor formează numai acidul lactic; - bacterii heterofermentative, care pe lângă acidul lactic mai formează şi alţi compuşi (acid acetic, glicerol, etanol, manitol, acid succinic etc). O altă clasificare unitară a bacteriilor malolactice din vin, nu se cunoaşte. în tabelul 5.5 este prezentată încadrarea bacteriilor malolactice în cele patru sisteme de clasificare cunoscute în microbiologie: Bergey's Manual, Prevot, Krassîlnikov şi Tesic. Se constată că 4 genuri de bacterii sunt apte pentru descompunerea acidului malic din vin: Pediococcus, Streptococcus, Leuconostoc şi Lactobacillus. 338
TRATAT DE VINIFICAŢIE Tabelul 5.5. încadrarea bacteriilor malolactice din vin, în sistemele de clasificare microbiologice (după Milisavljevic D., 1964) Ordinul
Familia
Tribul
Genul
a. Bergey's Manual (Clasa Schizomycetes Eubacteriales
Lactobacillaceae
Streptococceae
Streptococcus Pediococcus Leuconostoc
Lactobacilleae
Lactobacillus
b. Prevot (Clasa Eubacteriales) Bacteriaies
Bacteriaceae
-
Lactobacillus
Micrococcus
Micrococcaceae
Streptococceae
Streptococcus
c. Krasîlnikov (Clasa Actinomycetes) Coccaceae
Coccaceae
Mycobacteriales
Mycobacteriaceae
-
Streptococcus Lactobacterium
d. Tesic (Clasa Schizomycetes) Eubacteriales
Coccaceae Mycobacteriaceae
-
Streptococcus Lactobacterium
Speciile de bacterii informă sferică: Micrococcus malolacticus (Seifert), Micrococcus acidovorax (Miiller-Thurgau şi Osterwalder), Micrococcus variococcus (Miiller-Thurgau şi Osterwalder), Streptococcus vini (Migula), Micrococcus multivorax (Arena), Streptococcus mucilaginosus var. vini (Luthi), Streptococcus malolacticus var. mucilaginosus (Hochstrasser), Pediococcus vini (Bidan). Speciile de bacterii în formă de bastonaşe. Bacterium gracile (MiillerThurgau), Bacterium gayoni (Miiller-Thurgau şi Osterwalder), Bacterium intermedium (Miiller-Thurgau), Lactobacillus hilgardi (Douglas şi Cress), Lactobacillus fermenţi (Bidan şi Fornachon), Lactobacillus arabinosus (Radier, Vaughn şi Tchelistcheff), Lactobacillus casei (Radier), Lactobacillus buhneri (Henn). Criteriile pentru identificarea speciilor de bacterii sunt următoarele: coloraţia Gram, metabolismul pentozelor, calea de metabolism a hexozelor, izomerii lactici care se formează prin metabolismul hexozelor, pragurile de pH pentru acizi şi zaharuri (tabelul 5.6). Cele mai răspândite în vin, sunt speciile Leuconostoc oenos, Pediococcus vini şi Lactobacillus hilgardi.
339 I
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA Tabelul 5.6. Criteriile pentru identificarea principalelor specii de bacterii malolactice din vin Coci
-
-
-
posibil
imposibil
posibil
Homofermentativ
D (-) şi L(+) 3,0
L(+)
3,4
D (-) şi L(+) 3,4
3,4
D (-) şi L(+) 3,4
3,6
3,0
3,0
3,6
3,2
D (-) şi L(+) 3,8
D(-)
D(-)
3,0
3,0
3,4
Heterofermentativ
Heterofermentativ
Lactobacillus hilgardi
Lactobacillus plantarum
imposibil
Heterofermentativ
Lactobacillus casei
Leuconostoc oenos Pozitivă posibil
Homofermentativ
Izomerii tactici formaţi Pragul de pH pentru acizi Pragul de pH pentru zaharuri
Heterofermentativ
Homofermentativ
Coloraţia Gram Negativă Pozitiva Metabolismul imposibil imposibil pentozelor Calea de metabolizare a hexozelor
Lactobacillus brevis
Bacili
Leuconostoc gracile
Pediococcus vini
Criteriul de identificare
5.5.2. Mecanismul biochimic al fermentaţiei malolactice Ca şi fermentaţia alcoolică, fermentaţia malolactică este un proces biochimic enzimatic. Două enzime utilizează acidul malic ca substrat: enzima malică şi malatdehidrogenaza. Aceste enzime sunt specifice bacteriilor malolactice şi nu sunt conţinute de levuri. Graţie progreselor geneticii moleculare s-au realizat în ultima vreme levurile malolactice, prin transferul de gene de la bacteriile malolactice în genomul suşelor de levuri Saccharomycetae. Gena malolactică nu perturbă fermentaţia alcoolică iar levura este capabilă să convertească acidul malic în acid lactic, în acelaşi timp cu fermentarea zaharurilor. Enzima malică necesită coenzima NAD+, care este redusă conform reacţiei: HOOC-CH2-CHOH-COOH • - ■^^<- - ► CH3-CO-COOH + C02A NAD+
340
NADH + H
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Enzimele diferă prin produşii de reacţie pe care îi catabolizează. Trei mecanisme de reacţie sunt posibile: l.Acidmalic ------- ►acid oxalacetic—► acidpiruvic --------► acid lactic 2. Acid malic ------------------------------- ► acid piruvic -------► acid lactic 3. Acid malic --------------------------------------------------------- ► acid lactic Transformarea acidului malic prin stadiul de acid oxalacetic are loc prin intermediul malatdehidrogenazei, în prezenţa difosfo-adenin-nucleotidei (NAD+) ca transportor de hidrogen. Etapele succesive imaginate de către Jerchel D. şi colab., (1957) sunt următoarele: HOOC-CH2-CHOH-COOH « Acid malic
NAD+
» HOOC-CH2-CO-COOH + NADH2 Acid oxalacetic
B-decarboxilaza ^ nii nr. mriu HOOC-CH2-CO-COOH « —► CH3-CO-COOH Acid oxalacetic - C02 Acidpiruv.c NADK, CH CHOH COOH + CH3-CO-COOH enaza * 3Lactodehidr Acid piruvic ac o e 1 rogenaza AcJd D ^ ^ L ^ lactJc
NAD
Trecerea acidului malic direct prin stadiul de acid piruvic are loc prin intermediul enzimei malice, în prezenţa coenzimei NAD+ şi a ionilor de Mn2+. Etapele succesive imaginate de către Korkes del Campillo A. şi Ochoa S (1950) sunt următoarele: HOOC-CH2-CHOH-COOH „ ' " -► CH3-CO-COOH + NADH2 Acid malic - C02; - 2 H Acid piruvic CH,-CO-COOH ------------- NADHj----------^ CH3-CHOH-COOH + > .... . Lactodehidrogenază A ..-., N . T" ,.*., .. 6 Acid piruvic Acid D (-) şi L (+) lactic Cel de al treilea mecanism de transformare a acidului malic direct în acid lactic este mai puţin cunoscut. Enzima care catalizează procesul de transformare este denumită enzima malolactică, a cărui existenţă a fost dovedită de către Lonvaud M. şi colab. (1977): HOOC-CH2-CHOH-COOH Acid malic
Enzima malolactică , CH3-CHOH-COOH "
2
Acid L (+) lactic
341
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Din punct de vedere energetic, descompunerea acidului malic în acid lactic este socotită ca o reacţie atermică (exoergonică), ce se poate declanşa fârâ nici un efect util. Potenţialul energetic al acidului lactic este superior celui al acidului malic din care provine: acidul lactic 326 cal./moleculă, iar acidul malic 320 cal ./moleculă. Pentru a face descompunerea acidului malic, bacteriile folosesc ca sursă de energie zaharurile rămase în vin sau substanţele azotate. 5.5.3. Factorii care influenţează fermentaţia malolactică Activitatea bacteriilor malolactice în vin este influenţată de o serie de factori fizico-chimici şi tehnologici, cei mai importanţi fiind următorii: pH-ul vinului, temperatura, gradul de sulfitare al vinului, aeraţia, conţinutul vinului în alcool, polifenoli, zaharuri, aminoacizi etc. Influenţa pH-ului. Declanşarea şi desfăşurarea fermentaţiei malolactice este în mare măsură influenţată de pH-ul vinurilor. Bacteriile lactice se dezvoltă şi activează cel mai bine, la valorile de pH cuprinse între 4,2 şi 4,5. Astfel de valori ale pH-ului nu se întâlnesc la must şi vin. In cazul vinurilor, pH-ul variază între 2,8 şi 3,8. Valorile cuprinse între 2,9 şi 3,2 unităţi pH sunt considerate ca limite minime pentru declanşarea fermentaţiei malolactice. în literatura de specialitate sunt menţionate şi valori extreme" de pH 2,85 şi 2,75 pentru fermentaţia malolactică la vinurile .din podgoriile Champagne şi Bourgogne; sau de pH 2,5 pentru vinurile de Galicia din Spania. De aici concluzia că, există în natură o adaptare a bacteriilor lactice faţă de aciditatea vinurilor (acidorezistenţă) şi în acest sens are loc o selecţie şi distribuţie ecologică a bacteriilor malolactice. Spre exemplu, la vinurile roşii din podgoria Dealul Mare fermentaţia malolactică este produsă frecvent de coci heterofermentativi, la valori de pH cuprinse între 3,2 şi 3,5 (Klein Angela, 1975). Pentru a se favoriza declanşarea fermentaţiei malolactice la vinurile cu valoarea pH-ului < 2,9 considerată ca prag minim de la care transformarea acidului malic de către bacterii este posibilă, se recomanda ca vinul să fie în prelabil uşor dezacidificat prin adausul a 50-60 g CaC03/hl de vin. Influenţa temperaturii. Temperatura este hotărâtoare în declanşarea fermentaţiei malolactice; sunt necesare nivele termice de minimum 12-15°C, pentru ca bacteriile malolactice să intre în activitate. Faptul că spre sfârşitul fermentaţiei alcoolice masa vinului este caldă, bacteriile malolactice se înmulţesc rapid şi pun stăpânire pe vin. Odată fermentaţia malolactică declanşată, ea poate continua şi la temperaturi mai scăzute de 10°C. Nivele termice optime pentru bacteriile malolactice, sunt cele cuprinse între 20 şi 25°C. în toamnele răcoroase, fermentaţia malolactică este lentă şi durează 3-4 săptămâni. Desfăşurarea fermentaţiei malolactice la temperaturi mai scăzute este de dorit, deoarece bacteriile atacă de preferinţă acidul malic şi mai puţin sau deloc zaharurile, acidul citric sau glicerolul din vin. Ca urmare, calitatea vinurilor nu este afectată prin creşterea acidităţii volatile (formarea de compuşi noi volatili).
342
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Influenţa sulfitarii. Bacteriile malolactice sunt foarte sensibile la acţiunea anhidridei sulfuroase. Efectul inhibitor al S02 se manifestă atât asupra înmulţirii bacteriilor, cât şi al activităţii lor. Cercetările au arătat că anhidrida sulfuroasă inhibă bacteriile malolactice, începând cu dozele de 3-5 g/hl S02 (Radier F., 1963). Dozele de 10 g/hl întârzie declanşarea fermentaţiei malolactice în vin cu câteva săptămâni, uneori până în primăvară, iar dozele mai mari de 15 g/hl elimină în totalitate activitatea bacteriilor malolactice. Efectul de inhibare al S0 2 este mai puternic asupra bacteriilor Lactobacillus sp., decât asupra lui Leuconostoc oenos (Delfini C, Morisiani M.G., 1992). S-a constatat o corelaţie directă între pH-ul vinului şi doza de anhidridă sulfuroasă. La vinurile foarte acide (pH 2,8-2,9) fermentaţia malolactică este împiedicată să se desfăşoare la doze de 50 mg/litru S02 total, pe când la vinurile cu aciditate mică (pH 3,85) fermentaţia malolactică are loc chiar la doze de 100 mg/litru S02 total (Ţârdea C, 1966). De aici concluzia că, sulfitarea vinurilor cu doze mari de S02 se poate face, numai după ce fermentaţia malolactică a avut loc. Influenţa aeraţiei. Bacteriile malolactice sunt facultativ anaerobe şi par să fie indiferente faţă de acţiunea oxigenului din aer, în timp ce prezenţa C02 în concentraţie mică este favorabilă. Anaerobioza favorizează în toate cazurile înmulţirea bacteriilor malolactice (Fell G., 1964). Totuşi practica a demonstrat că o aeraţie uşoară a vinurilor noi, facilitează declanşarea şi desăvârşirea mai rapidă a fermentaţiei malolactice. Valorile potenţialului redox al vinului, favorabile bacteriilor malolactice, sunt cuprinse între 90 şi 120 mV. Influenţa alcoolului. Etanolul din vin inhibă înmulţirea bacteriilor lactice, dar nu are efect asupra enzimei malolactice. La vinurile cu titrul alcoolmetric ridicat (peste 12% voi. alcool), fermentaţia malolactică se declanşează mai greu. In timpul fermentaţiei alcoolice din cauza etanolului care se formează, majoritatea bacteriilor malolactice dispar; unele din ele, foarte puţine la număr, rezistă şi trec în stare latentă. Singurele suşe mai rezistente la mediul alcoolic, sunt cele care aparţin speciei Leuconostoc oenos. Spre sfârşitul fermentaţiei alcoolice, datorită manoproteinelor şi sterolilor eliberaţi de către levuri, bacteriile malolactice care au supravieţuit încep să se înmulţească şi pun stăpânire pe mediu. Populaţia bacteriană atinge progresiv un nivel de 10 celule/ml de vin, prag de la care fermentaţia malolactică se poate declanşa. Influenţa alcoolului se corelează direct cu aciditatea vinului; pentru aceeaşi aciditate reală, fermentaţia malolactică se declanşează cu atât mai târziu cu cât conţinutul în alcool al vinului este mai ridicat. în literatura de specialitate sunt consemnate următoarele limite privind concentraţia alcoolică a vinurilor: 14,5-16% voi. alcool pentru pH-ul = 3,22 şi 16,1-17,5% voi. alcool pentru pH-ul = 3,85. Influenţa zaharurilor. Prezenţa zaharurilor în vin favorizează activitatea bacteriilor malolactice, deoarece asigură sursa suplimentară de energie de care bacteriile au nevoie. Sunt consumate cu uşurinţă zaharurile: arabinoză, glucoza şi fructoză. Cantităţile necesare de zaharuri sunt foarte mici, în medie 1/10 din cantitatea de acid malic pe care o descompun bacteriile. S-a constatat că vinurile 343
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
care păstrează rest de zaharuri nefermentate (vinurile demiseci), fac mai uşor fermentaţia malolacticâ în comparaţie cu vinurile seci. Influenţa polifenolilor. Taninurile inhibă bacteriile malolactice, în special elagotaninurile extrase din doagele vaselor de stejar (Negre E., 1944). Vinurile păstrate în vase noi de stejar, sunt mai "rezistente" la fermentaţia malolactică. în ceea ce priveşte antocianii (materiile colorante), aceştia nu exercită nici o influenţă asupra bacteriilor malolactice. Adaosul de oenotanin în vin, până la 1,7 g/l nu inhibă activitatea bacteriilor malolactice. In cazul vinurilor albe la care conţinutul în tanin nu depăşeşte 0,5 g/l, nu există riscul ca bacteriile malolactice să fie inhibate datorită acestui factor. Influenţa acizilor aminici. Pentru nutriţia lor, bacteriile malolactice au nevoie de o serie de aminoacizi: acidul glutamic, leucina, valina, arginina, histidina, methionina, serina (Peynaud E., Lafon-Lafourcade Susane, 1964). S-a constatat că musturile de presă care sunt mai bogate în arginina şi alanină, au o predispoziţie mult mai mare la fermentaţia malolactică. Absenţa argininei şi alaninei, determină blocarea activităţii bacteriilor malolactice în vin (Gendron Clair, 1967). Influenţa lizoenzimelor. Lizoenzimele au fost descoperite de către A. Fleming (1921) şi sunt proteine bazice cu puternică acţiune litică faţă de membranele bacteriilor malolactice {Oenococus sp.). Provoacă liza peptidoglicanilor, care sunt constituienţii principali ai membranelor bacteriilor lactice. Prin ruperea membranelor, bacteriile mor, datorită şocului osmotic. Lizoenzimele sunt extrase din albuşul de ouă. Adăugate în vin, blochează fermentaţia malolactică şi contribuie la reducerea dozelor de S02 a cărui acţiune antibacteriană este slabă. Dozele de 200-250 mg/l de lizoenzime sunt suficiente pentru a controla fermentaţia malolactică. O.I.V. a admis încă din 1997 folosirea lizoenzimelor în must şi vin, în doze maxime de până la 500 mg/l Biocenoza bacterii malolactice «_-levuri. Levurile pregătesc mediul *p pentru intrarea în activitate a bacteriilor malolactice. Se crează o anumită biocenoză între bacterii şi levuri, spre sfârşitul fermentaţiei alcoolice. Levurile eliberează în vin substanţele m de creştere de care bacteriile malolactice au nevoie (manoproteine, ^KKK^^^^^^^^^^^KKPWIKKK '"' •' steroli, acizi aminici). Prin examinarea ^ Figura 5.31. - Gruparea bacteriilor microscopică s-a constatat că în jurul malolactice în jurul celulelor de levuri celulelor de levuri, bacteriile (7ardea C, 1966) malolactice se grupează ca şi cum ar fi polarizate (figura 5.31). Vinurile bogate în coloizi eliberaţi de către levuri în timpul fermentaţiei (manoproteine sau glicoproteine), declanşează mai uşor fermentaţia malolactică. Bacteriile din specia Leuconostoc oenos posedă un echipament enzimatic capabil > ■■■.. ■
■
■
'
.
344
'
■
■
■
TRATAT DE VINIFICATIE
să hidrolizeze parţial manoproteinele eliberate de levuri în vin, la sfârşitul fermentaţiei alcoolice, îmbogăţind mediul în factori nutritivi (Guilloux-Benattier Michelleşicolab., 1995). 5.5.4. Conducerea fermentaţiei malolactice Fermantaţia malolactică reprezintă o etapă indispensabilă pentru elaborarea vinului. Ea se declanşează spontan în vin (în special la vinurile roşii), sau este provocată prin însămânţarea vinului cu bacterii malolactice. Populaţia iniţială de bacterii lactice în must, variază între 1,2»102-1,5«103 celule/ml. Marea diversitate a speciilor de bacterii lactice se reduce selectiv în cursul fermentaţiei alcoolice, singurele suşe mai- rezistente aparţinând genului Leuconostoc. După o perioadă de latenţă a cărei durată depinde de numeroşi factori (temperatură, pH, SOz, titrul alcoolic al vinului), intervine o fază secundară de înmulţire a bacteriilor malolactice rămase în vin. Ca urmare, fermentaţia malolactică se declanşează spontan şi durează 7 până la 15 zile. însămânţarea vinului cu bacterii malolactice. Dificultăţile de declanşare a fermentaţiei malolactice sunt legate de existenţa unor populaţii de bacterii lactice indigene, slab viabile în vin. De aici necesitatea de a se însămânţa vinul cu bacteriile malolactice selecţionate, mult mai adaptate la mediul alcoolic al vinului, densitatea bacteriană 4,5»IO5 celule/ml. Prin aceasta se reduce intervalul de desăvârşire a fermentaţiei malolactice şi se realizează o fermentaţie sănătoasă, cu suşele de bacterii dorite. însămânţarea este cu atât mai eficace, cu cât ea se realizează în timp scurt după terminarea fermentaţiei alcoolice. Beneficiind de inerţia termică a cisternelor, se poate realiza fermentaţia malolactică mai uşor, deoarece bacteriile sunt capabile să activeze şi la temperaturi mai joase de 10°C. Pentru însămânţare se folosesc bacteriile malolactice liofilizate, din specia Leuconostoc oenos. Sunt cunoscute pe piaţă suşele: Viniflora oenos, Malolactine-O, Vitilactic-D, Bitec-D şi altele. Astfel de preparate se pot administra direct în vin, fără reactivarea prealabilă a bacteriilor, sau prin reactivarea lor cu must diluat la jumătate cu apă, pH > 3,10. însămânţarea vinului cu bacterii malolactice se face spre sfârşitul fermentaţiei alcoolice, cu doze de 0,5 g/hl bacterii liofilizate. Fiecare suşă necesită condiţii optime de dezvoltare: Suşa de bacterii Viniflora oenos Malolactine-0 Bitec-D Vitilactic-D
PH >3,2 > 2,8-3,1 >3,2 >3,2
SO, total (mg/l) < 25 pentru vinurile albe şi roze < 45 pentru vinurile roşii < 25-30 <30 <50
SO, liber (mg/l) <10 0 0 0
Reuşita fermentaţiei malolactice prin însămânţarea directă cu bacterii liofilizate, depinde de 4 factori: 345
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ___________________________________
- sulfitarea moderată a mustului în timpul vinificării primare, cu doze de 58 g/hl S02, încât vinul să nu conţină mai mult de 40-50 mg/l S02 total la sfârşitul fermentaţiei alcoolice; - folosirea suşelor de bacterii malolactice adaptate tipurilor de vinuri care se obţin în podgorie; - reactivarea prealabilă cu must a bacteriilor liofilizate, înainte de a fi încorporate în masa vinului; - folosirea activatorilor pentru bacteriile malolactice, ca sursă de nutriţie (levuri inactivate + cazeinâ) Folosirea "cuibului" de bacterii malolactice. Reactivarea bacteriilor malolactice liofilizate, sub formă de "cuib" dă cele mai bune rezultate în conducerea fermentaţiei malolactice la vinuri. Realizarea cuibului se face în trei etape succesive şi anume: Prima etapă. Se pregăteşte vinul necesar pentru cuibul de bacterii malolactice. în acest scop, la începutul campaniei de vinificaţie, se alege un must ravac slab sulfitat care, cantitativ să reprezinte circa 5% din volumul de vin ce urmează să fie însămânţat cu bacterii malolactice. Mustul respectiv este trecut la fermentare, cu levuri selecţionate, în vase riguros igienizate, la temperatura de 2025°C. Din momentul în care fermentaţia alcoolică s-a declanşat, se trece la etapa a doua de pregătire a mediului pentru reactivarea bacteriilor malolactice. A doua etapă. Constă în reactivarea bacteriilor malolactice liofilizate. Se pleacă tot de la must ravac slab sulfitat (40 mg/l S02 total), care se diluează la jumătate cu apă caldă pentru a se realiza o temperatură de 20°C. în mustul respectiv se adaugă extract de levuri 2,5 g/l, pentru ajustarea pH-ului la 3,2-3,5. Urmează introducerea bacteriilor malolactice liofilizate, în doze de 2,5 g/litru de must. Pregătirea mediului de reactivare a bacteriilor se face în damigene din sticlă, echipate cu pâlnii de fermentare aseptice. Damigenele sunt ţinute în încăperi aerisite la temperatura de 20°C, timp de 7 zile pentru revitalizarea bacteriilor malolactice. A treia etapă. Realizarea cuibului de bacterii malolactice. După 7 zile, culturile de bacterii malolactice reactivate se introduc în vasul cu vinul pregătit în prima etapă. Introducerea bacteriilor se face atunci când fermentaţia alcoolică a vinului s-a terminat. Este necesară menţinerea temperaturii de 20°C, pentru înmulţirea rapidă a culturilor de bacterii malolactice introduse în vinul respectiv. Urmărirea evoluţiei "cuibului" de bacterii malolactice se face prin dozarea acidităţii totale, de două ori pe săptămână. Folosirea cuibului de bacterii malolactice la însămânţarea vaselor cu vin, se poate face atunci când 2/3 din acidul malic a fost consumat (aciditatea totală a scăzut cu 1-1,8 g/l H2S04). Doza de însămânţare trebuie să reprezinte 0,2% din volumul vasului cu vin. După circa 10 zile de la însămânţarea vinului, fermentaţia malolactică se declanşează. Folosirea culturilor asociate de bacterii şi levuri. Acestea conţin bacterii din speciile Pediococcus vini în proporţie de 42-44% şi Leuconostoc oenos 4851%, la care se adaugă levurile din specia Saccharomyces cerevisiae 5-10%. 346
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Comparativ cu monoculturile de bacterii, culturile asociate s-a constatat că se adaptează mai uşor la aciditatea vinului şi asigură declanşarea fermentaţiei malolactice într-un timp mai scurt (Kvasikov E.J., 1987). Controlul fermentaţiei malolactice. Procesul de fermentaţie malolactică este lent şi scapă de cele mai multe ori neobservat la vinurile roşii de consum curent, deoarece se petrece spre sfârşitul fermentaţiei alcoolice. La vinurile albe şi roşii de calitate, fermentaţia malolactică este mai frecventă primăvara, când temperatura din crame şi pivniţe începe să crească. Degajarea slabă de C0 2 şi ridicarea temperaturii în masa vinului aflat în vase sau cisterne, sunt singurele simptome care indică declanşarea fermentaţiei malolactice. Pentru controlul procesului de fermentaţie malolactică la vinuri se foloseşte metoda de analiză cromatografică (cromatografia pe hârtie sau în strat subţire), prin care se separă acizii tartric, malic şi lactic din vin (Ţârdea C, 1962; Enăchescu Georgeta, 1965). Absenţa acidului malic pe cromatogramă, atestă efectuarea fermentaţiei maloloactice la vinul respectiv.
5.5.5. Realizarea fermentaţiei malolactice cu ajutorul altor microorganisme Metabolizarea acidului malic din vin poate fi realizată şi cu ajutorul altor tipuri de microorganisme: specia de bacterii lactice Lactobacillus plantarum şi specia de levuri Schizosaccharomyces pombe. Fermentaţia malolactică cu Lactobacillus plantarum. Această bacterie lactică, prezentă în must la începutul fermentaţiei alcoolice, s-a constatat că este eliminată foarte repede, prin selecţie naturală, de către Oenococcus oeni (Ribereau-Gayon P. şi alţii, 1998). A fost totuşi selecţionată o suşă/tulpină pentru a fi folosită la fermentaţia malolactică a vinului. Incubarea trebuie făcută în must, înainte de a se declanşa fermentaţia alcoolică, populaţia de bacterii IO6 celule/ml. Acidul malic este transformat, până în momentul când concentraţia alcoolului în vin a atins 4-6% voi. alcool. Fermentaţia malolactică cu Schizosaccharomyces pombe. Această levură posedă o activitate enzimatică malică, ce catalizează reacţia de transformare a acidului malic în acid piruvic: . .., Acid L - malic
^. +
NAD
Schizo ""^* Acid piruvic + C02 NADH + H
+
Această reacţie, contrar celei malolactice este cuplată cu reducerea datorată coenzimei NAD+. Acidul piruvic este preluat în continuare prin metabolismul levurilor Saccharomycetae şi care duce la formararea etanolului. 347
C. ŢARPEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA ____________________________________
Dezacidificarea produsă pe această cale este mai puternică decât cea care se realizează de către bacteriile malolactice, când o moleculă de acid malic este înlocuită cu una de acid lactic (acid mai slab). Folosirea levurilor Schizosaccharomyces nu s-a putut generaliza, deoarece ne se pot usca sau liofiliza. O perspectivă ar fi, introducerea lor în bile de alginat. Institutul Cooperativ al Vinului de la Montpellier a obţinut o suşă Schizosaccharomyces pombe G2, introdusă în bile de alginat care se comercializează. Pentru detectarea prezenţei bacteriilor lactice contaminate în vin, se foloseşte tehnica microscopică bazată pe imunofluorescenţă (utilizarea anticorpilor fluorescenţi). BIBLIOGRAFIE Aigle M., Erbs D., Molie M., 1984 - Some molecular structures in the genome of larger brewing yeast. Americ. Soc. of Brewing Chimists. no. 42, pp. 1-7. Anghel I., Voica C, Toma N., Cojocaru I., 1989 - Biologia şi tehnologia drojdiilor, voi. I, Ed. Tehnică, Bucureşti. Asvâny A., 1971 - A borok biologiai instabilitâsat elâidezo elesztogombak es az azok elleni vedekezes. Acad. Kiado., Kem. Kozl., 36 pp. 149-159. Avramescu Măria, Stoian V., 1975 - Conţinutul în acid piruvic cc-cetoglutaric în must şi evoluţia lui în cursul fermentaţiei alcoolice. Analele I.C.V.V., voi. VI, pp. 511-525. Bălan V., 1977 - Consideraţii asupra mecanizării procesului de scurgere şi presare a strugurilor pentru obţinerea vinurilor albe. M.A.I.A., Centrala Viei şi Vinului, Bucureşti. Bălan V., Chivu C, Savin C, 1992 - Observaţii privind recoltarea mecanizată a strugurilor pentru vin, cu ajutorul maşinei Braud-2720. Rev. Cercet. Agron. în Moldova, voi. 3, pp. 109-114. Barre P., 1980 - Role du facteur Killer dans la concurrence entre souches de levures. Bull. O.I.V., voi. 53/593-594, Paris. Bevan E. A., Makower M., 1963 - The physiological basis of the killer characterin yeasts. Practic. Intern. Genetic, Haga, s.y. II. Bouix Marielle, Busson Claire, Charpentier Monique, Leveau Y.J., Duteutre B., 1997 Practicai application of immunofluorescens for the detection of bacteriales lactics contaminantes in vinification. J. Int. Dci. Vigne et Vin, no.1, pp. 11-22. Carbonneau A., 1989 - Vendange mecanique, baisse de production. Rev. Viticulture, no. 135, pp. 26-27. Ciubucă A., Bîrliga N., Postolache Elena, 1995 - Activitatea dehidrogenazelor din biomasa levuriană şi randamentul energetic al metabolismului glucidelor. Comunicare, Simpoz. Ştiinţific al Fac. de Hortic. din laşi. Csâvossy Gh., 1993 Cercetări privind optimizarea schemei tehnologice de preparare a vinurilor de tip pelicularîn podgoria Alba lulia. Teză de doctorat, Inst. Agron. laşi. Dan Valentina, 1999 - Microbiologia produselor alimentare, voi.II Ed. Alma, Galaţi. Delfini C, Morsiani M.G., 1992 - Rezistance to bacteries sulphur dioxide of malolactic strains of Leuconostoc oenos and Lactobacillus sp. isolated from wines. Rev. Suisse des Alimentes, no. 12, pp. 493-511. Dumitru Mihaela, 1999 - Implicaţiile biotehnologice ale utilizării culturilor selecţionate de drojdii în vinificaţie. Teză de doctorat, Univ. Galaţi. Ferrarini R., Celotti E., Zironi R., Buiatti S., 1995 - Recent advances appeleid in the process offlotation for the clarification of grape must. Journal of Wine research, no. 1,pp. 19-33.
348
TRATAT DE VINIFICAŢIE loniţă Valeria, Dumitru P., Tudorache Aurelia, 1994 - Influenta operaţiunilor de prelucrare a mustului asupra activităţii polifenoloxidazei şi a compoziţiei vinurilor albe. Analele I.C.V.V., voi. XIV, pp. 385-396. Gendron Clair, 1967 - Recherches surla fermentation malolactique. These doct. Univ. de Nantes. Giraudon Silvie, 1994 - Detection de la chaptalisation des vins: constitution d'une base de donnees. Journal Intern, des Sciences de la Vigne et du Vin, no. 1, pp. 47-55. Giudici P., Zambonelli C, Passarelli P., Castellani I., 1995 - Improvement of wine composition with cryotolerant Saccharomyces strains. Americ. Journal of Enol. and Vitic, no. 1,pp. 143-147. Gherghi A., 1999 - Prelucrarea şi industrializarea produselor horticole. Ed. Olimp, Bucureşti. Gomez Benetez J., Grandel Delgado M., Diez Martin J., 1993 - Study ofthe acidification of Sherry musts with gypsum and tartric acid. Americ. Journal of Enol. and Vitic, no. 4, pp. 400-404. Hallef N. J., Craneguy B., Zucca J., Poulard A., 1988 Caracterisation de differentes souches industrielles de levures oenologiques par Ies profils de restriction de leur ADN mitochondrial. Rev. Le Progres Agric. et Vitic, no. 13-14, pp. 328-333. Klein Angela, 1975 - Contribuţii la studiul bacteriilor lactice izolate din vinurile podgoriei Dealul Mare. An. I.C.V.V., vol.VI, pp. 553-562. Lepădatu V., Kontek A., Kontek Adriana, 1974 - Caracterizarea taxonomică şi oenologică a unor drojdii peliculare autohtone. Analele I.C.V.V., voi. V, pp. 613-624. Malik F., Krasny Şt., Minarik E., 1992 - Einsatz immobilisierter Zellen in der Weinbereitung. 1. Teii: Verwendung immobilisierter Hefen bei der primăren Mostgărung. Rev. Die Weinwissenchaft, no.1, pp. 28-31. Milisavljevic D., 1964 Methodes d'isolement de culture et de classification des bacteries malolactiques. Bull. O.I.V., avril, Paris. Moussa I., 1992 - Recherche du mouillage dans Ies vins par spectrometrie de masse des raport isotopiques. F.V. no. 915, O.I.V. Navarre Colette, 1991 - Oenologie, 2-eme edition revue. Tec. et Doc, Lavoisier, Paris. Oancea Ioana, 1974 - Aspecte ale metabolismului unor substanţe nefermentescibile la drojdii, leza de doctorat, Univ. Galaţi. Pilatte E., Nygaard Mai, Gao cai Yun, Krentz Sheri, Power Jennifer, Lagard G., 2000 Etude de l'effet du lysozyme sur differentes souches d'Oenococcus oeni. Applications dans la gestion de la fermentation malolactique. Rev. Frangaise d'Oenologie, no.185, pp.26-29. Popa A., Teodorescu Şt., 1990 - Microbiologia vinului. Ed. Ceres, Bucureşti. Postolache Elene, Ciubucă A., Bîrliga N., 1995 - Evoluţia oxidazelor din must şi vin. Luc Şt. voi. 38, seria Hortic, Univ. Agron. laşi. Remy P. J., Lallement Armelle, 1994 - Levures incluses, developpements et perspectives. Rev. des Oenologues, no. 73, pp. 33-35. Ribereau-gayon P., Dubourdien D., Doneche B., Lonvaud-Funel A., 1998 - Le developpement des bacteries lactiques dans le vin. In Trăite d'Oenologie, 1Mocrobiologie du vin. Edit. Dunod, Paris. Rosini Gianfranco, Ciani Maurizo, 1988 - Caractere killer ed ecologia dei Saccharomyces cerevisiae della vinificazione. ATTI, voi. XI, pp. 311-318. Roşi lolanda, Domizio P., Ferrari S., Zini S., Picchi M., 1999 - Influence de differentes cultures starter de bacteries malolactiques sur la qualite du vin. Rev. Fran. d'Oenologie, no.179, pp.26-29. Segal B., 1984 - Utilajul tehnologic din industria de prelucrare a produselor horticole. Ed. Ceres, Bucureşti. Sîmpetru M., Krusos G., Cojocaru P., 1975 - Agregat pentru separarea mustului prin scurgere gravitaţională şi presare moderată în flux continuu. Rev. Cercetări Agron. în Moldova, nr. 4, laşi.
349
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA Thorton R. J. 1984 - La caracteristique Killer chez Ies levures de vinification pures de Nouvelle-Zeilande et d'Australie. Symp. Intern, sur Ies levures, Montpellier, France. Ţârdea C, 1966 - Studiul fermentaţiei malolactice la vinurile din podgoriile Moldovei. Teză de doctorat, Inst. Agronomic Bucureşti. Ţârdea C, 1996 - Genetica în Oenologie, obţinerea levurilor manipulate. Rev. Hortinform, nr. 1, pp. 29-30. Usseglio-Tomasset L, Bosia D. P., 1992 - La desacidification des mouts selon la methode allemande. Bull. O.I.V., voi. 65/731-732, pp. 5-13. Weber J., Schaeffer A., 1979 - La desacidification des mouts et des vins par le bicarbonate de potassium. Rev. Vigne et Vin, no. 280, France. x x x - Recomandări ale cercetării ştiinţifice în domeniul vinificaţiei. Rezultate obţinute în perioada 1987-1992. A.S.A.S. Bucureşti, Institutul de Cercetări pentru Viticultură şi Vinificatie.
350
TRATAT DE VINIFICAŢIE
_____
.
-. .....................
CAPITOLUL 6 TEHNOLOGIA PENTRU PRODUCEREA ! VINURILOR ALBE ' .,
,
,
■
.........................................................................................................................................................
Vinurile albe au cea mai mare pondere în producţia viti-vinicolă a ţării noastre, dar şi în lume. Se produc într-o gamă foarte largă şi anume: vinuri albe seci de consum curent; vinuri albe de calitate superioară, seci, demiseci, demidulci şi dulci; vinuri albe de calitate cu denumire de origine; vinuri cu denumire de origine controlată şi trepte de calitate. Condiţiile ecologice foarte diferite şi sortimentele de soiuri cultivate, crează posibilitatea obţinerii unor excelente vinuri albe, cum sunt: vinurile albe seci de consum curent şi de calitate din podgoriile Odobeşti, Panciu, Huşi, Iaşi, Drăgăşani, Ştefăneşti-Argeş, Teremia, Diosig, Şimleul-Silvaniei; vinurile albe seci şi demiseci din podgoriile Târnave, Jidvei, Alba-Iulia, Dealu Mare, Coteşti-Vrancea, Măcin-Tulcea; vinurile demidulci şi dulci din podgoriile Cotnari, Murfatlar, Pietroasele, Aiud, Lechinţa etc. Consumatorii preferă tot mai mult vinurile albe de calitate cu tăria alcoolică cuprinsă între 10,5 şi 12,5% voi., culoarea alb verzuie sau galben-pai, gustul răcoritor şi cu multă fructuozitate. în plus, preferă vinurile păstrate în vase de lemn şi maturate/învechite timp de 1-3 ani. Tehnologia de producere a vinurilor albe este cea mai pretenţioasă, deoarece prelucrarea strugurilor trebuie să se realizeze într-un interval cât mai scurt de timp, contactul mustului cu aerul şi părţile solide ale strugurilor trebuie să fie cât mai redus posibil. Orice defect tehnologic cât de mic se evidenţiază în calitatea vinurilor albe, îndeosebi culoarea şi gustul lor. Principiile de bază care trebuie respectate în tehnologia de producere a vinurilor albe, sunt următoarele: transportul strugurilor întregi, la cramă; desciorchinarea facultativă a strugurilor; scurgerea rapidă a mustului; sulfitarea mustului pe măsură ce este extras din struguri; presarea boştinei sau mustuielii adaptată la gradul de maturare a strugurilor şi starea fitosanitară a recoltei; limpezirea riguroasă a mustului; fermentarea mustului cu levuri selecţionate; folosirea preparatelor enzimatice şi activatorilor de fermentaţie; desfăşurarea fermentaţiei la temperaturi joase de 15-18°C. în figura 6.1 este prezentat fluxul tehnologic general, care reprezintă circulaţia materiei prime (strugurilor) în procesul de obţinere a vinurilor albe. 351
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA RECEPŢIA STRUGURILOR
J[ SULFITAREA
" ZDROBIREA ŞI DESCIORCHINAREA
MACERAT IA PELICVLARĂ
. ]
FNZIMA.ITir
1
EVACUAREA CIORCHINILOR COLECTAREA MUSTULUI RAVAC
SEPARAREA MUSTULUI RAVAC
1
PRESAREA BOŞTINEI
EVACUREA TESCOVINEI
—► COLECTAREA
MUSTULUI DE PRESĂ
" SEPARAREA BURBELOR
i—
LIMPEZIREA MUSTULUI
ACTIVATORII DE FERMENTARE
FERMENTAREA MUSTULUI
SEPARAREA DROJDIEI
OBŢINl VINUl MI NOU
• —
LEVURILE SELECŢIONATE
'
Figura 6.1. Fluxul tehnologic de producere a vinurilor albe
în tehnologia de elaborare a vinurilor albe există două tendinţe: - obţinerea vinurilor de tip tehnologic, la care aromele secundare de fermentaţie sunt dominante; - obţinerea vinurilor de tip varietal (soi), la care expresia aromatică este mult mai complexă, incluzând şi aromele primare din struguri. Vinurile de tip tehnologic. La elaborarea acestor vinuri, grija tehnologului este să limiteze la maximum schimburile între must şi părţile solide ale strugurilor. în plus, se procedează la o deburbare severă a mustului. în aceste condiţii se produc cantităţi mari de esteri volatili în vin (arome de fermentaţie). Explicaţia constă în necesitatea levurilor de a-şi sintetiza acizii graşi de care au nevoie, întrucât în mustul deburbat ei lipsesc sau sunt în cantităţi insuficiente (Bertrand A. şi colab., 1987). Eliminarea burbelor fine din must are efecte negative, deoarece ele sunt capabile să fixeze anumiţi metaboliţi toxici de fermentaţie ai levurilor, cum sunt acizii octanoici şi decanoici, care frânează creşterea levurilor şi prelungeşte durata fermentaţiei alcoolice.
352
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Vinurile de tip varietal. Sunt cele mai căutate de către consumatori. Tehnologul urmăreşte de astă dată să pună în valoare expresia aromatică a soiurilor, din care provine vinul. Aceasta se realizează prin macerarea peliculară a mustului şi revelarea precursorilor aromelor cu ajutorul preparatelor enzimatice. Mustuiala lipsită de ciorchini şi uşor sulfitată este pusă sub protecţie de C02 şi lăsată la macerare timp de 10-24 ore, la temperatura de 15-20°C. Mustul se îmbogăţeşte în compuşi aromaţi liberi şi legaţi, din struguri. Pentru revelarea precursorilor aromelor, mustul sau vinul se tratează cu preparate enzimatice pentru hidroliza precursorilor (enzime glucozidazice); sau se folosesc suşele de levuri Saccharomycetae capabile să hidrolizeze precursorii aromelor din struguri. 6.1. TEHNOLOGIA VINURILOR ALBE DE CONSUM CURENT Vinurile de consum curent nu sunt, cum greşit se înţelege uneori, vinuri de calitate inferioară. Ele trebuie să corespundă unor condiţii de calitate care, în general, sunt mai greu de realizat decât la vinurile de calitate superioară. Faptul că se întâlnesc deseori vinuri de consum curent de slabă calitate, aceasta se datoreşte nerespectării normelor tehnologice minime pentru obţinerea acestor vinuri şi anume: - recoltarea strugurilor prea devreme, sau cu întârziere; - neglijarea protecţiei antioxidante a strugurilor şi mustului; - nu se separă mustul pe calităţi, în special cel care rezultă de la presele continui; - limpezirea defectuoasă a mustului, înainte de fermentare; - fermentarea mustului în condiţii tehnologice necorespunzătoare; - lipsa lucrărilor de îngrijire la vinurile tinere. Vinurile de consum curent trebuie realizate ca vinuri seci (lipsite de zaharuri rămase nefermentate), care să fie valorificate în timp scurt după terminarea fermentaţiei alcoolice. Ele nu suportă învechirea şi de aceea se dau în consum ca vinuri tinere. 6.1.1. Schemele sau liniile tehnologice Pentru producerea vinurilor albe de consum curent se folosesc scheme tehnologice bazate pe utilaje de mare productivitate: zdrobitoaredesciorchinătoare centrifugale, prese orizontale mecanice pentru extracţia mustului, separatoare centrifugale pentru limpezirea şi deburbarea mustului, prese continui pentru finalizarea presării boştinei, recipienţi de fermentare ai mustului şi de stocare a vinului, de mare capacitate (cisterne, budane). Se are în vedere ca toate operaţiile tehnologice să aibă un grad ridicat de mecanizare şi automatizare, pentru prelucrarea strugurilor în flux continuu, productivitate de până la 100 tone struguri/oră. Schemele tehnologice prezintă două secţiuni distincte: 353
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
- secţiunea de prelucrare a strugurilor, care se finalizează prin obţinerea mustului. Această secţiune se recomandă să fie organizată în afara cramei, prin construcţii sumare care se folosesc doar 3-4 săptămâni pe an, cât durează campania de vinificare, urmând ca mustul să fie transportat la cramă; - secţiunea de prelucrare a mustului (limpezire, deburbare, asamblare, corecţii de compoziţie, fermentare), care se organizează numai în crame sau alte spaţii tehnologice special amenajate. Variantele sunt multiple, cea mai simplă schemă tehnologică se reduce la prelucrarea directă a strugurilor cu ajutorul preselor continui (cazul recoltelor avariate). In figura 6.2 este prezentată schema tehnologică recomandată pentru producerea vinurilor albe de consum curent, alcătuită din următoarele utilaje şi recipienţi: buncărul de recepţie a strugurilor, egrafulo-pompa sau zdrobitoruldesciorchinător centrifugal, camera scurgătoare metalică cu şnec tip Blachere, presa continuă perfecţionată, bazinele pentru colectarea mustului, pompele pentru vehicularea mustului, cisternele pentru limpezirea şi deburbarea mustului sau limpezitorul centrifugal pentru must, cisternele de fermentare, instalaţia pentru răcirea mustului.
Figura 6.2. Schema tehnologică pentru obţinerea vinurilor albe de consum curent (după Giosan T. şi Stoian V., 1978) 1 - mijlocul de transport al strugurilor; 2 - buncărul de recepţie; 3 - zdrobitorul-desciorchinător cu pompă; 4 - camera scurgătoare cu şnec pentru separarea ravacului; 5 - transportorul cu şnec pentru boştină; 6 - presa continuă; 7 - cisterna sau bazinul pentru colectarea mustului; 8 - pompa de vehiculare a mustului; 9 şi 11 - cisternele tampon pentru stocarea mustului; 10 - limpezitorul centrifugal pentru must; 12 - pasteurizatorul cu plăci pentru must; 13 - cisterna termostată pentru fermentarea mustului; 14- instalaţia pentru răcirea mustului. 354
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Recoltarea şi transportul strugurilor. Campania de vinificare începe întotdeauna cu recoltarea strugurilor pentru vinurile albe de consum curent. Strugurii sunt recoltaţi la maturarea tehnologică şi care de regulă corespunde cu maturarea lor deplină. Conţinutul minim în zaharuri trebuie să fie de 145 g/l de must pentru vinurile de masă şi 165 g/l de must pentru vinurile de masă superioare. Culesul strugurilor începe cu câteva zile înainte de realizarea maturării depline, astfel ca la jumătatea recoltatului, conţinutul în zaharuri al strugurilor să asigure tăria alcoolică medie pentru tipul de vin dorit. Recoltarea strugurilor se poate face mecanizat. Pentru transportul strugurilor se folosesc remorcile basculante, special amenajate; benele de transport, capacitate 3-5 tone, izolate cu lacuri antiacide; coşuri, lădiţe, saci din plastic etc. In general, nu este economic transportul strugurilor în recipienţi de capacitate mică (50-100 kg), cu excepţia cazului când transportul strugurilor se face cu animalele de muncă. Strugurii trebuie să ajungă la cramă întregi, evitânduse pe cât posibil zdrobirea lor în mijloacele de transport. Protecţia antioxidantă a strugurilor la recoltare. Oxigenul din aer este agentul chimic cel mai temut pentru calitatea vinurilor albe. El distruge aromele primare din struguri, denaturează fructuozitatea vinurilor şi brunificâ culoarea. De aceea, pe măsură ce strugurii sunt recoltaţi şi colectaţi în recipienţii de transport, se iau măsurile de inertare a lor faţă de acţiunea oxigenului şi a microrganismelor nedorite (enzimele polifenoloxidazice, bacteriile acetice, levurile sălbatice apiculate). Se foloseşte în acest scop anhidrida sulfuroasă sub formă de soluţii apoase în concentraţie 5-6%, care se administrează direct pe struguri în bena de transport, în cantitate de 1-2,0 litri/tonă; sau anhidrida carbonică sub formă de batoane de gheaţă carbonică ce se introduc în masa strugurilor din benă. , Cel mai adesea se procedează la sulfitarea strugurilor în momentul prelucrării lor, cu doze mici de S02 şi anume: 5-8 g/hl de mustuială în cazul recoltelor de struguri sănătoşi şi peste 15 g/hl în cazul recoltelor de struguri cu atac de mucegai. Se recomandă administrarea S02 în două etape: 60% pe struguri, în vasele de transport sau în buncărul de recepţie; 40% pe mustuială în linul sau presa pentru scurgerea ravacului. Zdrobirea şi desciorchinarea strugurilor. Poate fi realizată prin folosirea următoarelor utilaje: - zdrobitoare-desciorchinătoare acţionate mecanic, atunci când separarea mustului ravac se face cu ajutorul linurilor orizontale ţărăneşti; - zdrobitoare-desciorchinătoare centrifugale de mare productivitate, până la 40 tone struguri/oră; - egrafulopompe, când separarea mustului ravac se face cu ajutorul camerelor scurgătoare cu şnec sau scurgătoarelor-compresoare cu şnec. Desciorchinatul este facultativ, în cazul utilizării preselor discontinui şi recomandat în cazul utilizării preselor continui. Pentru prelucrarea strugurilor întregi (nezdrpbiii) sunt preferate presele continui ameliorate cu diametrul cilindrului de presare >60 cm, prevăzut cu două sau mai multe şnecuri de presare; pasul melcului de alimentare mai redus; 355
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
adaptarea unui cap hidraulic care să exercite o presiune mai lentă asupra strugurilor. Separarea mustului. Trebuie să se facă într-un timp cât mai scurt, pentru a se limita contactul mustului cu boştina. Pentru separarea mustului ravac sunt recomandate camerele scurgătoare metalice cu şnec cu funcţionare aproape continuă, care asigură până la 60-70% must ravac; sau scurgătoarele-compresoare multiple cu 2-4 şnecuri, care asigură până la 70% must ravac. Pentru presarea boştinei se folosesc presele continui de tipul PCS 600-12 sau presele orizontale mecanice. Mustul de la prese se separă obligatoriu pe calităţi, ştuţurile 1, 2, 3 şi 4 de la presele continui, respectiv presarea I, a Ii-a, a IlI-a şi a IV-a de la presele orizontale mecanice. Obişnuit presele continui au numai 3 ştuţuri. Se recomandă ca separarea mustului să se facă utilizând cuplul: camera scurgătoare cu şnec-presă continuă perfecţionată (PCS 600-12). Avantajele sunt următoarele: separarea rapidă a mustului; randamentul mare în must, mecanizarea integrală a lucrării, fluenţa fluxului tehnologic. Separarea mustului trebuie să fie însoţită de o sulfitare atentă şi riguroasă. Mustul se sulfitează fie în bazinele de colectare, pe măsură ce este extras din boştină sau mustuială, fie în cisternele sau budanele în care se face limpezirea şi deburbarea mustului. Se folosesc doze mici de S02, care nu depăşesc 8-10 g/hl de must. Limpezirea şi deburbarea mustului. Este o operaţiune tehnologică de mare importanţă pentru calitatea vinurilor albe de consum curent. Musturile care rezultă de la zdrobitoarele-desciorchinătoare centrifugale şi de la presele cu acţiune continuă sunt foarte bogate în burbe (25-30%), care trebuie eliminate. Gradul de turbiditate a mustului >2500 NTU. Pentru limpezirea şi deburbarea mustului se folosesc separatoarele centrifugale cu purjare automată a burbelor, randament ridicat de până la 10 tone de must limpede pe oră; sau instalaţiile de deburbare prin flotare, randament 100300 hl/oră. Gradul de limpezire a mustului variază între 100 şi 200 NTU. Sunt eliminate din must burbele grosiere şi o parte din microorganismele nedorite. în lipsa utilajelor de limpezire, se face o deburbare sumară gravitaţională, prin lăsarea mustului în repaus timp de 6-8 ore, înainte de fermentaţia alcoolică. Se face controlul S02 liber din must, făcrându-se corecţia la nivelul a 25-40 mg/litru de must. Asamblarea şi cupajarea musturilor. După limpezire şi deburbare, mustul ravac se reuneşte cu mustul de la prese pentru realizarea loturilor omogene calitativ, care să fie trecute la fermentare. Asamblarea se face după cum urmează: - pentru vinurile de masă: - mustul ravac + mustul de la presarea I, a Ii-a şi a IlI-a la presele cu acţiune discontinuă; - mustul ravac + mustul de la ştuţul 1 şi 2 de la presele continui; - pentru vinurile de masă superioare: 356
TRATAT DE VINIFICAŢIE
- mustul ravac + mustul de la presarea I şi a Ii-a la presele discontinui; - mustul ravac + mustul de la ştuţul 1 la presele continui. în cazul musturilor cu turbiditate mare de la presele continui, se recomandă fermentarea separată a lor, urmând ca asamblarea să se facă după fermentare. Musturile de la ultima presare având o calitate foarte scăzută, după fermentare sunt trecute la distilare. Corecţiile de compoziţie a mustului. Şi în cazul vinurilor de consum curent, sunt necesare uneori corecţiile de compoziţie a mustului înainte de fermentare: adausul de acid tartric, în limita maximă de 2,5 g/l, când mustul are aciditatea totală < 4 g/l H2S04; sau adausul de zahăr, în limita a 35 g/1 în anii cu condiţii climatice nefavorabile pentru maturarea strugurilor. Corecţiile de compoziţie se aplică pe măsura tragerii mustului în recipienţii de fermentare. Fermentarea mustului. Se face în cisterne cilindrice din beton, capacitate 10-25 tone; cisterne din inox cu sisteme de răcire a mustului, capacitate 20-25 tone şi budane de stejar, capacitate 5-10 mii litri. Mustul se însămânţează cu suşe de levuri uscate active în doze de 20 g/hl de must pentru a se asigura 5»IO6 celule de levuri pe ml (de 5 ori mai multe levuri, decât cele din microflora spontană), sau cu maia de levuri selecţionate în doze de 3-5%. Reactivarea levurilor uscate înainte de administrare se face cu must diluat cu apă, timp de 15-30 minute (10 părţi must, la o parte levuri). Sunt folosite suşele de levuri cu capacitate de spumare redusă. Levurile se introduc în recipienţii de fermentare, la suprafaţa mustului. Dirijarea temperaturii. în timpul fermentaţiei, temperatura mustului trebuie menţinută între 15 şi 18°C, maximum 22°C. Există totdeauna o diferenţă de temperatură de până la 4-5°C între mustul de la partea superioară a cisternei şi cel de la bază. Temperatura care se poate dezvolta în cisternă se stabileşte pe baza relaţiei: t°C = temperatura iniţială a mustului + At A+
_ cantitatea de zaharuri din must
v 1
o
Pentru menţinerea temperaturii în limite normale, se procedează la răcirea mustului în curs de fermentare, ori de câte ori temperatura depăşeşte 22°C. Se folosesc schimbătoarele de căldură în contracurent, prin care se circulă o parte din must, realizându-se coborârea temperaturii mustului cu 2-3°C mai mult decât a apei de răcire. Eficacitatea sistemelor de răcire depinde de debitul de circulaţie a apei şi de temperatura de răcire. Performanţa schimbătoarelor de căldură este dată de coeficientul de schimb caloric K. Acesta se exprimă în waţi pe metru pătrat şi grade Celsius (waţi/mVC) sau în frigorii pe oră, pe metru pătrat şi grade Celsius (Fr/h/m2/°C). Schimbătoarele de căldură prin circulaţia apei în contracurent (tub în tub) au un coeficient K mai mic, decât cele la care apa circulă la exteriorul serpentinelor de 357
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
răcire. Pentru îmbunătăţirea performanţelor schimbătoarelor de căldură, sunt necesare grupurile frigorifice care să răcească apa. Tot pentru răcirea mustului în fermentaţie se pot folosi şi alte procedee: scufundarea blocurilor de gheaţă naturală aflate în saci de plastic, în cisterne; sau a blocurilor de gheaţă artificială carbonică. în unităţile mici de vinificaţie se lasă loturi de must să se răcească în timpul nopţii, iar dimineaţa se introduc în cisternele la care temperatura de fermentaţie depăşeşte limitele normale; sau se stropesc cu apă rece budanele la exterior. Remontarea mustului. Dacă fermentaţia nu se declanşează sau prezintă tendinţa de lâncezire, se procedează la remontarea mustului. Aceasta constă din tragerea mustului de la partea inferioară a cisternei, cu pompa şi aducerea lui la partea superioară. Prin această operaţie mustul se îmbogăţeşte în oxigen, necesar levurilor, se evită reducerea S02 în hidrogen sulfurat şi se realizează omogenizarea mediului de fermentaţie. Sunt necesare 2-3 remontaje în timpul fermentaţiei: primul remontaj se efectuează la adăpost de aer (în absenţa aerului), după sulfitarea mustului, când se remontează circa 1/5 din volumul mustului aflat în recipientul de fermentare; al doilea remontaj se face în momentul însămânţării mustului cu maiaua de levuri selecţionate, când se remontează circa 1/20 din volumul mustului, în contact larg cu aerul; celelalte remontaje se efectuează după cum evoluează curba de fermentaţie. Remontarea mustului la adăpost de aer se realizează, prin adaptarea furtunului de aspiraţie al pompei direct la vana de golire a cisternei. La remontaj ui în contact cu aerul, mustul se lasă să curgă prin vana de golire a cisternei într-un bazin sau o deja din lemn, de unde este preluat cu pompa şi introdus înapoi în cisternă pe la partea ei superioară. Măsurile pentru desăvârşirea fermentaţiei alcoolice. La vinurile de consum curent se urmăreşte ca prin fermentaţie, întreaga cantitate de zaharuri din must să fie transformată în alcool. încă din toamnă, fermentaţia vinurilor trebuie să fie terminată. Pentru desăvârşirea fermentaţiei alcoolice se iau următoarele măsuri: - încălzirea cramei sau spaţiilor de fermentare în cazul toamnelor reci, când temperatura rămâne scăzută (<10°C); - reactivarea levurilor prin agitarea drojdiei de la fundul recipienţilor de fermentare, pentru readucerea celulelor de levuri din nou în masa vinului; - aerisirea vinului prin remontaj, pentru îmbogăţirea lui în oxigen care să stimuleze înmulţirea levurilor şi formarea de celule tinere; - reînsămânţarea vinului cu levuri active revitalizate, sau a maielelor de levuri active selecţionate, capabile să reziste la concentraţii mari de alcool. Aceste măsuri se aplică combinate, deoarece se sprijină una pe alta şi duc întotdeauna la rezultatele dorite. Reducerea golului de fermentare. încă din faza de fermentaţie lentă se reduce suprafaţa de contact a vinului cu oxigenul din aer, prin completarea parţială a golului de fermentare la vase, lăsând un gol de cel mult 5% din volumul 358
TRATAT DE VINIFICAŢIE
vasului. După terminarea fermentaţiei, când degajarea C02 din masa vinului a încetat, golul la vase se completează în totalitate cu vin nou de aceeaşi calitate. Se fixează provizoriu capacul cisternelor, iar la budane vrana se astupă cu dopuri din lemn de stejar; dopurile nu trebuie bătute, pentru a se înlesni eliminarea C02 care încă se mai degajă din masa vinului. Tragerea vinului de pe drojdie. Vinurile rezultate din recoltele sănătoase de struguri, se separă de depozitul format la fundul vasului după circa 10-15 zile de la terminarea fermentaţiei alcoolice. In cazul vinurilor provenite din recoltele avariate de struguri, tragerea de pe drojdie se face imediat după terminarea fermentaţiei alcoolice. 6.1.2. îmbunătăţirea tehnologiei de producere a vinurilor albe de consum curent S-au avut în vedere cerinţele consumatorilor, care preferă vinurile albe mai puţin alcoolice, cu gust acid răcoritor şi multă fructuozitate (arome de soi). Pentru a se realiza astfel de vinuri, schemele tehnologice de producere a vinurilor albe au cunoscut unele îmbunătăţiri şi anume: Macerarea peliculară prefermentativă. Pieliţele boabelor care conţin aromele de soi, trebuie să realizeze un proces scurt de macerare cu mustul, înainte de fermentare. Pentru aceasta se procedează în două moduri: - strugurii sănătoşi sunt zdrobiţi şi desciorchinaţi, moderat sulfitaţi cu 3-5 g/ hi SOz, după care mustuiala este lăsată în bazine sau căzi pentru macerare peliculară timp de 4-6 ore, la temperatura mediului ambiant de 15-18°C; - strugurii sănătoşi şi bine maturaţi, imediat după recoltare sunt supuşi unei răciri bruşte la +5°C, prin folosirea C02 lichefiat sau a zăpezii carbonice. Răcirea strugurilor se face direct în buncărul de alimentare a egrafulopompei. Prin detentă 1 kg de C02 lichefiat produce 60 frigorii. Sunt necesare 2 kg de C02 /hi, pentru răcirea mustuielii cu 1°C. Mustuiala răcită rămâne în bazine sau cisterne timp de câteva zile, pentru macerare peliculară. în acest timp, temperatura scăzută de +5°C se menţine prin introducerea în mustuiala, de zăpadă carbonică. Are loc o disoluţie lentă a aromelor primare din pieliţele boabelor. In condiţii de producţie, macerarea peliculară prefermantativă se poate realiza uşor, folosind "Rotovinificatoarele" sau "Autovinificatoarele" existente în dotare cu posibilităţi de reglare a temperaturii mustului şi temperaturii de fermentare. Cercetările întreprinse la S.C.P.V.V. Murfatlar, indică o durată optimă de macerare peliculară prefermentativă de 12 ore pentru Chardonay şi de 12-18 ore pentru soiul Sauvignon (Marin Gh. şi colab., 1998). Prelucrarea strugurilor sub protecţie de C02. Prezenţa anhidridei carbonice în toate etapele de prelucrare a strugurilor elimină oxigenul din aer şi asigură protecţia antioxidantă a mustului. Ca urmare, dozele de SOz folosite în vinificarea primară pot fi diminuate, în favoarea calităţii vinurilor. Se obţin vinuri cu multă fructuozitate şi arome din struguri foarte pregnante.
359
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
Este folosit C02 care rezultă la fermentarea mustului. Acesta este captat şi colectat de la mai multe cisterne, apoi dirijat prin conducte speciale în toate punctele tehnologice: buncărul de recepţie a strugurilor, zdrobitoruldesciorchinător, linul supraînălţat, presele, bazinele de colectare a mustului, cisternele pentru limpezirea şi deburbarea mustului.
ZZFzJLTS^D
Figura 6.3. - Instalaţia pentru captarea dioxidului de carbon de la fermentarea mustului folosita la SCPW laşi (după Bălan V., 1985) 1 - gura cisternei; 2 - capacul de fixare a instalaţiei; 3 - ştutul pentru captarea C02; 4 - dopul pentru astuparea ştuţului; 5 - racord elastic; 6 - conducta de colectare a C02; 7 - supapă de siguranţa pentru conducta de colectare; 8 - conductă de distribuţie a C02; 9 - dopul pentru astuparea conductei de distribuţie a C02; 10 - supapa de siguranţă pentru cisternă; 11 - garnitură de etanşare; 12 - cleme de fixare a capacului la gura cisternei.
Cantitatea de C02 care se degajă la fermentarea mustului este foarte mare: dintr-un kilogram de zaharuri metabolizat de către levuri, rezultă 0,246 m3 C02; la fermentarea a 10000 litri de must, se degajă cea 400 m3 C02. Captarea C02 se face de la mai multe cisterne, printr-o instalaţie specială care se montează pe gura cisternei, cu ajutorul unui capac fixat cu cleme şi etanşat cu o garnitură (figura 6.3). Conductele de colectare a C02 unesc cisternele de fermentare şi au o pantă de scurgere uşoară pentru a evita formarea dopurilor de condens. Pe conducta colectoare generală sunt prevăzute supapele de siguranţă, pentru evacuarea C0 2 în caz de suprapresiune. 360
TRATAT DE VINIFICAŢIE
La conducta colectoare generală se leagă reţeaua de distribuţie a C0 2 în punctele tehnologice de consum, pentru protecţia antioxidantă. în toate cazurile, conductele de distribuţie a C02 se termină cu un racord din plastic, care se închide cu un dop având rolul de a întreţine perna de anhidridă carbonică. 6.2. TEHNOLOGIA VINURILOR ALBE DE CALITATE Spre deosebire de vinurile de consum curent, care sunt numai vinuri seci, vinurile de calitate se produc într-o gamă mult mai largă: vinuri seci, demiseci, demidulci şi dulci. Consumatorii preferă tot mai mult vinurile de calitate şi de aceea producţia acestor vinuri se dezvoltă în toate ţările viticole. Soiurile care stau la baza obţinerii vinurilor albe de calitate sunt următoarele: Fetească albă, Grasă de Cotnari, Furmint, Sauvignon, Riesling italian, Chardonnay, Pinot gris şi altele. Pe plan mondial, cele mai mediatizate sunt vinurile de Sauvignon blanc şi Chardonnay, urmate de Riesling italian şi Pinot gris. în ţara noastră vinurile albe de calitate se produc în majoritatea podgoriilor. Cele mai impotante sunt podgoriile: Târnave, Jidvei, Alba-Iulia, Dealu Mare, Cotnari, Murfatlar, Niculiţel, Drăgăşani, Ştefăneşti-Argeş, CoteştiVrancea, Odobeşti, Panciu, Huşi, Iaşi şi altele. In tabelul 6.1 sunt prezentate tipurile de vinuri de Fetească albă care se obţin în podgoriile din zona viticolă de nord-est a Moldovei, unde acest soi se cultivă cel mai mult. 6.2.1. Schemele tehnologice Pentru producerea vinurilor albe de calitate se folosesc scheme tehnologice mult mai complexe, bazate pe următoarele principii: zdrobirea şi presarea moderată a strugurilor, cu obţinerea unor randamente tehnologice mai mici de 6070%; separarea riguroasă a fracţiunilor de must pe calităţi; corecţiile de compoziţie a musturilor, în faza de vinificare primară; generalizarea maceraţiei peliculare prefermentative; folosirea suşelor de levuri selecţionate şi a preparatelor enzimatice; utilizarea dozelor moderate de anhidridă sulfuroasă şi de bentonită; întreruperea procesului de fermentaţie alcoolică, pentru păstrarea zaharurilor în vin. în figura 6.4. sunt prezentate liniile tehnologice pentru producerea vinurilor albe de calitate. Acestea pot fi: - linii tehnologice clasice, prin zdrobirea şi desciorchinarea strugurilor; - linii tehnologice prin presarea directă, graduală a strugurilor sau a mustuielii, cu ajutorul preselor pneumatice perfecţionate sau a preselor cu membrană. Recoltarea şi transportul strugurilor. Pentru vinurile de calitate, strugurii se recoltează la maturarea deplină când au acumulat cantităţi mari de zaharuri, minimum 170-180 g/l. în ceea ce priveşte maturarea aromatică a strugurilor la soiurile potenţial aromate (Sauvignon, Chardonnay), aceasta este întotdeauna legată de o maturare tehnologică avansată: 200 g/l zaharuri la soiul Sauvignon şi 220 g/l la soiul Chardonnay. 361
Tipurile de vinuri de Fetească albă care se obţin în zona viticolă de NordPodgoria şi centrul viticol
Tipul de
laşi
c.v. Bucium
DOC
Aciditate PH Aciditate Extract nereduct. totală g/l volatilă g/l g/i acid C4H606 acetic 11,0-11,8 6,5-6,8 0,50-0,55 3,05-3,20 19,5-21,0
c.v. Copou
DOC
11,0-11,5
6,8-7,9
0,40-0,46
2,88-3,00 19,5-20,8
c.v. Tomeşti
DOCC-CMD 12,5-12,8
6,0-6,6
0,56-0,55
2,95-3,02 22,0-23,0
DOC
11,0-12,0
6,5-6,8
0,55-0,60
3,00-3,20 19,8-21,0
DOCC-CMD 11,5-12,0
6,5-7,0
0,60-0,65
2,90-3,05 22,0-23,0
DOC
11,5-12,0
6,0-6,5
0,45-0,50
3,10-3,20 20,0-23,0
c.v. Avereşti DOC
11,0-11,5
6,5-7,0
0,35-0,45
2,90-3,10 19,5-20,0
DOC
11,5-12,0
5,5-6,0
0,40-0,50
3,10-3,20 20,0-21,0
DOC
11,0-11,5
5,8-6,5
0,35-0,40
3,00-3,10
Cotnari
Huşi
c.v. Huşi
Colinele c.v. Bârlad Tutovei c.v. Vaslui
vin
Alcool % voi.
19,5-20,0
\ I
PRIN ) ZDROBIREA / STRUGURILOR
Răcirea mustului la SEPARAREA RAVACULUI Sulfitare 3-5 g/hl
ZDROBIRE Şl DEZCIORCHINARE
ulmar Sulfitare
RECEPŢIA STRUGURILOR PRIN PRESAREA | ) /A DIRECTĂ A STRUGURILOR
\F
—r~ i MACERARE 6-24H
PRESAREA BOŞTINEI
iSulfitare Re DEBURBAREA MUSTULUI trtrţr RBAREA
W
SEP
I Adaus de enzime ARAREA RAVACULUI PRIN PRESAREA ZDROBIRE SAU GRADUALĂ A STRUGURILOR PRESARE PRESAREA STRUGURILOR
FERME ALCOO
f ---Temp. <
Figura 6.4. - Liniile
SEPARAREA MUSTULUI DE PRESA
tehnologice pentru producerea vinurilor albe de
C. ŢARDEA, Gh. SARBU, Angela ŢARDEA
Strugurii sunt transportaţi întregi la cramă, luându-se măsurile de protecţie antioxidantă prin sulfitare cu soluţii apoase de S02 concentraţie 5-6%, în doze de 1,5-2,0 litri/tonă. Mult mai indicată este protecţia antioxidantă cu anhidridă carbonică şi care nu degradează aromele primare din struguri. După cel mult 6 ore de la cules, strugurii trebuie să intre în procesul de prelucrare (vinificare). Igiena recipienţilor de recoltare şi de transport a strugurilor. Resturile de must şi de boabe strivite care rămân în recipienţii de recoltare şi de transport ai strugurilor, favorizează dezvoltarea unor focare de bacterii acetice şi mucegaiuri, care contaminează strugurii sănătoşi. Pentru înlăturarea lor, recipienţii se igienizează la sfârşitul fiecărei zile de lucru, prin spălare cu jetul de apă şi dezinfectare prin pulverizare cu o soluţie apoasă de S02, concentraţie 0,75-1%. Igienizarea se poate face şi prin utilizarea unor detergenţi netoxici şi necorozivi, cu putere mare fungică şi bactericidă, cum sunt: Xiline, pe bază de săruri alcaline solubile în apă; Fusteryl, pe bază de săruri cuaternare de amoniu; Bactogal, pe bază de clor şi altele. Zdrobirea şi desciorchinarea strugurilor. Se face cu ajutorul egrafulopompelor, care acţionează mai puţin brutal asupra strugurilor decât zdrobitoarele-desciorchinătoare centrifugale, şi vehiculează în acelaşi timp mustuiala la linuri sau la prese. Cele mai indicate sunt egrafulopompele prevăzute cu mai multe valţuri de zdrobire (4 cilindri canelaţi), care nu fărâmiţează ciorchinii şi zdrobesc boabele în proporţie de până la 99%. Folosirea zdrobitoarelor-desciorchinătoare acţionate mecanic este indicată, în cazul separării mustului cu Imurile orizontale. îndepărtarea ciorchinilor (desciorchinarea), este obligatorie. Sulfitarea mustuielii. Pe măsură ce strugurii sunt prelucraţi, mustuiala rezultată trebuie protejată de oxidare, prin sulfitare. Prezenţa enzimelor polifenoloxidază şi tirosinază, care catalizează reacţiile de oxidare în mustuiala, face ca brunificarea culorii mustului să apară imediat. Sunt necesare doze moderate de S02, cuprinse între 6 şi 8 g/hl de mustuiala. Temperaturile scăzute din perioada de vinificare a strugurilor, nu limitează reacţiile de oxidare enzimatică. Acizii fenolici, caftaric şi cutaric din must, sunt factorii care determină consumul de oxigen (Kontek Adriana şi colab., 1994). De aceea sulfitarea mustuielii nu trebuie neglijată. Pentru sulfitare se foloseşte soluţia apoasă de S02, concentraţie 5-6%. Macerarea peliculară prefermentativă. Face parte din tehnologia actuală de producere a vinurilor albe de calitate, la care aromele primare de soi trebuie să fie pregnante. Pentru extracţia precursorilor aromelor din pieliţele boabelor, mustuiala sulfitată este lăsată pentru macerare în bazine sau căzi timp de 6-24 ore, la temperatura ambiantă. Mustul aflat în contact cu pieliţele se va îmbogăţi în arome primare de soi, arome care se vor regăsi în vin. Macerarea peliculară poate fi îmbunătăţită prin folosirea enzimelor pectolitice de tipul VINOZYM, RAPIDASE, în doze de 2-3 g/hl de mustuiala. Acestea hidrolizează pectinele din pieliţele boabelor într-un timp foarte scurt de 1-2 ore, uşurând extracţia aromelor. 364
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Incidenţele procesului de macerare peliculară: diminuarea acidităţii totale şi creşterea valorii pH-ului, intensificarea uşoară a culorii galbene, sporirea conţinutului în proteine şi polizaharide (Dubourdieu D şi colab., 1986). Separarea mustului ravac. Pentru separarea mustului ravac care este fracţiunea cea mai calitativă, liniile tehnologice sunt prevăzute cu următoarele utilaje: - camerele scurgătoare metalice cu şnec, sau camerele scurgătoare tip "Blachere" din beton, care asigură randamente mari de must ravac (cea 60%); - linul înălţat compartimentat din beton, la care mustul ravac se situează între 40-50%; - presele orizontale pneumatice cu membrană, care fac o presare menajată şi continuă a mustuielii desciorchinate, cu separarea mustului ravac, în proporţie de peste 60%. în lipsa acestor utilaje se pot folosi şi scurgătoarele-compresoare ameliorate cu înclinare reglabilă, randamentul maxim admis de must ravac fiind de 65%. Separarea mustului ravac poate fi îmbunătăţită prin folosirea enzimelor pectolitice, care se administrează în mustuială. Sunt folosite preparatele enzimatice din grupa poligalacturonazelor NOVOZYM-116, care este o—(U ^lucanazăjjn doze de 2 g/hl de mustuială, SUPRAZYM în doze de 5-10 g/hl şi altele. In cazul strugurilor mucegăiţi, preparatele enzimatice nu se folosesc. Presarea boştinei. Pentru presarea boştinei sunt folosite: presele discontinui orizontale pneumatice, presele discontinui verticale şi presele continui perfecţionate de tipul PCS 600-12 şi PCS-1, reglate corespunzător. Cu ajutorul lor se extrage mustul de presă, care trebuie separat pe calităţi (fracţiuni), presarea I, a Ii-a, a IlI-a şi a IV-a, pentru ca să poată fi asamblat cu mustul ravac. în timpul presării boştinei, procesele de oxidare a mustului sunt cele mai intense. De aceea se recomandă ca la introducerea boştinei în coşul presei, să se facă o sulfitare uşoară cu 3-5 g SO2/100 kg boştină. Limpezirea mustului. Mustul ravac şi mustul de presă este limpezit printrunul din următoarele procedee: - centrifugarea mustului, prin care se realizează o limpezire avansată şi imediată a acestuia; - limpezirea mustului prin frig la 6-10°C şi decantare după 18-24 ore; - limpezirea sumară prin decantare după 6-12 ore şi bentonizare cu 0,8 g/litru în vederea fermentării mustului pe bentonită. Limpezirea mustului poate fi îmbunătăţită, prin folosirea enzimelor (3glucanaze de tipul VINOZYM sau NOVOCIARZIM \n doze de 1-2 g/hl de must. Nu se folosesc enzimele în cazul musturilor bentonizate, deoarece sunt adsorbite de către bentonită. Limpezirea mustului asigură obţinerea unor vinuri mai suple, dar totodată mai fine, mai curate la gust şi mai tipice, cu multă prospeţime şi aromă specifică soiului. 365
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
Asamblarea şi cupajarea musturilor. Prin această operaţiune tehnologică mustul ravac se amestecă cu mustul de presă într-o cisternă comună, după cum urmează: - pentru vinurile de tipul VS: - mustul ravac + mustul de la presarea I şi a Ii-a la presele cu acţiune discontinuă; - mustul ravac + mustul de la ştuţul 1 la presele continui; - pentru vinurile de tipul DOC: - mustul ravac + mustul de la presarea I la presele discontinui; . - numai mustul ravac, în cazul presării mustuielii cu presele continui. Musturile rezultate de la presările mai avansate (III-IV) sunt destinate pentru obţinerea vinurilor de categorii inferioare sau pentru distilare. Asamblarea musturilor trebuie făcută foarte atent, pentru a nu fi afectată calitatea lor. în general, mustul ravac se foloseşte ca atare, numai în cazul realizării vinurilor de marcă (vinurilor de înaltă calitate). După asamblare, musturile se pot cupaja între ele, în anumite proporţii, pentru corecţiile de compoziţie (aciditate, zaharuri). De asemenea, cupajarea musturilor mai este necesară în cazul realizării tipurilor de vinuri din sortimente de soiuri, cu participarea fiecărui soi într-o anumită proporţie la realizarea tipului de vin respectiv. Corecţiile de compoziţie. Producerea vinurilor de calitate necesită corecţii de compoziţie a mustului în faza de vinificare primară. Se corectează lipsa de aciditate a mustului prin adaus de acid tartric în doză maximă de 2,5 g/l, atunci când aciditatea totală este mai mică de 4 g/l în H2S04; se reduce excesul de aciditate din must, prin adaus de tartrat neutru de potasiu, mai rar carbonat de calciu; se adaugă zahăr în must în limita a 35 g/l, în anii cu condiţii nefavorabile maturării strugurilor. Corecţia de aciditate exclude posibilitatea adausului de zahăr în must, care dealtfel nu este admisă la producerea vinurilor de calitate cu denumire de origine. Fermentarea mustului. Se face numai cu levuri selecţionate, de preferat suşele specifice podgoriei, deoarece levurile contribuie la formarea tipicităţii vinurilor. Sunt folosite levurile cu putere alcooligenă ridicată din speciile Saccharomyces oviformis şi Saccharomyces bayannus, capabile să ducă fermentaţia alcoolică a mustului până la capăt. Se execută însămânţarea mustului cu maia activă de levuri, în doze de 3-5%, pentru a se realiza o cencentraţie levuriană de 5»IO6 celule/ml, sau cu levuri uscate active (revitalizate). Durata normală a procesului de fermentaţie este de 7-8 zile, nivelurile de temperatură fiind cuprinse între 15 şi 20°C. Conducerea fermentaţiei se face la fel ca şi la vinurile albe de consum curent, cu precizarea că temperaturile ridicate din timpul fermentaţiei (>22-25°C) pot să afecteze foarte mult calitatea vinurilor albe; se formează cantităţi mari de alcooli izoamilici cu rol nefavorabil asupra însuşirilor organoleptice. La sfârşitul fermentaţiei alcoolice, vinurile albe de calitate superioară mai păstrează cantităţi mici de zaharuri rămase nefermentate: vinurile seci < 4 g/l, iar vinurile demiseci 4,01-12 g/l. 366
TRATAT DE VINIFICAŢIE
Separarea mustului în fermentare de drojdie. Contribuie foarte mult la îmbunătăţirea însuşirilor de compoziţie şi de calitate ale vinurilor albe, prin: diminuarea conţinutului de azot total, substanţe minerale, acetaldehidă, cetoacizi şi păstrarea mai bună a aromelor de soi (Popescu T. şi colab., 1989). Separarea se face atunci când vinul are 7-8% voi. alcool dobândit. Umplerea golului de fermentare (plinul vaselor). Se face imediat după terminarea fermentaţiei tumultoase şi se realizează periodic (săptămânal), până la pritocul vinului. Capacul cisternelor se fixează provizoriu, la fel şi dopul în vrana budanelor, pentru a se înlesni eliminarea C02 care se degajă din masa vinului. 6.2.2. Producerea vinurilor albe de calitate cu rest de zahăr nefermentat. Vinurile albe de calitate cu conţinut în zahăr (demiseci, demidulci şi dulci) se produc în areale viticole strict delimitate, în care condiţiile pedoclimatice foarte favorabile pentru cultura viţei de vie sunt valorificate prin intermediul unor soiuri cu potenţial biologic ridicat de acumulare a zaharurilor în struguri. Sunt cunoscute vinurile dulci şi demidulci de Cotnari, Murfatlar, Pietroasele, Drăgăşani, Blaj, Lechinţa şi altele. Ele se încadrează în categoria vinurilor cu denumire de origine şi trepte de calitate (DOCC). Soiurile din care se obţin, sunt următoarele: Grasă şi Fetească albă, la Cotnari; Pinot gris şi Chardonnay, la Murfatlar; Grasă la Pietroasele; Sauvignon blanc, la Drăgăşani; Traminer roz, la Blaj şi în alte centre din podgoria Târnave. Tehnologia de obţinere a vinurilor demidulci şi dulci se bazează pe aceleaşi scheme tehnologice care se folosesc la producerea vinurilor albe seci de calitate, cu unele particularităţi tehnologice specifice, legate de: - stabilirea momentului optim de recoltare a strugurilor, pe soiuri şi podgorii; - prelucrarea strugurilor supramaturaţi şi botritizaţi; - prelucrarea musturilor bogate în zaharuri, substanţe mucilaginoase (dextran) şi enzime oxidazice (diastaze); - sistarea fermentaţiei alcoolice, pentru păstrarea zaharurilor în vin. Stabilirea momentului de recoltare a strugurilor. Culesul strugurilor se execută la supramaturare, când concentraţia mustului în zaharuri depăşeşte 196 g/l. Astfel la Cotnari, strugurii sunt culeşi când au acumulat 225-287 g/l zaharuri, la Murfatlar 227-293 g/l, la Pietroasa 222-265 g/l, la Drăgăşani 214-263 g.l, la Blaj în medie 197 g/l (tabelul 6.2). Conţinutul mare în zaharuri al strugurilor se realizează prin concentrarea sucului boabelor datorită pierderii apei prin evaporare, proces care este favorizat în unii ani de atacul de mucegai nobil pe struguri. Se ajunge astfel la concentraţii mari de zaharuri de până la 300 g/l şi chiar mai mult. Supramaturarea strugurilor şi întârzierea culesului se soldează cu pierderi însemnate de recoltă: 8-10% pierderi, când întârzierea culesului durează 10-15 zile; 30-40% pierderi, când întârzierea culesului durează mai mult de 30 zile (Mujdaba F., 1993). Cu toate că 367
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA
pierderile de recoltă sunt compensate prin calitatea vinurilor obţinute, durata de supramaturare a strugurilor nu trebuie prelungită prea mult, deoarece nu în toate situaţiile este justificată. Tabelul 6.2. Conţinutul strugurilor în zaharuri şi aciditate totală la soiurile pentru vinuri albe demidulci şi dulci (după Macici M. şi colab., 1978) Podgoria
Cotnari
Soiul
Grasa
Fetească albă
Murfatlar
Chardonnay
Pinot gris
Pietroasa
Blaj
Drăgăşani
Grasă
Traminer roz
Sauvignon
Maturarea deplină Zahăr Aciditate (g/D (g/l H,SO<) 196 7,6
Zahăr (g/D 259
Cules Aciditate (g/l H7SOJ 5,8
175-210
6,6-9,6
235-287
5,2-6,6
182
7,5
248
5,5
150-197
6,2-6,9
225-255
5,1-6,4
209
5,7
249
4,8
192-219
5,9-6,4
227-268
4,0-5,4
211
5,6
260
4,9
195-227
4,8-6,8
240-293
4,9-5,4
207
5,9
243
5,5
178-219
5,5-6,7
222-265
4,9-6,2
175.
6,3
197
5,2
162-200
4,9-7,6
171-238
3,9-7,5
181
5,8
238
4,6
176-212
4,5-7,1
214-263
4,2-5,4
Prelucrarea strugurilor. Strugurii supramaturaţi şi botritizaţi sunt foarte bogaţi în enzime oxidazice (polifenoloxidază, lacază). Ca urmare, protecţia antioxidantă a strugurilor şi mustuielii trebuie făcută cu doze mari de S02: 60-80 mg/kg în cazul strugurilor sănătoşi şi 120-180 mg/kg în cazul strugurilor atacaţi de mucegaiul nobil. Prelucrarea strugurilor cu un procent mare de boabe stafidite, care reprezintă o materie primă de excepţie, se face mai anevoios. Boabele stafidite nu pot fi zdrobite la trecerea strugurilor prin egrafulopompă şi desciorchinarea are loc mai greu; este necesar ca desciorchinătorul să fie reglat la o turaţie mai mare. Boabele au suc mai puţin şi concentrat în zaharuri, încât din cauza vâscozităţii, mustul se separă mai greu. Pentru a se uşura separarea mustului şi presarea boştinei se folosesc următoarele procedee:
368
TRATAT DE VINIFICAŢIE
- macerarea de scurtă durată a mustuielii, până la 14-16 ore, în acest scop folosindu-se cu bune rezultate cisternele rotative metalice. Necesitatea macerării peliculare de scurtă durată, pentru extragerea mustului din boabele de struguri botritizaţi a fost stabilită de către Gh. Anghel (1979), pe baza cercetărilor efectuate în podgoria Cotnari; - folosirea enzimelor pectolitice de tipul VINOZYM şi SUPRAZYM în doze de 1-4 g/hl de mustuială. Enzimele se administrează la introducerea mustuielii în camerele scurgătoare de tipul "Blachere" sau în coşul preselor pneumatice cu membrană, pentru separarea ravacului. Urmează presarea repetată a boştinei de 46 ori, pentru a se extrage întreaga cantitate de must. în acest caz, mustul de presă va fi mult mai dulce decât ravacul. Limpezirea mustului. Musturile destinate producerii vinurilor demidiilci şi dulci au o vâscozitate ridicată şi se limpezesc mai greu. Ele se supun în mod obişnuit unei limpeziri sumare, prin stocarea în bazine, căzi, cisterne timp de 6-12 ore, urmată de decantare şi bentonizarea cu 80-100 g/hl bentonită. O limpezire mai bună se realizează prin răcirea mustului la temperatura de 6-10°C, stocare circa 24 ore, asociată sau nu cu centrifugarea şi respectiv bentonizarea. Musturile rezultate din strugurii botritizaţi se limpezesc şi mai greu: este necesară o răcire accentuată până la 5-6°C, stocare prelungită timp de 16-36 ore în cisterne izoterme; sau răcire la 5-10°C, stocare în cisterne izoterme timp de 16-36 ore, urmată de centrifugare. Corecţiile de compoziţie. Se poate efectua corecţia de aciditate, prin adaus de acid tartric în limita a 2,5 g/l, atunci când mustul are aciditatea totală mai mică de 4 g/l în acid sulfuric. Nu este admisă corecţia de zahăr. Asamblarea mustului. Fracţiunile de must rezultate la prelucrarea strugurilor se asamblează înainte de a fi trecute la fermentare, în felul următor: - mustul ravac + mustul de la presarea I la presele discontinui pneumatice; - numai mustul ravac, în cazul preselor continui. Fermentaţia alcoolică. Se desfăşoară cu levuri selecţionate, caracterizate prin fermentaţie lentă şi putere alcooligenă ridicată. Important este ca temperatura de fermentaţie să nu depăşească 18-20°C. Controlul temperaturii se face de 2-3 ori pe zi. Zilnic se controlează zahărul sau alcoolul format, în vederea stabilirii momentului de sistare a fermentaţiei. Sistarea fermentaţiei alcoolice. Se execută când tăria alcoolică este mai mică cu 0,5-0,8% voi. decât tăria alcoolică necesară, înainte de realizarea echilibrului alcool-zahăr dorit: 11,5% voi. alcool minim şi 12,01-50 g/l zahăr, pentru vinurile demidulci; 11,5% voi. alcool şi peste 50 g/l zaharuri, pentru vinurile dulci. Procedeele tehnologice de sistare a fermentaţiei alcoolice, sunt următoarele: - tragerea vinului în fermentare de pe drojdie, la adăpost de aer, pentru sărăcirea lui în levuri, concomitent cu răcirea la 5-6°C, urmată de sulfitare 150 mgS02/l şi bentonizare cu 100-150 g/hl. Operaţiunea poate fi efectuată şi sub atmosferă de gaze inerte (azot sau dioxid de carbon); 369
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ___________________________________
- tragerea vinului în fermentare de pe drojdie, la adăpost de aer, pentru sărăcirea lui în levuri, urmată imediat de o sulfitare puternică cu 200-250 mg S02/litru pentru inactivarea levurilor rămase în masa vinului şi bentonizarea cu 100-150 g/hl; - tragerea vinului de pe drojdie (depozit), concomitent cu răcirea lui la 46°C, urmată de o sulfitare cu 200 mg S02/litru şi bentonizare cu 1-1,5 g/1. Sistarea fermentaţiei alcoolice trebuie urmată, la scurt timp, de o condiţionare a vinurilor demidulci şi dulci, prin: centrifugare sau filtrare aluvionară, complexată, după Caz, cu o filtrare sterilă prin membrane (Mujdaba F., 1993). Pentru reducerea conţinutului în S02 total la vinurile dulci, care uneori ajunge până la 300-400 mg/l, sunt recomandate şi alte procedee tehnologice de sistare a fermentaţiei alcoolice: - filtrarea tangenţială a vinului în fermentaţie, cu păstrarea zahărului în vin, presiune 0,2-0,3 kg; - răcirea vinului în fermentare până la 1-2°C, concomitent cu tragerea de pe drojdie, urmată de sulfitare cu 100 mg S02/litru şi bentonizarea cu 100 g/hl. Cupajarea vinului sec cu un partener cu rezervă de zahăr. Vinurile demiseci şi demidulci cu până la 20-25 g/l zaharuri, se pot realiza şi prin procedeul de cupajare între un vin sec de calitate şi un alt partener cu rezervă de zahăr (partener îndulcitor). Ca parteneri cu rezervă de zahăr se folosesc: mustul suprasulfitat, mustul concentrat, mustul concentrat verificat, vinul parţial fermentat bogat în zaharuri (oprit din fermentaţie la 4-5% voi. alcool) Participarea partenerului îndulcitor este de maximum 35 g/l. Pentru producerea vinurilor cu denumire de origine prin acest procedeu, este necesar ca partenerii cu zahăr de rezervă să provină din acelaşi soi sau sortiment de soiuri şi vinul sec din acelaşi areal delimitat de cultură. Vinul sec de calitate care se cupajează, trebuie să aibă o tărie alcoolică mai mare cu 1-1,5% voi. faţă de vinul ce urmează a fi obţinut prin cupaj, un conţinut cât mai scăzut în S02 total (maximum 100-120 mg/l) şi destul de ridicat în S02 liber (25-30 mg/l). Partenerul cu rezervă de zahăr se realizează printr-un cules tardiv al strugurilor. Mustul suprasulfitat se obţine prin administrarea unor doze de 700800 mg S02/1, pentru realizarea unui conţinut de 500 mg/l S02 liber; iar vinul oprit din fermentaţie cu rezervă de zahăr se obţine prin sistarea fermentaţiei în apropierea tăriei alcoolice de 4% voi., cu S02 în doze de 600-700 mg/l şi adaus de bentonită 100-150 g/hl. Cupajarea se execută înaintea aplicării tratamentelor de condiţionare şi stabilizare, care preced îmbutelierea vinului (deferizare, refrigerare, pasteurizare, filtrare sterilă). Proporţiile de participare a partenerilor la cupaj se stabilesc pe bază de microprobe. în tabelul 6.3. sunt prezentate caracteristicile de compoziţie ale vinurilor albe de calitate demidulci şi dulci care se obţin în podgoriile ţării noastre. 370
Caracteristicile fizico-chimice de compoziţie a vinurilor albe demidulci şi dulci, care se rea (după Macici M. şi colab., 1978) Podgoria (Centru viticol) Cotnari
Soiul Grasă Fetească albă
Murfatlar
Chardonnay Pinot gris
Pietroasa
Grasă
Blaj
Traminer roz
Drăgăşani
Sauvignon
Alcool (vol%) 12,7 12,1-13,5 12,5 11,9-13,8 12,1 11,5-12,4 12,0 11,3-12,5 11,5 10,5-12,1 12,1 11,2-13,4 12,0 11,6-13,1
Zahăr (g/D 45,5 27,6-76,7 32,8 18,6-49,1 44,4 38,5-75,0 58,6 39,0-87,6 46,4 38,1-75,3 14,2 8,0-28,8 37,4 23,0-45,0
Aciditate totală
(g/i H,SO,) 4,7 4,1-5,3 4,6 3,9-5,1 4,8 4,0-5,2 4,7 4,4-5,2 4,7 4,3-5,1 4,8 3,5-6,8 4,3 4,1-4,9
Extract neredu (g/D 28,3 26,0-33,2 27,2 25,3-30,9 27,2 24,0-30,7 32,1 25,2-38,7 31,1 20,4-35,7 27,4 22,2-38,6 26,4 23,0-29,4
C. ŢÂRDEA, Gh. SÂRBU, Angela ŢÂRDEA ___________________________________
6.2.3. Vinificarea strugurilor atacaţi de putregaiul cenuşiu Atacul strugurilor de către Botrytis tinerea sub formă de putregai cenuşiu, se înregistrează adesea în podgoriile noastre, mai ales în toamnele ploioase. Pe lângă pierderile mari cantitative de recoltă, şi calitatea vinurilor este puternic afectată. Evoluţia atacului ciupercii este foarte rapid şi se manifestă prin creşterea fragilităţii pieliţelor boabelor, după care boabele plesnesc şi mustul se scurge, servind drept mediu de nutriţie pentru multe microorganisme dăunătoare care se instalează pe struguri: mucegaiurile din genurile Aspergilus şi Penicilium, bacteriile acetice, propionice şi altele. Modificările de compoziţie fizico-chimică la struguri, sunt următoarele: creşterea conţinutului în acizi uronici, acizi volatili (acetic în special), acid gluconic, mucilagii (dextran), glicerol, glucani; diminuarea conţinutului în acid tartric, proteine, vitamine; formarea unor toxine de origine fungică (botrioticina) şi enzime, cum este lacaza secretată de Botrytis tinerea. Vinurile care se obţin sunt lipsite de prospeţime (aciditate), fructuozitate şi vinozitate, uneori cu defecte (gust de mucegai). Sunt foarte predispuse la casările oxidazice. Prelucrarea strugurilor. Măsurile tehnologice care se impun la vinificarea strugurilor atacaţi de putregaiul cenuşiu, sunt în funcţie de gradul de atac: - în cazul când 20-50% din boabele strugurilor sunt atacate, se iau măsuri de limitare a activităţii enzimelor oxidante, prin sulfitarea strugurilor la recoltare şi a mustuielii, cu doze care să nu depăşească 80-100 mg S02/kg. Faptul că lacaza este rezistentă la acţiunea S02 şi nu poate fi inhibată cu dozele normale de S02, folosirea unor nivele ridicate de sulfitare ar duce la creşterea inutilă a S02 total din vin. Contactul mustului cu părţile solide ale strugurilor (ciorchini, pieliţe, seminţe) trebuie redus la minim. Se vor evita solicitările mecanice brutale la prelucrarea strugurilor, deoarece se îmbogăţeşte mustul în burbe, mucilagii, glucani şi enzime. - în cazul unui atac avansat de putregai cenuşiu, care afectează peste 50% din boabele strugurilor, măsura tehnică cea mai bună de vinificare este de a presa strugurii întregi nezdrobiţi, cu ajutorul preselor orizontale mecano-hidraulice. Nu se folosesc prese continui cu şnec. Dacă mustul rezultat are gust de mucegai, se poate corecta defectul prin tratarea cu căbune activ (doză maximă 100 g/hl de must). Limpezirea şi deburbarea mustului. Trebuie să fie cât mai rapidă şi severă, pentru sărăcirea mustului în enzime oxidante, în mucilagii (dextran) şi microorganisme nedorite. Limpezirea poate fi făcută prin centrifugarea mustului sub protecţia S02, bentonizarea cu doze de 120 g/hl, sau prin folosirea altor limpezitori (Kiesselsol + gelatină, litosol pe bază de siliciu coloidal 30%). Fermentaţia alcoolică a mustului. Se face prin inocularea masivă cu levuri selecţionate active (maia de levuri selecţionate) şi administrarea activatorilor de fermentaţie sub formă de "cocktail". Fermentaţia trebuie condusă la temperaturi cuprinse între 18 şi 22°C. în cazul opririi mustului din fermentaţie se intervine imediat pentru reluarea ei prin: eliminarea din vase a depozitului format, reinocularea masivă cu levuri selecţionate şi adausul de activatori de, fermentaţie. 372
TRATAT DE VINIFICAŢIE
După trecerea de faza tumultoasă a fermentaţiei, se reduce golul de fermentare la vase, deoarece vinul tânăr este deosebit de sensibil la oxidare, datorită bogăţiei sale în enzime. îngrijirea vinului tânăr. Tragerea vinului de pe drojdie cât mai repede, după terminarea fermentaţiei alcoolice (pritocul prematur); reducerea golului de fermentare la vase şi sulfitarea vinului, urmărindu-se menţinerea în permanenţă a cel puţin 30 mg/l S02 liber. 6.2.4. Producerea vinurilor albe din strugurii coloraţi Vinificarea în alb a strugurilor coloraţi (negri) se preconizează în cazul când strugurii nu au realizat maturarea fenolică corespunzătoare (nu au acumulat cantităţi suficiente de antociani) şi în cazul strugurilor puternic atacaţi de mucegai, la care enzimele oxidante (lacaza şi tirosinaza) au distrus cea mai mare parte din materiile colorante din pieliţele boabelor. Uneori producerea vinurilor albe din struguri coloraţi, este dictată şi de necesităţile de ordin tehnologic: - economia spaţiului de fermentare la producerea vinurilor albe, comparativ cu producerea vinurilor roşii; - producerea vinurilor albe din struguri coloraţi (negri), la realizarea vinurilor materie primă pentru spumante. Prelucrarea strugurilor. Se face cât mai rapid, printr-o zdrobire moderată a boabelor şi presare uşoară a mustuielii, pentru a se limita difuzia materiilor colorante din pieliţe în must. Dacă strugurii sunt atacaţi puternic de mucegai, prelucrarea lor se face direct prin presare, cu ajutorul preselor orizontale pneumatice. Zdrobirea se va executa cu valţurile mai îndepărtate pentru a nu se fragmenta prea mult pieliţele boabelor (sediul antocianilor), iar desciorchinarea nu este obligatorie deoarece prezenţa ciorchinilor înlesneşte adsorbţia parţială a culorii şi drenarea mustului. Separarea mustului ravac se realizează prin scurgere liberă, în linurile verticale compartimentate supraînălţate. Boştina este presată imediat, printr-un ciclu de presare în două etape: mustul de la presarea I este foarte slab colorat în roz şi poate fi asamblat cu mustul ravac, deoarece prin sulfitare şi fermentare culoarea roz dispare; mustul de la presarea a Ii-a are o culoare roz mai intensă şi trebuie decolorat înainte de fermentare, cu cărbune activ. Prin acest sistem de prelucrare a strugurilor negri se realizează randamente în must de 50-55%. Decolorarea mustului. Mustul pătat se decolorează cu cărbune activ vegetal sau animal, în doze maxime de până la 100 g/hl. Cel mai eficace este cărbunele sub formă de pastă, care având o suprafaţă activă mai mare, are şi putere de decolorare mai mare. Dozele de cărbune activ se diluează cu puţin must, apoi se adaugă în vas şi se agită mustul energic. Odată cu administrarea cărbunelui se face şi sulfitarea mustului, pentru a se preveni intrarea lui în fermentaţie. Tratamentul cu cărbune activ durează 2 zile, timp în care dimineaţa 373