Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici
Aromatické látky a jejich prekurzory typické pro odrůdu Sauvignon Bakalářská práce
Vedoucí práce
Vypracoval
Ing. Mojmír Baroň, Ph.D.
Ing. Jan Klisák Lednice 2013
Mendelova univerzita v Brně Ústav vinohradnictví a vinařství
Zahradnická fakulta 2012/2013
ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Autor práce: Studijní program: Obor: Název tématu:
Ing. Jan Klisák Zahradnické inženýrství Vinohradnictví a vinařství Aromatické látky a jejich prekurzory typické pro odrůdu Sauvignon
Rozsah práce:
35-40
Zásady pro vypracování: 1. Prostudovat dostupnou literaturu. 2. Rozdělení jednotlivých látek a jejich prekurzorů zodpovědných za typické aroma odrůdy Sauvignon blanc, obecně cabernetové odrůdy. 3. Obecné doporučení vinohradnických a vinařských operací vedoucích k cílenému typu vína z dané odrůdy.
Seznam odborné literatury: 1. KUMŠTA, M. Aromatické látky u odrůdy Sauvignon blanc a jejich význam pro kvalitu hroznů a vína. In SOTOLÁŘ, R. -- BÁBÍKOVÁ, P. Odraz vědy a výzkumu ve vinohradnické a vinařské praxi. 1. vyd. Ediční středisko MENDELU v Brně: Mendelova univerzita v Brně, 2010, s. 22-24. ISBN 978-80-7375-400-6. 2. SABO, L. Analýza klonů révy vinné u odrůd (kultivarů) Burgundské bílé a Sauvignon. Diplomová práce. 1985. 3. PAVLOUŠEK, P. Odrůda měsíce - Sauvignon. Vinařský obzor. 2006. sv. 7-8, č. 7-8, s. 330-331. ISSN 1212-7884. 4. KORPÁS, O. Pěstitelské a technologické hodnocení vybraných klonů Cabernet Sauvignon. Diplomová práce. Lednice: MZLU v Brně, 2004. 83 s. 5. PAVLOUŠEK, P. Sauvignon blanc - nové poznatky o aromatickém charakteru odrůdy. Vinařský obzor. 2006. sv. 7-8, č. 7-8, s. 345-346. ISSN 1212-7884. 6. PAVLOUŠEK, P. Vliv odlistění zóny hroznů na kvalitu u odrůdy Sauvignon. Vinařský obzor. 2006. sv. 7-8, č. 7-8, s. 342-343. ISSN 1212-7884. 7. RIBÉREAU-GAYON, P. -- TRADUCTION, A. a kol. Handbook of enology : The chemistry of wine stabilization and treatments. Volume 2. 2. vyd. Chichester: John Wiley & Sons, 2005. 441 s. ISBN 0-470-01037-1. 8. CLARKE, R J. -- BAKKER, J. Wine flavour chemistry. 1. vyd. Ames, IA: Blackwell Publishing, 2004. 324 s. ISBN 1-405-10530-5.
Datum zadání bakalářské práce:
prosinec 2011
Termín odevzdání bakalářské práce:
květen 2013
Ing. Jan Klisák Autor práce
Ing. Mojmír Baroň, Ph.D. Vedoucí práce
doc. Ing. Pavel Pavloušek, Ph.D. Vedoucí ústavu
doc. Ing. Robert Pokluda, Ph.D. Děkan ZF MENDELU
Prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma „Aromatické látky a jejich prekurzory typické pro odrůdu Sauvignon“ vypracoval samostatně a použil pouze pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém přehledu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Lednici, dne Podpis
Poděkování: Děkuji vedoucímu práce Ing. Mojmíru Baroňovi, Ph.D. za průběžné připomínky k této práci.
OBSAH SEZNAM TABULEK A OBRÁZKŮ .................................................................................... 8 1. ÚVOD - CHARAKTERISTIKA ODRŮDY ................................................................... 11 2. CÍL PRÁCE ..................................................................................................................... 12 3. AROMATICKÉ LÁTKY V HROZNECH ...................................................................... 13 3.1 Rozdělení aromatických látek v hroznech a víně ....................................................... 13 3.2 Prahová koncentrace, aromatická aktivita.................................................................. 14 4. STRUKTURA VINNÉHO AROMA ............................................................................... 16 4.1. Základní vinné aroma................................................................................................ 16 4.2 Terpenické sloučeniny ................................................................................................ 18 4.3 Norisoprenoidy........................................................................................................... 20 4.4 Methoxypyraziny ....................................................................................................... 22 4.4.1 Vliv agrotechnických zásahů a klimatických podmínek na koncentraci methoxypyrazinů v hroznech a víně .................................................................. 24 4.4.2 Vliv enologických postupů na koncentraci methoxypyrazinů ve víně ................ 29 4.5 Vonné thioly ............................................................................................................... 31 4.5.1 Vonné thioly a jejich prekurzory v odrůdě Sauvignon blanc ............................... 31 4.5.2 Oxidace volatilních thiolů a jejich prekurzorů .................................................... 35 4.5.3 Vliv výživy, postřiků, způsobu sklizně a použití antioxidantů na koncentraci vonných thiolů a jejich konjugátů v moštu a víně ......................... 36 4.5.4 Vliv teploty a tlaku na koncentraci vonných thiolů a jejich konjugátů v moštu a víně .................................................................................................... 37 4.5.5 Vliv druhu kvasinek na koncentraci vonných thiolů ve víně .............................. 38 4.5.6 Vliv zrání vína na koncentraci volatilních thiolů ................................................ 40 5. ZÁVĚR - DOPORUČENÉ OPERACE VEDOUCÍ K CÍLENÉMU TYPU VÍNA ........ 42 6. SOUHRN A RESUME .................................................................................................... 45 6
7. LITERATURA ................................................................................................................. 46
7
SEZNAM TABULEK A OBRÁZKŮ Tabulka/Strana
Název
1/16-17
Aromatické sloučeniny tvořící základní vinné aroma
2/19
Prahové hodnoty významných volných monoterpenických sloučenin a jejich koncentrace ve vínech různých odrůd
3/20
Poměr hlavních volných a vázaných monoterpenických sloučenin v moštech různých odrůd
4/22
Prahové koncentrace methoxypyrazinů ve vodě a víně
5/33
Organoleptické vlastnosti vonných thiolů ve vínech odrůdy Sauvignon blanc z oblasti Bordeaux a Loiry
6/36
Vliv dostupnosti dusíku na růst révy a kvalitu bobulí odrůdy Sauvignon blanc
7/38
Vliv teploty při fermentaci a druhu kvasinek na koncentraci volatilních thiolů ve víně Sauvignon blanc
8
Obrázek/Strana
Název
1/15
Psychofyzikální křivka pro různé aromatické látky
2/18
Hlavní monoterpenoly v moštu a víně
3/21
Oxidativní degradace karotenoidů a vznik norisoprenoidů
4/21
Významné C13norisoprenoidy
5/22
Hlavní methoxypyraziny
6/23
Rozložení IBMP v hroznech odrůdy Cabernet Sauvignon
7/24
Koncentrace methoxypyrazinů ve vínech odrůdy Sauvignon blanc podle země původu
8/25
Vývoj koncetrace různých sloučenin v moštu z hroznů odrůdy Sauvignon blanc, oblasti Wagga Wagga, Austrálie
9/26
Vývoj koncetrace IBMP v hroznech odrůdy Cabernet Sauvignon
10/27
Vliv půdního zavlažování na koncentraci IBMP ve víně odrůdy Cabernet Sauvignon
11/29
Vliv působení světla na koncentraci IPMP v bobulích odrůdy Cabernet Savignon
12/29
Vliv působení světla na koncentraci IBMP v bobulích odrůdy Cabernet Sauvignon
13/31
Kintetika
uvolňování
Cabernet Sauvignon
9
IBMP
při
maceraci
hroznů
odrůdy
Obrázek/Strana
Název
14/32
Vonné thioly ve víně odrůdy Sauvignon blanc
15/33
Rozložení cysteinových konjugátů v bobulích odrůdy Sauvignon blanc
16/34
Rozklad cysteinového konjugátu 3-mercaptohexanolu působením βlyázy
17/34
Změna koncentrace vonných thiolů uvolněných z cysteinových konjugátů v průběhu kvašení moštu odrůdy Sauvignon blanc
18/35
Oxidace volatilních thiolů - ztráta aroma
19/39
Koncentrace volatilních thiolů v malých, 20 l vzorcích vína Sauvignon blanc (průměr ze tří vzorků), po kvašení daným typem kvasinek
20/40
Konverzní kapacita komerčně dostupných aktivních suchých vinných kvasinek v malých, 20 l vzorcích vína Sauvignon blanc
21/41
Změny koncentrace 3MHA (normalizované ke stejné počáteční koncentraci 3MHA) pro vína Sauvignon blanc skladovaná při teplotě 5°C, 10°C a 18°C
10
1. ÚVOD - CHARAKTERISTIKA ODRŮDY Sauvignon blanc pravděpodobně pochází z francouzského regionu Bordeaux nebo z oblastí na Loiře. Nové genetické poznatky ukazují na to, že vznikl ze samovolného křížení mezi odrůdami Chenin blanc x Tramín. Německé synonymum je Muskat-Sylvaner a někdy v Rakousku užívané Feigentraube, které se kdysi užívalo i u nás - Fíkový hrozen. Pod tímto pojmenováním ho k nám pravděpodobně zanesli Habáni (KRAUS et al.). Sauvignon blanc vyžaduje velmi dobré svahové polohy s chudšími, nejlépe štěrkovitými půdami. Na úrodných půdách roste příliš bujně (KRAUS et al.). Raší i kvete středně raně, dozrává koncem září až začátkem října. Má nižší odolnost proti houbovým chorobám, zejména padlí révovému, plísni šedé a červené spále. Mrazuvzdornost odrůdy je rovněž nízká, zejména proti jarním mrazíkům. Plodnost odrůdy je 8,5-11 t.ha-1, cukernatost v moštu je 17-20oNM, obsah kyselin 9-11,5 g.l-1. Nevhodné pro pěstování jsou půdy příliš suché či podmáčené (SOTOLÁŘ, 2006). Vyšší půdní a vzdušná vlhkost ovlivňuje příznivě vznik aromatických látek. V závislosti na ročníku, na stanovišti, na době sběru a na technologii výroby vína se vyvíjejí různé typy vína. V méně příznivých ročnících, v severnějších oblastech a při vyšší vlhkosti vznikají travnaté, kopřivové, paprikové tóny ve vůni i chuti. Při vyšším slunečním svitu a lepší vyzrálosti hroznů se začínají objevovat ovocné tóny. Napřed černorybízové, angreštové, kiwi se zábleskem citronu, pak u měkčích a kulatějších vín broskve, nektarinky a meloun. U sladkých výběrů meruňka, pomeranče, ananas i marcipán. Vína jsou plná a při láhvové zralosti velmi plná, mnohdy s minerální příchutí (KRAUS et al.). Cabernet Sauvignon zmíněný v této práci v souvislosti s methoxypyraziny vznikl přirozeným křížením odrůd Cabernet Franc x Sauvignon blanc (KRAUS et al.).
11
2. CÍL PRÁCE Cíl této práce je dán zadáním práce. Naplnit tato očekávání byl můj cíl. Souvisejícím osobním cílem bylo lépe poznat a ochutnat světová vína odrůdy Sauvignon blanc a toto konfrontovat se závěry publikovanými v odborné literatuře.
12
3. AROMATICKÉ LÁTKY V HROZNECH 3.1 Rozdělení aromatických látek v hroznech a víně Aromatické látky představují skupinu sekundárních metabolitů v hroznech. Aromatický profil hroznů a vína není tvořen pouze jednou sloučeninou, ale vzniká vzájemnou kombinací mnoha různých aromatických látek. U jednotlivých odrůd se rozvíjí aromatický charakter díky jejich vzájemné kombinaci, přesto se ale u každé odrůdy vyskytují „impact” sloučeniny, které bývají pro její aromatický charakter určující. PAVLOUŠEK (2011) cituje následující definici aromatické látky - pojmem se rozumí aromatická látka, která vyprchává z vodně-alkoholového roztoku vína a pomocí své plynné fáze se dostává do našeho čichového orgánu. Protože se mohou vypařovat pouze malé molekuly, mají aromatické látky molekulární hmotnost pod 300 g.mol-1. Většina z nich je lipofilní a těžko se rozpouští - ve vodě jen v malé míře, v etanolu podstatně lépe. Aromatické látky v hroznech lze označit termínem „primární aroma”, což jsou látky, které se vyskytují v nepoškozených buňkách bobulí (RAPP et al., 1991). Toto aroma závisí na jednotlivé odrůdě a na faktorech ovlivňujících chemické složení hroznů, a tím i aromatický profil - mezi faktory významné patří podnebí, půdní podmínky, nebo agrotechnické zásahy ve vinici. Primární aroma se přímo vztahuje k bobulím révy vinné, které mohou obsahovat dva typy aromatických sloučenin - volné aromatické látky a prekurzory aromatických látek (tj. vázané aromatické látky). Mezi primární aromatické látky vyskytující se v hroznech ve volné formě patří methoxypyraziny. Volné aromatické látky se nachází v hroznech i v těkavé formě. Při senzorickém hodnocení hroznů ve vinici lze tyto látky vnímat a hodnotit. Při zpracování hroznů se však rychle uvolňují z kvasícího moštu a unikají s oxidem uhličitým, jenž při kvašení vzniká (PAVLOUŠEK, 2011). Větší množství aromatických látek se vyskytuje v hroznech ve vázané formě, nejčastěji ve formě glykosidů, tzn. látek vázaných na cukry. V této formě nejsou v hroznech senzoricky vnímatelné. Jestliže se molekula cukru odštěpí, aromatické látky se uvolňují, a 13
tím se stávají čichově aktivní. K odštěpení cukru dochází při hydrolýze v kyselém prostředí, v podmínkách nižšího pH nebo enzymatickou hydrolýzou. Odštěpení cukrů může probíhat od počátku zpracování hroznů (odzrnění, mletí) a poté v dalších technologických krocích výroby vína. Kvasinky také ovlivňují uvolňování aromatických látek díky aktivitě enzymu β-glukosidázy (PAVLOUŠEK, 2011), nebo β-lyázy. Mezi primární aromatické látky vyskytující se v hroznech ve vázané formě patří terpeny a vonné thioly. „Sekundární aromatické látky“ jsou tvořené kvasinkami v průběhu kvašení. Jejich tvorba je především ovlivněna kmenem kvasinek a podmínkami kvašení, bez zásadního vztahu k odrůdě révy (KUMŠTA, 2010). Patří sem vyšší alkoholy, mastné kyseliny a estery (estery vyšších alkoholů s kyselinou octovou, estery mastných kyselin s ethanolem). Tvoří více než 90% všech volatilních látek ve víně. „Terciální aromatické látky“ vznikají v průběhu zrání vína a dotvářejí odrůdový charakter vína. Chemická struktura těchto látek je většinou neznámá, vznikají jako oxidační produkty látek primárních a sekundárních, jako produkty Maillardových reakcí atd.. Z dosud známých údajů se žádná látka z této skupiny nejeví jako charakteristická pro odrůdu Sauvignon blanc.
3.2 Prahová koncentrace, aromatická aktivita Prahová koncentrace aromatické látky je taková nejnižší koncentrace vonné látky v médiu, která je senzoricky (olfaktoricky, gustatoricky) detekovatelná. Prahová koncentrace je závislá na médiu, jiná je pro danou aromatickou látku rozpuštěnou ve vzduchu, jiná pro stejnou aromatickou látku rozpuštěnou ve vodě/moštu/víně, kde může být vázána k médiu daleko silněji (REYNOLDS, 2010). Kromě prahové koncentrace se pro vyjádření aromatičnosti sloučenin v médiu někdy používá poměru mezi koncentrací aromatické látky a její prahovou koncentrací v daném médiu. Tento poměr se nazývá Aromatická aktivita (Odour Activity Value - OAV). K senzorickému zaznamenání dané aromatické látky v médiu je tudíž nutné, aby OAV > 1. Látky s OAV < 0,1 jsou pro aroma produktu nevýznamné.
14
Obr. 1 Psychofyzikální křivka pro různé aromatické látky (REYNOLDS, 2010) Závislost intenzity aromatického vjemu na koncentraci aromatické látky v médiu (obvykle v logaritmické stupnici) je znázorněná psychofyzikální křivkou. Tato křivka má tři oblasti: podprahovou, nadprahovou a saturační. Hranice jednotlivých oblastí nejsou ostré, vzhledem k individuálnímu vnímání jednotlivých aromatických látek. Tvar psychofyzikální křivky je však pro všechny aromatické látky podobný, liší se prahovými hodnotami a dynamikou růstu intenzity aromatického vjemu v nadprahové koncentraci aromatické látky. Toto ilustruje (Obr. 1) zobrazující psychofyzikální křivku pro 4-methyl-4-merkaptopentanon, ethyl 2-methylbutyrát, methylbenzoát a β-damascenon. Zatímco pro první dvě aromatické látky je pro dosažení saturační oblasti nutný růst koncentrace dané aromatické látky o 4-5 řádů, pro třetí pouze a 1,5 řádu a pro β-damascenon 11 řádů. Průnik psychofyzikálních křivek pro β-damascenon a 4-methyl-4-merkapto-pentanon je přibližně na 0.1 µg.l-1, což znamená, že při této koncentraci mají obě látky stejnou intenzitu aromatického vjemu, zatímco OAV pro β-damascenon je >1000 a pro 4-methyl-4merkapto-pentanon je přibližně 20. Z toho důvodu má použití OAV pro vyjádření významu dané aromatické látky pro celkové aroma vážné omezení.
15
4. STRUKTURA VINNÉHO AROMA 4.1. Základní vinné aroma Běžné stolní víno obsahuje několik stovek volatilních aromatických látek, ale většinu z nich v koncentracích pod jejich prahovou hodnotou, a tudíž pro senzorický vjem vín nevýznamnou. Senzoricky aktivních je tak obvykle 20-70 aromatických látek (REYNOLDS, 2010). V (Tab. 1) uvedené aromatické látky tvoří základní vinné aroma (lehce nasládlé, ovocné, alkoholové a výrazné) a vznikají zejména při fermentaci působením kvasinek. Kromě těchto sloučenin se na tvorbě základního vinného aroma podílí β-damascenon, u červených vín navíc β-ionon. Tab. 1 Aromatické sloučeniny tvořící základní vinné aroma (REYNOLDS, 2010), (VELÍŠEK et al., 2009) Druh
Sloučenina
Prahová koncentrace
různé
ethanol
100 mg.dm-3
různé
diacetyl
různé
acetaldehyd
vyšší alkoholy
isobutanol
vyšší alkoholy
isoamylalkohol
vyšší alkoholy
hexanol
vyšší alkoholy
methionol
vyšší alkoholy
β-fenylethanol
organické kyseliny
kys.octová
organické kyseliny
kys.máselná
16
0,03 mg.dm-3
1 mg.dm-3
Druh
Sloučenina
organické kyseliny
kys kapronová
organické kyseliny
kys.kaprylová
organické kyseliny
kys. kaprinová
isokyseliny
kys. isomáselná
isokyseliny
kys. isovalerová
ethyl estery organických kyselin
ethyl-acetát
ethyl estery organických kyselin
ethyl-butyrát
ethyl estery organických kyselin
ethyl-kapronát
ethyl estery organických kyselin
ethyl-kaprylát
ethyl estery organických kyselin
ethyl-kaprinát
estery vyšších alkoholů
isobutyl-acetát
estery vyšších alkoholů
isoamyl-acetát
estery vyšších alkoholů
β-fenylethyl-acetát
ethyl estery isokyselin
ethyl-isobutyrát
ethyl estery isokyselin
ethyl-2-methyl-butyrát
ethyl estery isokyselin
ethyl-isovalerát
Prahová koncentrace
5 mg.dm-3
Estery nízkomolekulárních kyselin a alkoholů mají obvykle ovocnou vůni, estery terpenových alkoholů s nízkomolekulárními kyselinami voní většinou po květinách. Estery aromatických kyselin a aromatických alkoholů mají zpravidla těžké balzámové vůně (VELÍŠEK et al., 2009).
17
4.2 Terpenické sloučeniny Z volných terpenických sloučenin mají aromatický projev zejména látky monoterpenické (v řetězci do 10 uhlíkových atomů) a seskviteprenické (v řetězci do 15 uhlíkových atomů), jejichž základ tvoří 2-3 izoprenové jednotky. Z monoterpenických sloučenin mají aromatický projev především hydratované monoterpeny (limonen, myrcen atd.), aldehydy (linalal, geranial atd.), alkoholy (linalol, geraniol atd.), kyseliny (linaliová and geraniová atd.) a jejich estery (linalyl acetát atd.). Terpenické sloučeniny se významně podílejí na aroma muškátových odrůd révy, podílí se na vytváření „růžového” aroma těchto vín. Jejich prahová koncentrace je nízká, jedná se o látky silně aromatické (RIBEREAUGAYON et al., 2006).
Obr. 2 Hlavní monoterpenoly v moštu a víně (RIBEREAU-GAYON et al., 2006) Ve vázané formě se terpenické sloučeniny vyskytují v révě v glykosidické vazbě zejména s cukry glukózou, arabinózou a rhamnózou. Na rozdíl od většiny ostatních rostlin, však nikoli jako monoglykosidy, ale zejména jako diglykosidy. Všechny odrůdy révy obsahují podobné sloučeniny, liší se pouze jejich koncentrací. Nejvyšší je u muškátových odrůd (RIBEREAU-GAYON et al., 2006). V (Tab. 2) jsou uvedené prahové hodnoty významných volných monoterpenických sloučenin a jejich koncentrace ve víně z hroznů odrůd Muškát, Tramín, Ryzlink rýnský a Sauvignon blanc (RIBEREAU-GAYON et al., 2006). Monoterpenické sloučeniny se ve volné, či glykosidické formě vyskytují zejména ve slupkách bobulí, méně v dužině. Poměr koncentrace jednotlivých látek ve slupkách a dužině se významně liší u volných látek např. je významně vyšší u geraniolu a nerolu. Naproti tomu u vázaných látek je poměr koncentrace látek ve slupkách a dužině podobný 18
pro všechny látky. Jednotlivé poměry jsou závislé na odrůdě révy. (Tab. 3) uvádí pro ilustraci naměřené koncentrace některých volných a vázaných terpenických látek v různých odrůdách révy (RIBEREAU-GAYON et al., 2006). Tab. 2 Prahové hodnoty významných volných monoterpenických sloučenin a jejich koncentrace ve vínech různých odrůd (RIBEREAU-GAYON et al., 2006) Sloučenina
Aromatický projev
Prahová koncen-
Muškát Alexan-
trace
drijský
(µg.l-1)
(µg.l-1)
Tramín -1
(µg.l )
Ryzlink
Sauvignon
rýnský
blanc
-1
(µg.l )
(µg.l-1)
Linalol
růže
50
455
6
40
17
Α-Terpineol
konvalinka
400
78
3
25
9
Citronellol
citronová
18
-
12
4
2
tráva Nerol
růže
400
94
43
23
5
Geraniol
růže
130
506
218
35
5
Hrozny révy přirozeně obsahují endogenní enzym β-glykosidázu, jejímž působením může docházet k rozrušování glykosidické vazby a k uvolňování původně vázaných terpenických látek, a tím zvýšené aromatičnosti moštu/vína (RIBEREAU-GAYON et al., 2006). Toto enzymatické působení však má za normálních podmínek zpracování hroznů jen omezený vliv, neboť pro optimální působní enzymu β-glykosidázy je ideální pH 5 (mošt 3-3,5) a vyšší turbidita moštu. Rovněž alkoholová fermentace nemá významný vliv na rozrušování glykosidické vazby terpenických sloučenin a uvolňování původně vázaných terpenických látek. Ačkoli kvasinky mají vlastní enzymatický aparát pro štěpení glykosidů (β-glykosidáza, α-arabinosidáza a α-rhamnosidáza), optimum jeho působení je podobně jako u endogenní
19
β-glykosidázy kolem pH 5. Koncentrace terpenických glykosidů je tak ve víně podobná jako v hroznech (RIBEREAU-GAYON et al., 2006). Tab. 3 Poměr hlavních volných a vázaných monoterpenických sloučenin v moštech různých odrůd (RIBEREAU-GAYON et al., 2006) Odrůda
Volné terpenoly
Terpenové glykosidy
-1
(µg.l )
(µg.l-1)
Muškát Ottonel
1679
2873
Tramín
282
4325
Ryzlink rýnský
73
262
Sauvignon blanc
5
107
Pro zvýšení aromatického projevu terpenických sloučenin v moštu/ víně se používá exogenního přidání glykosidických enzymů. Takové zvýšení aromatičnosti však nemusí být žádoucí, neboť může zakrýt odrůdový charakter vína z nemuškátových odrůd révy (RIBEREAU-GAYON et al., 2006). Z výše uvedeného je zřejmé, že pro aroma vín z odrůdy Sauvignon blanc jsou terpenické sloučeniny nevýznamné.
4.3 Norisoprenoidy Oxidativní degradací nevolatilních karotenoidů (terpenů se 40 uhlíkovými atomy) v bobulích vznikají produkty s uhlíkovými řetězci 9, 10, 11 a 13 uhlíků dlouhými. Z nich zejména sloučeniny se 13 uhlíky C13norisoprenoidy mají aromatický projev. Mezi tyto látky patří β-damascenon a β-ionon. β-damascenon má nízkou prahovou koncentraci 3-4 ng.l-1 ve vodě (RIBEREAU-GAYON et al., 2006), vyskytuje se téměř ve všech vínech, v koncentraci 1-4 µg.l-1. Ve vínech působí jako zvýrazňovač aroma, zejména ovocného
aroma
vinných
esterů
(květinové
tóny
a
tóny
tropického
ovoce)
(REYNOLDS, 2010). β-ionon (tóny fialky, maliny) má prahovou koncentrací 120 ng.l-1 ve 20
vodě. Také β-ionon se vyskytuje u všech druhů vín, ovlivňuje však spíše aroma červených vín, u bílých a tedy i u Sauvignon blanc jeho vliv není významný.
Obr. 3 Oxidativní degradace karotenoidů a vznik norisoprenoidů (RIBEREAU-GAYON et al., 2006) Mezi norisopreniody patří také TDN (1,1,6-trimemthyl-1,2-dihydronaftalen), patří do skupiny terciálních buketních látek. Tato sloučenina vytváří petrolejové aroma ryzlinků, koncentrace TDN
roste se
stárnutím a
zráním vína.
Posledním významným
norisopreniodem je vitispiran, vytvářející tóny kafru/eukalyptu.
Obr. 4 Významné C13norisoprenoidy (RIBEREAU-GAYON et al., 2006) C13norisoprenoidy se vyskytují v nevolatilní formě rovněž jako glykosidy, vázané na monosacharidy. Glykosidázy přítomné v hroznech a z enzymatického aparátu kvasinek však tyto esterické vazby neštěpí, štěpí je pouze exogenní houbové glykosidázy (RIBEREAU-GAYON et al., 2006). I tak je produkce volatilních C13norisoprenoidů (např. β-damascenonu) tímto způsobem nízká, a pro aroma vín nevýznamná.
21
4.4 Methoxypyraziny Methoxypyraziny zastupují dusíkaté látky, které vznikají jako sekundární produkt při tvorbě a přeměně aminokyselin v bobulích. Některé aminokyseliny jsou prekurzory methoxypyrazinů (PAVLOUŠEK, 2011).
Obr. 5 Hlavní methoxypyraziny Methoxypyraziny se vyskytují především u „sauvignonových” odrůd, jako jsou Sauvignon blanc, Cabernet Sauvignon, Cabernet Moravia, Cabernet Franc, ale také u dalších, např. Merlot, Camenere, Váh, Nitra. Stopová množství se mohou objevovat rovněž u Ryzlinku rýnského nebo Chardonnay (PAVLOUŠEK, 2011). Tab. 4 Prahové koncentrace methoxypyrazinů ve vodě a víně (RIBEREAU-GAYON et al., 2006), (SALA et al., 2004, a)v bílém víně, b)v červeném víně) Pyrazin
Prahová
Aromatický projev
koncentrace [ng.l-1] 2-methoxy-3-isobutyl (IBMP)
2 (1a, 10-16b)
zelená paprika
2-methoxy-3-isopropyl (IPMP)
2 (2a, 2b)
zelená paprika, zemité tóny
2-methoxy-3-sec-butyl (SBMP)
1
zelená paprika
2-methoxy-3-ethyl (ETMP)
400
zelená paprika, zemité tóny
22
Methoxypyraziny mají extrémně nízké prahové koncentrace ve vodě i víně, v řádu jednotek ng.l-1 (Tab. 4). Tyto sloučeniny se vyskytují také v dalších rostlinách např. zelené paprice, hrachu a bramborách. Látky ze skupiny methoxypyrazinů se nacházejí zejména v třapinách, ve slupce bobulí, méně v dužině a semenech. U odrůdy Cabernet Sauvignon bylo naměřeno 67% z celkového množství IBMP v hroznech v třapinách hroznů, 53% z množství v bobulích ve slupce bobulí, jen 1% v dužině, zbytek v semenech, ze kterých se uvolňují při výrobě zejména červených vín (RIBEREAU-GAYON et al., 2006). Z dalších methoxypyrazinů byly identifikovány v hroznech a víně 2-methoxy-3methylpyrazin a 2-methoxy-3-ethylpyrazin (ETMP). Rovněž tyto sloučeniny nemají významný aromatický projev ve víně odrůdy Sauvignon blanc (RIBEREAU-GAYON et al., 2006).
Obr. 6 Rozložení IBMP v hroznech odrůdy Cabernet Sauvignon (RIBEREAU-GAYON et al., 2006) LACEY et al. (1991) provedl analýzu 22 vzorků vín z Austrálie, Nového Zélandu a Francie. Ve 20 vzorcích byla koncentrace IBMP vyšší než 2 ng.l-1, pouze v 11 vzorcích byla zjištěna koncentrace IPMP, a to v intervalu 0,9-5,6 ng.l-1 a jen ve 3 vzorcích byly naměřeny koncentrace SBMP v intervalu 0,1-1,3 ng.l-1.
23
Obr. 7 Koncentrace methoxypyrazinů ve vínech odrůdy Sauvignon blanc podle země původu (LACEY et al., 1991) Z (Obr. 7) je zřejmé, že vína odrůdy Sauvignon blanc z Nového Zélandu měla v testu konzistentně vyšší koncentrace methoxypyrazinů, než vína Australská. To je v souladu s obecným vnímáním, že vína odrůdy Sauvignon blanc z Nového Zélandu mají výraznější vegetativní charakter. 4.4.1 Vliv agrotechnických zásahů a klimatických podmínek na koncentraci methoxypyrazinů v hroznech a víně Tvorbu methoxypyrazinů v hroznech ovlivňuje odrůda, klimatické podmínky, stanoviště a agrotechnické zásahy ve vinici. S růstem bobulí dochází k syntéze methoxypyrazinů (zejména IBMP), vrcholu koncentrace v bobulích dosahuje 2-3 týdny před zaměkáním. V tomto období je v hroznu nejvyšší koncentrace methoxypyrazinů ve stopkách. Methoxypyraziny byly u odrůdy Cabernet Sauvignon zjištěny rovněž v listech, a to ve výrazně vyšších koncentracích než v bobulích. Nejvyšší koncentrace byly přitom naměřeny v bazálních listech. V pokusu s 24
označenými molekulami sloučeniny analogické methoxypyrazinům nanesenými na povrch listu keře révy v období mezi hráškovatěním a zaměkáním bylo zjištěno, že tyto jsou transportovány floémem do bobulí. Nicméně je stále nejasné, zdali jsou methoxypyraziny syntetizovány přímo v bobulích, nebo jsou do bobulí transportovány z ostatních vegetativních orgánů keře révy (BOGART et al., 2006).
Obr. 8 Vývoj koncetrace různých sloučenin v moštu z hroznů odrůdy Sauvignon blanc, oblasti Wagga Wagga, Austrálie (LACEY, 1991) V období od uzavření hroznů/počátku zaměkání se koncentrace IBMP v hroznech snižuje, nejprve prudce, s blížící se sklizní pak mírněji (ROUJOU DE BOUBEE, 2003). Po dosažení plné zralosti hroznů již koncentrace IBMP v hroznech dále neklesá (SALA et al., 2004). BOGART et al. (2006) cituje, že francouzský výzkum ukázal velmi významnou korelaci mezi poklesem koncentrace kyseliny jablečné a poklesem koncentrace methoxypyrazinů v bobulích odrůd Cabernet Sauvignon a Merlot, a to nezávisle na odrůdě, půdních podmínkách a ročníku. Vzhledem k tomu, že měření koncentrace methoxypyrazinů
25
v bobulích je v běžných vinařských provozech těžko proveditelné, pokles koncentrace kyseliny jablečné je dobrým indikátorem poklesu koncentrace methoxypyrazinů. Podobné pozoroval i LACEY et al. (1991) u hroznů odrůdy Sauvignon blanc. Během prvních 35 dnů po zaměkání, klesla koncentrace IBMP v bobulích na 3,6% a koncentrace kyseliny jablečné na 6,7% původní hodnoty. ROUJOU DE BOUBEE (2003) v experimentu z roku 1999 pozoroval narušení tohoto obvyklého průběhu klimatickými vlivy. V období těsně před ukončením růstu bobulí (27. července-10. srpna) spadlo 180 mm dešťových srážek, což způsobilo další růst bobulí. Z průběhu křivky (Obr. 9) tudíž vyvozuje domněnku, že vegetativní růst bobulí souvisí se syntézou IBMP v hroznech.
Obr. 9 Vývoj koncetrace IBMP v hroznech odrůdy Cabernet Sauvignon (ROUJOU DE BOUBEE, 2003) V této souvislosti uvádí výsledky jiného experimentu, kde byly sledovány změny koncentrace IBMP ve víně odrůdy Cabernet Sauvignon v závislosti na rozdílném zavlažování půdy ve vinohradu. V pokusu byla jedna část vinohradu ponechána přirozenému zavlažování, druhá zavlažována uměle 4,6 mm vody denně v období od konce června do konce srpna a třetí, krytá nepromokavou plachtou položenou na zemi v období od konce června do plné zralosti a tudíž držena v suchu. Z výsledku pokusu (Obr. 10) je zřejmé, že víno z uměle zavlažovaného vinohradu obsahovalo významně vyšší koncentraci IBMP, v porovnání s vínem z přirozeně zavlažovaného vinohradu (naměřený nárůst koncentrace o 79% v roce 1994 resp. 39% v roce 1996) Naproti tomu víno z vinohradu 26
krytého nepromokavou plachtou vykazovalo koncentraci IBMP o 57% nižší, než z vinohradu uměle zavlažovaného. K podobnému závěru došla rovněž SALA et al. (2005). BOGART et al. (2006) cituje výsledky výzkumu provedeného na University of California a zabývajícího se vlivem regulování výnosů zimním řezem a redukcí násady hroznů u odrůdy Cabernet Sauvignon. Výsledky ukázaly, že vína z hroznů keřů révy s velmi nízkým počtem oček na keři po zimním řezu (12-18 oček, kontrolní vzorek se 24 očky) byla senzoricky hodnocena jako vegetálnější, s vyšším aroma po zelené paprice, více hořká a adstringentní v porovnání s víny z keřů se 36-48 očky po zimním řezu. Vína z keřů s vyšším počtem oček po zimním řezu a tudíž vyšším výnosem byla konzistentně hodnocena jako ovocnější, s aroma borůvek a marmelády. Toto potvrdila i provedená regresní analýza, z níž vyplynulo, že intenzita projevů zelených aromatických tónů ve víně klesá, zatímco ovocnost stoupá s počtem oček na keři po zimním řezu a výnosem. Naproti tomu redukce násady hroznů v období zaměkání vedla jen k velmi malým rozdílům v senzorickém projevu, což vedlo k závěru, že aroma vína Cabernet Sauvignon lze ovlivnit redukcí výnosu významně pouze před nebo brzy po násadě bobulí.
Obr. 10 Vliv půdního zavlažování na koncentraci IBMP ve víně odrůdy Cabernet Sauvignon (ROUJOU DE BOUBEE, 2003) Podobné uvádí i RIBEREAU-GAYON et al. (2006); vyšší obsah IBMP byl zjištěn ve vínech vyrobených z hroznů keřů s nižším výnosem. Trávovité a bylinné tóny byly nejvýrazněji pozorovány u regulovaných výnosů. Akumulace těchto aromatických látek v 27
hroznech závisí na rovnováze mezi tvorbou a snižováním těchto látek. Obsah IBMP v hroznech bývá nejvyšší přibližně týden po začátku vybarvování bobulí a poté klesá. V experimentu z roku 1998 s odlistěním a zelenými pracemi u odrůdy Cabernet Sauvignon a Sauvignon blanc který popisuje ROUJOU DE BOUBEE (2003) došel k závěru, že pro výraznější snížení koncentrace IBMP v hroznech je důležité odlistění a odstranění bočních výhonků v době mezi nasazením bobulí a uzavřením hroznů (naměřený pokles koncentrace IBMP 68%), pozdější odlistění již k výraznějšímu poklesu koncentrace IBMP nevede (pokles koncentrace IBMP 10%). RIBEREAU-GAYON et al. (2006) uvádí, že hrozny pěstované v chladných podmínkách (20oC ve dne/15oC v noci) měly výrazně vyšší obsah methoxypyrazinů než hrozny z teplých podmínek (30oC ve dne/25oC v noci). Teplota má tedy zásadní vliv na změny methoxypyrazinů. Podobné uvádí i LACEY et al. (1991), kdy porovnával koncentraci IBMP v moštu z bobulí odrůdy Sauvignon blanc v různých stadiích zralosti z různě teplých oblastí Austrálie. Zatímco ve třech oblastech s průměrnou teplotou v lednu (v období kolem zaměkání hroznů) přibližně 20oC byla naměřena koncentrace IBMP v moštu 8,6-15,9 ng.l-1, v oblasti s průměrnou teplotou 23,9oC pak pouze 0,6-2,3 ng.l-1. Podobně i v meziročním srovnání v rámci jedné oblasti byla koncentrace IBMP v moštu z chladnějšího ročníku systematicky vyšší, než z teplejšího ročníku. Vliv působení slunečního záření na degradaci methoxypyrazinů v bobulích u několika odrůd (také Cabernet Sauvignon) popisuje HASHIZUME et al. (1999). Došel k závěru, že působením světla na nezralé bobule této odrůdy in-vitro došlo k nárůstu koncentrace methoxypyrazinů, zatímco působení světla na dozrávající bobule in-vitro vedlo k poklesu koncentrace methoxypyrazinů. SALA et al. (2005) zmiňuje analýzu vlivu sponu vinohradu révy odrůdy Cabernet Sauvignon na koncentraci IBMP v hroznech. Došla k závěru, že lze pozorovat trend růstu koncentrace IBMP v hroznech s rostoucím počtem keřů révy vzhledem k ploše vinohradu (v pokusu porovnávala hrozny z vinohradů se 2000, 3000 a 4000 hlav na hektar).
28
Obr. 11 Vliv působení světla na koncentraci IPMP v bobulích odrůdy Cabernet Savignon (HASHIZUME et al., 1999)
Obr. 12 Vliv působení světla na koncentraci IBMP v bobulích odrůdy Cabernet Sauvignon (HASHIZUME et al., 1999) 4.4.2 Vliv enologických postupů na koncentraci methoxypyrazinů ve víně ROUJOU DE BOUBEE (2003) ve své práci zkoumal vliv lisovacího tlaku pneumatického lisu (Bücher, 70 hl) na extrakci IBMP u ručně sebraných celých hroznů odrůdy Sauvignon blanc ročníku 1998. Porovnával hodnoty naměřené v samotoku po 29
naplnění lisu, v moštu po tlaku 0,2 bar po 30 minut, 0,8 bar po 80 minut, 1,4 bar po 120 minut a 2 bar po 140 a 180 minut. Z výsledku měření učinil závěr, že rozdíly v koncentraci IBMP mezi jednotlivýni vzorky moštů jsou malé (10 ng.l-1 u samotoku vs. 7 ng.l-1 po působení 2 bary po 180 minut). BOGART et al. (2006) uvádí, že lisování hroznů vyššími tlaky vedlo k vyšším koncentracím methoxypyrazinů v moštu. Vysvětluje to tak, že část methoxypyrazinů zůstala ve slupkách a byla uvolněna právě až vyšším lisovacím tlakem. Vliv sedimentace/odkalení moštu odrůdy Sauvignon blanc na koncentraci methoxypyrazinů zkoumal ROUJOU DE BOUBEE (2003). Porovnal koncentraci IBMP v neodkaleném moštu s moštem odkaleným na turbiditu 200 NTU. V odkalených vzorcích moštu byla naměřená koncentrace IBMP o více než 50% nižší, než u neodkalených vzorků moštu. Toto vysvětluje navázáním IBMP na pevné sedimentující částice. Došel tedy k závěru, že sedimentací lze snížit vliv IBMP na výsledné aroma vína podobně, jako C6 alkoholů, aldehydů a methionolu. ROUJOU DE BOUBEE (2003) zkoumal rovněž kinetiku uvolňování IBMP v průběhu macerace u hroznů odrůdy Cabernet Sauvignon. Z (Obr. 13) je zřejmé, že k uvolnění dostupného IBMP do moštu dochází v průběhu prvních 24 hodin tj. ještě před začátkem alkoholové fermentace. Ke stejnému závěru došla i SALA et al. (2004). Ta podobně jako ROUJOU DE BOUBEE (2003) navíc uvádí, že malolaktická fermentace neměla v jejich pokusu vliv na koncentraci IBMP ve víně. ROUJOU DE BOUBEE (2003) dále uvádí výsledky pokusu termovinifikace hroznů odrůdy Cabernet Sauvignon. V pokusu udržoval macerát po krátkou dobu při teplotě 60-80oC. Koncentrace IBMP v takto vyrobeném víně byla systematicky nižší, a to o 30-70%. BOGART et al. (2006) uvádí, že v laboratorních pokusech byla pozorována volatilazace methoxypyrazinů po zahřátí moštu na 50oC. Z toho dovozuje, že tato metoda snížení koncentrace methoxypyrazinů může být vhodná při zpracování hroznů neoptimální zralosti. ROUJOU DE BOUBEE (2003) rovněž zkoumal vývoj koncentrace IBMP se zráním vína Cabernet Sauvignon a Sauvignon blanc v lahvi v temném vinném sklepě. Po 3 letech
30
zrání nepozoroval významnější změny koncetrace IBMP. To přisuzuje chemické stabilitě IBMP.
Obr. 13 Kintetika uvolňování IBMP při maceraci hroznů odrůdy Cabernet Sauvignon (ROUJOU DE BOUBEE, 2003)
4.5 Vonné thioly Vonné thioly (merkaptany) ovlivňují především chuť a vůni vín odrůdy Sauvignon blanc. Mohou se však vyskytovat i u „nesauvignonových” odrůd jako jsou Tramín, Ryzlink rýnský, Rulandské šedé, Rulandské bílé, Sylvánské zelené, Scheurebe (PAVLOUŠEK, 2011). 4.5.1 Vonné thioly a jejich prekurzory v odrůdě Sauvignon blanc 4-MMP - 4-merkapto-4-methyl-pentan-2-on je vysoce aromatický merkaptopentanon s vůní buxusu. Jeho prahová koncentrace v modelovém roztoku vína je 0,8 ng.l-1. Ve víně odrůdy Sauvignon blanc se vyskytují koncentrace 4-MMP až v řádu stovek mg.l-1. 4-MMP se skutečně vyskytuje v listech buxusu v koncentraci jednotek až desítek ng.g-1 zelené hmoty rostliny (RIBEREAU-GAYON et al., 2006). 3-MHA - 3-merkaptohexylacetát má ve vůni tóny grepové kůry a plody mučenky, ve které byl také objeven. Prahová hodnota je 4 ng.l-1 a ve víně Sauvignon blanc se vyskytuje v koncentracích v řádu stovek ng.l-1. Koncentrace 3-MHA ve víně se snižuje s jeho stárnutím, kdy se z 3-MHA tvoří 3-MH (RIBEREAU-GAYON et.al., 2006). 31
3-MH - 3-merkaptohexan-1-ol ve vůni připomíná grepfruit, či plody mučenky. Prahová hodnota je 60 ng.l-1 a ve víně Sauvignon blanc se vyskytuje v koncentracích v řádu stovek ng.l-1 až několika µg.l-1 (RIBEREAU-GAYON et al., 2006). 4-MMPOH - 4-merkapto-4-methylpentan-2-ol má vůni citronové kůry. Jeho prahová hodnota je 55 ng.l-1. Ve víně Sauvignon blanc se vyskytuje v koncentracích do 150 ng.l-1 (RIBEREAU-GAYON et al., 2006). 3-MMB - 3-merkapto-3-methylbutan-1-ol voní po vařeném póru, ale má vysokou prahovou koncentraci 1500 ng.l-1, které ve víně odrůdy Sauvignon blanc nedosahuje (RIBEREAU-GAYON et al., 2006).
Obr. 14 Vonné thioly ve víně odrůdy Sauvignon blanc: (a) 4-merkapto-4-methyl-pentan-2on (4-MMP), (b) 4-merkapto-4-methyl-pentan-1-ol (4-MMPOH), (c) 3-merkapto-3-methylbutan-1-ol (3-MMB), (d) 3-merkaptohexan-1-ol (3-MH), (e) 3-merkaptohexyl acetát (3-MHA) (RIBEREAU-GAYON et al., 2006) Vonné thioly nejsou v bobulích révy vinné přítomné v senzoricky aktivní formě, nýbrž ve formě nevonných prekurzorů, konjugátů cysteinu a gluthathionu - Cys-4MMP, Cys-3MH, a Cys-3MHA, G-3MH, G-4MMP. Sloučenina Cys-3MH se vyskytuje hlavně ve slupce, Cys-4MMP, G-3MH ve slupce i dužině a G-4MMP více ve slupce (RIBEREAUGAYON et al., 2006).
32
Tab. 5 Organoleptické vlastnosti vonných thiolů ve vínech odrůdy Sauvignon blanc z oblasti Bordeaux a Loiry (RIBEREAU-GAYON et al., 2006) Sloučenina
Aromatický projev
Prahová hodnota
Naměřená koncentrace
[ng.l-1]
[ng.l-1]
4-MMP
buxus
0,8
0-120
3-MHA
buxus, plody
4
0-500
60
150-3500
mučenky 3-MH
plody mučenky, grepová kůra
4-MMPOH
citronová kůra
55
15-150
3-MMB
vařený pór
1500
5-20
COETZEE et al. (2011) uvádí, že konjugát Cys-3MH v moštu pochází zejména z bobulí, zatímco konjugát G-3MH se v moštu tvoří teprve v průběhu zpracování.
Obr. 15 Rozložení cysteinových konjugátů v bobulích odrůdy Sauvignon blanc (RIBEREAU-GAYON et al., 2006)
33
Obr. 16 Rozklad cysteinového konjugátu 3-merkaptohexanolu působením β-lyázy (RIBEREAU-GAYON et al., 2006) Enzymatická aktivita β-lyázy se podílí na uvolňování thiolů do volatilní vonné podoby. K tomuto procesu dochází v průběhu macerace hroznů a během kvašení. Délka macerace, teplota, při ní použitý kmen kvasinek, teplota kvašení ovlivňují výsledný projev vonných thiolů ve víně (RIBEREAU-GAYON et al., 2006).
Obr. 17 Změna koncentrace vonných thiolů uvolněných z cysteinových konjugátů v průběhu kvašení moštu odrůdy Sauvignon blanc (RIBEREAU-GAYON et al., 2006)
34
4.5.2 Oxidace volatilních thiolů a jejich prekurzorů Cysteinové a glutathionové konjugáty vonných thiolů jsou vůči oxidaci v předfermentační fázi stabilní (COETZEE et al., 2011). Naproti tomu volné vonné thioly jsou vysoce reaktivní a k poklesu jejich koncentrace ve víně dochází třemi mechanismy (Obr. 18): 1/ reakcí s peroxidem vodíku, po oxidaci iontů přechodových kovů (Fe2+, Cu2+) 2/ reakcí s hydroxylovým radikálem 3/ reakcí s chinonem kyseliny kaftarové (nebo obecněji s chinonem hydroxyskořicových kyselin)
Obr. 18 Oxidace volatilních thiolů - ztráta aroma (COETZEE et al., 2011)
35
4.5.3 Vliv výživy, postřiků, způsobu sklizně a použití antioxidantů na koncentraci vonných thiolů a jejich konjugátů v moštu a víně Pro tvorbu prekurzorů vonných thiolů v bobulích je potřeba vyrovnaná výživa vinice dusíkem. Ten se podílí na tvorbě aminokyselin, které se následně účastní tvorby prekurzorů (PAVLOUŠEK, 2011). V pokusu, jehož výsledky cituje RIBEREAU-GAYON et al. (2006) porovnali mošt z vinohradu s velmi nedostatečným hnojeným dusíkem s moštem z vinohradu s průměrným hnojením dusíkem. Výsledky ukazuje (Tab. 6). Z ní je zřejmé, že nedostatečné hnojení dusíkem, které má za následek nízkou koncentraci asimilovatelného dusíku v moštu, vede k výrazně nižší koncentraci kyseliny jablečné, cysteinových prekurzorů vonných thiolů a glutathionu v moštu. Tab. 6 Vliv dostupnosti dusíku na růst révy a kvalitu bobulí odrůdy Sauvignon blanc (RIBEREAU-GAYON et al., 2006) Vinice s nedostatkem
Vinice s průměrným
dusíku
hnojením dusíkem
asimilov. dusík v moštu [mg.l-1]
29
174
hmotnost hroznů [kg.keř-1]
1,43
1,58
kys. jablečná v moštu [g.l-1]
2,78
4,22
Cys-4MMP v moštu [ng.l-1]
405
715
Cys-4MMPOH v moštu [ng.l-1]
760
2059
Cys-3MH v moštu [ng.l-1]
3358
14812
glutathion v moštu [mg.l-1]
17,9
120
Vzhledem k reaktivitě vonných thiolů s mědí vede aplikace postřiků na bázi mědi u odrůd Sauvignon blanc a Cabernet Sauvignon u mladých vín k výraznému poklesu jejich aromatického projevu (RIBEREAU-GAYON et al., 2006).
36
COETZEE et al. (2011) uvádí, že při plně mechanizované sklizni, v důsledku většího narušení bobulí hroznů v porovnání s ručním sběrem, a při delší době transportu hroznů po sběru v porovnání s okamžitým zpracováním po ručním sběru, došlo v měřeném vzorku k desetinásobnému nárůstu koncentrace cysteinových konjugátů v moštu. Cysteinové konjugáty jsou přitom snadněji využitelné kvasinkami při kvašení než konjugáty glutathionové. Zatímco přidání SO2 v koncentraci 50 mg.l-1do transportních kontejnerů v kombinaci s kyselinou askorbovou nevede ke změně koncentrace cysteinových konjugátů v moštu, podobné vede ke zvýšení koncentrace glutathionových konjugátů. Přidání SO2 v koncentraci 500 mg.l-1 vedlo k výraznému snížení koncentrace cysteinových i glutathionových konjugátů, zřejmě v důsledku inhibice aktivity enzymů působících jednak degradaci glutathionových konjugátů na cysteinové, jednak na tvorbu vlastních glutathionových konjugátů (COETZEE et al., 2011). COETZEE et al. (2011) dále uvádí, že oxidace moštu odrůdy Sauvignon blanc ošetřeného přiměřeným množstvím SO2 ještě před fermentací, vedlo ke zvýšení koncentrace vonných thiolů ve víně. Vonné thioly byly antioxidativní funkcí SO2 před oxidací chráněny. Cys-3MH se ze slupek do moštu při maceraci uvolňuje, doporučená doba macerace je 18 hodin. Malý vliv má délka macerace na uvolňování Cys-4MMP a Cys-4MMPOH do moštu (COETZEE, 2011). 4.5.4 Vliv teploty a tlaku na koncentraci vonných thiolů a jejich konjugátů v moštu a víně Vyšší teplota při maceraci a vyšší tlak při lisování mohou vést ke zvýšení koncentrace prekurzorů 3MH v moštu. Koncentrace Cys-3MH v moštu při lisování tlakem 2 ATM vzrostla 6,2 krát oproti samotoku. Na druhou stranu, s vyšším tlakem při lisování dochází k uvolnění fenolických látek do moštu, jejichž oxidativní potenciál snižuje koncentraci 3MH a 3MHA ve víně na 50% oproti vínům ze samotoku (COETZEE et al., 2011). Také teplota v průběhu kvašení ovlivňuje koncentraci vonných thiolů uvolněných z jejich prekurzorů v moštu. Vyšší koncentrace 4MMP, 3MH a 3MHA byly zaznamenány při 37
kvašení za teploty 18-20oC, v porovnání s kvašením při 13oC (COETZEE et al., 2011, MASNEUF-POMARÈDE et al., 2006). Ještě vyšší teploty při kvašení (23-28oC) vedly k dočasnému zvýšení koncentrace vonných thiolů v průběhu kvašení následovaném snížením koncentrace ke konci kvašení (COETZEE et al., 2011). Tab. 7 Vliv teploty při fermentaci a druhu kvasinek na koncentraci volatilních thiolů ve víně Sauvignon blanc (vzorek A i B ročník 2003, oblast Bordeaux), (MASNEUFPOMARÈDE et al., 2006) Vzorek vína
Druh kvasinek
4MMP −1
4MMP
3MH
−1
−1
3MH −1
3MHA −1
3MHA
(ng l )
(ng l )
(ng l )
(ng l )
(ng l )
(ng l−1)
13°C
20°C
13°C
20°C
13°C
20°C
A
VL3C
ND
5
222
2564
114
519
A
VIN13
ND
7
1664
3002
479
866
A
X5
ND
14
392
3198
175
878
A
H9
5
16
243
837
112
360
B
VL3C
ND
9
168
312
22
56
B
VIN13
ND
17
205
311
26
79
B
X5
3
16
162
289
22
46
B
H9
18
23
164
200
24
57
4.5.5 Vliv druhu kvasinek na koncentraci vonných thiolů ve víně Jednotlivé druhy kvasinek se liší schopností uvolňovat volatilní thioly z nevonných prekurzorů, volba druhu kvasinek tudíž ovlivňuje aroma vín odrůdy Sauvignon blanc. Ve studii provedené v Australian Wine Research Institute provedli porovnání sedmi komerčních aktivních suchých kvasinek druhu Saccharomyces cerevisiae různých výrobců. Z testovaných měl druh kvasinek VIN7 z Anchor Yeast Biotechnologies nejvyšší potenciál k uvolňování 4MMP a 3MHA, zatímco druh VIN13 stejného výrobce prokázal nejvyšší potenciál k uvolňování 3MH. Konverzní kapacita různých druhů kvasinek vyjádřená poměrem koncentrací 3MHA ku 3MH byla zjištěna nejvyšší u druhu kvasinek QA23 38
(výrobce Lallemand), následovaný NT116 (výrobce Anchor Yeast Biotechnologies) a VL3 (výrobce Laffort Oenolgie) (SWIEGERS et al., 2009) Detailní výsledky (Obr. 19), (Obr. 20).
Obr. 19 Koncentrace volatilních thiolů v malých, 20 l vzorcích vína Sauvignon blanc (průměr ze tří vzorků), po kvašení daným typem kvasinek (SWIEGERS et al., 2009) RONCORONI et al. (2011) popisuje význam genu IRC7 v genetickém kódu Sacharomyces cerevisiae pro kódování β-lyázového enzymu kvasinek štěpícího zejména konjugáty Cys-4MMP (méně Cys-3MH). Tento gen je u většiny kvasinek druhu 39
Saccharomyces cerevisiae blokován tj. je neaktivní. Jeho odblokování u kvasinky Zymaflore F15 vedlo ke zvýšení koncentrace 4MMP ve víně Sauvignon blanc z nedetekovatelných < 10 ng.l-1 na 1000 ng.l-1 a rovněž k nárůstu koncentrace 3MH a 3MHA.
Obr. 20 Konverzní kapacita komerčně dostupných aktivních suchých vinných kvasinek v malých, 20 l vzorcích vína Sauvignon blanc (SWIEGERS et al., 2009) ANFANG et al. (2009) uvádí, že nejen druhy kvasinek rodu Sacharomyces, ale i jiných rodů, mají aparát k uvolňování volatilních thiolů ve víně. Ve své práci zmiňují kvasinky druhu Pichia kluyveri a Candida zemplinina, které uvolňují zejména 3MH a 3MHA. Při ko-fermentaci s využitím směsi kvasinek Pichia kluyveri a VL3 (Saccharomyces cerevisiae) v poměru 1:1 autoři pozorovali výrazný nárůst koncentrace 3MH ve víně, v porovnání se vzorkem kvašeným pouze VL3. Při inokulaci moštu směsí Pichia kluyveri a VL3 v poměru 9:1 autoři pozorovali velmi vysoké koncentrace 3MHA v porovnání s inokulací pouze VL3. Přitom vzhledem k 15 krát nižší prahové koncentraci 3MHA v porovnání s 3MH, 3MHA ovlivňuje aroma vína Sauvignon blanc velmi významně. 4.5.6 Vliv zrání vína na koncentraci volatilních thiolů MAKHOTKINA et al. (2012) zkoumala vývoj koncentrace volatilních thiolů vína odrůdy Sauvignon blanc z Nového Zélandu (oblast Marlborough, ročník 2008) v lahvích skladovaných při různé teplotě v čase. Vína byla skladována při teplotách 5, 10 a 18°C, vzorky vín pro analýzu byly odebrány po 0, 3, 7 a 12 měsících, skladovány při -20°C a následně vyhodnoceny plynovým chromatografem a hmotnostním spektrometrem. Pro 40
vyloučení vlivu skladování při -20°C na odebrané vzorky byl rovněž odebrán kontrolní vzorek v čase 0 a vyhodnocený po 12 měsících. U tohoto vzorku nebyl naměřen žádný pokles koncentrace volatilních thiolů. Z naměřených výsledků vyplývá, že zejména koncentrace 3MHA klesá se zráním vína v lahvi a klesá rychleji s vyšší teplotou skladování (Obr. 21).
Obr. 21 Změny koncentrace 3MHA (normalizované ke stejné počáteční koncentraci 3MHA) pro vína Sauvignon blanc skladovaná při teplotě 5 (●), 10 (■) a 18 (▲)°C (MAKHOTKINA et al., 2012) K uvedenému poklesu 3MHA ve víně zřejmě dochází hydrolýzou 3MHA na 3MH za vzniku kyseliny octové, který je významnější s růstem teploty při skladování. Zatímco koncentrace 3MHA během 12 měsíců klesla, koncentrace 3MH byla stabilní v čase i vzhledem ke skladovací teplotě (koncentrace 3MHA ve víně na počátku testu byla řadově nižší než 3MH, tudíž přeměněné množství 3MHA na 3MH nemělo na koncentraci 3MH ve víně významný vliv).
41
5. ZÁVĚR - DOPORUČENÉ OPERACE VEDOUCÍ K CÍLENÉMU TYPU VÍNA Nejvýznamnější vliv na aromatický projev vína odrůdy Sauvignon blanc mají methoxypyraziny a vonné thioly. Zatímco koncentraci methoxypyrazinů ve víně ovlivňují zejména klimatické podmínky, stanoviště a agrotechnické zásahy ve vinici, koncentraci vonných thiolů ve víně ovlivňuje zejména způsob vinifikace. Koncentrace
methoxypyrazinů
(zejména
IBMP)
v hroznech
dobře
koreluje
s koncentrací kyseliny jablečné, zralost hroznů při sběru má tudíž významný vliv na ‘zelený’ charakter z nich vyrobených vín. Sběr hroznů při vysoké zralosti a nízké kyselině jablečné tudíž nemůže vést k vínu se ‘zeleným’ charakterem. Jako v tomto směru nejlepší přístup se mi jeví částečný sběr hroznů při různé zralosti a následné scelení vín. Vliv stanoviště na koncentraci methoxypyrazinů v hroznech je rovněž velmi významný. Hrozny révy odrůdy Sauvignon blanc pěstované v chladnějších podmínkách (20°C den/15°C noc), mají výrazně vyšší obsah methoxypyrazinů, než hrozny pěstované v teplých podmínkách (30°C den/25°C noc). Se stanovištěm souvisí i úhrn srážek významný zejména v období růstu, do začátku vybarvování bobulí. Vyšší úhrn srážek v tomto období (>270 mm) vede k vyšším koncentracím IBMP v bobulích. Z toho důvodu bych např. v sušších vinařských podoblastech ČR jako je např. Mikulovsko doporučil pro zvýšení koncentrace IBMP v bobulích umělou závlahu. Vyšší obsah IBMP byl zjištěn ve vínech vyrobených z hroznů keřů s nižším výnosem, z keřů s nižším počtem oček po zimním řezu (12-18 oček). Vyšší počet oček na keřích (36-48 oček) vedl k vínům s větší ovocností. Redukce násady hroznů v období zaměkání a později má již velmi malý vliv na ‘zelený’ charakter vín. Odlistění v zóně hroznů v období růstu bobulí před jejich vybarvováním, zejména pak odstranění bazálních listů (bazální listy obsahují v období růstu bobulí až 230 ng.l-1, hrozny a ostatní listy obsahují 30-50 ng.l-1), vede k poklesu IBMP v hroznech a následně i ve víně z nich vyrobených. Odlistění po zaměkání již nemá takový význam.
42
Vzhledem k rozložení methoxypyrazinů v hroznech (přes 50% obsahuje třapina) bych pro podpoření travnatého charakteru doporučil pomletí a maceraci včetně třapin. Methoxypyraziny se z bobulí uvolňují poměrně rychle, během prvních 24 hodin macerace. Lisovací tlak běžných pneumatických lisů nemá na uvolňování methoxypyrazinů do moštu vliv. Pouze vysoké tlaky např. hydraulických lisů mohou vést k růstu uvolňování methoxypyrazinů z peciček. Odkalením moštu lze snížit koncentraci methoxypyrazinů v moštu i o polovinu. Methoxypyraziny nejsou citlivé na oxidativní podmínky v průběhu fermentace. Se zráním vína v láhvi nebyl pozorován výraznější pokles jejich koncentrace. Pro tvorbu prekurzorů vonných thiolů v bobulích je potřeba vyrovnaná výživa vinice dusíkem. Důležité je i dobré hospodaření s vodou a vyvarování se stresů vyvolaných suchem (PAVLOUŠEK, 2011). Pro tvorbu vonných thiolů ve víně má zásadní význam použitý kmen kvasinek, neboť ne všechny vykazují aktivitu β-lyázy. Použití kmenu kvasinek VIN7 výrobce Anchor Yeast Biotechnologies vedlo k několikanásobně vyšší koncentraci 4MMP (tóny černého rybízu), než použití jiných druhů kvasinek. Zatímco konjugáty vonných thiolů jsou k oxidaci málo citlivé, volné vonné thioly jsou k oxidaci náchylné, pro udržení žádaného charakteru vína, zprostředkovaného touto skupinou látek, je třeba reduktivního školení vína. Jelikož vonné thioly vykazují stejnou reaktivitu jako původci sirky, léčba této vady vede i k eliminaci vonných thiolů (KUMŠTA, 2010). Přidání přiměřeného množství SO2 před začátkem fermentace částečně ochrání volné vonné thioly a přispívá následně k jejich vyšší koncentraci ve víně. Při maceraci dochází k uvolňování konjugátu Cys-3MH ze slupek do moštu, optimální doba macerace je 18 hodin. Při této maceraci nedochází k uvolňování konjugátů Cys-4MMP a Cys-4MMPOH. Koncentrace Cys-3MH v moštu při lisování tlakem 2 ATM v moštu je násobně vyšší než v samotoku tj. s rostoucím tlakem při lisování roste i množství prekurzorů v moštu, na druhou stranu toto je snižováno reakcí s fenolickými látkami, které se rovněž uvolňují ze slupek, s vyšším lisovacím tlakem.
43
Vyšší teplota při kvašení (18-20oC), v porovnání s kvašením při 13oC, vede k vyšší koncentrace vonných thiolů 4MMP, 3MH a 3MHA ve víně. Pokud je cílem vyrobit ovocnější typ vína odrůdy Sauvignon blanc, je vhodné vyloučit postřik révy měďnatými přípravky, kdy v důsledku reakcí vonných thiolů s mědí byl pozorován výrazný pokles ovocnosti mladých vín této odrůdy. Se zráním vína v láhvi v průběhu 1 roku byl sice pozorován pokles koncentrace 3MHA, koncentrace 3MH však byla konstantní, z čehož, vzhledem k podobnému senzorickému projevu obou látek vyvozuji, že na ovocnost vín odrůdy Sauvignon blanc nemá zrání vína, kromě oxidace, významný vliv.
44
6. SOUHRN A RESUME Aromatické látky a jejich prekurzory typické pro odrůdu Sauvignon Vzrůstající obliba vinné révy odrůdy Sauvignon blanc souvisí s možností ovlivnit výsledný typ vína této odrůdy jak vinohradnickými zásahy, tak i enologickými postupy. Aroma vín této odrůdy je obvykle popisováno jako aroma zelené papriky, trávovitost, aroma chřestu, dále se vyskytují tóny tropického ovoce, mučenky a guáve. Tropické tóny jsou způsobeny přítomností volatilních thiolů ve víně. Trávovitost a aroma zelené papriky souvisí s přítomností methoxypyrazinů Tato práce má za cíl provést přehled současných vědeckých poznatků o aromatických sloučeninách vyskytujících se ve vínech této odrůdy a o faktorech ovlivňujících jejich koncentraci, s akcentem na možná praktická doporučení pro produkci vín zvoleného typu.
Klíčová slova: Sauvignon blanc, volatilní thioly, methoxypyraziny, aromatické látky
Aromatic compounds and their precursors typical for Sauvignon blanc Vitis vinifera cv. Sauvignon blanc wines have become increasingly popular as it is a cultivar that can be influenced in the vineyard and the cellar to produce a range of wine styles. These wines are usually given aroma descriptors such as green pepper, grassy, asparagus; while other more tropical aromas include passion fruit and guava. Volatile thiols are a group of chemical compounds contributing to a large extent to the perception of the tropical aroma. Methoxypyrazines contribute to the perception of the green pepper, grassy aroma. This paper is to review published scientific conclusions on identified aroma compounds and factors influencing their content in Sauvignon blanc wines and to give leads to winemakers on DO’s and DON’T’s, when dealing with this cultivar, while having in mind the ultimate wine intended to produce.
Keywords: Sauvignon blanc, volatile thiols, methoxypyrazines, aromatic compounds 45
7. LITERATURA Anfang, N., Brajkovich, M., Goddard, 2009, Co-fermentation with Pichia kluyveri increases varietal thiol concentrations in Sauvignon blanc, Australian Journal of Grape and Wine Research, ISSN 1322-7130, 15, 1-8 Bogart, K., Bisson, L., 2006, Persistence of vegetal characters in wine grapes and wine, Practical Winery & Vineyard Journal, ISSN 1057-2694, March-April 2006 Coetzee, C., du Toit, W. J., 2012, A comprehensive review on Sauvignon blanc aroma with a focus on certain positive volatile thiols, Food Research International, ISSN 0963-9969, 45, 287-298 Hashizume, K., Samuta, K., 1999, Grape maturity and light exposure affect berry methoxypyrazine concentrations, American Journal of Enology and Viticulture, ISSN 0002-9254, 50(2), 194-198 Kraus, V. et al., online, http://www.wineofczechrepublic.cz/3-5-odrudy-cz.html Kumšta, M., 2010, Aromatické látky u odrůdy Sauvignon blanc a jejich význam pro kvalitu hroznů a vína, Odraz vědy a výzkumu ve vinohradnické a vinařské praxi 2010, Sborník příspěvků - odborná konference na ZF Lednice, Mendelu, ISBN 978-80-7375-400-6, 22-24 Lacey, M. J., Allen, M. S., Harris, R. L. N, Brown, W. V., 1991, Methoxypyrazines in Sauvignon blanc Grapes and Wines, American Journal of Enology and Viticulture, ISSN 0002-9254, 42(2), 103-108 Makhotkina, O., Kilmartin, P. A., 2012, Hydrolysis and formation of volatile esters in New Zealand Sauvignon blanc wine, Food Chemistry, ISSN 0308-8146, 135, 486-493 Masneuf-Pomarède, I, Mansour, Ch., Murat, M. L.,Tominaga, T., Dubourdieu, D, 2006, Influence of fermentation temperature on volatile thiols concentrations in Sauvignon blanc wines, International Journal of Food Microbiology, ISSN 0168-1605, 108, 385-390
46
Pavloušek, P., 2011, Pěstovaní révy vinné, Grada Publishing a.s., Praha, ISBN 978-80-2473314-2, 74 -81 Rapp, A., Versini, G., 1991, Influence of nitrogen compounds in grapes on aroma compounds of wines. Proceedings of the International Symposium on Nitrogen in Grapes and Wine, 18-19 June 1991, Seattle, WA, USA, 156-164 Reynolds, A. G., 2010, Managing wine quality, Volume 1: Viticulture and wine quality, Woodhead Publishing Limited, ISBN 978-1-84569-928-4, 3-23 Ribereau-Gayon, P., Dubordieu, D, Doneche, D., Lonvaud, A., 2006, Handbook of Enology, The Chemistry of Wine, ISBN 0-470-01037-1, 2, 214-223 Roujou de Boubee, D., 2003, Research on 2-methoxy-3-isobutylpyrazine in grapes and wines, School of Oenology, University of Bordeaux Roncoroni, M., Santiago, M., Hooks, D. O., Moroney, S., Harsch, M. J., Lee, S. A., Richards, K. D., Nicolau, L., Gardner, R. C., 2011, The yeast IRC7 gene encodes a β-lyase responsible for production of the varietal thiol 4-mercapto-4-methylpentan-2-one in wine, Food Microbiology, ISSN 0740-0020, 28, 926-935 Sala, C., Busto, O., Guasch, J., Zamora, F., 2004, Factors affecting the presence of 3-alkyl2-methoxypyrazines in grapes and wines. A review, Departament de Química Analítica i Química Orgànica, Departament de Bioquímica i Biotecnologia. Unitat d'Enologia, CeRTA, Facultat d'Enologia de Tarragona, Universitat Rovira i Virgili, Avda, Ramón y Cajal 70, E-43005 Tarragona, Spain Sala, C., Busto, O., Guasch, J., Zamora, F., 2004, Influence of Vine Training and Sunlight Exposure on the 3-Alkyl-2-methoxypyrazines Content in Musts and Wines from the Vitis vinifera Variety Cabernet Sauvignon, Journal of Agricultural and Food Chemistry, ISSN 0021-8561, 52, 3492-3497 Sala, C., Busto, O., Guasch, J., Zamora, F., 2005, Contents of 3-alkyl-2-methoxypyrazines in musts and wines from Vitis vinifera variety Cabernet Sauvignon: influence of irrigation
47
and plantation density, Journal of the Science of Food and Agriculture, ISSN 0022-5142, 85, 1131-1136 Sotolář, R., 2006, Multimediální atlas podnožových, moštových a stolních odrůd révy, Ústav vinohradnictví a vinařství, Zahradnická fakulta, Mendelova univerzita, Brno Swiegers, J. H., Kievit, R. L., Siebert, T., Lattey, K. A., Bramley, B. R., Francis, L., King, E. S., Pretorius, I. S., 2009, The influence of yeast on the aroma of Sauvignon blanc wine, Food Microbiology, ISSN 0740-0020, 26, 204-211 Velíšek, J., Hajšlová, J., 2009, Chemie potravin I. a II., 3.vydání, OSSIS, Tábor, ISBN 978-80-86659-15-2, ISBN 978-80-86659-16-9
48
