КИСЛОРОД В ВИНОДЕЛИИ

Кислород играет важную роль в виноделии и виноделу необходимо знать, сколько кислорода содержится в его вине на всех этапах производства. Для измерения содержания кислорода применяются специальные инструменты. В наиболее простых моделях используется зонд, который помещается в емкость с вином. Зонд соединен с измерительным прибором, дающим показания в мг/л. В более дорогих моделях точность показаний может быть до 0.001 мг/л, а зонд может вставляться в бутылку через корковую пробку.
Кислород вступает в контакт с суслом сразу после дробления винограда и становится катализатором активности природных ферментов, которые содержатся в винограде или вырабатываются Botrytis cinerea. Ферменты и кислород трансформируют молекулы фенольных веществ в их хиноны. Хиноны образуют коричневые полимеры в сусле или вине. Одним из побочных продуктов этой реакции является перекись водорода – еще более сильный окислитель, чем кислород. При сульфитации вина, SO2 вступает в реакцию с H2O2 и защищает молекулы фенольных веществ от окисления. Хиноны, в свою очередь могут трансформироваться в другие фенольные компоненты в присутствии глутатиона - природного антиокислителя, что предотвращает дальнейшее окисление. Вновь образованные фенольные соединения снова реагируют с оставшимся глутатионом. Когда молекулы полимеров становятся достаточно большими, они могут выпадать на дно емкости в виде коричневого осадка.
В сусле или вине, в зависимости от температуры, содержится около 7-8 мг/л растворенного кислорода. Существует несколько надежных способов избежать нежелательного окисления. Один из них состоит в удалении основы для окисления – фенольных веществ путем оклейки желатином, PVPP или активированным углем. Последним необходимо пользоваться с осторожностью, поскольку он может адсорбировать ароматы, если применяется в чрезмерных количествах. Одновременно необходимо избегать избыточного экстрагирования фенольных веществ ограничив продолжительность контакта с кожицей путем бережного прессования и ограничения использования прессовых фракций.
Другой способ избежать окисления в процессе производства вина – производство при ограниченном доступе воздуха. Это осуществляется путем задачи сухого льда в дробилку, в пресс, в емкость для брожения. Инертные газы, такие как азот и двуокись углерода могут закачиваться в емкости перед их заполнением вином или для заполнения свободного объема в неполных емкостях. Важно помнить, что двуокись углерода тяжелее воздуха и защищает неполные емкости лучше азота, который легче воздуха. Растворенный в вине кислород можно вытеснить в емкость путем барботажа инертного газа от дна к поверхности в течение примерно 30 мин, в зависимости от размера емкости. В этом случае азот, вероятно, будет предпочтительным выбором, поскольку большое количество растворенной в вине двуокиси углерода нежелательно. Необходима также достаточная сульфитация сусла (30-50 мг/л для здорового винограда) и вина (поддержание 35 мг/л свободной в процессе производства и 35-40 мг/л свободной перед розливом). Некоторые белые сорта немедленно теряют сортовые особенности даже при незначительном контакте с воздухом. Переработка на разных этапах также способствует обогащению кислородом, например перевозка (2-6мг/л) и фильтрация (3-7мг/л), в особенности, если оборудование в плохом состоянии. Обогащение будет более интенсивным, если при переливе вино разбрызгивается или стекает по стенке емкости широким фронтом.
Вопрос остается открытым, всегда ли необходимо избегать контакта с воздухом в производстве белых вин. Было обнаружено, что в южно-африканском Совиньон Блан при добавлении перекиси водорода (более сильный окислитель, чем кислород) не уменьшается содержание метоксипиразина, который отвечает за ароматы скошенной травы. В тоже время, предшественник аромата страстоцвета в французском Совиньон Блан чувствителен к кислороду. Очевидно, что практика производства должна учитывать особенности того или иного сорта.
Аэрация бродящего сусла необходима для синтеза дрожжевых оболочек. Она делается путем барботажа или перекачки сусла на себя одновременно с задачей комплексной подкормки при снижении содержания сахара на треть. Такая процедура не несет риска чрезмерного окисления, поскольку практически весь кислород поглощается дрожжевой биомассой. Этот простой прием существенно улучшает кинетику брожения и повышает надежность выбраживания сусла насухо. 

В процессе розлива вино также может насыщаться кислородом. Это справедливо по отношению к устаревшему оборудованию, однако для современных линий розлива насыщение не превышает 1 мг/л. Задача аскорбиновой кислоты в качестве антиоксиданта перед розливом эффективна, но некоторые недавние исследования подтверждают, что эта кислота ускоряет старение белого вина в бутылке.

В красных винах ситуация иная. Качество красного вина может быть улучшено путем задачи кислорода в определенных количествах. Кислород является катализатором реакции полимеризации между молекулами танина и антоцианина. Такая реакция может быть активизирована задачей кислорода во время брожения путем барботажа или перекачки мезги на себя. Сколько кислорода в действительности реагирует с фенольными веществами во время брожения остается неясным, поскольку дрожжевая биомасса также поглощает часть кислорода.

Задача кислорода после алкогольного осуществляется путем процесса, именуемого макро-оксидацией. При этом кислород задается в количестве 1-4 мг/л/день на протяжении до 4-х дней. Эта процедура может быть особенно полезной для красных вин с высоким содержанием фенольных веществ и, в особенности, для прессовых фракций. Макро-оксидация осуществляется с использованием специального оборудования, c  помощью которого крошечные пузырьки кислорода в строго дозированном количестве подаются на дно емкости. Очень важно при этом контролировать, действительно ли кислород растворился в вине, а не просто улетучился через поверхность. Макро-оксидация может применяться после яблочно-молочного брожения в дубовых бочках, однако при этом следует позаботиться о том, чтобы избыток кислорода не стимулировал рост уксусных бактерий или Brettanomyces. При низком содержании кислорода уксусная бактерия может находиться в вине в жизнеспособном состоянии, но при этом не развивается. Избыточный кислород меняет это состояние на быстрый рост. Уксусные бактерии предпочитают развиваться на поверхности вина и практически не активны, когда емкости или бочки заполнены доверху. Таким образом, растворенный кислород несет меньший риск, чем тот, с которым соприкасается поверхность вина.

Кислород может задаваться после яблочно-молочного брожения также путем микро-оксидации. Дозировка и время зависят от типа вина и обычно составляют 1-4 мг/л/месяц на протяжении 1-6 месяцев. Для более мощных вин с высокой концентрацией танинов и антоцианинов концентрация кислорода может составлять 3-4 мг/л в течение нескольких месяцев. Эти дозировки имитируют такие, которые вино бы получило в дубовой бочке. Микро-оксидация может использоваться в комбинации с дубовыми чипсами. Во время выдержки в дубовых бочках красное вино обычно получает 30-40 мг/л кислорода в год. Такое количество кислорода вино получает через стенки дубовой бочки, в результате переливок, оклейки т.д.

Оборудование для микро- и макро-оксидации выпускается в мобильном и стационарном исполнении. В мобильном варианте небольшой управляющий блок монтируется непосредственно на бродильную емкость или дубовую бочку. К блоку подсоединен кислородный баллон, чувствительный датчик и дозирующая головка. Работа прибора полностью автоматизирована и управляется встроенным микропроцессором. Датчик калибруется автоматически при каждом включении таймера и вместе с автоматической температурной компенсацией обеспечивает точную дозировку кислорода. В стационарном исполнении датчики объединены в единую систему управления процессом винификации, в которую включены также датчики CO₂ , температуры, управление роторными танками, орошения/погружения шапки и други