Ugrás a tartalomhoz

Borászati kémia

Kállay Miklós

Mezőgazda Kiadó

5. fejezet - A BOR FEJLŐDÉSÉNEK KÉMIÁJA

5. fejezet - A BOR FEJLŐDÉSÉNEK KÉMIÁJA

A sokáig hordóban érlelt minőségi borok a tárolási idő alatt mélyreható kémiai és fizikai változásokon mennek keresztül. E változások összességét szoktuk a bor érésének, jellege kialakulásának, esetleg öregedésének, elvénülésének nevezni. Hasonló vagy más jellegű változások azonban nemcsak a hordós, hanem a palackozott borokban is végbemehetnek.

Le kell mindjárt szögeznünk, hogy a sok idevágó kutatás ellenére is, az érés alatt lezajló kémiai és fizikai-kémiai változások még ma is a borkémia legkevésbé tisztázott területét képezik. Ezen nem is lehet csodálkozni, mert az érésnél döntő szerepet játszó illat-, íz- és aromaanyagok kialakulásának, változásának vizsgálata az igen kicsiny anyagmennyiségek miatt rendkívül sok nehézséggel jár, s csak a legutóbbi években vett biztató lendületet.

Bonyolítja e jelenségek vizsgálatát az is, hogy maga az érés, fejlődés fogalma sem egyértelmű, változik a bortípusok szerint. Kétségtelen, hogy a borok fejlődésénél nagy szerepet játszanak az oxidációs folyamatok, valamint az észterképződés.

A borok rövidebb vagy hosszabb idejű tárolása során (aminek legtöbbször érlelés a célja) egy sor, különböző faktoroktól függő jelenség következik be, amelyek nagyrészt a technológia következményei. A technológia tökéletesíteni törekszik a borok általános stabilitását és mindenekfelett növelni, értékesebbé tenni érzékszervi tulajdonságait. Ha tehát csoportosítani akarjuk az érlelés során bekövetkező változásokat, az alábbi megfontolásokat tehetjük:

Fizikai jelenségek:

  • az alkohol és a víz elpárolgása,

  • az élesztősejtek kiülepedése.

Fizikai-kémiai jelenségek:

  • a borkő és a kalcium-tartarát képződése, illetve kicsapódása,

  • a kolloidok koagulációja és flokkulációja (fehérjék, tanninok és színanyagok),

  • a polifenolvegyületek oxidációja,

  • acetálképződés az aldehidek és alkohol között,

  • a kötött és illó savak észtereződése alkoholokkal.

Biológiai jelenségek:

  • a maradékcukor kierjedése (utóerjedés),

  • biológiai almasavbomlás,

  • az aminosavak alkoholos erjedése,

  • az élesztők önemésztése (autolízis).

A fentebb említett folyamatok a legtöbb esetben javítják a borok érzékszervi tulajdonságait, egyben meghatározzák a késztermék tulajdonságait is. Ilyen értelmében tehát befolyásolják az alábbiakat:

a) Íz: a savtartalom csökkenése,

  • borkőkiválás, különösen télen (csökkenő hőmérséklet, almasav-csökkenés),

  • részlegesen kicsapódnak a fehérjékkel reagáló tanninok.

b) Illat: észterifikálódás,

  • acetálok képződése az aldehidek, valamint az etil-alkohol, illetve a magasabbrendű alkoholok között.

c) Szín, tisztaság: a vörös borok színanyagainak részleges kicsapódása,

  • az élesztősejtek szedimentálódása a borseprőben,

  • a bor kolloidjainak részleges koagulálódása.

A fentiekről az előző fejezetekben már szóltunk, e helyett elsősorban az érlelés alatti redoxifolyamatokról, kolloidjelenségekről, továbbá a különböző eredetű, nem mikrobiológiai zavarodásokról, kicsapódásokról igyekszünk képet adni.

Az észterképződés a borokban nagyon lassú folyamat, mindenek felett a tömeghatás törvényének függvénye. Sebessége gyorsan csökken az érlelési idő előrehaladtával, eleinte érzékenyen, a végső fázisban gyakorlatilag nem változik. A reakciósebesség természetesen függ a reakcióba lépő komponensek koncentrációjától, a hőmérséklettől és az időtől. Az észterképződési reakció vízkilépéssel jár és végső soron megfordítható: víz hatására az eredeti sav-, illetve alkoholforma keletkezik.

Hogy kézzel fogható képet adjunk az észterképződés „méretezésére”, megemlítjük, hogy egy 10 v/v% alkoholtartalmú és egy 7,5 g/l titrálható savtartalmú bor esetében egyensúlyi állapotban az észterkoncentráció kb. 11–12 meq. (kb. 1 g/liter).

Aláhúzandó, hogy a valóságban egyetlenegy bor – akár százévi érlelés alatt – sem éri el az előbbi elméleti értéket.

Jobban megvilágítva az előzőeket azt mondhatjuk, hogy egy érlelésre szánt bor néhány hetes korában eléri az elméletileg elérhető észterkoncentráció kb. 20%-át, ez a koncentráció egy év múlva kb. 35%-ra, két év múlva 50%-ra, 10 év múlva kb. 65%-ra, míg 30–40 év érlelés után kb. 75%-ra nő.

A borban található szerves savak észterképződési sebességének sorrendje a következő: borostyánkősav, almasav, tejsav, borkősav, citromsav, ecetsav, propionsav, vajsav.

A két vagy több funkciós csoporttal rendelkező szerves savak észterképződési reakcióiban vagy neutrális észterek (az összes funkciós csoport észtereződött), vagy savas észterek (a funkciós csoportok csak részben észtereződnek) képződnek.

A borokban a neutrális és a savas észterek aránya gyakorlatilag azonos, együttesen „összes észter” néven említhetők. A savas észterek a borban kémiai reakciók, míg a neutrális észterek enzimatikus úton képződnek (észteráz-enzimcsoport) az erjedés vagy az újraerjedés során. Mint ahogy az acetáloknál megjegyeztük, az észterek esetében is a magasabb rendű alkoholok és különösen a zsírsavak (ecetsav,propionsav, vajsav) észterei befolyásolják döntően az értékelhető érzékszervi tulajdonságokat. Ezek közül az észterek közül említhető pl. az amil-acetát, amely jellegzetes gyümölcsaromát kölcsönöz.

Oxidációs-redukciós jelenségek a borokban

Az oxidációs és redukciós jelenségeknek fontos szerepük van a borok érésénél, öregedésénél, eltartásánál, betegségeinél, stabilizációjánál. Ismernünk kell tehát, hogy a levegő oxigénje, amely az oxidációs folyamatok elindítója, hogyan oldódik a borban, hogyan kötődik le és milyen mechanizmusokon keresztül fejti ki hatását. Az érés, öregedés szempontjából különösen jelentős az oxigénnek a borra gyakorolt hatása, azonban az is igaz, hogy a borokban az oldott oxigén híján is olyan átalakulások, változások történhetnek, amelyek szintén kedvezőek a bor fejlődésére, illatának kialakulására.

Az oxigén oldódása a borban

Nem észlelhető oxigénfelvétel, ha a bort az egyik edényből a másikba gyorsan, keverés, rázás nélkül áttöltik úgy, hogy a töltőcső a folyadékba merül.

Ha a bort egyenlő térfogatú levegővel erőteljesen összerázzuk, fél perc alatt telítődik levegővel, sokkal gyorsabban, mint a víz, mert a benne levő alkohol a levegővel tartós emulziót képez.

A különféle borok maximális oxigénfelvétele, oldási képessége alig különbözik, ugyanazon bor oxigénfelvétele azonban nagymértékben függ a hőmérséklettől. A borok literenként 20 °C-on 5,6–6,0 ml, 12 °C-on 6,3––6,7 ml oxigént oldanak.

Ha a bor nyugvó, szabad felületen érintkezik a levegővel, az oxigén a felületen oldódik és diffundál a bor egész tömegében. Ilyen körülmények között 12 °C-on egy oxigénmentes bor literenként mintegy 0,4 ml oxigént old fel, ha a felület 100 cm2; ez a mennyiség növekszik, ha a felület mozgásban van: a 750 cm3-es, teli és nyitott palack borba 24 óránként mintegy 1 ml oxigén hatol be.

A borban levő, általában néhány ml/l szén-dioxid nem gátolja az oxigén oldódását, nagyobb mennyiség (100 ml-en felül) azonban már jelentősen lassítja.

Átfejtésekkor alulról, a csapnyíláson át befejtve, a nyugodt felszínnel emelkedő vagy süllyedő borban csak 0,1–0,2 ml/l oxigén oldódik. Az akonanyíláson, felülről, szabadeséssel befejtve a bort, literenként 3–4 ml oxigén oldódik, ez a mennyiség annál inkább nő, minél nagyobb a beömlőnyílásnál a folyadék nyomása.

A hordó normális kénezése nem csökkenti lényegesen a borban oldódó oxigén mennyiségét. A kénessav védő szerepe nem az oxigén oldódása közben nyilvánul meg, hanem az oxigén lekötődése alatt.

Palackba töltéskor az oldódó oxigén mennyisége a palack szintjén észlelhető folyadéknyomástól függ. Oxigénmentes bor palackba fejtéskor 2,5 bar nyomáson 1,2 ml/l, 1,25 bar nyomáson 0,6 ml/l, 0,10 bar nyomáson 0,25 ml/l oxigént old. Ha átfejtéskor a vezeték magasabb pontján légzsák keletkezik, akkor a bor emulgeálóképességénél fogva lehetőség nyílik oxigénfelvételre, amely 1–2 ml/l-t tehet ki.

Az oldott oxigén lekötődése

Az oldódás fizikai folyamata után az oldott oxigén a körülményektől függően változó sebességgel lekötődik a bor oxidálható anyagaihoz, a fenolos alkotórészekhez, akénessavhoz, a FeII-vegyületekhez stb. Az ennek következtében történő változások (pl. a FeIII-vegyületek kicsapódása) nem azonnal, hanem csak később, néhány óra vagy néhány nap múlva észlelhetők.

Az oldott oxigén eltűnésének, lekötődésének gyorsasága erősen függ a hőmérséklettől.

Különösen a vas és a réz katalizálja az oxidációt. A vastól és réztől teljesen megfosztott bor nem köt meg oxigént vagy csak igen lassan. A vas és réz együttes jelenléte erősíti a katalizációs hatást.

A vas és réz azonban nem egyedüli oxidációs katalizátorok, más rendszerek is szerepelnek a katalízisben, de azok is csak a fémionok jelenlétében.

A borok vizsgálatánál az is kiderült, hogy a tannin „oxigénellenes” hatása szembehelyezkedik a fémek katalitikus hatásával. Úgy látszik, a fehér- és vörösboroknak szükségük van olyan anyagra, amely megvédi őket az oxidációtól. A vörösborokban ezt a védelmet kielégítően biztosítja a tannin. A fehérborokban azonban kevés a fenolos alkotórész, ezért itt nagyobb szükség van a kénessav használatára, mint a vörösboroknál.