Zení alkoholového kvašení ve víně

Téměř všechny odrůdy červených hroznů mají čirou, bezbarvou šťávu. Červené barvivo se nachází ve slupce hroznů. Červené víno se vyrábí společným kvašením šťávy, dužiny a slupek a během kvašení se ze slupek extrahuje červená barva. Po několika dnech fermentace se mladé červené víno vylisuje a tekutina se oddělí od pevných látek. Kromě barvy se během kvašení ze slupek extrahuje mnoho dalších látek, které propůjčují červenému vínu jemnou hořkost a svíravost.
Bílá a růžová vína se vyrábí odlišně. Tato vína se vyrábí drcením a následným lisováním rozdrcených hroznů. Bílá a růžová vína se vyrábí kvašením čiré šťávy získané po odležení studené šťávy přes noc. Poté, než začne fermentace, se šťáva oddělí od hustého sedimentu. Dochází k malému kontaktu se slupkou a je extrahováno pouze malé množství barvy, hořkosti nebo svíravosti.
Bílé víno lze vyrobit z červených hroznů, pokud je omezený kontakt šťávy se slupkou. Francouzské šampaňské se vyrábí z hroznů Pinot Noir a Pinot Noir je červené hrozno. Bílý Zinfandel a všechna růžová vína jsou považována za bílá vína, protože šťáva je oddělena od pevných látek před fermentací. Na druhou stranu růžová vína jsou považována za červená vína, protože v kontaktu se šťávou a slupkou krátce fermentují. Vinaři používají termíny „bílý“ a „červený“ ze dvou různých důvodů. Kromě popisu barvy se tyto termíny týkají také způsobu kvašení vína.

RŮST KVASNICE
Vinné kvasinky jsou mikroskopicky malé jednobuněčné organismy. Jako každý živý organismus i kvasinky potřebují k přežití energii a potřebnou energii získávají metabolizováním hroznových cukrů. Ethylalkohol se vyrábí jako konečný produkt, ale kvasinky nepoužívají alkohol. Zajímá je pouze energie produkovaná při přeměně cukrů na alkohol. Kromě cukru musí mít kvasinky přístup k mnoha dalším materiálům, aby mohly reprodukovat nové buňky, a kvasinky jsou citlivé na své prostředí.
Přeměna glukózy na alkohol je složitý vícestupňový biochemický proces. K přeměně cukrů je potřeba několik různých enzymů a k výrobě potřebných enzymů musí mít kvasinky přístup k vitamínům, minerálům, kyslíku, dusíku atd. Hroznová šťáva obvykle obsahuje všechny potřebné látky, ale někdy při fermentaci chybí jedna nebo více z nich kritické růstové faktory a kvasinky nemohou přeměnit všechen hroznový cukr na alkohol. Většina fermentačních stání je způsobena nedostatkem výchozí šťávy nebo příliš vysokými nebo nízkými teplotami.

Kvasinky potřebují kyslík

Když je k dispozici správné množství kyslíku, kvasinky se rychle množí a jejich populace se může za vhodných podmínek zdvojnásobit přibližně za hodinu. Toto období rychlého růstu kvasinek se nazývá fáze exponenciálního růstu a obrovská populace kvasinek (10 milionů buněk na mililitr šťávy) se může vyvinout za méně než 24 hodin. Během fáze exponenciálního růstu buňky rychle rostou, ale produkuje se málo alkoholu. Jiná situace je při omezeném množství kyslíku. S malým množstvím kyslíku dochází k rozmnožování buněk kvasinek pomaleji, ale kvasinky produkují více ethylalkoholu.
Z hlediska vinařství je přítomnost kyslíku na začátku fermentačního procesu vždy žádoucí. V důsledku toho se kvasinkové buňky rychle množí a rychle se tvoří velká populace kvasinek. Později v procesu fermentace je kyslík záměrně omezen, aby se stimulovala produkce alkoholu. Tato jednoduchá metoda umožňuje vinařům stimulovat počáteční růst kvasinek a umožňuje velké populaci kvasinek spolehlivě přeměnit hroznové cukry.
Při kvašení vína za typických podmínek domácí výroby je nedostatek kyslíku jen zřídka problémem. Množství kyslíku, které kvasinky potřebují, je malé, a když hrozny procházejí běžnými vinařskými procesy drcení a lisování, je kyslíku dodáváno více než dost.

Kvasinky potřebují dusík

Kvasinky potřebují bílkoviny, aby mohly vytvářet nové buňky, a kvasinky musí mít dusík, aby tento protein vytvořily. Hrozny obvykle obsahují dostatek dusíku, aby pokryly potřeby kvasinek. Vinice, které potřebují hnojení, však často produkují ovoce s nadměrně nízkým obsahem dusíku a kvasinky pak mají problém produkovat velké množství buněk potřebných k dokončení fermentace. Vinaři často přidávají malá množství fosforečnanu amonného (nebo jiných zdrojů dusíku) do šťáv s nízkým obsahem dusíku. Fosforečnan amonný poskytuje dusík, který kvasinky potřebují k produkci nových buněk a kompletní fermentaci. V tomto případě jsou spokojené kvasinky i vinař.
Přidávání dusíku ke konci fermentace může způsobit problémy. Do této doby se již nahromadilo značné množství alkoholu. Zdá se, že alkohol narušuje příjem dusíku buňkami kvasinek a někdy dochází k zastavení fermentace. Aby se tomuto problému vyhnuli, vinaři pečlivě sledují proces fermentace a korigují nedostatek dusíku na začátku fermentačního cyklu, než se nahromadí velké množství alkoholu.

Kvasinky potřebují živiny

Kvasinky vyžadují řadu vitamínů, minerálů a dalších růstových faktorů. Kvasinky vyžadují velmi malé množství těchto živin, a proto je vinaři často nazývají „mikroživiny“. Hrozny obvykle obsahují dostatečné množství těchto živin, ale některé vinice trvale produkují hrozny, které postrádají určitý růstový faktor. V těchto případech se vinaři snaží vyhnout problémům s kvašením tím, že do šťávy přidávají kompletní „kvasinkovou potravu“. Některé komerční produkty, jako je Superfood, jsou speciálně vyrobeny tak, aby dodávaly kvasnicím tyto základní živiny.
Když kvasnice postrádají kyselinu pantotenovou, často produkují nadměrné množství sirovodíku. Sirovodík má známý zápach po zkažených vejcích a i malé množství sirovodíku může poškodit kvalitu vína a komerční a domácí vinaři obvykle přidávají malá množství kyseliny pantotenové (vitamín B5) během fermentačního procesu. Kyselina pantotenová je běžný vitamín a lze ji zakoupit v každé lékárně.

Manipulace se suchým droždím

Pro dlouhodobé skladování při teplotách nad 95 stupňů (35C – cca přel.).

1. Pokud je po otevření obalu delší dobu vystaven vzduchu.
2. Rehydratací droždí v příliš horké nebo příliš studené vodě.
3. Nadměrné množství oxidu siřičitého ve šťávě.
4. Teplota šťávy je nižší než 60 stupňů nebo vyšší než 90 stupňů.

(15-32C – přibližný překlad)
Obrázek 5. Způsoby poškození suchého droždí

Zdá se, že suché droždí je prakticky nezničitelné. Suché droždí se však skládá z živých buněk a je třeba s ním zacházet opatrně. Kvasinkám oslabeným špatnou manipulací často trvá extrémně dlouho, než začnou kvasit, a poškozené kvasinky mají někdy potíže vykvasit šťávu do sucha. Na Obr. Obrázek 5 ukazuje několik způsobů, jak mohou být kvasinky poškozeny.
Suché droždí zůstane životaschopné po dobu nejméně dvou let, pokud je skladováno neotevřené na chladném a suchém místě. Jakmile je však balení otevřeno, droždí by mělo být spotřebováno během několika měsíců. Používání otevřených balení suchého droždí v příští sezóně je riskantní, i když jsou otevřená balení skladována za optimálních podmínek. Staré suché droždí by se mělo zachránit. Je užitečný pro čiření vín obsahujících ethylacetát.

Rehydratace suchého droždí

Devětkrát z deseti může být uspokojivé kvašení zahájeno pouhým přisypáním sušených kvasnic na mladinu. Aby se předešlo problémům podesáté, všichni výrobci droždí doporučují rehydratovat suché droždí před jeho přidáním do mladiny. Rehydratace kvasnic je jednoduchý postup. Jednoduše přidejte suché droždí do malého množství teplé vody. Teplota vody je důležitá a teploměr by měl být použit k nastavení teploty vody na maximálně 100 stupňů. Lžíce suchého droždí vyžaduje asi jednu sklenici vody. Kváskovou směs míchejte, dokud nebude hladká a poté nechte vzejít kvásek. Po 38-20 minutách nalijte kvasnicovou směs do mladiny nebo šťávy. Většina vinařů používá asi jeden gram suchých kvasnic na každý galon mladiny.

Řízení alkoholového kvašení je klíčem k tomu, abyste se vyhnuli zastavení nebo pomalému kvašení při výrobě kvalitních vín. Výběr vhodných kmenů kvasinek na základě požadovaných podmínek a typů stylu je důležitým rozhodnutím při výrobě vína. Potřebné rasy, pečlivě rehydratované a naočkované ve správné dávce pro alkoholové kvašení, jsou nejlepším řešením pro vinaře, jak se vyhnout problémům se zastaveným nebo pomalým kvašením a aromatickými odchylkami. Toto speciální vydání popíše základy určování inokulačních rychlostí pro minimalizaci takových problémů, identifikuje podmínky, které zajistí nejlepší fermentaci za podmínek vysokého potenciálu alkoholu, a vysvětlí použití sekvenční inokulace a dynamické synergie. Je také uveden stručný popis nutričních strategií, které vedou k hladké a úplné fermentaci.

1. Proč se na sklenici mladiny používá minimálně 25 g suchého droždí?

Během alkoholového kvašení projdou buňky kvasinek nejméně pěti násobením (pokaždé zdvojnásobí počet kvasinek). Jedním z nejdůležitějších faktorů pro dosažení stabilní a úplné fermentace je přítomnost dostatečné koncentrace buněk po ukončení růstu kvasinek, obvykle odpovídající fázi 30 % – 50 % nezkvašeného cukru v mladině. K dokončení fermentace a zamezení nekvašení potřebujete v této fázi minimální koncentraci kvasinek přibližně 120-150 x 10 buněk/ml. Při inokulačních úrovních pod 6 x 5 buněk/ml je pravděpodobnost dosažení úspěšné fermentace významně snížena. Navrhovaná rychlost inokulace kvasinek 10 g/hl je založena na skutečnosti, že k zahájení a dokončení fermentace je vyžadována správná populace primárních buněk. Před zahájením fermentace by měl vinař udržet retenční fázi co nejkratší, aby se zabránilo následnému rozvoji nežádoucích mikroorganismů a zákalu.

Délka lag fáze významně závisí na počáteční koncentraci kvasinek nebo inokulační dávce. Stejně jako faktory jsou čiření šťávy (sladiny), cukr a koncentrace SO₂, což také ovlivní vztah mezi trváním fáze zpoždění a rychlostí očkování. Při rychlosti 25 g/hl (nebo 2 lb na 1 000 galonů) většiny vybraných suchých kvasnic bude koncentrace přibližně 5 x 10 buněk/ml. Zvýšení výšky kvasinek výrazně snižuje lag fázi, ale je neúčinné kvůli vytvoření efektu shlukování. S tímto počtem buněk na začátku alkoholové fermentace výrazně zvýšíte svou šanci získat požadovaných 6-120 x 150 buněk/ml k úspěšnému dokončení fermentace. Všimněte si, že některé kmeny kvasinek vyžadují vyšší rychlost inokulace (10-6 g/Hl) k dokončení fermentace, protože jejich metabolismus je zcela odlišný. Následující výsledky (obr. 30) ilustrují srovnání inokulované dávky 50 g/hl oproti 1 g/hl. Studie provedená ve Francii Pech Rouge INRA ve spolupráci s Lallemandem (Ortiz-Julien, 25) ukázala, že míra naočkování pro „normální“ Chardonnay s potenciálem alkoholu 10 % je 2003 g/hl kmene EC12.7. To vedlo k významnému zkrácení doby prodlevy, doby fermentace a produkce těkavých kyselin. V jiné studii, za náročnějších podmínek, byl Bourboulenc-Grenache (25 % alkoholu, 1118 g/l cukru, 15.4 NTU, 258 mg/l stravitelného N) fermentován s 220 g a 70 g/hl kvasinek EC10 a porovnán s použitím divokých kvasnice při 25°C a při 1118°C. Ukázalo se, že hladiny zbytkového cukru jsou významně vyšší u divokých kvasinek, navzdory inokulacím až 14 g/hl ve srovnání s aplikační dávkou 28 g/hl, jak je znázorněno na obrázcích 48a a 25b. Proto je práce s 2 g/HL suchého droždí dobrou strategií, jak se vyhnout pomalému nebo zastavenému kvašení, a to i v obtížných situacích (nízký obsah dusíku, vysoký obsah cukru). I když nedávné výsledky také naznačují, že vysoké míry smůly kvasinek mohou umožnit snížení produkce SO₂. Je však příliš brzy na vyvozování závěrů ohledně přesného vztahu hladiny SO2 jako funkce počtu naočkovaných buněk.

Obr. 1. Chardonnay (215 g/hl cukru, pH 3.17, TB 6.5 g/l) fermentace při 16 °C srovnání inokulačních dávek 10 g/hl a 25 g/hl EC-1118. Fermaid byla přidána uprostřed fermentace (30 g/hl).

Rýže. 2. Zbytkový cukr v Bourboulenc-Grenache (14°C a 28°^ 15.4 % obj., 258 g/l cukru, 220 NTU, 70 mg/l stravitelného N) Fermentace s 10 a 25 g/hl EC-1118 a ” divoké“ kvasinky.

2. Co dělat v případě vysokého potenciálního obsahu alkoholu ve víně (vysoký obsah cukru v moštu)?

2.1 Vysoký obsah cukru v mladině v počáteční mladině vyžaduje přidání více kvasinek

Vysoké koncentrace cukru v mladině jsou stále běžnější, zejména v Novém světě a horkém klimatu, často doprovázené nedostatkem dusíku. V takových situacích vyžaduje řízení fermentace zvláštní pozornost. Nejen správná výživa při kvašení a rehydrataci má významný vliv na stabilní a úplné kvašení, ale také v tomto případě probíhá vhodná míra aplikace kvasinek. Jak je vidět na Obr. 2a hladiny zbytkového cukru jsou nižší, když bylo použito 25 g/l v mladině obsahující 258 g/l cukru (přibližně 25° Brix). V Bourboulenc-Grenache fermentovaném s 25 g/hl EC1118 bylo množství těkavých kyselin také významně nižší, doba lag fáze byla zkrácena a kinetika fermentace byla rychlejší (výsledky nejsou uvedeny). Při ještě vyšším obsahu cukru v moštu ledového vína nebo sladkých vín (vins liquoreux) jsou zapotřebí vyšší aplikační dávky. V případě velmi vysokých koncentrací cukru může hyperosmotický tlak působící na kvasinky snížit biomasu kvasinek a v konečném důsledku vést ke špatné fermentaci nebo pomalé fermentaci, stejně jako ke zvýšené produkci těkavých kyselin. Proto, když je hladina Brix nad 30° Brix, je vyžadována rychlost roubování 50 g/hl. Například ve studii provedené na ledovém víně (35 – 42° Brix) v Cool Climate Oenology and Viticulture Institute na Brock University v Kanadě se ukázalo, že vyšší rychlost roubování (50 g/hl oproti 20 g/hl) podél při použití Go-Ferm se při rehydrataci výrazně zkrátila doba fermentace i množství produkovaných těkavých kyselin jako funkce spotřebovaného cukru (Kontkanen & Co, 2004).

2.2 Další strategie: sekvenční pitching a dynamická synergie

Nový přístup založený na studii červených vín, kterou provedl profesor Edmundo Bordeu na Universidad Catolica de Chile v roce 2004, spočívá v použití sekvenčního množství kvasinek k zajištění trvalé a úplné fermentace přezrálých hroznů (28° Brix). Princip je následující: CKD se přidává do mladiny v množství 30 g/hl ve dvou fázích, nejprve na začátku kvašení a poté, když brix dosáhne určité hodnoty, ale dříve, než jsou zřejmé známky zastaveného nebo pomalého kvašení. Nejprve se 15 g/hl CKD rehydratuje ve vodě pomocí Go-Ferm. Když hladina alkoholu dosáhne přibližně 4 %, použije se k inokulaci dalších 15 g/HL kvasinek (rovněž rehydratovaných pomocí Go-Ferm). Tato metoda funguje dobře, protože je vždy velmi obtížné znovu spustit zastavenou fermentaci. Když byla přeočkování provedena dříve, došlo k znatelnému přínosu ve smyslu nižších zbytkových cukrů a nižších těkavých kyselin.

Dobrou alternativou je také dynamická spolupráce. Tento nový koncept je založen na použití dvou nebo více CCD, zvláště dobře přizpůsobených k sobě navzájem, k doplnění senzorických vlastností a kinetiky fermentace vzájemnou spoluprací. Po mnoha měsících výzkumu v Lallemandu náš výzkum ukázal, že správná kombinace určitých CCP ve správném poměru může pomoci provést fermentaci za obtížných podmínek, jako jsou vysoké koncentrace cukru. Například kmen kvasinek je zvláště zajímavý z hlediska senzorického vstupu, který si vinař často přeje. Tento kmen kvasinek je však velmi citlivý na obtížné podmínky a může způsobit zastavení fermentace. Tento kmen kvasinek je tak spojen s dalším kmenem kvasinek, který je velmi odolný vůči obtížným podmínkám alkoholového kvašení a spolehlivě kvašení dokončí. Výsledkem je víno, které má organoleptické vlastnosti požadované u prvního kmene kvasinek, ale bez jakýchkoli obav ohledně kinetiky kvašení nebo celkového dokončení díky druhému kmeni kvasinek. Takové směsi jsou JIŽ DOSTUPNÉ pro použití: (Lalvin BM 4×4).

3. Dobré fermentační techniky – stručný přehled

Dále se podíváme na další dobré fermentační postupy při řešení vysokého obsahu cukru. Tabulka 1 ukazuje různé strategie roubování. V červených vínech:

• Provzdušňování nebo doplňování kyslíku při tvorbě hlávky (obvykle při fermentaci do 15 g/l cukru), stejně jako doplňování při snížení cukru o jednu třetinu.

• Kontrola teploty během rehydratace kvasinek, rané fermentace a vrcholové fermentace.

• Pravidelný pohyb kvasinek na konci kvašení tuto fázi urychluje. V bílé:

• Počáteční optimální úroveň zákalu šťávy je mezi 80 a 100 NTU.

• Provzdušňování nebo přísun kyslíku, jakmile se fermentace aktivuje (obvykle při prokvašení 15 g/l cukru), stejně jako suplementace při snížení cukru o jednu třetinu.

• Kontrola teploty během rehydratace kvasinek a inokulace kvasinek

• Pravidelný pohyb kvasinek na konci kvašení tuto fázi urychluje.