Ugrás a tartalomhoz

Borászati kémia

Kállay Miklós

Mezőgazda Kiadó

Szerves savak

Szerves savak

A szerves savaktól ered a borok savas tulajdonsága. Alapvetően lényeges elemei a boroknak, a borok minőségének. Nagy szerepet játszanak a különböző borbetegségekben. A savak minősége és mennyisége szabályozza a sav-bázis egyensúlyt, ezen keresztül a bor savas ízét. A bor legfontosabb, viszonylag jelentékeny mennyiségben és mindig jelenlevő szerves sava a borkősav, az almasav, a citromsav, a tejsav, a borostyánkősav és az ecetsav. Ezek közül a borkősav, almasav és citromsav a szőlőből származnak, a többiek az erjedés folyamán keletkeznek, illetve mennyiségük az ászkolás alatt, baktériumos tevékenység következtében növekedhet.

Ezeken kívül számos más szerves sav is kimutatható a borokban igen kis mennyiségben vagy nyomokban. Ezek nem is játszanak jelentős szerepet a borok összetételében, életében, részletes tárgyalásuk felesleges. Egyes savak kivételes esetekben már nem elhanyagolható mértékben felszaporodhatnak, mint pl. a glükonsav és glükuronsav, ezek a Botrytis cinerea hatására keletkeznek glükózból a szőlőben és az erjedés alatt.

L-borkősav

A szőlő és a bor jellegzetes sava, a szőlőn kívül nagyon kevés növényben található. Egyúttal a bor legfontosabb sava is a legerősebb, legjobban disszociál, tehát egyenlő koncentrációban a legjobban növeli a hidrogénionok mennyiségét. A bor pH-értéke nagymértékben függ a borkősavtartalomtól. A szőlő három sava közül a legellenállóbb a baktériumok lebontótevékenységével szemben. Nagy mennyiségben a bort keménnyé, élessé teszi, így a kiváló minőségű borok általában szegényebbek borkősavban.

A szőlőből származik, maximális mennyiségét a must borkősavtartalma szabja meg, mert az erjedés és ászkolás alatt már csak csökken. Igen jó beérést eredményező, meleg évjáratok borai kevesebb borkősavat tartalmaznak, mert a must borkősava is kevesebb: bizonyos hőmérsékleten felül a sejt légzési folyamatai a borkősavat is részben lebontják. Esős nyarú évjáratokban viszont a szőlő érése közben is növekedhet a borkősavtartalom, az intenzívebb bevándorlás miatt. Az ilyen évjáratok borai több borkősavat tartalmaznak.

Az erjedés alatt mennyisége általában csökken a kálium-bitartarát (borkő) kicsapódása folytán, mert a keletkező alkohol miatt csökken az oldhatósága. A borkőkiválás el is maradhat, ha a must borkősavtartalma már eredetileg is kevés. Esetleg a kiválás csak később, a kierjedt bor lehűlése után következik be.

Ritkább esetben egyes tejsavbaktériumok is megtámadják, lebontják, ilyenkor tejsavképződés és az illósavak növekedése következik be. Ez a borbetegség a megfordulás. Ebben az esetben a borkősav teljesen el is tűnhet a borból.

A borkősav nehézfémekkel (vas, réz) komplex vegyületeket képez.

A borkősav mennyisége az említett körülményektől függően erősen változhat: 1 és 5 g között literenként, kivételesen nagyobb értékek is előfordulhatnak. A vizsgált fajtákat illetően magas borkősavtartalmú a Furmint, kis borkősavtartalmú pl. az Olasz rizling, az Ezerjó, a Kadarka.

L-almasav

A növényvilágban legelterjedtebb szerves savak egyike, sok gyümölcs legfontosabb sava. A szőlő érése alatt sejtlégzés által való elégése, alkoholos erjedése élesztők hatására, tejsavas erjedése (malolaktikus erjedés, biológiai savcsökkenés) az ászkolás alatt, mind olyan jelenség, amely az almasav fontos szerepére utal a borászatban. Emellett szerepet játszik a szőlő érettségi állapotának meghatározásában, sőt a borok minőségében is. Egyes hideg nyarú évjáratok borai, a fiatal borok zöld íze, nyersessége az almasavnak tulajdonítható. A szőlőből származik, maximális mennyiségét szintén a must almasavtartalma szabja meg. Minimális mennyisége akár nulla vagy csaknem nulla is lehet, mert a zöld szőlőtől az érett borig állandóan csökken az érési, alkoholos és malolaktikus erjedési folyamatokon keresztül. Az erjedés alatt egy részét az élesztők alkohollá és szén-dioxiddá erjeszthetik, ugyanakkor megkezdődhet malolaktikus erjedése is, ezáltal az almasav akár teljesen átalakulhat tejsavvá és szén-dioxiddá.

A borok almasavtartalma nagyon különböző, még ugyanazon boré is, ha fejlődésének különböző időszakában vizsgálják. Így csak igen széles határok között adható meg: 0–8 g/l. A fajták közül az átlagosnál nagyobb almasavtartalma az Ezerjónak van.

Citromsav

Kis mennyiségben a szőlő és a bor természetes alkotórésze. A botritiszes szőlőből származó mustok 1 g/l citromsavat is tartalmazhatnak. Vörösborokban kevesebb a citromsav, mint a fehérekben. Erős kompexképző tulajdonsága van: a Fe+++-t megköti egy oldható, komplex anion alakjában, így meggátolhatja a vasas töréseket.

Az ászkolás folyamán a citromsavtartalom csökken, a malolaktikus erjedéssel párhuzamosan a baktériumok csaknem teljesen elfogyasztják a jelenlevő citromsavat, amelyből főleg illó savak keletkeznek.

Borostyánkősav

Négy szénatomos, kétbázisú sav. Képlete: COOH-CH2-CH2-COOH. Monoklin prizmákban vagy táblákban kristályosodik. Olvadáspontja 182,8 °C. Vízben, alkoholban oldható, gyengén savanyú, kellemetlen ízű. Aszimmetrikus szénatomja nincs, tehát optikai forgatóképességgel nem rendelkezik. A borban levő fémekkel képzett sói oldhatók.

Az alkoholos erjedés másodlagos terméke.

Pasteur 1852-ben kimutatta, hogy az alkoholos erjedésnél mindig keletkezik borostyánkősav, kb. 1 g 100 g alkoholra vonatkoztatva. Valójában a képződött borostyánkősav mennyisége 0,5 és 1,5 g/l mennyiségben váltakozik az erjedés körülményei szerint. Ez a borostyánkősav-tartalom meg is marad a borban.

Jellegzetes komplex sós-keserű-savanyú ízével szerepe van az ún. boríz kialakulásában, a bornak legtöbb ízzel rendelkező sava. Fontos fiziológiai szerepe van.

Tejsav (α-oxipropionsav)

Képlete: CH3-CHOH-COOH. Színtelen, higroszkópos, szirupszerű folyadék. Kellemesen savanyú ízű. Vízzel, alkohollal minden arányban keveredik. Tömény (90%-os) oldatának fajsúlya 1,248. A vízmentes tejsav higroszkópos kristályokat képez, amelyek 18 °C-on olvadnak. Aszimmetrikus szénatomot tartalmaz, optikailag aktív. Három módosulata van, a balra forgató D-tejsav, a jobbra forgató L-tejsav és egy optikailag inaktív tejsav. A borban levő tejsav a két, optikailag aktív tejsav keveréke.

A D(-)-tejsav alkoholos erjedés alatt képződik cukorból, kb. 1 g/l-nyi mennyiségben. Minden bor normális alkotórésze. A biológiai savcsökkenés folyamán almasavból nagyobb mennyiségű tejsav (L(+)) képződhet az almasav koncentrációjától és a malolaktikus erjedés lefolyásától függően, 5 g/l-ig. Tejsav azonban képződhet különböző baktériumos hatásokra, borbetegségeknél (mannitos erjedés, megfordulás, glicerinerjedés) a cukrok, illetve a borkősav lebontása folytán.

A tejsav a bornak az a sava, amely az erjedéstől kezdve állandóan szaporodik akár természetes folyamatok (malolaktikus erjedés), akár borbetegségek révén. Kivételt képeznek az állandóan kénezett borok, amelyek kénessavtartalma meggátolja a malolaktikus erjedést és az egyéb baktériumos erjedési folyamatokat, ezért az erjedés alatt keletkezik kb. 1 g/l tejsav változatlanul marad az ászkolás folyamán.

Ecetsav

A borok illósav-tartalmát az alifás sorozatba tartozó homológ zsírsavak (hangyasav, ecetsav, propionsav, vajsav, valeriánsav stb.) képezik. Egészséges borokban az illósav-tartalom több mint 95%-a ecetsav.

Az ecetsav képlete CH3-COOH. Éles, szúrós-szagú folyadék, forráspontja 118,1 °C, fajsúlya 1,0492. A vízmentes ecetsavat jégecetnek nevezik, mert 16,7 °C alatt megdermed, kristályosodik. Vízzel, alkohollal és éterrel korlátlanul keveredik. A hígított ecetsav tiszta ecetsavtartalma fajsúlya alapján nem állapítható meg, mert hígításnál a fajsúly először nő, azután csökken.

Ecetsav egészséges mustokban csak nyomokban mutatható ki, rothadó, penészes mustokban azonban néhány tized g/l, kivételesen több is keletkezhet. Az erjedés folyamán mindig keletkezik ecetsav, például a cukorból képződött acetaldehid diszmutációja révén.

Már az erjedés elején megjelenik, maximumát akkor éri el, amikor a cukor fele kierjedt, utána képződése lassan csökken.

Az erjedés alatt, az élesztők tevékenysége folytán képződött ecetsav mennyisége függ az erjedés körülményeitől, de normális erjedéseknél rendszerint nem haladja meg a 0,6–0,8 g-ot literenként. Megfigyelések szerint a képződő ecetsav mennyisége összefüggésben van a must cukortartalmával: nagyobb cukortartalmú mustokból több ecetsav keletkezik.

A malolaktikus erjedés során is keletkezik kis mennyiségű ecetsav, amely főleg a citromsav lebontásából származik, ez ugyanakkor játszódik le, amikor az almasav lebontása, s ugyanazok a baktériumok is idézik elő.

Mindenesetre az előbbi módokon képződött ecetsavtartalom nem haladja meg a 0,8-1,0 g/l-t, s az ennyi ecetsavat tartalmazó bor egészségesnek tekinthető.

A borok ecetsavtartalma a fejlődés, tárolás alatt csak növekedhet, gondos kezeléssel változatlan marad.

Eddig, mint illósav-tartalomról, az ecetsavról beszéltünk. Igen kis mennyiségben azonban egyéb illó savak is jelen lehetnek a borban, a baktériumos elváltozások esetén nagyobb mennyiségben is. Ezek a következők:

  • hangyasav: H-COOH, éles szagú folyadék, forrpontja 100,5 °C, kis mennyiségben, 50 g/l-ig mindig kimutatható a borokban, alkoholos erjedéskor képződik, mint a leucin bomlásterméke,

  • propionsav: CH3-CH2-COOH, színtelen, csípős, kellemetlen szagú folyadék, forrpontja 141,1 °C, egészséges borok csak nyomokban tartalmazzák, anaerob baktériumok által megtámadott, beteg borokban, főleg a megfordulásnál, nagyobb mennyiségben is keletkezhet, akár az illósav-tartalom 30%-áig,

  • vajsav: CH3-CH2-CH2-COOH. Kellemetlen, avas vajszagú folyadék, forrpontja 163,5 °C, nyomokban, legfeljebb 10–20 mg/l mennyiségben egészséges borokban is kimutatták. Beteg, tejsavas erjedésű borok nagyobb mennyiséget is tartalmazhatnak.

A magasabb rendű (5–17 szénatomosak) zsírsavak közül is sokat kimutattak nyomokban a borokban, borászati szempontból legfeljebb az igen kis mennyiségű észterek, illat- és aromaanyagok képzésénél játszanak szerepet. Az ún. későiszüretelésű – magas cukortartalmú – mustok erjesztésére ajánlott speciális fajélesztők alkalmazása esetében az erjedés után közvetlenül mért illósav-koncentráció sok esetben meghaladja az előírt határértéket, jóllehet érzékszervileg nem érezhető. A tárgyra vonatkozó vizsgálataink szerint ezek az élesztők relatíve nagy koncentrációban képeznek magasabb rendű (C6, C8, C10) zsírsavakat, amelyek a meghatározási módszer körülményei között illósavként jelentkeznek. Az érlelés során az észtereződési reakciónak köszönhetően már nem befolyásolják számottevően az illósav-értéket.

Egyéb szerves savak

A tárgyalt szerves savakon kívül a borokban számos más savat kimutattak nyomokban, pl. glikolsav (CH2OH-COOH), glioxilsav (CHO-COOH), mezoxálsav (COOH-CO-COOH), glicerinsav (CH2OH-CHOH-COOH), szacharinsav (COOH-(CHOH)4-COOH). Ezeknek azonban nincs lényeges borászati jelentőségük, mennyiségük elhanyagolható.

Glükonsav: CH2OH-(CHOH)4-COOH. Egybázisú sav, a glükózból származik, az aldehidgyök oxidációja révén. A penészeknél igen elterjedt enzim, a glükóz-oxidáz idézi elő ezt az oxidációt. Mivel nem erjeszthető, a glükonsav teljes mennyiségében megtalálható a borban is.

A glükonsav jelenléte azt bizonyítja, hogy az édes bor nemesrothadású szőlőből származik.

A teljesen egészséges szőlőkből szűrt mustok és borok csak igen kevés (max. 120 mg/l) glükonsavat tartalmaznak. A nemesrothadáson átment szőlőből származó, természetes, édes csemegeborok egészen 2,5 g/l-ig terjedő mennyiségben tartalmazhatják.

Glükuronsav: CHO-(CHOH)4-COOH. Szintén a glükózból származik, hasonló körülmények között keletkezik, mint a glükonsav, csak kisebb mennyiségben. Nemesrothadáson vagy rothadáson átment szőlőkben mutatták ki.

Az élesztő nem bontja, ezért teljesen átkerül a borba, ahol 0,4–1,25 g/l mennyiségben kimutatható. Ez magyarázhatja a rothadt szőlőből származó borok normálisnál nagyobb redukálóanyag-tartalmát.

A glükonsav és a glükuronsav is optikailag aktív, jobbra forgat, ez magyarázza a rothadt szőlőből származó borok jobbra forgató képességét.

Sikiminsav: a polifenolok szintézisénél kellő mértékben tárgyaltuk a sikiminsav szerepét, noha a nomenklatúra szerint a vegyület maga nem tartozik az ún. polifenolok közé. Újabban fajtaazonosításra igyekszenek felhasználni, de kísérleti eredmények bizonyítják, hogy például a különböző terhelési módok (rügyterhelés szabályozása, fürtválogatás stb.) nagyban befolyásolják a borban található koncentrációját, így igencsak kockázatos belőle a fajtára vonatkozó megállapításokat levonni.

Több éves (2005–2009) vizsgálataink alapján fajtatiszta, kétszer fejtett borok esetében az alábbi sikiminsav-koncentrációk mérhetők (HPLC-s módszer):

Bor

Sikiminsav

mg/l

minimum

maximum

Sauvignon blanc

Syrak

Zweigelt

Cabernet sauvignon

Kékfrankos

Pinot gries (Szürkebarát)

Pinot blanc

Chardonnay

Kadarka

Merlot

Müller Thurgau (Rizlingszilváni)

Oporto

Olasz rizling

7

22

15

59

10

5

3

30

15

28

20

8

10

16

91

45

205

90

30

25

150

40

67

120

75

180

A fenti felsorolásban szereplő koncentrációk iránymutatásra alkalmasak mindazon megfontolásokkal együtt, amelyek a biológiai rendszerekből levonható következtetések bizonytalanságára utalnak.

A sikiminsav olasz kutatók szerint (Bertelli, 2006) a kvercetinnel együtt a fehérborok pozitív élettani hatását erősíti.