7 Maceracijski pristopi v pridelavi vina – klasične in modernejše tehnike za izboljšanje ekstrakcije željenih spojin iz trdnih delcev grozdne jagode
Melita Sternad Lemut
Uvod
Vino je rezultat pomembnih biokemijskih sprememb, ki se dogajajo in zgodijo v grozdnem soku (moštu) med vinifikacijo: alkoholna fermentacija (AF) in jabolčno-mlečno kislinska fermentacija (MKF) lahko prispevata številne željene spojine, ki so zanimive za vinarja (Razungles, 2022) kot tudi iskane in pričakovane s strani potrošnika. Vendar je končna kakovost vina pretežno odvisna od tega v kolikšni meri dosežemo ekstrakcijo številnih tehnološko in senzorično pomembnih hlapnih in nehlapnih sestavin grozdja, prisotnih v različnih delih grozdnih jagod (kožice, meso, pečke) (Razungles, 2022). Te spojine so lahko za kakovost vina pomembne že same po sebi, hkrati pa predstavljajo ključno “surovino” oz. prekurzorje za nadaljnje kemične in mikrobiološke pretvorbe tekom pridelave vina in so tako temelj identitete in kakovosti vina.
Da bi podprli ekstrakcijo željenih spojin ter hkrati zavrli ekstrakcijo manj in/ali neželjenih sestavin grozda, se je najprej potrebno zavedati kje v grozdni jagodi se le-te nahajajo.
Na splošno in nekoliko poenostavljeno, se od pomembnejših sestavin grozdne jagode, v jagodnem mesu nahajajo sladkorji, organske kisline in nekatere fenolne spojine (hidroksicimetne kisline); v jagodnih kožicah se nahajajo rdeča barvila (antocianini), flavan 3-oli in proantocianidini (tanini) ter aromatične spojine; medtem ko v pečkah najdemo flavan-3-ole in tanine (z nekoliko drugačno sestavo od tistih v kožicah) kot tudi nekatere druge manj željene snovi (npr. olja, nekateri kompleksni tanini) (Busse-Valverde in sod., 2011; Kennedy, 2008).
Najpomembnejše informacije, potrebne za razumevanje tega poglavja, so za aromatične spojine zbrane v poglavju 2, za fenolne spojine pa so zbrane v spodnji tabeli (Tabela 1).
Tabela 1: Tehnološko najpomembnejše skupine fenolnih spojin v grozdju (povzeto, prevedeno in prilagojeno po Enoviti …,, 2017)
TEHNOLOŠKO NAJPOMEMBNEJŠE FENOLNE SPOJINE GROZDJA |
|
|
|
Antociani/Antocianini
|
|
Flavan-3-oli
|
|
V nadaljnem tekstu poenostavljeno kar “tanini”)
|
|
Hidroksicimetne kisline
|
|
Flavonoli
|
|
Sestavine grozdnih jagod, ki se nahajajo v jagodnem mesu (npr. organske kisline, sladkorji), so praviloma lažje izlužljive (v nadaljevanju ekstraktabilne), in lahko preidejo v mošt praktično takoj, medtem, ko tiste, ki se nahajajo v trdih delih jagode (kožice, pečke) običajno potrebujejo več časa (nekaj dni do nekaj tednov) in praviloma tudi dodatne ukrepe za uspešno in dovoljšno ekstrakcijo (Casassa in Harbetson, 2014; Unterkofler in sod., 2020).
Med mnogimi pomembnimi tehnološkimi koraki v pridelavi vina je zato eden najpomembnejših, zlasti za rdeča vina, postopek imenovan MACERACIJA, katerega namen je ekstrakcija teh težje ekstraktabilnih spojin iz grozdja v mošt/vino, natančneje pridobitev topnih komponent iz trdnih delov grozda v tekočo fazo (Unterkofler in sod., 2020; Morata in sod., 2019; Cosme in sod., 2018; dos Santos in sod., 2015).
Na splošno je maceracija izraz, ki se ga lahko uporablja za več faz v pridelavi vina (He in sod., 2012), opisuje pa lahko enega ali več različnih, zaporednih (ali vzporednih) vinifikacijskih korakov. Beseda macerirati izvira iz francoske besede maceratus, v pomenu zmehčati z namakanjem v tekočini, s toploto ali brez; gre torej za tehniko, ki se uporablja za ekstrakcijo željenih komponent iz grozdne drozge tako, da jo pustimo v stiku s sokom/moštom/vinom daljši čas pred, med ali po fermentaciji (Nel in sod., 2014).
Postopek maceracije ima pomembno vlogo pri oblikovanju lastnosti predvsem rdečega vina, saj olajša ekstrakcijo za rdeče vino tipičnih in za njihovo kakovost odločilnih sestavin iz grozdja v vino. Na poenostavljeni ravni bi lahko rekli, da je maceracija hkrati z alkoholno fermentacijo (kjer etanol pospešuje ekstrakcijo) primarni cilj v pridelavi rdečih vin (Razungles, 2022).
Pomembni metaboliti grozdnih jagod, ki zahtevajo “pomoč” pri ekstrakciji v mošt/vino
Med spojinami, ki jih želimo pridobiti v mošt/vino s pomočjo vpeljave različnih dodatnih ekstrakcijskih (maceracijskih) korakov, so med najpomembnejšimi sekundarni metaboliti vinske trte/grozdja in sicer aromatične spojine (in njihovi prekurzorji) ter še posebej fenolne spojine. Bogatejša vsebnost slednjih namreč predstavlja bistveno razliko med klasično pridelanimi belimi vini ter rdečimi (ali maceriranimi belimi) vini. Kakovost rdečega vina je torej v veliki meri odvisna od vsebnosti in razmerja teh spojin (njihovega kvantitativnega in kvalitativnega profila), in sicer zaradi njihovega odločilnega vpliva na senzorične lastnosti vina: aromo, barvo, okus in tudi na potential za staranje vina (Unterkofler in sod., 2020). Podobno pa je uspešna ekstrakcija teh spojin pomembna tudi v primeru belih vin, ki so načrtno pridelana po rdeči tehnologiji, to je s pomočjo maceracije med alkoholno fermentacijo (t.i. oranžna vina).
Strnemo lahko, da je bistvo pridelave t.i. maceriranih vin (bodisi rdečih ali belih) omogočanje stika jagodnih kožic in pečk z grozdnim sokom med pridelavo vina v izbranih vinifikacijskih posodah. Glavni namen maceracije pa je izboljšanje ekstrakcije željenih sestavin vina iz trdnih delov grozdja.
Ekstrakcija teh (ciljnih) spojin seveda nikoli ni 100% temveč le delna, pri čemer je njihov dejanski izplen oz. njihova ekstrabilnost odvisna stopnje zrelosti grozdja (Bindon in Kennedy, 2011) ter od številnih kemičnih (etanol, SO2), bioloških (kvasovke, encimi) in fizikalnih parametrov (T, čas, pritisk, mehanska obdelava), ki različno i) prispevajo k raztapljanju teh spojin v moštu in ii) vplivajo na njihovo difuzijo v mošt iz trdnih delov grozdja (kožice, pečke, eventuelno peclji, vkolikor so prisotni) (Razungles, 2022). Prav tako ekstrakcija žal ni omejena le na željene komponente, zavedati se moramo tudi nevarnosti vzporedne ekstrakcije manj željenih sestavin grozdja.
Med mnogimi dejavniki, ki vplivajo na stopnjo ekstrakcije oz. izplen bolj ali manj željenih metabolitov grozdja tekom maceracijskih postopkov, so vinarjeve odločitve vezane na čas trgatve (zrelost grozdja) ter tekom predelave na temperaturo in čas trajanja maceracije tiste, ki bodo imele največji vpliv na končni rezultat (Casassa in Harbetson, 2014; Casassa in sod., 2013b; Busse-Valverde in sod., 2012; Zimman in sod., 2002).
Če je po eni strani kontroliranje in skrbno upravljanje s temperaturo eden najbolj učinkovitih načinov pospeševanja oz. izboljšanja ekstrakcije fenolnih in primarnih aromatičnih spojin tekom vinifikacije moštov, je po drugi strani izbira časa trajanja maceracije oz. skupni čas ohranjanja stika med kožicami, pečkami in moštom eden najbolj odločilnih dejavnikov pri določanju končnih koncentracij in razmerja med ekstrahiranimi fenolnimi snovmi (fenolni profil) ter njihove nadaljne kemijske usode, ki v končni fazi pomembno kroji senzorične lastnosti pridelanega vina (Sener, 2018; Casassa in sod., 2013b; Busse-Valverde in sod., 2012; Gonzalez-Neves in sod., 2012, Kelebek in sod., 2009; Vrhovšek in sod., 2002). Še eden od pomembnejših dejavnikov za uspešnost ekstrakcije pa je mehanska pomoč, tudi v smislu drozganja, mešanja drozge in potapljanja klobuka (razloženo kasneje med opisom pristopov). V praksi to pomeni, da lahko na končno koncentracijo in profil ciljnih metabolitov do neke mere vplivamo z manipulacijo zgoraj navedenih dejavnikov, seveda ob pogoju, da imamo ustrezno znanje in razumevanje teh dejavnikov in njihovih vplivov.
V pomoč vinarjem pri ekstrakciji željenih komponent grozdja iz trdih delov grozdne jagode v mošt/vino je bilo razvitih (in se še razvija) veliko različnih ekstrakcijskih tehnik oziroma maceracijskih pristopov.
Maceracijski pristopi v vinarstvu se med seboj razlikujejo predvsem GLEDE NA ČAS TRAJANJA, UPORABLJENO TEMPERATURO in TOČKO VPELJAVE TEKOM VINIFIKACIJE
Z vidika časa trajanja maceracije, lahko stik trdnih delov grozdnih jagod in mošta traja le nekaj ur, kot je to običajno v pridelavi nekaterih belih vin (zlasti iz bolj aromatičnih sort grozdja), lahko pa tudi nekaj dni (pred-fermentacijska hladna maceracija), do nekaj tednov (klasična maceracija med alkoholno fermentacijo) ali celo mesec in več (podaljšana, post-fermentacijska maceracija).
Z vidika temperature maceracije sta v vinski industriji poleg klasično vodene temperature fermentacije/maceracije v uporabi še dva bolj ali manj ekstremna pristopa: i) z izkoriščanjem nizkih temperatur (npr. hladna maceracija, kriomaceracija) in ii) z izkoriščanjem visokih temperatur (npr. termovinifikacija, “Flesh Detente”).
Glede na to, kdaj v procesu vinifikacije so vpeljani, pa lahko maceracijske postopke delimo na pred-fermentacijske, fermentacijske in post-fermentacijske (pre in post = podaljšani).
V praksi je sicer večina maceracijskih pristopov kombinacija vodenja ciljne temperature in izbranega časa trajanja, vinarjeve odločitve glede tega in glede točke vpeljave v vinifikacijski proces pa so odvisne predvsem od lastnosti surovine, tehničnih sposobnosti ter željenega stila vina.
V nadaljevanju so strnjeni in opisani posamezni maceracijski pristopi oziroma različne tehnike za izboljšanje ekstrakcije željenih spojin iz trdih delov grozdja v mošt/vino.
Predfermentacijska hladna maceracija (PHM)
Predfermentacijska hladna maceracija (ang. tudi cold soak) je tehnika, ki izvira iz Burgundije, kjer so jo vpeljali predvsem za vinifikacijo sorte ‘Modri pinot’ (Vitis vinifera L.) (Cai in sod., 2024; Heredia in sod., 2007). Do danes ostaja sorta ‘Modri pinot’ ena najbolj pogosto tretiranih sort s PHM. Gre za predfermentacijsko ekstrakcijsko tehniko, pred katero se grozdje običajno razpeclja in zdrozga, pri čemer dobimo mešanico grozdnega soka/mošta in jagodnih kožic ter pečk (t.i. drozga). V drozgi se nato še pred začetkom alkoholne fermentacije grozdni sok ohranja v stiku s kožicami (oz. z vsemi prisotnimi trdimi delci grozdnih jagod) do nekaj dni (tipično 2-6, včasih do 10 in več (Aleixandre-Tudo in du Toit, 2018) in sicer pri dokaj nizkih temperaturah, običajno 10-15 °C (Sacchi in sod., 2005), pogosto tudi nižjih (3-10 °C) (Lasanta in sod., 2023; Razungles, 2022; Aleixandre-Tudo in du Toit, 2018), pri čemer lahko zelo nizke temperature v praksi pomenijo (pre)velike stroške, povezane z energetskimi zahtevami za hlajenje industrijskih količin grozdja (Ortega-Heras in sod., 2012, Aleixandre-Tudo in du Toit, 2018).
Pri doseganju nizkih temperatur v drozgi si lahko pomagamo s toplotnimi izmenjevalci ali hladilnicami za predhodno hlajenje grozdja, najbolj učinkovita pa je uporaba suhega ledu (CO2 v trdni fazi) in sicer zaradi hitrega, skoraj takojšnjega znižanja temperature. Poleg tega uporaba suhega ledu ustvari atmosfero, nasičeno s CO2, ki dodatno ščiti vino po hlajenju (Gil-Muñoz in sod., 2009). V primeru uporabe večjih količin suhega ledu lahko le-ta povzroči zamrzovanje znotrajceličnih tekočin (nastanek ostrih kristalov) ter posledično razbitje celičnih sten, kar je pomembna dodatna (mehanska) pomoč k bolj učinkoviti ekstrakciji (Lasanta in sod., 2023). Vendar pri doseganju tako nizkih temperatur, praviloma govorimo že o kriomaceraciji (opisana kasneje).
Vzdrževanje nizke temperature med PHM ni pomembna samo iz vidika preprečevanja oz. zavlačevanja začetka fermentacije (nizka temperatura zadržuje prisotne kvasovke v lag fazi) (Aleixandre-Tudo in du Toit, 2018), kar je med drugim bistvo PHM, temveč je koristna tudi z vidika zmanjševanja nevarnosti oksidacije drozge. Pri nizkih temperaturah so namreč inhibirani tudi encimi, odgovorni za oksidacijo (Werner in Rauhut, 2009). V praksi so nizke temperature običajno podprte tudi z uporabo zaščitnega žvepla.
Izbrana začetna nizka temperatura se lahko vzdržuje tekom vseh dni trajanja PHM ali pa, kot je v praksi tudi običajno (in lažje izvedljivo), temperatura naravno rahlo narašča vse dokler se ne začne alkoholna fermentacija, bodisi spontano ali pa načrtno, z dodatkom kvasnega nastavka komercialnih kvasovk (Razungles, 2022).
Zdaj že vemo, da je poleg izbrane temperature rezultat maceracijskih postopkov v veliki meri odvisen od njihovega trajanja in eden glavnih namenov uvajanja PHM v vinifikacijske protokole je ravno podaljševanje maceracije (s tega vidika PHM spada med t.i. podaljšane maceracije). Z uvajanjem PHM pred alkoholno fermentacijo se namreč skupno gledano podaljša čas stika med moštom in trdnimi deli grozdja v primerjavi s klasično maceracijo, ki poteka samo med alkoholno fermentacijo. In teoretično gledano bo zaradi tega podaljšanega kontaktnega obdobja v končnem vinu prisotna večja količina nekaterih fenolnih spojin (Aleixandre-Tudo in du Toit, 2018).
Konkretneje je med cilji PHM izboljšanje barvnih lastnosti vina s spodbujanjem ekstrakcije (vodotopnih) antocianinov, kot tudi ekstrakcija nekaterih v kožici prisotnih taninov s hkratnim omejevanjem pretirane ekstrakcije taninov iz pečk (Panprivech in sod., 2015; Cai in sod., 2014; Boulton in sod. 1999). Tekom maceracijskih postopkov se antocianini in tanini ekstrahirajo iz trdnih delov v tekočo fazo na podlagi kompleksnih kinetik difuzije in raztapljanja (Cassasa in sod., 2019) (od tu naprej bomo poenostavljeno, brez ločevanja, govorili kar o ekstrakciji). Ker PHM poteka pred alkoholno fermentacijo, se ekstrakcija dogaja v okolju, ki je še brez alkohola (vodni medij) (Sacchi in sod., 2005), zaradi česar lahko izkoriščamo tovrstno ekstrakcijo za izboljšano pridobivanje nekaterih bolj polarnih spojin iz jagodnih kožic (Lasanta in sod., 2023). V teh pogojih, ko v mediju še ni etanola/alkohola, se pričakuje predvsem povečano sproščanje vodotopnih snovi, kot so antocianini (Morata in sod., 2018; González-Neves in sod., 2014), poleg ekstrakcije nekaterih drugih fenolov z nizko molekulsko maso (Aleixandre-Tudo in du Toit, 2018; Favre in sod., 2014), medtem ko so kompleksnejši tanini med drugim manj vodotopni in posledično slabše ekstraktabilni (Morata in sod., 2018; Gonzalez-Manzano in sod., 2004). Pomembno je še, da je v času trajanja PHM omogočeno nastajanje rdečih barvil z višjo molekulsko maso, kar bo vplivalo na stabilnost barve vina (Nel, 2017; McMahon in sod., 1999). Dodatno je PHM namenjena ekstrakciji aromatičnih spojin, tako pri rdečih, kot tudi pri rose in belih vinih, in sicer na račun ekstrakcije prekurzorjev arom iz jagodnih kožic v vodno okolje (mošt) (de Beer in sod., 2006; Salinas in sod., 2005).
V praksi vinarji vpeljujejo PHM predvsem zaradi želje in prepričanja, da bodo izboljšali barvni in/ali aromatični potencial vin, do neke mere pa tudi strukturo vina.
Vendar znanstveno preverjeni rezultati ne potrjujejo vedno prepričanj, ki veljajo v praksi, in med enologi se občasno še odvijajo debate o dejanskih prednostih te tehnike, saj kljub široki uporabi, ni nujno smiselna za vsako surovino. Čeprav znanstvene študije potrjujejo, da je uspešnosti PHM med drugim zelo odvisna od uporabljene sorte grozdja, se sicer mnoga poročanja o učinkovitosti PHM razhajajo tako glede direktnih, takojšnjih kot tudi dolgoročnejših učinkov PHM na kakovost vina. Nekatere študije tako poročajo o izboljšani ekstrakciji antocianinov in taninov ter višjih vsebnostih skupnih fenolov in/ali izboljšanih barvnih karakteristikah v PHM vinih, v primerjavi s klasično pridelanimi vini (Gonzalez-Neves in sod., 2014; Moreno-Pérez in sod., 2013; Busse-Valverde in sod., 2011; de Santis in Frangipane, 2010; Gómez-Míguez in sod., 2007), pri čemer se lahko učinki, opaženi ob koncu PHM, včasih tudi zmanjšajo ali v nekaterih primerih celo izginejo med nadaljno pridelavo vina (Aleixandre-Tudo in du Toit, 2018). Po drugi strani so nekateri na račun PHM zaznali le majhne ali nepomembne razlike v opazovani fenolni sestavi (Sacchi in sod.; 2005; de Beer in sod.; 2006, Casassa in Sari, 2015; Coletta in sod., 2013). Zaradi pogostejših težav z barvo vin v toplejših pridelovalnih območjih, je zanimiva tudi študija Lasanta in sod. (2013), ki kaže na dober potencial PHM pri obdelavi grozdja sort ‘Tempranillo’, ‘Merlot’, and ‘Syrah’ iz toplejših klimatskih razmer (izboljšanje fenolne in aromatske sestave kot tudi barvnih lastnosti vin). Podobno so Cejudo-Bastante in sod. (2014) preučevali vpliv PHM na vino iz grozdja sorte ‘Syrah’ (tudi iz toplih pridelovalnih območij), pri čemer so bili njihovi rezultati obetavni v primeru daljšega trajanja PHM, ne pa tudi ob krajšem trajanju PHM.
Večina raziskav PHM se je osredotočila na njene vplive na barvo oziroma fenolne spojine, manj pa je znanega o vplivu tega pristopa na aromatične lastnosti končnih vin. Kot kaže, je večji ali manjši vpliv PHM na aromatični profil vin ponovno odvisen od sorte (in letnika) (Alti-Palacios in sod., 2023; Moreno-Pérez in sod., 2013). Dodatno so Álvarez in sod. (2006) poročali, da je uporaba PHM povečala vsebnost acetatov in estrov v vinih iz grozdja sorte ‘Monastrell’, medtem ko sta De Santis in Frangipane (2010) zaznala povečane koncentracije nekaterih estrov, terpenov in 2-feniletanola v vinih iz grozdja sorte ‘Merlot’.
S senzoričnega vidika so vina, pridelana ob uporabi PHM, pogosto opisana kot bolj sadna, konkretneje z bolj razvitimi sadnimi notami (črni ribez in drobno rdeče sadje) ter večjo aromatično intenzivnostjo in kompleksnostjo v primerjavi z vini, ki so bila pridelana s klasično maceracijo med alkoholno fermentacijo. Poleg tega poročajo o temnejši, močnejši barvi in mehkejših taninih (Lasanta in sod., 2023; Razungles, 2022; Petrozzielo in sod., 2011; Parenti in sod., 2004).
Kljub nekaterim nasprotujočim si izsledkom raziskav, obstaja prepričljivo število študij, ki podpirajo upravičenost PHM, pri čemer se zdi, da lahko na splošno povzamemo, da je za boljšo učinkovitost PHM, vsaj z vidika fenolnih snovi, daljši čas (do 10 dni) primernejši od krajšega in po drugi strani nižja temperatura (4-8 °C) učinkovitejša od nekoliko višjih (Aleixandre-Tudo in du Toit, 2019; Aleixandre-Tudo in du Toit, 2018).
Klasična maceracija s fermentacijo (KMF)
Klasična maceracija s fermentacijo je najpogosteje uporabljen maceracijski postopek v pridelavi rdečih vin (ali pridelavi maceriranih belih vin), pri katerem maceracija in alkoholna fermentacija večino časa potekata vzporedno (razen časa, ki je potreben za zagon alkoholne fermentacije). Tipično se po pecljanju-drozganju pridobljeno drozgo inokulira s komercialno kvasovko (ali ustvari ustrezne pogoje za delovanje naravno prisotnih kvasovk), da čimprej steče alkoholna fermentacija. Le-ta medrugim povzroči dviganje temperature drozge ter pretvorbo sladkorjev v alkohol. Oba omenjena dejavnika (višanje temperature in vedno večja koncentracija alkohola) imata, v primerjavi s PHM, znaten dodaten vpliv na ekstrakcijo/izplen fenolnih snovi iz trdnih delov grozdnih jagod (Razungles, 2022; Setford in sod., 2017; Cassasa in sod., 2013a), kar je bistvo in glavni cilj vpeljave tega postopka v pridelavo maceriranih vin. V cilju čim uspešnješega izplena željenih fenolnih spojin, pa se moramo točneje zavedati, kaj in kako vpliva na dinamiko ekstrakcije posameznih skupin fenolov med KMF. Najpomembnejše fenolne spojine v rdečih vinih, ki jih želimo pridobiti iz trdnih delov jagod s pomočjo klasične maceracije, so i) antocianini (rdeča barvila, odgovorna za barvo rdečih vin) ter ii) tanini, ki so generalno pomembni za unikatnost (razlika od klasično pridelanih belih vin), kakovost in stabilnost rdečih vin. “Tanini” so ustaljen/posplošen pogovorni izraz v vinarstvu, ki se uporablja za opis proantocianidinskih spojin flavonoidne strukture, le-te pa so odgovorne za strukturo in antioksidativni potencial vina (Morata in sod., 2018) kot tudi za tipične organoleptične lastnosti, kot so trpkost in grenkoba (Monagas in sod., 2005; Gawel, 1998), ter barva v smislu njene stabilnosti (Monagas in sod., 2005). Vplivajo tudi na potencial staranja vin (Lorenzo in sod., 2005). Poleg tega imajo lahko določen protimikrobni učinek in prispevek k stabilnosti pH vrednosti rdečih vin (Morata in sod., 2018).
Čeprav imajo torej tako eni kot drugi nedvomno odločilen vpliv na stil in kakovost rdečega vina, se moramo zavedati, da je med KMF kinetika ekstrakcije rdečih barvil-antocianinov drugačna od kinetike ekstrakcije taninov, prav tako pa se kinetika ekstrakcije taninov iz kožic razlikuje od tiste, ki jo lahko pričakujemo za tanine iz pečk (Morata in sod., 2018; Joscelyne, 2009; Ford in Joscelyne, 2006; Mazza in Ford, 2005). Odgovor zakaj, se med drugim skriva v njihovi lokaciji v celici oz. trdnosti vezave na komponente celice kot tudi v različni strukturi oziroma kemijski naravi teh molekul (velikost molekul, relativna topnost) (Morata in sod., 2018, Casassa in Harbertson, 2014). Antocianini so manjše molekule in imajo zaradi svoje zgradbe bolj polarni značaj, zaradi česar so bolj topni v polarnih medijih, tanini pa so nekoliko večje molekule z nekoliko bolj nepolarnimi lastnostmi (Ribéreau-Gayon in sod. 2021; Morata in sod., 2018; Moreno-Arribas in Polo, 2009).
Ko govorimo o mediju med klasično vinifikacijo, je znano, da se le-ta tekom alkoholne fermentacije spreminja iz pretežno polarnega medija (mošt je v osnovi kisla voda s sladkorji), v katerem je topnost antocianinov zelo visoka in njihova ekstrakcija zelo hitra … do medija, vedno bogatejšega z alkoholom (proti koncu alkoholne fermentacije), ki postaja ugodnejši za ekstrakcijo taninov (Morata in sod., 2018, Moreno-Arribas in Polo, 2009). Odsotnost (v začetku fermentacije) in vedno večja prisotnost (med fermentacijo) etanola med maceracijo torej močno vpliva na spojine, ki se bodo prednostno ekstrahirale (González-Manzano in sod., 2004). Poleg tega velja prepričanje da je za ekstrakcijo taninov iz pečk potrebna prisotnost etanola tudi zato, da pomaga odstraniti zaščitne plasti pečk, preden se ekstrakcija taninov dejansko lahko zgodi (Busse-Valverde in sod., 2010).
Kaj to spreminjanje medija pomeni za vinarja v smislu odločitev vezanih na vodenje postopka (primerno ciljnemu stilu vina)? Posledično je v skladu s postopnim pretvarjanjem mošta v vino, ekstrakcijski vrh antocianinov običajno dosežen že po 3-4 dneh trajanja alkoholne fermentacije (Casassa in sod., 2013b; Morata in sod., 2018) ali v nekaterih pogojih/pri nekaterih sortah po 5-6 dneh (Ribéreau-Gayon in sod. 2021; Budić-Leto in sod., 2006), zlasti, če je temperatura fermentacije nekoliko nižja. Po tej točki se ob postopnem naraščanju alkohola in povezanih spremembah v polarnosti medija, ekstrakcija antocianinov zmanjšuje, koncentracija monomernih antocianinov pa pada, med drugim na račun tvorbe stabilnejših oblik rdečih barvil, obarjanja ali fiksacije antocianinov na kvasovke (Casassa in Harberstson, 2014; Rentzsch in sod., 2007; Medina in sod., 2005; Adams in sod.; 2004). Nasprotno poteka ekstrakcija taninov ves čas maceracije, njihova vsebnost pa narašča v odvisnosti od večanja koncentracije etanola/alkohola in tako doseže največje vrednosti ob koncu fermentacije (Morata in sod., 2018). Tanini kožic lahko dosežejo ekstrakcijski vrh malo pred koncem fermentacije, medtem ko se tanini pečk izločajo, dokler traja stik pečk z vinom (Cerpa-Calderón in Kennedy, 2008).
Ko se osredotočamo na barvo vina, se je potrebno zavedati še, da barvne lastnosti končnega vina niso zgolj ali direktno odvisne le od uspešnosti ekstrakcije monomernih antocianov grozdja, temveč v veliki meri tudi od nadaljnih polimerizacijskih in kopigmentacijskih procesov v katere vstopajo (; Casassa in Harberstson, 2014). Reakcije in interakcije med fenolnimi spojinami se namreč pojavijo takoj, ko soobstajajo v moštu (Aleixandre-Tudo in du Toit, 2018) in se dogajajo tudi med maceracijo s fermentacijo (Sternad Lemut in sod., 2013).
Kot že omenjeno, med alkoholno fermentacijo postopoma narašča tudi temperatura, kar načeloma dodatno pozitivno vpliva na ekstrakcijo določenih željenih spojin. Višja temperatura namreč izboljša razgradnjo v drozgi prisotnih grozdnih tkiv, vpliva na topnost in posledično pospeši maceracijo (Ribereau-Gayon in sod., 2021). Rezultati so tako lahko boljši pri nekoliko višjih temperaturah fermentacije (npr. 28-30 °C) kot nižjih (npr. 20 °C) (He in sod., 2012; Budić-Leto in sod., 2006).
Če se ozremo nazaj na osnovno dogajanje med alkoholno fermentacijo, poleg naraščanja temperature in vsebnosti alkohola v procesu nastaja tudi CO2. Že po prvih nekaj dnevih fermentacije (2-3), CO2, ki nastaja med alkoholno fermentacijo kot posledica delovanja kvasovk, povzroči, da se grozdne kožice kopičijo na površini fermentirajočega mošta ter tvorijo tako imenovan “klobuk”. Znotraj debele plasti dokaj zbitih kožic (klobuk) je visoka koncentracija kvasovk, prisotna trdna tkiva pa pomenijo tudi prisotnost hranil za te kvasovke, zlasti dušikovih spojin. Višja koncentracija kvasovk povzroči intenzivnejšo fermentacijsko aktivnost in poveča temperaturo v klobuku hitreje kot v tekočini pod njo (Morata in sod., 2018). Če ni nadzorovana, lahko temperatura znotraj klobuka zlahka naraste za več kot 12 °C višje, kot bi bila v tekočini, razlike v temperaturi (do cca. 8 °C) pa so zaznavne tudi med sredino in robovi klobuka (Schmid in sod., 2009). Prepuščanje višje temperature v klobuku v primerjavi s temperaturo tekočine pod njo, spodbuja boljšo ekstrakcijo in se lahko uporablja kot strategija za povečanje stopnje ekstrakcije. Vendar moramo v tem primeru paziti, da temperatura ne postane previsoka (ohranjati jo moramo vsaj pod 35 °C), sicer negativno vpliva na delovanje kvasovk in pojavijo se težave s prepočasno ali zaustavljeno fermentacijo (Morata in sod., 2018).
Ker pa po drugi strani predstavlja prekompakten, preobsežen klobuk tudi težave v smislu težje ekstrakcije npr. iz njegove sredine (kjer kožice niso v stiku z moštom, kamor bi se lahko ekstrahirale njihove sestavine), površina klobuka pa je hkrati tudi bolj izpostavljena oksidaciji, se v praksi vsakodnevno (vsaj 1-2 x/dan ) uporablja postopek, imenovan “potapljanje klobuka”.
Prevladujeta dve metodi mešanja/potapljanja klobuka. Prva metoda je mehansko rahljanje in potiskanje klobuka navzdol, nazaj v tekočino (ang. punch down of cap; fr. pigeage) ob hkratnem zmernem mešanju celote. Cilj je med drugim povečati stik med obema fazama (trdno in tekočo) in tako optimizirati raztapljanje in ekstrakcijo. Pri delu z manjšimi količinami lahko to izvajamo tudi ročno, na industrijski skali pa se v ta namen uporabljajo raznorazne avtomatizirane, ustrezno oblikovane lopute oz. specializirani maceratorji. Druga metoda je prečrpavanje vina/mošta od spodaj (z dna fermentacijske posode) preko klobuka na vrhu posode (ang. pumping over; fr. remontage). Vkolikor se prečrpavanje izvaja tudi bolj proti koncu fermentacije, se v vino ekstrahira več taninov iz pečk. Čeprav so tanini iz pečk v posplošenem pomenu pogosto obravnavani/opisani kot manj zaželjeni, v praksi velja, da so le-ti potrebni skupaj s tanini kožice (v ustreznem razmerju), da pridobimo bolj uravnotežena in ustrezno strukturno podprta rdeča vina (Razungles, 2022; Baiano in sod., 2016; Ribereau-Gayon in sod., 2001). Za razliko od zgoraj opisanih dokaj grobih tradicionalnih metod potapljanja klobuka so Pettinelli in sod. (2022) vpeljali in preučevali dve bolj inovativni (t.i mehki) tehniki: prva je zračno modulirano vbrizgavanje, ki uporablja fizikalni zakon resonančnega valovanja za preprečevanje nastanka klobuka, medtem ko druga temelji na ohranjanju rahlega nadtlaka CO2 (sproščenega med alkoholno fermentacijo) in uporablja ta nadtlak skupaj z nenadnim znižanjem tlaka z odpiranjem ventila, da razrahlja klobuk (Pettinelli in sod., 2022).
Številne raziskave, ki se usmerjajo v razumevanje kinetike ekstrakcije različnih skupin fenolnih spojin pod različnimi pogoji (in v povezane potenciale senzoričnih izboljšav), kažejo v prvi vrsti odvisnost od sorte oz. lastnosti surovine, poleg tega pa potrjujejo številne pozitivne učinke na kakovost vin, pridelanih z maceracijo, ki poteka vzporedno z alkoholno fermentacijo (Lisjak in sod., 2020; Busse-Valverde in sod., 2012; 2011; Budić-Leto in sod., 2006; 2005; Romero-Cascales in sod., 2005; Sacchi in sod., 2005; Vrhovšek in sod., 2002; Gomez-Plaza in sod., 2001; Reynolds in sod., 2001). Izboljševanje znanja skozi vedno nove in nove študije, tudi na račun vedno boljših analitskih zmogljivosti, omogočajo vinarjem natančnejše razumevanje poteka ekstrakcij in boljši nadzor nad maceracijo v skladu z zastavljenimi cilji.
Podaljšana (postfermentacijska) maceracija (PPM)
Podaljšana (postfermentacijska) maceracija je maceracijski postopek, ki traja še po končani alkoholni fermentaciji. Pri tem post-fermentacijskem pristopu trdni deli grozdne jagode ostanejo v vinu še nekaj tednov (ali več) po zaključeni alkoholni fermentaciji, kar pomeni, da odložimo stiskanje. Ob tem se moramo zavedati zmanjšane samozaščite vina po alkoholni fermentaciji in ustrezno preventivno ukrepati. Trajanje postfermentacijske maceracije je v praksi zelo različno, večinoma traja 2-4 tedne (Joscelyne, 2009; Ford in Joscelyne, 2006; Zimman in sod., 2002; Casassa in sod., 2013b), lahko pa tudi do dveh mesecev ali več, vendar praktično ni razpoložljivih znanstvenih poročil o učinkih tako dolgega maceriranja (sklepamo pa lahko, da je z vidika kakovosti to precej tvegano).
Maceracija po fermentaciji omogoča nadaljevanje ekstrakcije v alkoholu topnih spojin, kot so tudi visokomolekularni tanini-astringenti in grenki tanini pečk (Cerpa-Calderon in Kennedy, 2008). Ta maceracija (PPM) bo praviloma prispevala v vino več taninov iz pečk, česar se je potrebno zavedati in ravnati skladno s proizvodnimi cilji in uporabljeno sorto/surovino ter njenimi lastnostmi (Nel in sod., 2014). Povečana ekstrakcija teh spojin namreč pomembno spremeni senzorične lastnosti in potencial staranja vina (Cassasa in sod., 2014). Razlog za postfermentacijsko maceracijo je v osnovi podoben razlogu za PHM – to je, da se skupno gledano čim bolj podaljša čas stika mošta/vina s trdnimi deli grozdne jagode. Vendar se bo običajno s podaljševanjem časa maceracije s PHM iz grozdnih kožic pridobilo predvsem več barvnih komponent, s PPM pa se bo ekstrahiralo predvsem več taninov (tudi ali celo predvsem tistih iz pečk), kar bo izboljšalo strukturo vina (Joscelyne & Ford, 2008), hkrati pa povečalo grenkobo in astringenco vin. Postfermentacijska maceracija in njen taninski izplen pa imata pomembno vlogo tudi v procesu tvorbe stabilnejših oblik rdečih barvil in omogočanje boljše stabilnosti barve vina (He in sod., 2012).
Rezultati raziskav PPM potrjujejo povečane vsebnosti taninov (in skupnih fenolov), tudi na račun taninov iz pečk (Lisjak in sod., 2020; Waterhouse in sod., 2016; Casassa in sod., 2013a,b; Cerpa-Calderón in Kennedy, 2008; Budić-Leto in sod., 2008; Sacchi in sod., 2005; Gómez-Plaza in sod., 2001). Lisjak in sod. (2020) so preučevali kako se tanini (in antocianini) ekstrahirajo v času alkoholne fermentacije iz kožic in pečk v modelni raztopini vina (v vino ekstrabilni fenoli) in tekom industrijske fermentacije mošta/vina iz grozdja sorte ‘Cabernet sauvignon’ ter ugotovili, da s podaljšano maceracijo po končani alkoholni fermentaciji začenjamo pridobivati visokomolekularne tanine iz pečk (monomeri in nizkomolekularni se izločijo prej). Če imamo zrelo grozdje (zrele pečke) lahko vino taninsko obogatimo na ta način (Lisjak in sod., 2020). Zrelost grozdja vpliva tako na količino ekstrabilnih proantocianidinov (Bindon in Kennedy, 2011) kot na kakovost (nezrele peške dajejo ‘nezrele tanine’, zato se v tem primeru izogibamo daljših, predvsem post-fermentatitvnih maceracij). Poročajo tudi o poslabšanju barvnih karakteristikah vin (Casassa in sod., 2013a,b; Joscelyne in Ford, 2008). Kar se barve tiče, PPM po poročanjih povzroči zmanjšano intenzivnost barve in spremembe odtenka (bolj rjavkast) v rdečih vinih (Joscelyne in Ford, 2008). Frost in sod. (2018) in Casassa in sod. (2013) so zaznali tudi zmanjšanje vsebnosti antocianinov. S senzoričnega vidika PPM v skladu s povečanimi vsebnostmi taninov iz pečk, poveča tudi občutek grenkobe in trpkosti v končnih vinih (Casassa in sod.., 2013a, Cassasa 2013b). Poročanja so večinoma enotna glede najpomembnejših vplivov PPM na lastnosti vina, pri čemer je stopnja vpliva odvisna tudi od sorte (Gil in sod., 2012).
Kljub tveganju glede možnosti dokaj negativnih senzoričnih rezultatov v smislu pretirane grenkobe in astringence, je PPM zelo razširjena in priljubljena pri vinarjih v pridelavi vin visokih kakovosti, zlasti tistih, namenjenih daljšemu staranju.
Karbonska maceracija (KM)
Karbonska maceracija (KM), včasih imenovana tudi “fermentacija celih jagod” ali “fermentacija celih grozdov” je vinifikacijski pristop, pri katerem cele, nepoškodovane grozde (skupaj s peclji) nežno položimo in zapremo v posebno posodo (fermentorje, ki lahko zdržijo potreben pritisk), v kateri jih izpostavimo umetno dodani ogljikovi atmosferi in s časom tudi naravno nastali ogljikovi atmosferi (Bianchi in sod., 2024; Baiano in sod., 2015; Tesniere in Flanzy, 2011). KM izkorišča prilagoditev celih grozdnih jagod na medij brez kisika, obogaten z ogljikovim dioksidom (CO2), ki se skoraj v trenutku odraža znotraj vsake jagode s prehodom iz respiratornega v fermentativni anaerobni metabolizem (Tesniere in Flanzy, 2011). Ta postopek, ki ga je leta 1934 izumil Michel Flanzy, lahko poteka do več tednov, običajno pa 6 do 15 dni, pri čemer je čas trajanja odvisen med drugim od uporabljene temperature in cilja končnega stila vina (Tesniere in Flanzy, 2011). Včasih pridelovalci celemu grozdju dodajo manjšo količino drozge (zmleto grozdje), tudi brez tega pa se na račun gravitacije oz. pod lastno težo grozdja sprosti na dno posode nekaj grozdnega soka, ki med drugim omogoči začetek klasične alkoholne fermentacije (Tesniere in Flanzy, 2011). Vendar je bistvo karbonske maceracije t.i. intracelularna (znotrajcelična) fermentacija, ki poteka v celih grozdih oziroma v celih grozdnih jagodah – anaerobno okolje v zaprti posodi, kjer se kisikova atmosfera nadomešča z ogljikovo, namreč spodbudi encime grozdnih jagod, da znotrajcelično fermentirajo sladkorje in proizvajajo manjše količine etanola (1.5–2%) (Razungles, 2022; Tesniere in Flanzy, 2011). Kar pomeni, da se na ta način sproži anaerobna presnova (anaerobni metabolizem-fermentacija) brez vpletenosti mikroorganizmov (kvasovk) (Bianchi in sod., 2024; Tesniere in Flanzy, 2011). Po določenem času grozdje nato zmečkamo/zdrozgamo (oziroma ga lahko na tej stopnji kar stisnemo) in zaključimo alkoholno fermentacijo ob dodatku komercialnih kvasovk. Postopek bi tako lahko strnili v 4 korake: polnjenje posode s celimi grozdi; maceracija-fermentacija (znotrajcelična); stiskanje in druga faza fermentacije (klasična)(Tesniere in Flanzy, 2011).
Uspeh KM je v veliki meri odvisen od uspešnosti preprečevanja kakršnihkoli poškodb grozdnih jagod. Vsi mehanski postopki, ki lahko poškodujejo grozde, vključno s strojnim obiranjem, tako za KM ne pridejo v poštev (Razungles, 2022). Ob previdnem nalaganju celega grozdja v posodo, ki je predhodno nasičena s CO2, je priporočljivo tudi zmerno žveplanje, da zavremo delovanje ocetnokislinskih bakterij. V cilju zmanjšanja tveganja delovanja neželjenih mikroorganizmov vinarji včasih tudi korigirajo kislino grozdnega soka, ki se je na račun lastne teže grozdov sprostil na dnu posode, ter ga inokulirajo s komercialnimi kvasovkami (Razungles, 2022).
Med karbonsko maceracijo se pod vplivom encimov dogajajo tudi druge transformacije (npr. tvorba nekaterih hlapnih, aromatičnih spojin; razgradnja jabolčne kisline), hkrati pa etanol, ki nastaja, olajšuje ekstrakcijo fenolnih snovi (zlasti antocianinov) iz kožic v pulpo (jagodno meso) (Unterkofler in sod., 2020; Baiano in sod., 2015). Ti učinki so večji ob hkratnem višanju temperature na račun fermentacije, na splošno pa je ekstrakcija fenolnih snovi v KM vina odvisna od uporabljene sorte grozdja in tudi drugih pogojev vinifikacije. Vina, pridelana s karbonsko maceracijo so načeloma namenjena hitri porabi (zelo hiter prihod na trg in kratko obdobje prodaje) saj se praviloma ne starajo dobro. Običajno imajo manj intenzivno barvo (manj rdečih barvil) ter manj trpkosti (manj taninov) oziroma na splošno manjšo skupno vsebnost fenolnih spojin v primerjavi z vini, pridelanimi po klasični rdeči tehnologiji (Baiano in sod., 2015). Po drugi strani pa imajo KM vina več intenzivnejših sadnih aromatičnih značilnostih in sicer so za tako pridelana vina značilne note mehkega rdečega sadja, rdečega jagodičevja in včasih bonbonov (Baiano in sod., 2015; Jeffery in Wilkinson 2014, Spranger in sod., 2004). V skladu s poročanji imajo KM vina v primerjavi s klasično pridelanimi vini povišane skupne vsebnosti estrov in acetatov (Gonzalez-Arenzana in sod., 2020).
KM so najprej uspešno vpeljali v francoski regiji Beaujolais (še vedno najbolj znano poreklo v pridelavi tovrstnih, mladih rdečih vin), danes pa je ta tehnika že razširjena po vsem svetu. KM lahko uporabljamo ne le pri proizvodnji rdečih vin in mladih vin, temveč tudi v pridelavi rose, alkoholiziranih in penečih vin (Tesniere in Flanzy, 2011).
Kriomaceracija
Druga, ekstremnejša možnost (od PHM) za povečanje ekstrakcije željenih spojin s pomočjo nizkih temperatur je zamrzovanje grozdov ali drozge (t.i kriomaceracija ali včasih tudi krioekstrakcija, nekateri jo obravnavajo zgolj kot modifikacijo PHM). Podobno kot visoka temperatura (opisano kasneje) lahko tudi zelo nizka temperatura oziroma zamrzovanje grozdnih jagod povzroči pomembne poškodbe celic grozdnih jagod, kar olajša ekstrakcijo znotrajceličnih komponent (Sacchi in sod., 2005). Ko grozdje/drozgo zamrznemo, namreč nastali ledeni kristali raztrgajo pektocelulozne stene, razcefrajo kožice in olajšajo proces ekstrakcije (Schmid in Jiranek, 2011).
Ta predfermentacijski postopek, ki se ga večinoma uporablja za izboljšanje izplena aromatičnih komponent grozdne jagode (Naviglio in sod., 2018), je mogoče izvesti na dva načina: z zamrzovanjem grozdja pred stiskanjem (krioekstrakcija) ali z zamrzovanjem grozdja, ki mu sledi zaporedno odmrzovanje in stiskanje (imenovano tudi supraekstrakcija) (Roldan in sod., 2021).
Pri kriomaceraciji za izboljšanje ekstrakcijskih učinkov načeloma uporabljamo temperature pod lediščem, kar lahko dosežemo z različnimi tehnikami kot je npr. dodajanje suhega ledu v drozgo ali zamrzovanje delov mošta ali grozdja s pomočjo hladilnikov/zamrzovalnikov velikih prostornin, kar pa pomeni veliko porabo energije in visoke obratovalne stroške (Baiano in sod., 2016). Za bolj obetaven pristop zato velja uporaba kriogenega plina (CO2 ali N2) (Naviglio in sod., 2018; Baiano in sod., 2016). Postopek vključuje vbrizgavanje tekočega CO2 neposredno v linijo, med njegovim izhlapevanjem pa se odvaja toplota iz produkta/surovine, ki jo želimo ohladiti (Carillo in sod., 2011).
Pred interpretacijo rezultatov znanstvenih študij je smiselno omeniti, da se v literaturi podatki o uporabljenih temperaturah pri krioekstrakciji razhajajo v smislu, da nekateri navajajo temperature podobne temperaturam na spodnji meji temperaturnega intervala, uveljavljenega za PHM (Baiano in sod, 2015, Colleta in sod., 2013), drugi pa temperature pod lediščem, kar nakazuje, da je v praksi (in v raziskovalnem okolju) meja med KM in PHM nejasna in da je potrebno tudi rezultate teh raziskav ustrezno preveriti v smislu vinifikacijskih pogojev v katerih so bila ekperimentalna vina dejansko pridelana.
Nedavna študija vplivov krioekstrakcije in supraekstrakcije je sicer pokazala, da obe tehniki zamrzovanja omogočata pridelavo vin z intenzivnejšo aromo in boljšimi senzoričnimi ocenami v primerjavi s tradicionalno pridelanimi vini (Ruiz-Rodríguez, 2020). O določenih (različnih, vendar tudi ob različnih pogojih) izboljšanjih aromatskih lastnosti in/ali splošne senzorične kakovosti preučevanih vin, povrženih zelo nizkim temperaturam, so poročali tudi drugi (Redeka in sod., 2023; Piombino in sod., 2010; Bavčar in sod., 2011, Girard in sod., 2001). Frett in sod. (2012) so v raziskavah učinkov kriomaceracije (s tekočim N2) v primerjavi s tradicionalno pridelavo vina poročali tudi o vplivu na fenolne spojine in sicer je kriomaceracija povečala vsebnost kvercetina za 6 %, vendar zmanjšala vsebnost antocianinov, katehina in resveratrola za 11, 9, in 60 % v tem sosledju. Podobno kot karbonska maceracija, tudi kriomaceracija z dodajanjem suhega ledu v manjši meri vpliva na proantocianidinski profil vina (Busse-Valverde in sod., 2010).
Termovinifikacija (TV)
Čeprav ne gre za klasično (dolgo) maceracijo, je tudi termovinifikacija postopek, ki je namenenjen izboljšanemu, načeloma pa predvsem hitrejši ekstrakciji nekaterih željenih sestavin grozdja v mošt/vino. TV temelji na krajšem (nekaj min, lahko nekaj 10 minut, v primeru, da gre za več ur, govorimo o “vroči vinifikaciji”) segrevanju mošta, natančneje drozge na cca. 60-70 (v praksi nekateri navajajo večji interval 50-80 ), ob hkratnem vzdrževanju stika mošta z jagodnimi kožicami/trdnimi deli jagod. Sledi stiskanje (pred fermentacijo – za razliko od klasičnih postopkov pridelave rdečih vin) in nujno tudi ohlajanje mošta, pri čemer s pomočjo hladilnega sistema temperaturo zelo hitro znižamo na 35-40 °C. Poleg tega, da je znižanje nujno potrebno pred inokulacijo s kvasovkami za uspešen začetek alkoholne fermentacije pri kvasovki ustreznih pogojih, to hitro ohlajanje še dodatno pripomore k razpadanju jagodnih kožic in posledično k še učinkovitejši ekstrakciji ciljnih spojin. Po ohlajanju/stiskanju po TV (še pred fermentacijo) mošt vinarji običajno tudi zbistrijo, sledi alkoholna fermentacija v tekoči fazi, za razliko od “vroče” vinifikacije, kjer lahko le-ta poteka tudi ob prisotnosti trdnih delcev (Nordesgaard, 2017; Baiano in sod., 2015; He in sod., 2012).
Najenostavnejši in najcenejši toplotni izmenjevalci, ki se uporabljajo za segrevanje grozdja pred fermentacijo, so cevni toplotni izmenjevalniki tipa “tube-in-tube” (dvojna cev, ena v drugi), slabost so predvsem pogoste težave z zamašitvijo. Zaradi varčevanja z energijo je priporočljivo obdelovati trdne dele grozdja po predhodnem odcejanju dela tekočine, da se zmanjša količina materiala, ki ga je potrebno segreti (in nato ohladiti) (Maza in sod., 2019a). Z namenom varčevanja z energijo so še vedno v razvoju marsikateri alternativni pristopi. Ena izmed alternativ zgoraj opisani kontinuirani metodi z enim prehodom je segrevanje grozdne drozge s cevnim toplotnim izmenjevalnikom, medtem ko ta kroži v rezervoarju. Ta pristop, ki se običajno uporablja v manjših kleteh, načeloma vodi v počasnejše, a bolj heterogeno segrevanje (Maza in sod., 2019a).
Osnovna ideja termovinifikacije je pospeševanje ekstrakcije fenolnih spojin, predvsem barvnih snovi iz kožic na račun učinkovitejše razgradnje celičnih sten pod vplivom visoke temperature in s tem izboljšano oz. hitrejšo ekstrakcijo antocianinov. TV lahko namreč drastično zmanjša potreben čas za ekstrakcijo, pri čemer migracija iz kožic v meso lahko steče že v nekaj minutah (Baiano in sod., 2015). Prihranek časa je lahko še posebej dragocen v industrijskih kleteh s potrebo po hitrem obračanju velikih količin pridelka in/ali v letnikih s količinsko nadpovrečnimi pridelki, ki bistveno presegajo standardne kapacitete predelave.
Znanstveni izsledki sicer ne podpirajo vedno pozitivnega vpliva za ekstrakcijo barvil/fenolnih snovi oziroma je uspešnost TV verjetno v precejšnji meri odvisna tudi od sorte grozdja in lastnosti surovine, ki je podvržena temu postopku. Nekateri poročajo o razlikah bolj na strukturni ravni rdečih barvil kot kvantitativnem profilu antocianinov v primerjavi s klasično maceracijo (Chiaromonti in sod. 1999), drugi so nasprotno zaznali pomembnejše razlike tudi v vsebnosti skupnih fenolov (Atanackovic in sod. 2012) ali vsebnosti antocianinov (in katehina ter stilbena resveratrola) (Fretté in sod. 2012).
In čeprav med vinarji pogosto velja prepričanje, da lahko s tem postopkom izboljšajo tudi ekstrakcijo taninov, se je potrebno zavedati, da stiskanje pred fermentacijo (po čemer se ta postopek razlikuje od klasične rdeče vinifikacije) lahko pomeni tudi manj ekstrahiranih taninov v primerjavi s klasično maceracijo med alkoholno fermentacijo, kjer se zlasti proti koncu alkoholne fermentacije kot dodatni pomožni faktor pridruži tudi alkohol (Unterkofler in sod., 2020; Waterhouse in sod., 2016; Sacchi in sod. 2005).
Zato so, kljub nekaterim obetavnim začetnim rezultatom (pri nekaterih sortah), v praksi vina, pridelana s TV pogosto slabše in manj stabilne barve ter slabše strukture. Razlog je verjetno v tem, da čeprav se antocianini po tem postopku res zelo hitro ekstrahirajo, pa na drugi strani tanini potrebujejo več časa (in pomoč klasične alkoholne fermentacije), in se verjetno v tako kratkem času ne ekstrahirajo v dovoljšni količini, da bi lahko pomagali stabilizirati barvne snovi in ojačali strukturo (Nordesgaard, 2017).
Poleg ciljanih (bolj ali manj doseženih) pozitivnih vplivov na povečanje ekstrakcije antocianinov pa ima lahko povišana temperatura druge pozitivne učinke, saj deaktivira oksidacijske encime, ki bi lahko povzročili porjavitev, prav tako pa zmanjša prisotnost oz. uniči neželjene mikroorganizme (Unterkofler in sod., 2020).
Po drugi strani lahko TV odločilno vpliva na (kvalitativno in kvantitatvivno) vsebnost aromatičnih spojin in sicer tako negativno (tveganje hitre izgube nekaterih, predvsem lažje hlapnih aromatičnih spojin) kot v nekaterih primerih tudi pozitivno, saj lahko zmanjša vplive določenih napak (npr. vonja po plesni, po zatohlem), do neke mere pa lahko že pred fermentacijo omehča t.i. “zeleni karakter” (Unterkofler in sod., 2020). TV se kot sanitacijski ukrep pogosto uporablja tudi v primeru težav z Brettanomyces kvasovkami (Baiano in sod., 2015). V pridelavi odprtega belega vina se TV ponekod uporablja za povečanje izplenov iz grozdja preobremenjenih trt (Baiano in sod., 2015).
Čeprav se je termovinifikacija razvila in začela uporabljati že v 1960-tih, do danes večinoma ni prodrla v protokole pridelave visoko kakovostnih vin, ne glede na barvo (bela, rdeča). Posledično so sledili poskusi optimizacije nekaterih parametrov, kar pa je privedlo do novih pristopov, kot je flash détente.
“Flash release” ali “Flash détente” (FD)
Flash détente je v bistvu modifikacija termovinifikacije, pri kateri se grozdje izpostavi še višjim temperaturam kot pri termovinifikacijskem postopku ter se ga hkrati izpostavi močnemu vakuumu, kar povzroči izhlapevanje vode in razgradnjo celičnih sten grozdja ter posledično izboljša ekstrakcijo fenolnih snovi. Konkretneje je FD tehnika ekstrakcije s hitrim segrevanjem grozdja na 85-95 °C (lahko z direktnim injiciranjem pare) in nato bliskovitim ohlajanjem (v sekundi) na 30-35 °C v vakuumski/ekspanzijski komori pri 20-50 hPa (Maza in sod., 2019a; Watrelot, 2020). Temu sledi fermentacija z ali brez grozdnih trdnih delcev (Unterkofler in sod., 2020, Nordesgaard, 2017).
Postopek FD so razvili in patentirali na Francoskem nacionalnem inštitutu za kmetijske raziskave (INRA). Namen je bil razviti učinkovito metodo za hitro povečanje vsebnosti fenolnih spojin v moštu kot tudi v končnih vinih (Doco in sod., 2007, Morel-Salmi in sod., 2006). Raziskave kažejo, da lahko FD poveča izločanje fenolnih spojin iz kožic in vakuol pod kožicami, in sicer bolj kot tistih (načeloma manj željenih) iz pečk (Maza in sod., 2019a). V raziskavi kakovosti tako pridelanih vin iz grodja sort ‘Merlot’ in ‘Cabernet sauvignon’, (Vinsonneau in Escaffre, 2006) so grozdje mehansko pobrali, razpecljali in zdrozgali, nato pa segrevali pri različnih temperaturah (75-85 °C) za 30-60 minut, nakar je sledila obdelava pod pritiskom 94-97 mbar pri nižji temperaturi. Vsa tako pridobljena eksperimentalna vina so bila v primerjavi z vini, pridelanimi po klasičnem postopku, bogatejša s fenolnimi spojinami – barvili in tanini, hkrati pa so tudi po več mesecih staranja izkazovala manj zelenih in rastlinskih not (Watrelot, 2020; Vinsonneau in Escaffre, 2006). Tudi novejša študija potrjuje v FD vinih iz grozdja sorte ‘Cabernet Sauvignon’ višjo vsebnost kondenziranih taninov za vsako stopnjo polimerizacije (Tong in sod., 2024). Študije na različnih sortah: ‘Grenache’, ‘Mourvèdre’ and ‘Carignan’ (Morel-Salmi in sod., 2006), ‘Modri pinot’ (Samoticha in sod., 2017), ‘Merlot’ (Ntuli in sod., 2023) nakazujejo, da so lahko kvalitativni in kvantitativni izpleni tudi pri FD precej odvisni od uporabljene sorte/surovine. Dodatno študiji Ntuli in sod. (2022, 2023) poročata o potencialu izboljšanja telesa FD rdečih vin, ne samo na račun izboljšane fenolne strukture, temveč tudi povečane vsebnosti polisaharidov.
Senzorično gledano, so Caillé in sod. (2010) poročali, da so imela FD vina (iz grozdja sorte ‘Grenache’) poleg nižje intenzitete barve ob stekleničenju tudi več trpkosti in grenkobe, hkrati pa več not po rdečih sadežih in manj živalskih not v primerjavi z vini tradicionalne maceracije. Razlike so postale manj očitne po 10 mesecih staranja v steklenici, z izjemo trpkosti, ki je ostala izrazita (Caillé in sod., 2010). V raziskavi Ntuli in sod. (2023) je Flash détente pri grozdju/vinu iz sorte ‘Merlot’ ublažil intenzivnost zelenih, začimbnih in prašnih senzoričnih lastnosti. Tudi nedavna študija na sortah ‘Cabernet sauvignon’ in ‘Marselan’ kaže obetavne rezultate glede aromatskih značilnosti FD vin, ki so razvila več (sveže) sadnosti (posledica višje vsebnosti estrov) in sladkih not (povečana vsebnost laktonov in furanonov); podobno kot v predhodnih študijah so vina FD izkazala tudi zmanjšane zelenih (in cvetličnih) not zaradi nižjih ravni C6 alkoholov in C13-norisoprenoidov (Tong in sod. 2024).
Če povzamemo, se zdi FD obetavna metoda za ekstrakcijo večjih količin antocianinov in taninov iz grozdnih kožic, kot tudi za zmanjšanje vsebnosti aromatičnih spojin, odgovornih za zelene arome v vinih, ob hkratni obogatitvi arome s sadnimi, slajšimi notami. Ker pa je to relativno nov pristop, še vedno manjkajo obširnejše, pomembnejše študije o celovitem in dolgoročnejšem vplivu na kakovost vin.
A C E
ACE (iz ang. Accentuated Cut Edges) je razmeroma nova ekstrakcijska tehnika, pri kateri grozdne kožice razrežemo/razceframo na manjše kose (npr. ∼ 10% originalne velikosti), ne da bi pri tem poškodovali grozdne pečke (Wang in sod., 2022; Unterkofler in sod., 2020). Cilj vpeljevanja te tehnike je olajšati ekstrakcijo fenolnih spojin iz kožic v mošt s pomočjo zmanjšanja velikosti delčkov jagodne kožice oziroma povečanja odprtih/dostopnih robov jagodnih kožic (Sparrow in sod., 2016). ACE se vključi v vinifikacijo po pecljanju-drozganju, kar pomeni, da spada med pred-fermentacijske tehnike. Primer opreme, ki jo lahko uporabimo za razrez kožic je npr. maceracijski pospeševalnik Della Toffola (Wang in sod., 2022). Po ACE je vino načeloma prej pripravljeno za stiskanje, s čimer se lahko prihrani nekaj dragocenega časa v kleti. ACE namreč skrajša čas potrebnega trajanja stika s kožicami (maceracijski čas), s tem pa skrajša tudi potrebo po potapljanju klobuka in pripomore k boljši učinkovitost uporabe fermentorja oziroma zmanjšanju stroškov obratovanja.
Raziskave so kmalu pokazale, da lahko ACE pristop izboljša barvne karakteristike (atraktivnost in stabilnost barve) v vinih iz grozdja sorte ‘Modri pinot’ in ‘Shiraz’ ob hkratnem povečanju vsebnosti taninov, kar posledično vodi do izplena večjega deleža stabilnejših rdečih barvil v ACE vinih. ACE namreč pospešuje/izboljšuje ekstrakcijo taninov iz grozdnih kožic, ti pa nato reagirajo z antocianini in tvorijo stabilnejša rdeča barvila (Kang in sod., 2020; Unterkofler in sod., 2020; Sparrow in sod., 2016).
Sparrow in sod. (2016) poročajo tudi o boljšem izplenu sadnih not v ACE vinih iz grozdja sorte ‘Modri pinot’, vendar ob hkratnem povečanju grenkobe (Sparrow in sod., 2016). Na podlagi novejše študije Wang in sod. (2022) poročajo, da pri sorti ‘Shiraz’ ACE ni imel pomembnega vpliva na izplen tiolov oz. njihovih prekurzorjev v mošt, vendar je (kratek) postopek po drugi strani vplival na vsebnost acetatov (znižanje) in višjih alkoholov, maščobnih kislin ter izoprenoidov (zvišanje) (Wang in sod., 2022).
V primerjavi z nekaterimi drugimi prodirajočimi novimi tehnikami, vpeljava ACE načeloma ne zahteva bistvenih tehnoloških prilagoditev ali velikih investicij, zato ima ob potencialu, ki ga predstavlja, verjetno dokaj dobre možnosti za vpeljavo v vinarsko prakso.
P E F
Ena izmed novejših ne-termalnih tehnik, ki se jo zaenkrat preizkuša bolj v ekperimentalnem kot praktičnem okolju, je obdelava pridelka s pulzirajočim električnim poljem. PEF temelji na uporabi zelo kratkih električnih impulzov (v območju od μs do ms) pri poljskih jakostih > 0,5 kV·cm−1, kar povzroči povečanje prepustnosti celičnih membran. To pojasnjuje potencial PEF za izboljšanje hitrosti maceracijskih procesov, katerih namen je iz grozdja ekstrahirati znotrajcelične komponente, vključno s fenolnimi spojinami (Cholet in sod., 2014; Delsart in sod., 2012). Namen vpeljave PEF je predvsem povečanje ekstrakcije antocianinov/fenolnih spojin pred maceracijo s fermentacijo, takoj po pecljanju in drozganju grozdja, kar pomeni, da gre v bistvu za pred-fermentacijsko tehniko.
Poleg obetavnih rezultatov glede ekstrakcije fenolnih spojin (Ricci in sod., 2020; Comuzzo in sod., 2020; Delsart in sod., 2014; Delsart in sod., 2012), so raziskave pokazale, da lahko PEF obdelava grozdja poveča koncentracijo aromatičnih prekurzorjev v moštu in vinu (Comuzzo in sod., 2018; Maza in sod., 2019b). Tehnika PEF se zdi zanimiva tudi kot alternativa za mikrobiološko stabilizacijo vin pred stekleničenjem in to brez spreminjanja sestave vina (Delsart in sod., 2016). Nedavni tehnološki razvoj, zlasti v smislu možnosti uporabe neprekinjenih (kontinuiranih) obdelovalnih komor, obeta več možnosti za implementacijo uporabe tehnologije PEF v vinarski praksi (Feng in sod., 2022).
Druge tehnike v razvoju in preučevanju
V stalnem iskanju izboljšav in inovacij v vinarstvu, so v tem trenutku predmet raziskav tudi nekatere druge tehnike, ki bi teoretično lahko pripomogle k boljšim ekstrakcijskim rezultatom v smislu uspešnejše in/ali hitrejše ekstrakcije željenih komponent grozdja, ne da bi pri tem pretirano ogrozile kakovost z vzporednim naraščanjem vsebnosti manj željenih ali nezaželjenih sestavin pridelka. Nekatere izmed teh preučevanih tehnik so npr.: tretiranje z ultrazvokom (sonikacija) (Martínez-Lapuente in sod., 2022), omsko segrevanje (ali tudi t.i. MEF = Moderate Electric Fields) (Janqua in sod., 2021) in uporaba mikrovalov (Pérez-Porras in sod., 2021). Vendar zaenkrat pridobljeni rezultati, tudi če so v teoriji obetavni, pri večini od novo preučevanih tehnik še ne upravičujejo potrebnih re-organizacij na račun tehnoloških omejitev kleti in/ali povezanih finančnih vložkov v potrebno novo opremo ali energijsko nadgradnjo.
Zato v praksi zaenkrat ostajajo različne podaljšane izpeljanke klasičnih maceracij s fermentacijo še vedno najbolj razširjene in najbolj priljubljene tehnike v pridelavi kakovostnih vin. Seveda je za pridelavo visoko kakovostnih maceriranih vin še vedno osnovni pogoj odlična, zdravstveno neoporečna surovina primerne tehnološke zrelosti. Nesmiselno je vlagati v zahtevne in drage maceracijske postopke z grozdjem, ki že v osnovi nima potrebnega potenciala.
Ne glede na izbrano maceracijsko tehniko, pa je zaradi njenih potencialnih, ne samo kakovostnih, temveč tudi ekonomskih, organizacijskih in logističnih posledic, izredno pomembno zelo dobro poznati in razumeti vse dejavnike, ki vplivajo na učinkovitost izbrane tehnike, zlasti pri sortah, kjer ta praksa še ni utečena ali preizkušena vsaj na manjši skali.
Viri
Adams, D. O. (2006). Phenolics and ripening in grape berries. American journal of Enology and Viticulture, 57(3), 249-256.
Aleixandre-Tudo, J. L., & Du Toit, W. (2018). Cold maceration application in red wine production and its effects on phenolic compounds: A review. LWT, 95, 200–208. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.04.096
Aleixandre-Tudo, J. L., & Du Toit, W. (2019). Understanding cold maceration in red winemaking: A batch processing and multi-block data analysis approach. LWT, 111, 147–157. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.05.020
Alti-Palacios, L., Martínez, J., Teixeira, J. A. C., Câmara, J. S., & Perestrelo, R. (2023). Influence of Cold Pre-Fermentation Maceration on the Volatilomic Pattern and Aroma of White Wines. Foods, 12(6), 1135. https://doi.org/10.3390/foods12061135
Álvarez, I., Aleixandre, J. L., García, M. J., & Lizama, V. (2006). Impact of prefermentative maceration on the phenolic and volatile compounds in Monastrell red wines. Analytica Chimica Acta, 563(1-2), 109-115.
Atanacković, M., Petrović, A., Jović, S., Gojković-Bukarica, L., Bursać, M., & Cvejić, J. (2012). Influence of winemaking techniques on the resveratrol content, total phenolic content and antioxidant potential of red wines. Food Chemistry, 131(2), 513-518.
Baiano, A., Scrocco, C., Sepielli, G., & Del Nobile, M. A. (2016). Wine Processing: A Critical Review of Physical, Chemical, and Sensory Implications of Innovative Vinification Procedures. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 56(14), 2391–2407. https://doi.org/10.1080/10408398.2013.842886
Bavčar, D., Baša Česnik, H., Čuš, F., & Košmerl, T. (2011). The influence of skin contact during alcoholic fermentation on the aroma composition of Ribolla Gialla and Malvasia Istriana Vitis vinifera (L.) grape wines. International Journal of Food Science & Technology, 46(9), 1801-1808.
Bianchi, A., Santini, G., Piombino, P., Pittari, E., Sanmartin, C., Moio, L., Modesti, M., Bellincontro, A., & Mencarelli, F. (2023). Nitrogen maceration of wine grape: An alternative and sustainable technique to carbonic maceration. Food Chemistry, 404, 134138. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.134138
Bindon, K.A.; Kennedy, J.A. Ripening-Induced Changes in Grape Skin Proanthocyanidins Modify Their Interaction with Cell Walls. J. Agric. Food Chem. 2011, 59, 2696–2707, doi:10.1021/jf1047207.
Boulton, R. B., Singleton, V. L., Bisson, L. F., & Kunkee, R. E. (2013). Principles and practices of winemaking. Springer Science & Business Media.
Budic Leto, I., Gracin, L., Lovric, T., & Vrhovsek, U. (2008). Effects of maceration conditions on the polyphenolic composition of red wine Plavac mali. Vitis, 47(4), 245-250.
Budić-Leto, I., Lovrić, T., Kljusurić, J. G., Pezo, I., & Vrhovšek, U. (2006). Anthocyanin composition of the red wine Babić affected by maceration treatment. European Food Research and Technology, 222(3–4), 397–402. https://doi.org/10.1007/s00217-005-0067-1
Budić-Leto, I., Lovrić, T., Pezo, I., & Gajdoš Kljusurić, J. (2005). Study of dynamics of polyphenol extraction during traditional and advanced maceration processes of the Babić grape variety. Food technology and biotechnology, 43(1), 47-53.
Busse-Valverde, N., Bautista-Ortín, A. B., Gómez-Plaza, E., Fernández-Fernández, J. I., & Gil-Muñoz, R. (2012). Influence of skin maceration time on the proanthocyanidin content of red wines. European Food Research and Technology, 235(6), 1117–1123. https://doi.org/10.1007/s00217-012-1842-4
Busse-Valverde, N., Gómez-Plaza, E., López-Roca, J. M., Gil-Muñoz, R., & Bautista-Ortín, A. B. (2011). The Extraction of Anthocyanins and Proanthocyanidins from Grapes to Wine during Fermentative Maceration Is Affected by the Enological Technique. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 59(10), 5450–5455. https://doi.org/10.1021/jf2002188
Busse-Valverde, N., Gómez-Plaza, E., López-Roca, J. M., Gil-Muñoz, R., Fernández-Fernández, J. I., & Bautista-Ortín, A. B. (2010). Effect of Different Enological Practices on Skin and Seed Proanthocyanidins in Three Varietal Wines. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58(21), 11333–11339. https://doi.org/10.1021/jf102265c
Cai, J., Zhu, B.-Q., Wang, Y.-H., Lu, L., Lan, Y.-B., Reeves, M. J., & Duan, C.-Q. (2014). Influence of pre-fermentation cold maceration treatment on aroma compounds of Cabernet Sauvignon wines fermented in different industrial scale fermenters. Food Chemistry, 154, 217–229. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.01.003
Caillé, S., Samson, A., Wirth, J., Diéval, J.-B., Vidal, S., & Cheynier, V. (2010). Sensory characteristics changes of red Grenache wines submitted to different oxygen exposures pre and post bottling. Analytica Chimica Acta, 660(1–2), 35–42. https://doi.org/10.1016/j.aca.2009.11.049
Carillo, M., Formato, A., Fabiani, A., Scaglione, G., & Pucillo, G. P. (2011). An inertizing and cooling process for grapes cryomaceration. Electronic Journal of Biotechnology, 14(6), 8-8.
Casassa, L. F., & Harbertson, J. F. (2014). Extraction, Evolution, and Sensory Impact of Phenolic Compounds During Red Wine Maceration. Annual Review of Food Science and Technology, 5(1), 83–109. https://doi.org/10.1146/annurev-food-030713-092438
Casassa, L. F., Huff, R., & Steele, N. B. (2019). Chemical consequences of extended maceration and post-fermentation additions of grape pomace in Pinot noir and Zinfandel wines from the Central Coast of California (USA). Food Chemistry, 300, 125147. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125147
Casassa, L. F., Larsen, R. C., Beaver, C. W., Mireles, M. S., Keller, M., Riley, W. R., … & Harbertson, J. F. (2013a). Impact of extended maceration and regulated deficit irrigation (RDI) in Cabernet Sauvignon wines: characterization of proanthocyanidin distribution, anthocyanin extraction, and chromatic properties. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61(26), 6446-6457.
Casassa, L.F., Beaver, C. W., Mireles, M. S., & Harbertson, J. F. (2013b). Effect of extended maceration and ethanol concentration on the extraction and evolution of phenolics, colour components and sensory attributes of Merlot wines. Australian Journal of Grape and Wine Research, 19(1), 25-39.
Casassa, L. F., & Sari, S. E. (2015). Sensory and chemical effects of two alternatives of prefermentative cold soak in Malbec wines during winemaking and bottle ageing. International Journal of Food Science & Technology, 50(4), 1044–1055. https://doi.org/10.1111/ijfs.12572
Cejudo‐Bastante, M. J., Gordillo, B., Hernanz, D., Escudero‐Gilete, M. L., González‐Miret, M. L., & Heredia, F. J. (2014). Effect of the time of cold maceration on the evolution of phenolic compounds and colour of S yrah wines elaborated in warm climate. International Journal of Food Science & Technology, 49(8), 1886–1892. https://doi.org/10.1111/ijfs.12523
Cerpa-Calderón, F. K., & Kennedy, J. A. (2008). Berry Integrity and Extraction of Skin and Seed Proanthocyanidins during Red Wine Fermentation. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(19), 9006–9014. https://doi.org/10.1021/jf801384v
Chiaramonti, N., Balbi, N., & Khoumeri, B. (1999). Influence of the vinification mode on the phenolic content of red wines of Niellucciu [Corsica]. Rivista di Scienza dell’Alimentazione (Italy), 28(4).
Cholet, C., Delsart, C., Petrel, M., Gontier, E., Grimi, N., L’Hyvernay, A., Ghidossi, R., Vorobiev, E., Mietton-Peuchot, M., & Gény, L. (2014). Structural and Biochemical Changes Induced by Pulsed Electric Field Treatments on Cabernet Sauvignon Grape Berry Skins: Impact on Cell Wall Total Tannins and Polysaccharides. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(13), 2925–2934. https://doi.org/10.1021/jf404804d
Coletta, A., Trani, A., Faccia, M., Punzi, R., Dipalmo, T., Crupi, P., Antonacci, D., & Gambacorta, G. (2013). Influence of viticultural practices and winemaking technologies on phenolic composition and sensory characteristics of Negroamaro red wines. International Journal of Food Science & Technology, 48(11), 2215–2227. https://doi.org/10.1111/ijfs.12207
Comuzzo, P., Marconi, M., Zanella, G., & Querzè, M. (2018). Pulsed electric field processing of white grapes (cv. Garganega): Effects on wine composition and volatile compounds. Food Chemistry, 264, 16–23. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.04.116
Comuzzo, P., Voce, S., Grazioli, C., Tubaro, F., Marconi, M., Zanella, G., & Querzè, M. (2020). Pulsed Electric Field Processing of Red Grapes (cv. Rondinella): Modifications of Phenolic Fraction and Effects on Wine Evolution. Foods, 9(4), 414. https://doi.org/10.3390/foods9040414
Cosme, F., Pinto, T., & Vilela, A. (2018). Phenolic Compounds and Antioxidant Activity in Grape Juices: A Chemical and Sensory View. Beverages, 4(1), 22. https://doi.org/10.3390/beverages4010022
De Beer, D., Joubert, E., Marais, J., & Manley, M. (2006). Maceration before and during fermentation: Effect on Pinotage wine phenolic composition, total antioxidant capacity and objective colour parameters.
Delsart, C., Cholet, C., Ghidossi, R., Grimi, N., Gontier, E., Gény, L., Vorobiev, E., & Mietton-Peuchot, M. (2014). Effects of Pulsed Electric Fields on Cabernet Sauvignon Grape Berries and on the Characteristics of Wines. Food and Bioprocess Technology, 7(2), 424–436. https://doi.org/10.1007/s11947-012-1039-7
Delsart, C., Ghidossi, R., Poupot, C., Cholet, C., Grimi, N., Vorobiev, E., Milisic, V., & Mietton Peuchot, M. (2012). Enhanced Extraction of Phenolic Compounds from Merlot Grapes by Pulsed Electric Field Treatment. American Journal of Enology and Viticulture, 63(2), 205–211. https://doi.org/10.5344/ajev.2012.11088
Delsart, C., Grimi, N., Boussetta, N., Miot Sertier, C., Ghidossi, R., Vorobiev, E., & Mietton Peuchot, M. (2016). Impact of pulsed-electric field and high-voltage electrical discharges on red wine microbial stabilization and quality characteristics. Journal of Applied Microbiology, 120(1), 152–164. https://doi.org/10.1111/jam.12981
De Santis, D., & Frangipane, M. T. (2010). Effect of prefermentative cold maceration on the aroma and phenolic profiles of a Merlot red wine. Italian Journal of Food Science, 22(1), 47.
Doco, T., Williams, P., & Cheynier, V. (2007). Effect of flash release and pectinolytic enzyme treatments on wine polysaccharide composition. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55(16), 6643-6649.
Dos Santos Lima, M., Dutra, M. D. C. P., Toaldo, I. M., Corrêa, L. C., Pereira, G. E., de Oliveira, D., … & Ninow, J. L. (2015). Phenolic compounds, organic acids and antioxidant activity of grape juices produced in industrial scale by different processes of maceration. Food Chemistry, 188, 384-392.
Enoviti: https://enoviti-hanumangirl.blogspot.com/2017/01/phenolics-location-and-attributes-in.html, 29.09.2024
Favre, G., Peña-Neira, Á., Baldi, C., Hernández, N., Traverso, S., Gil, G., & González-Neves, G. (2014). Low molecular-weight phenols in Tannat wines made by alternative winemaking procedures. Food Chemistry, 158, 504–512. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.02.173
Feng, Y., Yang, T., Zhang, Y., Zhang, A., Gai, L., & Niu, D. (2022). Potential applications of pulsed electric field in the fermented wine industry. Frontiers in Nutrition, 9, 1048632. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.1048632
Ford, C., & Joscelyne, V. (2006). The outcomes of extended maceration in red winemaking: winemakers’ perspectives. Australian and New Zealand grapegrower and winemaker, (509), 50-54.
Fretté, X. C., Hansen, J. H., Raasthøj, J. C., Broe, J., & Christensen, L. P. (2012). Content of selected phenolic compounds in wine from rondo grapes grown in Denmark and effect of heat and cryomaceration. Planta Medica, 78(11), PJ150.
Gawel, R. (1998). Red wine astringency: a review. Australian Journal of Grape and Wine Research, 4(2), 74-95.
Gil-Muñoz, R., Moreno-Pérez, A., Vila-López, R., Fernández-Fernández, J. I., Martínez-Cutillas, A., & Gómez-Plaza, E. (2009). Influence of low temperature prefermentative techniques on chromatic and phenolic characteristics of Syrah and Cabernet Sauvignon wines. European Food Research and Technology, 228, 777-788.
Girard, B., in sod. “Vinification effects on the sensory, colour and GC profiles of Pinot noir wines from British Columbia.” Food Research International 34.6 (2001): 483-499.
Gómez-Míguez, M., González-Miret, M. L., & Heredia, F. J. (2007). Evolution of colour and anthocyanin composition of Syrah wines elaborated with pre-fermentative cold maceration. Journal of Food Engineering, 79(1), 271–278. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.01.054
Gómez-Plaza, E., Gil-Muñoz, R., López-Roca, J. M., Martínez-Cutillas, A., & Fernández-Fernández, J. I. (2001). Phenolic compounds and color stability of red wines: Effect of skin maceration time. American Journal of Enology and Viticulture, 52(3), 266-270.
González-Arenzana, L., Santamaría, R., Escribano-Viana, R., Portu, J., Garijo, P., López-Alfaro, I., López, R., Santamaría, P., & Gutiérrez, A. R. (2020). Influence of the carbonic maceration winemaking method on the physicochemical, colour, aromatic and microbiological features of tempranillo red wines. Food Chemistry, 319, 126569. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.126569
González-Neves, G., Favre, G., Gil, G., Ferrer, M., & Charamelo, D. (2014). Effect of cold pre-fermentative maceration on the color and composition of young red wines cv. Tannat. Journal of Food Science and Technology. https://doi.org/10.1007/s13197-014-1410-y
González‐Neves, G., Gil, G., Favre, G., & Ferrer, M. (2012). Influence of grape composition and winemaking on the anthocyanin composition of red wines of Tannat. International Journal of Food Science & Technology, 47(5), 900–909. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2011.02920.x
González-Manzano, S., Rivas-Gonzalo, J. C., & Santos-Buelga, C. (2004). Extraction of flavan-3-ols from grape seed and skin into wine using simulated maceration. Analytica Chimica Acta, 513(1), 283-289.
He, F., Liang, N.-N., Mu, L., Pan, Q.-H., Wang, J., Reeves, M. J., & Duan, C.-Q. (2012). Anthocyanins and Their Variation in Red Wines I. Monomeric Anthocyanins and Their Color Expression. Molecules, 17(2), Article 2. https://doi.org/10.3390/molecules17021571
Heredia, F. J., Escudero-Gilete, M. L., Hernanz, D., Gordillo, B., Meléndez-Martínez, A. J., Vicario, I. M., & González-Miret, M. L. (2010). Influence of the refrigeration technique on the colour and phenolic composition of syrah red wines obtained by pre-fermentative cold maceration. Food Chemistry, 118(2), 377–383. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.04.132
Jiranek, V. & Schmid. (2011). Use of fresh versus frozen or blast-frozen grapes for small-scale fermentation. International Journal of Wine Research, 25. https://doi.org/10.2147/IJWR.S23325
Joscelyne, V. L. (2009). Consequences of extended maceration for red wine colour and phenolics (Doctoral dissertation).
Jeffery, D. W., & Wilkinson, K. L. (2014). Wine.
Junqua, R., Carullo, D., Ferrari, G., Pataro, G., & Ghidossi, R. (2021). Ohmic heating for polyphenol extraction from grape berries: An innovative prefermentary process. OENO One, 55(3), 39–51. https://doi.org/10.20870/oeno-one.2021.55.3.4647
Kang, W., Bindon, K. A., Wang, X., Muhlack, R. A., Smith, P. A., Niimi, J., & Bastian, S. E. (2020). Chemical and sensory impacts of Accentuated Cut Edges (ACE) grape must polyphenol extraction technique on Shiraz wines. Foods, 9(8), 1027.
Kelebek, H., Canbas, A., & Selli, S. (2009). Effects of different maceration times and pectolytic enzyme addition on the anthocyanin composition of Vitis vinifera cv. Kalecik karasi wines. Journal of food processing and preservation, 33(3), 296-311.
Kennedy, J. A. (2008). Grape and wine phenolics: Observations and recent findings. Ciencia e Investigación Agraria, 35(2). https://doi.org/10.4067/S0718-16202008000200001
Lasanta, C., Cejudo, C., Gómez, J., & Caro, I. (2023). Influence of Prefermentative Cold Maceration on the Chemical and Sensory Properties of Red Wines Produced in Warm Climates. Processes, 11(2), 374. https://doi.org/10.3390/pr11020374
Lisjak, K.; Lelova, Z.; Žigon, U.; Bolta, Š.V.; Teissedre, P.; Vanzo, A. Effect of Extraction Time on Content, Composition and Sensory Perception of Proanthocyanidins in Wine‐like Medium and during Industrial Fermentation of Cabernet Sauvignon. J Sci Food Agric 2020, 100, 1887–1896, doi:10.1002/jsfa.10189.
Lorenzo, C., Pardo, F., Zalacain, A., Alonso, G. L., & Salinas, M. R. (2005). Effect of Red Grapes Co-winemaking in Polyphenols and Color of Wines. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(19), 7609–7616. https://doi.org/10.1021/jf050848c
Martínez-Lapuente, L., Guadalupe, Z., Ayestarán, B., Pérez-Porras, P., Bautista-Ortín, A. B., & Gómez-Plaza, E. (2022). Effects of combining high power ultrasound and enological enzymes on the composition of polysaccharides in red wine. LWT, 170, 114060. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.114060
Maza, M., Álvarez, I., & Raso, J. (2019a). Thermal and Non-Thermal Physical Methods for Improving Polyphenol Extraction in Red Winemaking. Beverages, 5(3), 47. https://doi.org/10.3390/beverages5030047
Maza, M. A., Martínez, J. M., Hernández-Orte, P., Cebrián, G., Sánchez-Gimeno, A. C., Álvarez, I., & Raso, J. (2019b). Influence of pulsed electric fields on aroma and polyphenolic compounds of Garnacha wine. Food and Bioproducts Processing, 116, 249–257. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2019.06.005
Mazza, M., & Ford, C. (2005). Unravelling the outcomes of extended maceration in red winemaking. The Australian & New Zealand Grapegrower and Winemaker, (497a), 56.
Mc Mahon, H. M., Zoecklein, B. W., & Jasinski, Y. W. (1999). The effects of prefermentation maceration temperature and percent alcohol (v/v) at press on the concentration of Cabernet Sauvignon grape glycosides and glycoside fractions. American Journal of Enology and Viticulture, 50(4), 385-390.
Medina, K., Boido, E., Dellacassa, E., & Carrau, F. (2005). Yeast Interactions with Anthocyanins during Red Wine Fermentation. American Journal of Enology and Viticulture, 56(2), 104–109. https://doi.org/10.5344/ajev.2005.56.2.104
Monagas, M., Bartolomé, B., & Gómez-Cordovés, C. (2005). Updated Knowledge About the Presence of Phenolic Compounds in Wine. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 45(2), 85–118. https://doi.org/10.1080/10408690490911710
Morata, A. (2019). Red wine technology. Academic press.
Morel-Salmi, C., Souquet, J.-M., Bes, M., & Cheynier, V. (2006). Effect of Flash Release Treatment on Phenolic Extraction and Wine Composition. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(12), 4270–4276. https://doi.org/10.1021/jf053153k
Morel-Salmi 2023
Moreno-Arribas, M. V., & Polo, M. C. (Eds.). (2009). Wine chemistry and biochemistry (Vol. 735, p. 975). New York, NY, USA:: Springer.
Moreno-Pérez, A., Fernández-Fernández, J. I., Bautista-Ortín, A. B., Gómez-Plaza, E., Martínez-Cutillas, A., & Gil-Muñoz, R. (2013). Influence of winemaking techniques on proanthocyanidin extraction in Monastrell wines from four different areas. European Food Research and Technology, 236(3), 473–481. https://doi.org/10.1007/s00217-012-1899-0
Naviglio, D., Formato, A., Scaglione, G., Montesano, D., Pellegrino, A., Villecco, F., & Gallo, M. (2018). Study of the grape cryo-maceration process at different temperatures. Foods, 7(7), 107.
Nel, A. P., van Rensburg, P., & Lambrechts, M. G. (2014). The influence of different winemaking techniques on the extraction of grape tannins and anthocyanins. South African Journal of Enology and Viticulture, 35(2), 304-320.
Nordestgaard, S. (2017). Fermentation: Pre-fermentation heating of red grapes: A useful tool to manage compressed vintages?. Australian and New Zealand Grapegrower and Winemaker, (637), 54-61.
Ntuli, R. G., Saltman, Y., Ponangi, R., Jeffery, D. W., Bindon, K., & Wilkinson, K. L. (2023). Impact of skin contact time, oak and tannin addition on the chemical composition, color stability and sensory profile of Merlot wines made from flash détente treatment. Food Chemistry, 405, 134849.
Ntuli, R. G., Saltman, Y., Ponangi, R., Jeffery, D. W., Bindon, K., & Wilkinson, K. L. (2022). Impact of fermentation temperature and grape solids content on the chemical composition and sensory profiles of Cabernet Sauvignon wines made from flash détente treated must fermented off-skins. Food Chemistry, 369, 130861.
Ortega-Heras, M., Pérez-Magariño, S., & González-Sanjosé, M. L. (2012). Comparative study of the use of maceration enzymes and cold pre-fermentative maceration on phenolic and anthocyanic composition and colour of a Mencía red wine. LWT – Food Science and Technology, 48(1), 1–8. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2012.03.012
Panprivech, S., Lerno, L. A., Brenneman, C. A., Block, D. E., & Oberholster, A. (2015). Investigating the Effect of Cold Soak Duration on Phenolic Extraction during Cabernet Sauvignon Fermentation. Molecules (Basel, Switzerland), 20(5), 7974–7989. https://doi.org/10.3390/molecules20057974
Parenti, A., Spugnoli, P., Calamai, L., Ferrari, S., & Gori, C. (2004). Effects of cold maceration on red wine quality from Tuscan Sangiovese grape. European Food Research and Technology, 218(4), 360–366. https://doi.org/10.1007/s00217-003-0866-1
Pérez-Porras, P., Gómez-Plaza, E., Muñoz García, R., Díaz-Maroto, M. C., Moreno-Olivares, J. D., & Bautista-Ortín, A. B. (2022). Prefermentative Grape Microwave Treatment as a Tool for Increasing Red Wine Phenolic Content and Reduce Maceration Time. Applied Sciences, 12(16), 8164. https://doi.org/10.3390/app12168164
Petrozziello, M., Guaita, M., Motta, S., Panero, L., & Bosso, A. (2011). Analytical and Sensory Characterization of the Aroma of “Langhe D.O.C. Nebbiolo” Wines: Influence of the Prefermentative Cold Maceration with Dry Ice. Journal of Food Science, 76(4). https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2011.02145.x
Pettinelli, S., Pardini, L., De Angeli, G., Bianchi, A., Najar, B., Cerreta, R., Bellincontro, A., Floridia, G., & Mencarelli, F. (2022). Innovative “Soft” Maceration Techniques in Red Grape Fermentation. Beverages, 8(4), 62. https://doi.org/10.3390/beverages8040062
Piombino, P., Genovese, A., Gambuti, A., Lamorte, S. A., Lisanti, M. T., & Moio, L. (2010). Effects of off‐vine bunches shading and cryomaceration on free and glycosilated flavours of Malvasia delle Lipari wine. International journal of food science & technology, 45(2), 234-244.
Radeka, S., Eukic, I., & Peršuric, Ð. (2012). Influence of different maceration treatments on the aroma profile of rose and red wines from Croatian aromatic cv. Muškat Ruža Porečki (Vitis vinifera L.). Food technology and biotechnology, 50(4), 442.
Razungles, A. (2022). Extraction technologies and wine quality. In Managing Wine Quality (pp. 3-41). In Reynolds, A. G. (Ed.). (2022). Oenology and wine quality (Edition 2). Woodhead Publishing.
Rentzsch, M., Schwarz, M., & Winterhalter, P. (2007). Pyranoanthocyanins–an overview on structures, occurrence, and pathways of formation. Trends in Food Science & Technology, 18(10), 526-534.
Reynolds, A., Cliff, M., Girard, B., & Kopp, T. G. (2001). Influence of fermentation temperature on composition and sensory properties of Semillon and Shiraz wines. American Journal of Enology and Viticulture, 52(3), 235-240.
Ribéreau-Gayon, P., Glories, Y., Maujean, A., & Dubourdieu, D. (2021). Handbook of Enology, volume 2: The chemistry of wine stabilization and treatments. John Wiley & Sons.
Ricci, A., Parpinello, G., & Versari, A. (2018). Recent Advances and Applications of Pulsed Electric Fields (PEF) to Improve Polyphenol Extraction and Color Release during Red Winemaking. Beverages, 4(1), 18. https://doi.org/10.3390/beverages4010018
Roldán, A.M.; Sánchez-García, F.; Pérez-Rodríguez, L.; Palacios, V.M. Influence of Different Vinification Techniques on Volatile Compounds and the Aromatic Profile of Palomino Fino Wines. Foods 2021, 10, 453, doi:10.3390/foods10020453.
Romero-Cascales, I., Fernández-Fernández, J. I., López-Roca, J. M., & Gómez-Plaza, E. (2005). The maceration process during winemaking extraction of anthocyanins from grape skins into wine. European Food Research and Technology, 221(1–2), 163–167. https://doi.org/10.1007/s00217-005-1144-1
Ruiz-Rodríguez, A., Durán-Guerrero, E., Natera, R., Palma, M., & Barroso, C. G. (2020). Influence of Two Different Cryoextraction Procedures on the Quality of Wine Produced from Muscat Grapes. Foods, 9(11), 1529. https://doi.org/10.3390/foods9111529
Sacchi, K. L., Bisson, L. F., & Adams, D. O. (2005). A Review of the Effect of Winemaking Techniques on Phenolic Extraction in Red Wines. American Journal of Enology and Viticulture, 56(3), 197–206. https://doi.org/10.5344/ajev.2005.56.3.197
Salinas, M. R., Garijo, J., Pardo, F., Zalacain, A., & Alonso, G. L. (2003). Color, Polyphenol, and Aroma Compounds in Rosé Wines after Prefermentative Maceration and Enzymatic Treatments. American Journal of Enology and Viticulture, 54(3), 195–202. https://doi.org/10.5344/ajev.2003.54.3.195
Samoticha, J., Wojdyło, A., Chmielewska, J., & Oszmiański, J. (2017). The effects of flash release conditions on the phenolic compounds and antioxidant activity of Pinot noir red wine. European Food Research and Technology, 243, 999-1007.
Schmid, F., Schadt, J., Jiranek, V., & Block, D. E. (2009). Formation of temperature gradients in large- and small-scale red wine fermentations during cap management. Australian Journal of Grape and Wine Research, 15(3), 249–255. https://doi.org/10.1111/j.1755-0238.2009.00053.x
Şener, H. (2018). Effect of Temperature and Duration of Maceration on Colour and Sensory Properties of Red Wine: A Review. South African Journal of Enology & Viticulture, 32(2). https://doi.org/10.21548/39-2-3160
Setford, P. C., Jeffery, D. W., Grbin, P. R., & Muhlack, R. A. (2017). Factors affecting extraction and evolution of phenolic compounds during red wine maceration and the role of process modelling. Trends in Food Science & Technology, 69, 106–117. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2017.09.005
Sparrow, A. M., Holt, H. E., Pearson, W., Dambergs, R. G., & Close, D. C. (2016). Accentuated Cut Edges (ACE): Effects of Skin Fragmentation on the Composition and Sensory Attributes of Pinot noir Wines. American Journal of Enology and Viticulture, 67(2), 169–178. https://doi.org/10.5344/ajev.2015.15094
Spranger, IM., Cristina Clı́maco, M., Sun, B., Eiriz, N., Fortunato, C., Nunes, A., Conceição Leandro, M., Luı́sa Avelar, M., & Pedro Belchior, A. (2004). Differentiation of red winemaking technologies by phenolic and volatile composition. Analytica Chimica Acta, 513(1), 151–161. https://doi.org/10.1016/j.aca.2004.01.023
Sternad Lemut, M., Trost, K., Sivilotti, P., Arapitsas, P., & Vrhovsek, U. (2013). Early versus late leaf removal strategies for Pinot Noir ( Vitis vinifera L.): Effect on colour‐related phenolics in young wines following alcoholic fermentation. Journal of the Science of Food and Agriculture, 93(15), 3670–3681. https://doi.org/10.1002/jsfa.6193
Tesniere, C., & Flanzy, C. (2011). Carbonic Maceration Wines. In Advances in Food and Nutrition Research (Vol. 63, pp. 1–15). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-384927-4.00001-4
Tong, W., Zhai, H., Qi, M., Hua, Y., Shi, T., Shang, H., Shi, Y., Duan, C., & Lan, Y. (2024). Characterization of chemical and sensory properties of Cabernet Sauvignon and Marselan wines made by flash détente technique. Food Research International, 184, 114229. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2024.114229
Unterkofler, J., Muhlack, R. A., & Jeffery, D. W. (2020). Processes and purposes of extraction of grape components during winemaking: Current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology, 104(11), 4737–4755. https://doi.org/10.1007/s00253-020-10558-3
Vrhovsek, U., Vanzo, A., & Nemanic, J. (2015). Effect of red wine maceration techniques on oligomeric and polymeric proanthocyanidins in wine, cv. Blaufrankisch. VITIS – Journal of Grapevine Research, 47 Pages. https://doi.org/10.5073/VITIS.2002.41.47-51
Wang, X., Capone, D. L., Kang, W., Roland, A., & Jeffery, D. W. (2022). Impact of accentuated cut edges (ACE) technique on volatile and sensory profiles of Shiraz wines. Food Chemistry, 372, 131222.
Waterhouse, A. L., Sacks, G. L., & Jeffery, D. W. (2016). Understanding Wine Chemistry (1st ed.). Wiley. https://doi.org/10.1002/9781118730720
Watrelot, A. A., & Norton, E. L. (2020). Chemistry and reactivity of tannins in Vitis spp.: A review. Molecules, 25(9), 2110.
Werner, M., Rauhut, D., & Cottereau, P. (2009). Yeasts and natural production of sulphites. Int. J. Enol. Vitic, 12, 1-5.
Vinsonneau, E., Escaffre, P., Crachereau, J. C., & Praud, S. (2006). Evaluation du Procédé de Vinification par “Flash Détente” Dans le Bordelais. ITV France Bordeaux: Blanquefort, France.
Zimman, A., Joslin, W. S., Lyon, M. L., Meier, J., & Waterhouse, A. L. (2002). Maceration Variables Affecting Phenolic Composition in Commercial-scale Cabernet Sauvignon Winemaking Trials. American Journal of Enology and Viticulture, 53(2), 93–98. https://doi.org/10.5344/ajev.2002.53.2.93