Ωρίµανση του Σταφυλιού

Transcript

1 1

2 Ωρίµανση του Σταφυλιού H ωρίµανση του σταφυλιού περνά από διάφορα στάδια-περιόδους: 1. Στο πρώτο στάδιο, η ρόγα είναι πράσινη από την παρουσία της χλωροφύλλης, ενώ η γεύση της έντονα ξινή, λόγω αυξηµένης περιεκτικότητας σε οξέα. Αυτή την περίοδο η ρόγα είναι µικρή. Τα περιεχόµενα οξέα (τα κυριότερα είναι το µηλικό και το τρυγικό) ανέρχονται σε 20g/1000g σταφυλιού και τα σάκχαρα απαντούν στα ίδια περίπου ποσοστά. 1. Κατά τη δεύτερη περίοδο, η ρόγα αλλάζει χρώµα, αυξάνεται σηµαντικά ο όγκος της και γίνεται πιο µαλακή. Οι ερυθρές χρωστικές κάνουν την εµφάνισή τους στις ερυθρές ποικιλίες, ενώ δηµιουργούνται και οι χρωστικές των λευκών ποικιλιών. Έχουµε απότοµη µείωση της οξύτητας και αύξηση της συγκέντρωσης των σακχάρων. 3. Στην τρίτη περίοδο, το σταφύλι ωριµάζει στην τελική του µορφή. Εδώ παρατηρείται αυξηµένη περιεκτικότητα σε σάκχαρα και µειωµένη σε οξέα. Η µέση περιεκτικότητα σε σάκχαρα στο στάδιο αυτό είναι 200g/1000g σταφυλιού. Ο λόγος τρυγικού/µηλικού γίνεται µεγαλύτερος από τη µονάδα. 2

3 Στις θερµές περιοχές όπου δεν ευνοούνται υψηλές οξύτητες, ο τρυγητός επιβάλλεται να γίνεται πρώιµα, δηλαδή πριν φθάσουµε στο µέγιστο της περιεκτικότητας των σακχάρων, ενώ αντιθέτως στις ψυχρές περιοχές όψιµα, έτσι ώστε να έχουµε µείωση των οξέων και αύξηση των σακχάρων στα επιθυµητά επίπεδα. Η ωρίµανση δεν ορίζεται µόνο από τα περιεχόµενα σάκχαρα και οξέα, αλλά ορισµένες φορές καθορίζεται και από τα φαινολικά ή/και αρωµατικά συστατικά, που φθάνουν στο µέγιστο σε διαφορετικές χρονικές περιόδους, αφού προέρχονται από διαφορετικούς µηχανισµούς. Σαν δείκτη ωρίµανσης συνήθως ορίζεται ο λόγος σακχάρων/οξέων ή το πηλίκο της συγκέντρωσης του τρυγικού προς το άθροισµα των συγκεντρώσεων τρυγικού και µηλικού, το οποίο πρέπει να πλησιάζει τη µονάδα. 4. Μετά το στάδιο της ωρίµανσης έχουµε το στάδιο της υπερωρίµανσης. Ο χυµός συµπυκνώνεται λόγω απώλειας νερού, ενώ οι ανταλλαγές συστατικών της ρόγας µε το υπόλοιπο φυτό είναι ανύπαρκτες. Η υπερωρίµανση είναι δυνατόν να γίνει µε φυσικό, τεχνητό ή και βιολογικό τρόπο. 3

4 Η φυσική υπερωρίµανση γίνεται µε την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας Τα υπερώριµα σταφύλια περιέχουν συνήθως 10-15% περισσότερο σάκχαρο και χρησιµοποιούνται κυρίως για παρασκευή γλυκών κρασιών. Η τεχνητή υπερωρίµανση επιτυγχάνεται µε θερµική επεξεργασία. Σε θερµοκρασίες<45 o C έχουµε υπερωρίµανση, σε θερµοκρασίες ο C έχουµε υπερωρίµανση και συµπύκνωση, ενώ σε θερµοκρασίες>50 ο C συµπύκνωση. Η βιολογική υπερωρίµανση επιτυγχάνεται µε την ανάπτυξη του µύκητα Botrytis cinerea. Ο µύκητας αυτός εµφανίζεται στο τέλος της ωρίµανσης στην επιφάνεια του σταφυλιού και σχηµατίζει κηλίδες. Στη συνέχεια διεισδύει κάτω από την φλούδα και µε την πάροδο του χρόνου καλύπτει όλη τη ρόγα, η οποία αλλάζει χρώµα. 4

5 Σύσταση του Σταφυλιού Το σταφύλι αποτελείται από τα τσάµπουρα (βόστρυχοι), τα κουκούτσια (γίγαρτα), τη φλούδα (φλοιός) και τη σάρκα. Τα τσάµπουρα είναι φτωχά σε σάκχαρα, ενώ είναι πλούσια σε µετά καλίου άλατα οργανικών οξέων και σε πολυφαινόλες. Τα κουκούτσια περιέχουν διάφορα συστατικά: σάκχαρα (34-36g/100g), έλαια (13-20g/100g), ταννίνες (4-6g/100g), αζωτούχες ενώσεις ( g/100g), ανόργανα άλατα (2-4g/100g), λιπαρά οξέα ( 1g/100g) και νερό (25-45g/100g). Τα έλαια µπορεί να υποβαθµίσουν την ποιότητα του κρασιού στην περίπτωση που παραληφθούν στο γλεύκος. Η φλούδα έχει µεγάλη σηµασία στην οινοποίηση. Η επιδερµίδα της καλύπτεται από ένα κηρώδες επικάλυµµα αποτελούµενο από λιπαρά οξέα, αλκοόλες, εστέρες και αλδεΰδες, το οποίο παρεµποδίζει την απώλεια νερού από εξάτµιση. 5

6 Η φλούδα είναι πλούσια σε κυτταρίνη, ενώ περιέχει και πηκτίνες, πρωτεΐνες, πολυφαινόλες, κιτρικό οξύ και λίγο τρυγικό. Οι ερυθρές ποικιλίες περιέχουν διπλάσια ποσότητα πολυφαινολών από τις λευκές. Η φλούδα περιέχει και τα αρωµατικά συστατικά των σταφυλιών. Η σάρκα αποτελείται από µεγάλα κύτταρα, τα οποία κάτω από την κυτταρική µεµβράνη περικλείουν το γλεύκος και αποτελεί το 75-85% της ρόγας. Η σάρκα περιέχει g/L σάκχαρα (κύρια γλυκόζη και φρουκτόζη) και οργανικά οξέα. Η περιεκτικότητα των οξέων αυξάνεται καθώς προχωράµε από τη φλούδα προς το κέντρο της ρόγας. Οι αζωτούχες ενώσεις που περιέχονται στη σάρκα αποτελούν το 20-25% των συνολικών αζωτούχων συστατικών της ρόγας. Οι ενώσεις αυτές είναι κυρίως αµµωνιακά άλατα, αµινοξέα και πρωτεΐνες. Η περιεκτικότητά τους εξαρτάται άµεσα από την λίπανση του αµπελιού σε λιπάσµατα (NH 4 NO 3 ). Τα περιεχόµενα αµινοξέα έχουν άµεση σχέση µε τη γεύση και περισσότερο µε το άρωµα του κρασιού, δεδοµένου ότι κατά τη διάρκεια της ζύµωσης µετατρέπονται βιοχηµικά σε ανώτερες αλκοόλες που θεωρούνται παραπροϊόντα της ζύµωσης και οι οποίες παίζουν σηµαντικό ρόλο στην ποιότητα. 6

7 Οι πηκτίνες είναι ετεροπολυσακχαρίτες µε δοµική µονάδα το πολυγαλακτουρονικό οξύ που έχει ένα µέρος των καρβοξυλίων του εστεροποιηµένo µε µεθυλοµάδα, ενώ οι δοµικές µονάδες του ενώνονται µεταξύ τους µε γλυκοζιτικούς δεσµούς α-[1-4]. Ο COOCH 3 ΟΗ COOCH 3 Ο Η Η Ο Ο Η Η ΟΗ ΟΗ Ο Ο COOCH 3 Η Η ΟΗ ΟΗ Ο Σχ.1. οµή της πολυγαλακτουρονικής αλυσίδας της πηκτίνης. Οι εστεροποιηµένες οµάδες των πηκτινών υδρολύονται µε την καταλυτική δράση των πηκτινοµεθυλεστερασών και ελευθερώνεται µεθανόλη: Πηκτίνη + Η 2 Ο PΜE Μεθανόλη + Πηκτικό οξύ 7 ΡΜΕ: Πηκτινοµεθυλεστεράση Σχ.2. Καταλυτική δράση της πηκτινοµεθυλεστεράσης.

8 Το ένζυµο πηκτινοµεθυλεστεράση (PME) βρίσκεται στη φλούδα. Η ποικιλία του σταφυλιού και η διαδικασία παραγωγής επηρεάζουν την περιεκτικότητα της µεθανόλης στα κρασιά. Σε ζυµώσεις όπου τα στέµφυλα αποµακρύνονται αµέσως µετά την έκθλιψη των σταφυλιών έχουµε µειωµένη παραγωγή µεθανόλης. Η θερµική επεξεργασία του γλεύκους οδηγεί επίσης σε σηµαντική µείωση της µεθανόλης λόγω θερµικής ανενεργοποίησης της PME. Η φλούδα του σταφυλιού περιέχει και διάφορα αρωµατικά συστατικά, βάση των οποίων τα σταφύλια διακρίνονται στις λεγόµενες αρωµατικές ποικιλίες (µοσχάτα) και σε ποικιλίες χωρίς χαρακτηριστικό άρωµα. Οι αρωµατικές ουσίες από άποψη χηµικής δοµής ανήκουν σε ένα µεγάλο εύρος χηµικών ενώσεων. Το είδος των αρωµατικών ενώσεων που περιέχονται στα σταφύλια εξαρτάται από την ποικιλία του αµπελιού και στην ίδια ποικιλία επηρεάζεται από τον βαθµό ωρίµανσης, την τοποθεσία, τις κλιµατολογικές συνθήκες και την καλλιεργητική πρακτική. Μερικά χαρακτηριστικά αρωµατικά συστατικά είναι: 8

9 9 - Ο ανθρανιλικός µεθυλεστέρας. Αποτελεί το κύριο συστατικό του αρώµατος των σταφυλιών Concord. H περιεκτικότητά του αυξάνεται κατά την ωρίµανση και µειώνεται κατά την υπερωρίµανση. - Φθαλικός βουτυλεστέρας, ακεταλδεΰδη, κ.α. στα σταφύλια Zinfandel. - 1-βουτανόλη, 3-µέθυλο-βουτανόλη, 1-εξανόλη, οξικός µεθυλεστέρας, γερανιόλη, λιναλοόλη, ακετάλες, κ.α. στα µοσχάτα. Τόσο τα σταφύλια, όσο και το γλεύκος είναι πλούσια σε βιταµίνες. Το ασκορβικό οξύ βρίσκεται σε χαµηλότερες περιεκτικότητες σε σύγκριση µε άλλα φρούτα. Η περιεκτικότητα σε παντοθενικό οξύ διαφέρει ανάλογα µε την ποικιλία. Περιέχονται επίσης ικανοποιητικές ποσότητες ριβοφλαβίνης (βιταµίνη Β2), θειαµίνης (βιταµίνη Β1), πυριδοξίνης (βιταµίνη Β6), νικοτινικού οξέος (βιταµίνη Β3) και ινοσιτόλης, ενώ η χολίνη, το π-αµινοβενζοϊκό οξύ και η βιοτίνη (βιταµίνη Β7) απαντούν µάλλον σε χαµηλά ποσοστά. Τα µεγαλύτερα ποσοστά των βιταµινών του γλεύκους διατηρούνται στο κρασί, εκτός από την ριβοφλαβίνη που καταστρέφεται και απουσιάζει, κυρίως στους εµφιαλωµένους οίνους.

10 Ερυθρές Χρωστικές των Σταφυλιών Τα κύρια συστατικά του χρώµατος σταφυλιών είναι οι ανθοκυάνες. Υπάρχουν 5 ανθοκυανιδίνες στο σταφύλι, η δελφινιδίνη, πετουνιδίνη, η µαλβιδίνη (ή οινιδίνη), η κυανιδίνη, και η πεονιδίνη. Οι χρωστικές που συναντώνται στη φύση δεν είναι απλές ανθοκυανιδίνες, αλλά ενώσεις τους µε ένα ή δύο µόρια κάποιου σακχάρου, οπότε ονοµάζονται ανθοκυανίνες. R OH HO + O R' 1) R=R =ΟΗ δελφινιδlνη, 2) R=OCH 3, R'=ΟΗ πετουνιδίνη, 3) R=R'=OCH 3 µαλβιδίνη, 4) R=ΟΗ, R =H κυανιδlνη, 5) R=OCH 3, R =H πεονιδίνη. OH OH Σχ.3.. Σηµαντικότερες ανθοκυανιδίνες στα κρασιά. 10

11 Ταννίνες Είναι µια οµάδα φαινολικών συστατικών των σταφυλιών του γλεύκους και του κρασιού που επηρεάζουν τον οργανοληπτικό του χαρακτήρα. Παρέχουν στυφή γεύση. Η περιεκτικότητα των ταννινών στα κρασιά ανέρχεται για τα λευκά % ενώ για τα ερυθρά % Οι ταννίνες που βρέθηκαν στα σταφύλια και στα κρασιά είναι πολυµερείς ενώσεις 3-φλαβανολών (κατεχινών) και 3,4-φλαβανοδιολών (λευκοανθοκυανιδινών). Οι ταννίνες είναι υπεύθυνες για την εµφάνιση καστανού θολώµατος στα κρασιά όταν οξειδώνονται. Η ποικιλία των σταφυλιών είναι ο σπουδαιότερος παράγοντας στην εµφάνιση του καστανού θολώµατος (browning of wines). Η εµφάνιση του καστανού θολώµατος εξαρτάται από την παρουσία των κατεχινών και των λευκοανθοκυανιδών. Έχει αποδειχθεί ότι οι κατεχίνες οξειδώνονται από το ατµοσφαιρικό οξυγόνο παρουσία πολυφαινολοοξειδάσης σε πολυµερές προϊόν µε ο- κινοειδή δοµή. Οι πολυµερείς αυτές ενώσεις έχουν καστανοκίτρινο χρώµα. H αντίδραση αυτή δεν γίνεται στα σταφύλια. Γίνεται όµως κατά τη διατήρηση των κρασιών και µπορεί να εξηγήσει την εµφάνιση του καστανού θολώµατος στα λευκά κρασιά. 11

12 O O HO O OH HO OH O O O Σχ.6. Οξείδωση κατεχινών και σχηµατισµός διµερών προϊόντων. OH OH Οι ταννίνες χαρακτηρίζονται από την ιδιότητά τους να αντιδρούν µε πρωτεΐνες προς σχηµατισµό ογκωδών ιζηµάτων, παρέχοντας έτσι τη δυνατότητα για χρήση τους στην διαύγαση των κρασιών. Παρεµποδίζουν επίσης ενζυµατικές δράσεις επειδή µπορούν να ενώνονται µε τα ένζυµα στο πρωτεϊνικό τµήµα του µορίου τους. Οι ταννίνες που κυκλοφορούν στο εµπόριο και επιτρέπεται να προστίθενται στα κρασιά είναι γλυκοζίτες, τα µόρια των οποίων περιέχουν φαινολικές ενώσεις. Οι πιο σπουδαίες απ' αυτές είναι το γαλλικό οξύ και η διµερής λακτόνη του, το ελαγικό οξύ. 12 Σχ.7. Γαλλικό οξύ. Σχ.8. Ελαγικό οξύ.

13 Άλλα συστατικά Άλλα συστατικά που απαντούν στο σταφύλι και συγκεκριµένα στη φλούδα είναι κηρώδεις ουσίες που παρέχουν τη στιλπνότητα της φλούδας. Τα κηρώδη συστατικά περιέχουν κυρίως κορεσµένους και ακόρεστους υδρογονάνθρακες. Η εξανάλη και η εννιαδιενάλη προέρχονται από την ενζυµατική διάσπαση του λινολενικού οξέος. Οι αλδεΰδες αυτές µπορούν να αναχθούν στις αντίστοιχες αλκοόλες κατά τη διάρκεια της αλκοολικής ζύµωσης. Αντίστοιχη ενζυµική διάσπαση παρατηρείται και στο λινολεϊκό οξύ. 13 Σχ.9. Ενζυµατική διάσπαση λινολενικού οξέος.

14 Ενζυµικές αλλοιώσεις Από τη στιγµή που το σταφύλι θα κοπεί από το φυτό µέχρι τη στιγµή που θα αρχίσει η ζύµωση έχουµε αλλοιώσεις που οφείλονται κύρια στη δράση των ενζύµων, όπως οι οξειδάσες, τα πηκτινολυτικά και πρωτεολυτικά ένζυµα και η ιµβερτάση. Συγκεκριµένα οι οξειδάσες οξειδώνουν τις ενώσεις φαινολικής δοµής. Οι οξειδάσες του σταφυλιού είναι η τυροσινάση και η λακάση. Η τυροσινάση αποτελεί συστατικό όλων των σταφυλιών και οξειδώνει τις ο-διφαινόλες, ενώ η λακάση βρίσκεται στα σάπια σταφύλια και οξειδώνει τις ο-διφαινόλες αλλά και π-διφαινόλες. Βίαιη κατεργασία των σταφυλιών έχει ως αποτέλεσµα εντονότερα φαινόµενα οξείδωσης, καθώς έχουµε µεταφορά των οξειδασών στο γλεύκος. Η δραστικότητα της τυροσινάσης και της λακάσης εξαρτάται από το ph, τη θερµοκρασία, το θειώδες, κ.α. 14 Σχ.10. Αντίδραση οξείδωσης ο-διφαινόλης.

15 Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν την δραστικότητα των οξειδασών: 1. Η ωρίµανση. Η δραστικότητά τους κατά την ωρίµανση ανέρχεται έως και 60-70%. 2. Η ποικιλία. 3. Η πίεση που ασκείται κατά την παραλαβή του γλεύκους. 4. Ο τρόπος οινοποίησης. Κατά την παραγωγή λευκών κρασιών η δραστικότητα της τυροσινάσης είναι µειωµένη κατά 50%, ενώ η απολάσπωση οδηγεί σε περαιτέρω µείωση. Κατά την ερυθρή οινοποίηση παρατηρείται µείωση της δραστικότητας της τυροσινάσης λόγω δέσµευσης µε τις ταννίνες, καθώς είναι θετικά φορτισµένη, ενώ οι ταννίνες έχουν αρνητικό φορτίο. Αντιθέτως, η λακάση έχει αρνητικό φορτίο και δεν δεσµεύεται από τις ταννίνες. Άλλες ενζυµατικές αλλοιώσεις οφείλονται στη δράση των πρωτεολυτικών ενζύµων, τα οποία υδρολύουν τις πρωτεΐνες ελευθερώνοντας αµινοξέα που στη συνέχεια αφοµοιώνονται από τις ζύµες και µετατρέπονται σε ανώτερες αλκοόλες. Παρουσιάζουν µέγιστο στους 55 o C και είναι δραστικές µέχρι και τους 70 ο C. Στο κρασί παρουσιάζουν 50% δραστικότητα. Η ιµβερτάση υδρολύει την σακχαρόζη σε γλυκόζη και φρουκτόζη µε αποτέλεσµα η συγκέντρωσή της να είναι τέτοια που να είναι δύσκολη η ανίχνευσή της. 15