Автолиз.
Попалась статья на Телеграмканале Стаса Лобанова
С начала года мне было явлено много знаков, что пора написать большой текст на тему выдержки вина на осадке. Последней каплей стала презентация бургундских вин одного уважаемого московского импортёра, где было заявлено, что стилистика вин белых вин Meursault, для аромата которых характерен тон спичечной головки и кремня из зажигалки, отличается от Puligny-Montrachet, где вина более фруктовые, благодаря разнице в свойствах винограда, выращенного на почвах с высоким уровнем грунтовых вод. Однако, правда здесь только в том, что уровень грунтовых вод в коммуне Пюлиньи-Монраше действительно выше, чем у соседей и это повлияло на стиль вина, но совсем не так как подумал представитель импортёра. Грунтовые воды в Пюлиньи-Монраше настолько высоки, что там невозможно выкапывать просторные погреба для продолжительной выдержки вин, их заливает, поэтому продавали их побыстрее, уже на следующий год молодыми и фруктовыми, а вот у виноделов Мерсо была возможность вырыть прохладный подвал и они этим активно пользовались. Здесь вина традиционно выдерживаются дольше в дубовых бочках на тонком осадке, или как это определяют французы «sur lie». За время выдержки происходит процесс автолиза и именно он и даёт аромату характерный тон, напоминающий запах спичечной головки или жареных лесных орехов, кроме того автолиз провоцирует малолактическую ферментацию, придающую букету вина аромат сливочного масла и именно таким образом на винодельне, а не на винограднике, создаётся фирменный орехово-маслянистый стиль шардоне из Мерсо.
Теперь немного подробнее о технике sur lie, тонком осадке и процессе автолиза. Когда-то выдержка sur lie (с французского буквально «на осадке») применялась лишь в считаных винодельческих регионах. Прежде всего, в Мюскаде для производства белых вин, в Мадиране для производства красных, а также в Бургундии, где на осадке выдерживали и те и другие. Однако, с конца прошлого века эта технология стала очень популярной и применяется буквально повсюду, особенно её полюбили «натуральные» виноделы и тому есть причины, о которых я расскажу дальше. Конечно же не стоит забывать, что традиционный метод производства игристых вин, пришедший из Шампани, тоже включает в себя автолиз, но там есть некоторые особенности химических процессов, связанные с давлением в бутылке и более высоким уровнем кислотности в самом вине. Кроме того процесс автолиза играет большую роль при выдержке под флором вин хереса и там снова своя специфика, поэтому оставлю рассказ об игристых и винах под флором на потом, а дальнейшее описание будет относится к обычным тихим винам.
По окончании ферментации (алкогольного брожения) различные крупные твёрдые частицы (размером более 1 микрометра) выпадают в осадок в течение 24 часов. Прежде всего, это частицы винограда, кристаллы винной кислоты, умершие дрожжи и бактерии, а также протеино-танинные комплексы. На первичном осадке вино не выдерживают, так как высок риск получения неприятных ароматов и заражения нежелательными микроорганизмами, поэтому вино снимают с осадка. Однако, в вине по-прежнему остаются твёрдые частицы меньшего размера. Чтобы избавиться от них проводят процедуры «оклейки» или фильтрации, а могут оставить жидкость в покое и подождать, когда они сами выпадут в осадок, по-русски его называют «тонким осадком», в английской терминологии «fine lees». Тонкий осадок схож по составу с первичным, разница лишь в размере частиц.
И вот через некоторое время в тонком осадке начинается интереснейший и до сих пор не до конца изученный процесс под названием «автóлиз».
Несмотря на неоднородность состава тонкого осадка, основную его часть составляют одноклеточные грибки – дрожжи – которые жили и активно превращали виноградное сусло в вино, но после того, как сахар закончился, а уровень этилового спирта поднялся до ядовитого для них уровня, просто умерли. Со смертью начинается распад дрожжевой клетки под воздействием её собственных энзимов, и этот процесс получил название автóлиз. Пока клетка жива, энзимы блокируются различными ингибиторами в клеточной мембране, но с гибелью ингибиторы деградируют, что приводит к активации энзимов.
Разрушение начинается с клеточной стенки, она занимает 15%-25% сухой массы организма. Интересно, что в ходе автолиза клетка не теряет своей сферической формы и при наблюдении через микроскоп, тот факт, что в ней идёт процесс автолиза можно определить лишь по изменению уровня прозрачности. Это объясняет некоторые эффекты выдержки вина на осадке, о которых мы будем говорить. Вместо этого в клеточная стенка становится пористой и наружу начинает просачиваться цитоплазма. Таким образом в вино выделяются совершенно новая порция веществ: распад клеточной стенки даёт глюканы и маннопротеины, а распад цитоплазымы – пептиды, амино- и жирные кислоты, а также нуклеотиды. Попав в вино, все они начинают вступать в разнообразные химические реакции, их сложные и большие молекулы распадаться на более простые влияя на аромат, вкус и другие характеристики, например, стабильность. Рассмотрим некоторые из эффектов автолиза.
Во-первых, выдержка на осадке защищает вино от окисления. Этот эффект был известен виноделам очень давно, но знание было чисто эмпирическим и научное объяснение ему было дано лишь благодаря исследованиям, проведённым в 1990-х годах. Оказалось, что даже мёртвые дрожжевые клетки способны поглощать кислород, причём с существенной скоростью, достаточной чтобы большая часть растворённого в вине кислорода не успела вступить в нежелательные реакции с другими компонентами вина. Происходит это за счёт окисления липидов и эргостерола, содержащихся в клеточной мембране дрожжей. Особенно активно кислородная защита работает в первые четыре месяца выдержки на осадке, по истечении которых способность осадка поглощать кислород падает на величину от 11 до 100% от первоначальной и зависит это… от культуры дрожжей. Вот такой огромный разброс лишь из-за того, что вино сбраживалось той или иной «породой» грибка.
Важную роль в защите от окисления, как ни странно, играет роль баттонажа, т. е. взбаломучивания осадка, как правило путём вращения бочки, в которой содержится вино, вокруг оси. Эту операцию проводят чтобы избежать одного из негативных эффектов выдержки на осадке – образованию нежелательных серных соединений, которые придают неприятный запах вину, вроде жжёной тряпки или гнилого лука. Хотя, во время баттонажа кислород неизбежно растворяется в вине, но также и дрожжевые клетки поднимаются со дна и более равномерно распределяются в жидкости в виде взвеси, благодаря чему не только успевают поглотить почти весь растворившийся во время подобной операции кислород и усиливают защиту в дальнейшем.
Интересно, что учёные зафиксировали негативное влияние сульфита серы на способность дрожжевого осадка поглощать кислород. Напомню, что SO2 сам по себе является антиоксидантом, но при этом действие серы и дрожжевого осадка не являются комплиментарными. Учёные до сих пор не могут найти объяснения, основной гипотезой пока является то, что сера блокирует действие какого-то неизвестного до сих пор энзима. С другой стороны, это стало хорошей новостью для производителей «натуральных» вин, избегающих или минимизирующих использование SO2, ведь негативное воздействие кислорода на вино для них никто не отменял и им отчаянно требуется альтернатива «ужасной химии». Как следствие, практика выдержки на тонком осадке для белых и красных «натуральных» вин стала неизбежной, что приводит к унификации их стиля и снижению разнообразия.
К сожалению, пока учёным так и не удалось смоделировать всю реакцию, чтобы давать виноделам практический совет сколько нужно оставлять дрожжевого осадка и как долго для предотвращению окисления, потому что на это влияет слишком большое количество факторов: культура дрожжей, условия проведения ферментации, температура, уровень свободной серы, объём дрожжевого осадка, частота проведения баттонажа, матрица вина и т. д. и т. п. Впрочем, исследования продолжаются.
Это был один из эффектов выдержки вина на осадке, есть и другие, о них позже.
Как было сказано ранее, маннопротеины и глюканы – две основные группы веществ, попадающих вино в ходе разрушения клеточных стенок дрожжей. Глюканы плохо растворимы и оказывают мало влияния на свойства вина (исключением являются глюканы, производимые грибком Botrytis cinereal, но это отдельная история). Маннопротеины растворяются и инкорпорируются в вино существенно легче, их объём может достигать 35% всех полисахаридов в вине или до 150 мг на литр и именно с ними связаны наиболее существенные изменения свойств вина при выдержке на осадке.
Маннопротеины относятся к группе полисахаридов и представляют собой комбинированную молекулу, состоящую из маннана (полисахарида попроще) и протеина (или, другими словами, белка). Маннопротеинов нет в винограде как таковом, они появляются в вине лишь как следствие деятельности дрожжей, причём не только в ходе автолиза, но и во время алкогольной ферментации, хоть и в меньшем объёме.
Как именно маннопротеины влияют на свойства вина?
Во-первых, они быстро вступают во взаимодействие с полифенолами, прежде всего танинами. Танины, содержащиеся в кожице винограда – это защитный механизм ягоды, возникший в ходе эволюции, этот полифенол вступает в немедленную реакцию с белками (протеинами) и вызывают их сворачивание, что ведёт к гибели вторгшегося извне микроорганизма. В вино танины попадают вследствие мацерации (подробнее здесь) или экстрагируются из дубовой бочки в процессе выдержки. Когда вино попадает к нам в рот, то танины сворачивают белки, содержащиеся в слюне, и вызывают то самое шероховатое ощущение, которое ещё называют «терпкостью».
Маннопротеины, выделяющиеся в вино из клеточных стенок дрожжей в процессе выдержки на осадке, вступают в аналогичную реакцию с танинами, уже содержащимися в вине. Для белых вин это считается однозначным плюсом, сюда танины попадают, как правило, благодаря выдержки в новых дубовых бочках, и делают структуру грубоватой, а такжу дают заметную горечь во вкусе. Таким образом, выдержка на осадке помогает решить проблему. Для красного вина подобный эффект не всегда желателен, не каждому вину он идёт на пользу. Чаще всего на осадке выдерживают красные вина, произведённые из винограда с естественно высоким уровнем танинов, как например таннат в Мадиране или же для тех, что ферментировались с гребнями и/или выдерживаются в новом дубе, как традиционно поступают с пино нуаром в Бургундии. Маннопротеины, выделяющиеся при автолизе, смягчают танины, делают их округлыми и деликатными.
о-вторых, маннопротеины вступают во взаимодействие с другой группой полифенолов – антоцианами, которые отвечают за красный цвет в вине. Интересно, что и для красного, и для белого вина это взаимодействие оказывается положительным. Если в белом вине сохраняется розовый оттенок, а это случается, когда для производства был использован виноград с красной кожицей, например, пино нуар или с розовой, как у пино гри или гевюрцтраминера, то маннопротеины способны его ликвидировать, т. е. обесцветить вино. В красных винах они слегка снижают интенсивность окраски, но в итоге, молекула маннопротеина «склеивается» и молекулой антоциана, такая связка оказывается прочной и приводит к более стабильной окраске, которая медленнее переходит из рубинового в коричневый при длительной выдержке в бутылке.
В-третьих, присутствие маннопротеинов вине способствует лучшей протеиновой стабильности вина. В основном это проблема белых и розовых вин. Как было сказано выше, белки в красном вине связываются танинами, но в белых и розовых танинов нет, а протеины есть. Под воздействием света и/или тепла начинается процесс денатурации растворённого в вине белка, в результате образуется множество мелких частиц или даже хлопьев, вино становится мутным и неприглядным на вид. Для того чтобы избежать неприятностей, виноделы стабилизируют вино, очищают его от белков. Чаще всего это делают с помощью бентонита – природного глинистого материала. Однако, проблема применения бентонита в том, что вместе с белками и полифенолами он лишает вино части ароматов. Так вот, выдержанные на осадке белые вина, богатые маннопротеинами, стабильнее и требуют меньшего количества бентонита для очистки, а значит и негативный эффект данной процедуры для них ниже. Вдобавок, маннопротеины предотвращают образование и выпадения в осадок винного камня – бесцветных кристаллов солей винной кислоты.
В-четвертых, маннопротеины оказывают непосредственное влияние на аромат вина. Сами они не пахнут, но вступая во взаимодействие с ароматическими веществами в вине, могут либо уменьшить, либо увеличить их летучие свойства. Например, они способны уменьшить адсорбцию сложных эфиров, полученных благодаря выдержки в дубовой бочке и, наоборот, связывают такие летучие тиолы как этантиол и метантиол, дающие неприятный запах. Кроме того, в красном вине маннопротеины способны уменьшить наше восприятие 4-этилфенола и 4-этилгваякола – двух главных веществ, выделяемых дрожжами Brettanomyces, дающих букету вина ноты животного пота, скотного двора, сыра и проч., излишек которых считается однозначным дефектом вина.
Вот, собственно, главные эффекты, которых можно достичь, выдерживая вино на тонком дрожжевом осадке.