Alkoholtartalom csökkentése speciális élesztőtörzsekkel

Összefoglaló

A klímaváltozás hatására a szőlőbogyóban megnövekedett cukortartalom jóval magasabb várható alkoholtartalmat eredményez a borokban. A túlzó magas alkoholkoncentráció diszharmonikussá teszi a borokat. Ebből kifolyólag a borászati technológiában meg kell keresnünk azokat az erjesztéstechnológiai lehetőségeket (speciális élesztőhasználat, enzimkészítmények), melyek az esetlegesen magasabb cukortartalmat nemcsak alkohollá erjesztik ki, hanem az alkoholos erjedés során más másodlagos mellékterméket is képeznek.

Kulcsszavak: alkoholtartalom-csökkentés, speciális élesztőtörzs

Bevezetés

A szőlőtermesztés és a borkészítés számos európai régióban fontos társadalmi-gazdasági ágazat. Az éghajlat létfontosságú szerepet játszik egy adott borvidék terroirjában, hiszen erősen befolyásolja a lombkorona mikroklímáját, a szőlő növekedését, a szőlő fiziológiáját, a terméshozamot és a bogyók kémiai összetételét, amelyek együttesen meghatározzák a bor tulajdonságait és jellegzetességeit (Santos et al., 2020). Az időjárás jelentősen irányítja a szőlő teljes fejlődési folyamatát, mivel a szőlőnek megfelelő hőmérsékletre, sugárzási intenzitásra, valamint a növekedési ciklus során meghatározott szintű vízellátottságra van szüksége, ami végső soron befolyásolja a terméshozamot, a bogyók összetételbeli tulajdonságait és a bor érzékszervi megítélését (Makra et al., 2009; Fraga et al., 2015).

A hőmérséklet központi szerepet játszik a szőlő fenológiai fázisainak meghatározásában (Bonada és Sadras, 2015), befolyásolva azon szakaszok kezdetét, mint a rügyfakadás, a virágzás, valamint zsendülés (Fraga et al., 2016; Costa et al., 2019). Az érés során viszonylag állandó és mérsékelt hőmérséklet kedvez a szőlőbogyók szín-, íz- és aromaképződésének biokémiai folyamataiban. Az éghajlatváltozás miatt a szőlőnek egyre melegebb és szárazabb termesztési körülményekkel kell szembenéznie. A magasabb hőmérséklet a szőlő érési időszakait a szezon egy olyan időpontjára tolja, amely kevésbé kedvező jó minőségű bor előállításához, az egyre szárazabb körülmények pedig a terméshozam csökkenéséhez vezetnek. Az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodást elősegíti a késői érésű és szárazságtűrő növényanyag (fajták, klónok és alanyok) használata, amely környezetbarát és költséghatékony eszköze az alkalmazkodásnak (van Leeuwen et al., 2019). A klímaváltozás szőlőtermesztésre gyakorolt hatását az éves átlaghőmérséklet emelkedésével és az egyre gyakoribbá váló extrém időjárási jelenségekkel lehet jellemezni (Szenteleki et al., 2012). Az átlaghőmérséklet emelkedésével a szőlőbogyó cukortartalmának növekedése is megfigyelhető (Zanathy, 2008). A klímaváltozás további eredményéhez sorolható, hogy a szőlő egyes fenofázisai korábbra tehetők, emellett a fenológiai fázisok közötti időszakok lerövidülése is megfigyelhető (Jones és Davis, 2000). Ennek értelmében a zsendülés és termésérés hamarabb, magasabb hőmérsékleten megy végbe, ami a borminőségben is megmutatkozik, az éréskori cukortartalmon, illetve a borok megnövekedett alkoholtartalmán keresztül (Bindi et al., 2001; Duchêne és Schneider, 2005).

A csapadék egy másik kulcsfontosságú légköri változó a szőlőtermesztésben, mivel nagy hatással van a talaj vízháztartására, meghatározza a növény számára felvehető vízmennyiséget. A vízstressz a szőlő fejlődési szakaszaiban hatások széles skáláját eredményezheti (Austin és Bondari, 1988). Például a viszonylag magas talajnedvesség a rügyfakadás és a hajtás/virágzat fejlődésének idején kritikus a szőlő növekedése szempontjából (Hardie és Martin, 2000). A korai fejlődési szakaszokban a túlzott nedvesség azonban a növekedést is túlstimulálhatja, ami sűrű lombozathoz vezethet, és ezáltal fokozhatja a betegségek kockázatát. A virágzástól a bogyóérésig a súlyos vízstressz a levélfelület csökkenéséhez vezethet, ezáltal korlátozhatja a fotoszintézist, valamint elősegítheti a virágelhalást és a fürtök elhalását (During, 1986). A közelmúltban végzett vizsgálatok szerint a vízhiány hatással van a szőlő és a bor összetételére (Savoi et al, 2016; Vilanova et al. 2019). A vízhiány még a zsendülés előtt serkentette az antocianinok és fenolok koncentrációjának növekedését (Deluc et al, 2007). Továbbá a vízhiány időzítése és intenzitása befolyásolja a bogyók anyagcseréjében, valamint a bor színében, aromájában és ízében bekövetkező változások mértékét, ami pozitívan hat a szőlő és a bor érzékszervi tulajdonságaira (Roby et al, 2004).

A szőlőbogyóban található cukroknak fontos szerepük van a borminőség kialakításában és a borok alkoholtartalmának meghatározásában. A bogyó cukortartalma az érés során változik, melyet számos tényező befolyásolhat, többek között a környezet és a szőlőtermesztés. Az borok alkoholtartalma képes megváltoztatni az aroma- és illékony vegyületek érzékszervi érzetét, de egyéb boralkotó vegyületekkel, mint tanninokkal vagy aromákkal való kölcsönhatása befolyásolja a borok viszkozitását, testességét, fanyar és édes ízérzetet (Goldner et al., 2009; Fontoin et al., 2008; Meillon et al., 2009; Pickering et al., 1998; Fischer and Noble, 1994).

A megnövekedett cukortartalom közvetlen borászati következménye a végtermékben az etanol koncentrációjának növekedése, ami a borok társadalmi elfogadottságának csökkenésével is járhat, az etil-alkohol ismert toxikus hatása miatt (Drappier et al., 2019).

Az utóbbi években a borok alkoholtartalma jelentősen növekszik, amely a klímaváltozásnak tulajdonítható a mustok cukortartalmának növekedésén keresztül (Jones et al., 2005; Koufos et al., 2013). Az átlagos alkoholszint az utóbbi évtizedekben 2 v/v%-os növekedést mutat, és nem ritkák a 16 v/v%-os borok sem (Varela et al., 2015). Leginkább az európai fogyasztók nagy számban igényelnek alacsonyabb alkoholtartalmú italokat (9-13 v/v%) egészségügyi és társadalmi okok miatt (Labanda et al., 2009; Masson et al., 2008; Saliba et al., 2013). Ezekre a problémákra megoldást jelenthetnek a borok alkoholtartalmának csökkentésére szolgáló technikák. Ehhez azonban ismerni kell az egyes technikák korlátait a borok érzékszervi tulajdonságaira vonatkozóan, emellett fontos, hogy információt kapjunk a borminőségről és fogyasztói oldalról való elfogadásáról (Jordão et al., 2015).

Az alkohol ízét a küszöbérték szintjén vagy afelett (14-16 v/v%) édesként és/vagy keserűként írják le (Scinska et al., 2000). Ezenkívül a magas alkoholtartalom befolyásolja az érzékszervi érzetet, ami a borok kiegyensúlyozatlanságában jelenik meg. Továbbá a magas cukortartalmú szőlőből készült borok valószínűleg alacsony savtartalommal és gyenge aromás jelleggel rendelkeznek (Fischer és Noble, 1994), illetve mustállapotban borászati problémákat is okozhat, mivel az alkoholos erjedést a vontatottság jellemzi, de le is állhat. Ez pedig maradék cukortartalmú borokban mikrobiológiai instabilitást képes okozni (Bisson, 1999).

Az alkoholtartalom OIV (OIV-Oeno 394A-2012) szerinti csökkentésére – maximum 20% – alkalmazható elválasztási technikák a következők: részleges vákuumbepárlás, membrántechnikák és desztilláció (OIV Code Sheet, 2021). Ezenkívül a kutatók és a borászok figyelmét is felkeltette a nem-Saccharomyces élesztők alkoholszint-csökkentésre való felhasználása (Ivit et al., 2020). Úgy gondolják, hogy a szelektált vegyes kultúrák alkoholos erjesztéshez való felhasználása kulcsfontosságú olyan tulajdonságokkal rendelkező borok előállításához, amelyek megfelelnek a változó piaci igényeknek. Ennek elérését a beoltás két különböző módszerével hajtják végre:

1) ko-inokulációval, tehát nem-Saccharomyces élesztő egyidejű beoltása Saccharomyces cerevisiae-vel,

2) szekvenált beoltással, ahol az alkoholos erjedést nem-Saccharomyces élesztővel kezdik meg és a fermentáció befejezése érdekében meghatározott időben Saccharomyces élesztővel újra beoltják (Padilla et al. 2016; Petruzzi et al. 2017).

A S. cerevisiae dominanciája az erjesztésben elvárt és kívánatos (Jolly et al., 2014; Capece et al., 2016), amelyet a figyelemreméltó cukorfogyasztási sebesség és etanoltermelés tesz lehetővé, melyhez magas alkoholtolerancia párosul. A szőlőmustban való gyors szaporodás révén a S. cerevisiae hatékonyan hasznosítja a nitrogénforrásokat és az élesztő biomassza-termeléséhez szükséges egyéb tápanyagokat a közegből (Tronchoni et al., 2017).

A világ borpiacán egyre nagyobb az érdeklődés az új élesztőtörzsek iránt, amelyekkel újszerű tulajdonságokkal rendelkező, egyedi borokat lehet előállítani (Mylona et al., 2016). A nem-Saccharomyces élesztők kedvező hatásuk miatt, valamint azért, mert a fogyasztók új borstílusokat igényelnek (Lleixà et al., 2016), felkeltették az érdeklődést a borkészítésben.

Kutatásunk célja olyan technológiai rendszer kialakítása, mely során optimális alkoholtartalom érhető el a must magasabb kiindulási cukortartalmának ellenére.

 

Anyag és módszer

A kísérlet beállításához 2021-es évjáratú Generosa szőlőből készült mustot használtunk. A kísérletet a MATE Badacsonyi Kutató Állomásán állítottuk be. A mustok üzemi körülmények között, 100 l-es, egyenként fűthető, hűthető kistartályban erjedtek ki. A tartályokban állandó 16-17 °C-os hőmérsékletet tartottuk. Az egyes mustok különböző kezeléseket kaptak. A spontán erjedés és kereskedelmi forgalomban kapható Saccharomyces cerevisiae élesztő mellett egy speciális tulajdonságú élesztőt is használtunk 20 és 40 g/hl-es adagolásban és az idő függvényében:

• a must az ülepítést követő 1. napon 20 g/hl Octave vadélesztővel lett beoltva, majd a 2. napon 20 g/hl Saccharomyces cerevisiae törzzsel történt ráoltás (1 Oc20+2Sc),
• a must az ülepítést követő 1. napon 20 g/hl Octave vadélesztővel lett beoltva, majd a 3. napon 20 g/hl Saccharomyces cerevisiae törzzsel történt ráoltás (1 Oc20+3Sc),
• a must az ülepítést követő 1. napon 20 g/hl Octave vadélesztővel lett beoltva, majd a 4. napon 20 g/hl Saccharomyces cerevisiae törzzsel történt ráoltás (1 Oc20+4Sc),
• a must az ülepítést követő 1. napon 20 g/hl Octave vadélesztővel lett beoltva, majd az 5. napon nem történt ráoltás, itt csak a vadélesztő hatása érvényesült (1 Oc20),
• a must az ülepítést követő 1. napon 40 g/hl Octave vadélesztővel lett beoltva, majd a 2. napon 20 g/hl Saccharomyces cerevisiae törzzsel történt ráoltás (1 Oc40+2Sc),
• a must az ülepítést követő 1. napon 40 g/hl Octave vadélesztővel lett beoltva, majd a 3. napon 20 g/hl Saccharomyces cerevisiae törzzsel történt ráoltás (1 Oc40+3Sc),
• a must az ülepítést követő 1. napon 40 g/hl Octave vadélesztővel lett beoltva, majd a 4. napon 20 g/hl Saccharomyces cerevisiae törzzsel történt ráoltás (1 Oc40+4Sc),
• a must az ülepítést követő 1. napon 40 g/hl Octave vadélesztővel lett beoltva, majd az 5. napon nem történt ráoltás, itt csak a vadélesztő hatása érvényesült (1 Oc40).

 

Az alkoholtartalom meghatározása FOSS analitikai műszerrel történt. Ezek alapján a 2021 őszi félévében beállított kísérlet (rész)eredményeit az alábbiakban fejtem ki. A diagramokon a kezelések háromszori ismétléseinek átlaga látható.

 

Eredmények

Az 1-2. ábrán látható a borok alkoholtartalmának alakulása az egyes kezelések hatására. Bár napjainkban a természetes/kézműves borok készítése egyre divatosabbá válik, azonban az alkoholkihozatal szempontjából nem ajánlatos a spontán erjedés.

Az 1. ábrán a 20 g/hl adagolású speciális élesztők eredményeit egymáshoz hasonlítva a mustülepítést követő napon (1Oc20+2Sc), majd 4. napon 20 g/hl Saccharomyces cerevisiae-vel történt ráoltás (1Oc20+4Sc), illetve a csak 20 g/hl speciális élesztővel (1Oc20) kierjesztett tételek átlag alkoholértékei között jelentős különbség nem mutatható ki. Ugyanakkor ennél a két adagolási módnál csökkent az alkohol a legjobban.

Az 2. ábrán a 40 g/hl-es speciális élesztőt kapott tételek vannak ábrázolva. Ebben az esetben is elmondható, hogy a mustülepítést követő napon 40 g/hl speciális élesztővel (1Oc40+2Sc), majd 4 nap elteltével 20 g/hl Saccharomyces cerevisiae-vel történt ráoltás (1Oc40+4Sc), illetve a csak 40 g/hl speciális élesztővel (1Oc40) kierjesztett tételek esetében csökkent leginkább az alkoholtartalom.

A ráoltás között eltelt napok hatásában nem volt kimutatható jelentős különbség. Kisebb eltérés volt megfigyelhető az alkoholtartalom alakulásában, hogy a kezdetben 20 g/hl Octave élesztőt kapott tétel második vagy harmadik napon kapott kereskedelmi forgalomban kapható Saccharomyces cerevisiae élesztőt. Ugyanakkor ez a minimális különbség már nem mondható el a 40 g/hl Octave élesztőt kapott tételek esetében.

Következtetések

Jelenlegi vizsgálati (rész)eredményeink azt mutatják, sikerült csökkenteni az alkoholtartalmat. A kereskedelmi forgalomban kapható élesztőtörzzsel beoltott tételt (HD A54 – 14,43 v/v%) összehasonlítva a csak speciális tulajdonságú élesztővel (1Oc40) kierjesztett tétellel ~1 v/v%-ban sikerült csökkenteni az alkoholtartalmat. A különböző élesztőkkel beállított kísérlet alapján megállapítható, hogy az alkoholtartalom csökkenésének eléréséhez nem feltétlen elegendő a spontán erjedés, vagy csak tiszta Saccharomyces törzsekből álló élesztőkészítmény alkalmazása. A kísérletből az is látszik, hogy optimálisabb eredmények érhetők el, amennyiben magasabb adagolást (40 g/hl) alkalmazunk a speciális tulajdonságú élesztővel az egyes tételeknél.

 

Steckl Szabina, Sólyom-Leskó Annamária, Nagy Balázs, Szőke Barna

MATE Szőlészeti és Borászati Intézet