Hidroxifahéjsavak menedzselése a borászatban

Mik is pontosan ezek a "hidroxifahéjsavak"?

A szőlőben és a borban természetes úton megtalálható szerves savak, elsősorban a borkősavhoz kötött, un. fahéjsav-észter alakjukban. Ezek az észterek, mint például a p-kumársav, a ferulasav, a kaftársav vízben jól oldódó keserű ízű összetevők (Nagel et al. 1979; Waterhouse 2002). A szőlőfajtától és a termesztési módjától függ ezen anyagok mennyisége és az egyes komponensek aránya a szőlőgyümölcsben, mustban vagy borban. (Nagel et al. 1979; Waterhouse 2002).
 

Miért lehet fontos a borkészítésben a hidroxifahéjsavak menedzselése?

Az ezen csoporthoz tartozó szerves savak egyes tulajdonságai befolyásolják a borok színét, ízét és aroma profilját:

Színstabilizáló: a hidroxifahéjsavak, mint kopigmentek kovalens kötéssel kapcsolódhatnak az antocianin molekulákhoz, ezáltal stabilizálják a színt (Hernandez et al. 2006). Ez a borokban található hidroxifahéjsav kutatások elsődleges területe jelenleg.

Antioxidáns: a hidroxifahéjsavak antioxidánsként és szabadgyök megkötőként léphetnek fel a kémiai reakciókban (Kikuzaki et al. 2002), valamint glutationnal együtt is felléphetnek, mint antioxidáns (Bouzanquet et al. 2012).

Aroma prekurzur speciális körülmények esetén: a hidroxifahéjsavakat a Brettanomyces/Dekkera spp. élesztők illó fenolokká tudják átalakítani, mint pl. 4-etil-fenol (4-EP), 4-etil-guajakol (4-EG), 4-etil-katechol (4-EC), amelyeket, mint a "Brettes" illat ismerünk.

Hogyan alakul a hidroxifahéjsavak koncentrációja a bor fejlődése folyamán?

A borkészítés folyamán a borkősavhoz kovalensen kötött formából hidrolízissel szabadul fel különböző módokon:

- Savas hidrolízis, a bor kezelése és tárolása közben lassan lejátszódó kémiai folyamat a bor savas kémhatásának köszönhetően (Waterhouse 2002; Hixon et al. 2012)

- Enzimatikus hidrolízis hozzáadott enzimekkel (Hixon et al. 2012) vagy speciális enzimeket un. fahéjsav-észteráz termelő mikroorganizmusok segítségével. Néhány törzse az Oenococcus ssp. és Lactobacillus ssp. tejsav baktérium nemzetségeknek fahéjsav észteráz pozitívnak mutatkozik míg mások negatívnak. Ugyanúgy kimutatták, hogy különböző gombákban is előfordulhat a fahéjsav észteráz (Hernandez et al. 2006; Hernandez et al. 2007; Cabrita et al. 2008; Ginjom et al. 2011; Burns and Osborne 2013).

A fahéjsav észteráz pozitív törzsek hidrolizálni tudják a borkősavas kötésükből a hidroxifahéjsavakat és így növelni azok koncentrációját a borban. Ezt tekinthetjük pozitív tulajdonságnak is a színstabilizáló hatása, valamint fehér, rosé és mind vörösborok esetében is a redox-potenciál befolyásolása miatt. Ugyanakkor Brettanomyces fertőzésre hajlamosabb borok hordóban erjesztése vagy érlelése esetében, mint veszélyforrásként is tekinthetünk rá.
 

Gyakorlati alkalmazása az illó fenolok termelése érdekében

Különböző élesztők és tejsav baktériumok termelhetnek illó fenolokat, de borászati körülmények között csak a Brettanomyces élesztők képesek magasabb koncentrációt termelni (Hixon et al. 2012). Ezért ahhoz, hogy megakadályozzuk az illó fenolok termelését az elsődleges feladatnak a Brettanomyces fertőzés megakadályozása kell legyen. Ezek a fertőzések általában hordós érlelés közben történnek (Benito et al. 2008), az alacsony kéndioxid-tartalomú, magas pH-jú borok hajlamosabbak és a 15 C feletti hőmérséklet kedvez a felszaporodásának (Benito et al. 2008). Öreg hordóban érlelés és a hordók nem megfelelő fertőtlenítése ugyancsak növeli a Brettanomyces fertőzés kockázatát.

A hidroxifahéjsavak csak az azokat illófenolokká átalakítani képes Brettanomyces törzsekkel való fertőződés esetén tűnnek probléma forrásnak. Ezért, önállóan nem a fahéjsav-észteráz aktivással rendelkező tejsavbaktériumok jelentik a kockázatot a magas illófenol-tartalomhoz, hanem csak egy lehetséges kockázatot egy Brettanomyces fertőzés esetében, ami valójában okozza a megnövekedett illófenol termelést.

Ezen új eredmények tükrében, azoknak a borászatoknak, amelyeknek korábban voltak már problémái Brettanomyces fertőzésekkel vagy amelyek fahordós érlelésű borokat termelnek, megfontolandó a fahéjsav-észteráz negatív tejsavbaktérium kultúrákat használni, hogy egy lehetséges Brettanomyces fertőzés hatásait minimalizálni tudják. Továbbá, különösen kockázatos lenne a spontán almasavbontó baktérium flórára bízni az almasavbontást, nagy a valószínűsége, hogy legalább egy fahéjsav-észteráz pozitív törzs jelen lesz.

A Chr. Hansen fahéjsav-észteráz negatív törzsekei például használata javasolt a fahordós érlelésű borokhoz. Viniflora"R" CH16, CH11, CH35, 'Oenos 2.0' vagy NOVA"TM" törzsekkel való beoltás a megoldás lehet ilyen esetekben.
 

Almasavbontó baktérium meghatározása

James Osborn (Oregon State University, USA) legutóbbi eredményeire alapozva a Chr. Hansen minden egyes kereskedelmi forgalomba hozott törzséhez megadja a "fahéjsav-észteráz" profilját. A borászok ezen információk segítségével kiválaszthatják az általuk termelt borok típusához megfelelő malolaktikus kultúrát, amivel dolgozni szeretnének. Itt a "fahéjsav-észteráz" jellemző már, mint egy általános értékelési szempont jelenik meg a malolaktikus kultúrák szelektálása során. Például, az Oenos és a CINE"TM" törzsei fahéjsav-észteráz pozitívak, ezért ezek használata fahordóban nem érlelt borokhoz, fehéreknél az oxidáció megelőzéséhez vagy roséknál és vöröseknél a színstabilitás növeléséhez ajánlott. A NOVA"TM", CH16, CH11, CH35 vagy az OENOS 2.0 törzsek fahéjsav-észteráz negatívak, ajánlottak a fahordós érleléshez legyen szó fehér vagy vörösborokról.

 

A borban található hidroxifahéjsavak

A borok hidroxifahéjsavai és ezek Brettanomyces átali dekarboxilezése egy fontos kutatási témakör sok felmerülő kérdéssel. Például a kutatások mutatják, hogy a hidroxifahéjsavak a borok érése és tárolása során nem stabil vegyületek (Hernandez et al. 2006), felvetve a kérdést, hogy mi a szerepük a fahordóban érlelt borok esetében. Nem minden Brettanomyces élesztő törzs képes a hidroxifahéjsavat átalakítani etil-fenolokká (Schopp et al. 2013) és még nem teljesen értett miért termelnek egyes Brettanomyces törzsek etil-fenolokat (Lucy Joseph et al. 2013). Végül, a Brettanomyces törzsek képesek egy másik reakciófolyamatban is 4-etil-fenolt termelni, ahol a kiinduló prekurzor az etil-kumársav (Hixon et al. 2012), ezzel még komplexebbé téve ezt a témát, mint eredetileg gondoltuk volna.
 

Következtetések

Az Oregon State University (J. Osborne) új eredményei és a Chr. Hansen kutatásai rámutattak, hogy az Oenococcus oeni némely törzsei fahéjsav-észteráz aktivitással rendelkeznek, amelyek a borban természetesen megtalálható fahéjsav-észtereket képesek hidrolizálni hidroxifahéjsavakká. Ezek a hidroxifahéjsavak a nem fahordóban érlelt fehérboroknak (antioxidáns) és vörösboroknak (színstabilitás) előnyeire válhatnak, de a hordós érlelésű boroknál nem kívánatosak lehetnek, mert Brettanomyces fertőzés esetén, azok képesek illó fenolokká átalakítani az észteres kötéséből már felszabadított hidroxifahéjsavakat. Ezért ajánlatos elkerülni a spontán almasavbontást a hordós érlelésű boroknál (vad törzseknek lehet fahéjsav-észteráz aktivitása), és ismert, fahéjsav-észteráz negatív kereskedelmi törzzsel levezényelni a folyamatot, hogy az esetleges fertőzés esetén biztonságban legyünk.

A cikket köszönjük Szendei Gergőnek, a Szendei Wine tulajdonosának.