ABC wina Wino i nauka

Wino pod ciśnieniem, czyli odwrócona osmoza

08-06-2011

Tu się robi odwróconą osmozę | fot. Piotr Stopczyński

W poprzednim odcinku cyklu poświęconego kontrowersyjnym technikom winiarskim (Magazyn WINO 4/2007) pisałem o regulowaniu zawartości alkoholu w winie z wykorzystaniem siły odśrodkowej. Dziś opiszę technikę może nieco mniej brutalną, zastosowaną po raz pierwszy do odsalania wody morskiej, używaną również na dużą skalę do utylizacji ścieków i koncentrowania soków owocowych. W tych dziedzinach jej stosowanie nie budzi żadnych kontrowersji, natomiast w przypadku wina – owszem.

Z około tysiąca różnych substancji zawartych w winie najmniejszy rozmiar mają cząsteczki wody. Cząsteczki alkoholu są nieco większe, ale to wciąż mało w porównaniu z innymi składnikami wina, mającymi istotny wpływ na jego zapach i smak. Stąd pomysł, by wykorzystać różnice rozmiarów cząstek do regulowania składu wina.

Przepuszczanie wina przez odpowiednio selektywny filtr niewiele tu pomoże, gdyż większe cząstki natychmiast zatkałyby pory. Postępowanie musi być dużo bardziej finezyjne, opiera się na zjawisku dyfuzji, a więc w tym przypadku swobodnej wędrówki cząstek w roztworach.
Wyobraźmy sobie dwa naczynia połączone wspólną ścianą wykonaną z materiału posiadającego bardzo drobne pory, jednak odpowiednio duże, by cząstki wody i alkoholu etylowego mogły swobodnie przez nie przepływać. Jeśli jedno z naczyń wypełnimy czystą wodą, a do drugiego nalejemy roztwór wodny (lub, jak w przypadku wina, wodno-alkoholowy) substancji, której cząsteczki mają rozmiar większy niż pory w przegrodzie, jedynie cząstki wody i alkoholu będą mogły swobodnie wędrować przez przegrodę.

Ruch będzie dwukierunkowy, jednak reguły termodynamiki sprawią, że więcej cząsteczek będzie płynęło w kierunku roztworu, zmniejszając jego stężenie. Zjawisko to nazywamy osmozą. Otóż kierunek tej osmozy można odwrócić zwiększając ciśnienie w naczyniu zawierającym roztwór! Po odpowiednio dużym zwiększeniu ciśnienia ruch zacznie odbywać się głównie w drugą stronę, a więc ubywać będzie wody i alkoholu po stronie roztworu, a przybywać po przeciwnej stronie przegrody. Tak właśnie wygląda odwrócona osmoza.

Rzecz jasna nie można na tym poprzestać, przecież chodzi nam o pozbycie się z wina jedynie nadmiaru alkoholu. Woda powinna do wina wrócić. Najłatwiej wlać do skoncentrowanego roztworu czystą wodę w objętości równej ubytkowi. W wielu krajach prawo zakazuje dolewania do wina wody pochodzącej z obcych źródeł, zwykle jednak nie zakazuje wprost użycia wody otrzymanej poprzez oddestylowanie alkoholu z płynu oddzielonego wcześniej od tegoż wina. Powinno to wystarczyć, jeśli celem jest tylko niewielka korekta zawartości alkoholu. Problem jednak pozostaje, jeśli chcemy całkowicie usunąć alkohol, gdyż wówczas zwiększy się stężenie innych składników i może powstać konieczność poradzenia sobie z nadmierną kwasowością i zbyt dużą zawartością tanin w winie.

Koniec szaptalizacji?

Zmniejszanie zawartości alkoholu nie jest jedynym zastosowaniem metody odwróconej osmozy. Wykorzystanie membrany o jeszcze mniejszych rozmiarach porów może posłużyć do oddzielenia od wina pewnej ilości czystej wody, co zwiększy koncentrację innych składników, może więc być użyte do naprawienia win zbyt rozwodnionych, na przykład w następstwie deszczowej pogody podczas dojrzewania lub zbiorów. Oczywiście w takim przypadku lepiej koncentrować moszcz przed fermentacją: cząsteczki cukrów są bowiem kilkakrotnie większe niż cząsteczka alkoholu etylowego, można więc użyć membran o większych porach, nie tracąc przy tym cennych cząsteczek o małych rozmiarach powstających podczas fermentacji.

Zaproponowane ostatnio przez Komisję Europejską wprowadzenie całkowitego zakazu dosładzania moszczu przed fermentacją może zwiększyć popularność odwróconej osmozy wśród europejskich producentów wina.

Zimna stabilizacja

Stosowana często podczas przygotowywania wina do butelkowania tzw. zimna stabilizacja polega na silnym schłodzeniu wina w celu wytrącenia z niego soli kwasu winowego, by zapobiec późniejszemu samoistnemu wytrącaniu się ich w butelkach. By ułatwić ten proces, zaproponowano stosowanie najpierw odwróconej osmozy, by zwiększyć stężenie tych soli w winie, co znacznie ułatwia powstawanie ich kryształków w niskiej temperaturze. Oczywiście po ich wytrąceniu kryształków oddzielony od wina płyn jest na powrót z winem mieszany, by przywrócić początkową koncentrację pozostałych składników wina.

Produkcja win słodkich

Próbuje się wykorzystać odwróconą osmozę do produkcji win słodkich, poprzez duże zmniejszenie zawartości wody w moszczu przed fermentacją. Osiągane efekty nie są jednak zadowalające, a metoda ta nie zastąpi raczej tradycyjnych technik zwiększania koncentracji moszczu przez suszenie gron, wykorzystanie szlachetnej pleśni czy czekanie na pierwsze mrozy.

Problemy

Zawarte na początku artykułu stwierdzenie, że jedynie cząsteczki wody i alkoholu etylowego są małe, było nadmiernym uproszczeniem. Również niektóre estry, aldehydy, kwasy organiczne i inne związki mają cząsteczki o rozmiarach porównywalnych z alkoholem etylowym, zatem one też są usuwane z wina podczas procesu odwróconej osmozy. Pół biedy, jeśli pozbywamy się w ten sposób z wina składników w nadmiarze niepożądanych, jak choćby kwas octowy, aldehyd octowy czy aceton. Niestety również niektóre cenne składniki możemy przy tym utracić, tym bardziej, że z reguły są bardzo lotne i odparowując alkohol z płynu oddzielonego od wina również się ich pozbędziemy.

Pozostaje oczywiście problem bardziej filozoficzny: czy ten rodzaj ingerencji w wino nie niszczy jego naturalności, prawdziwości, czy jesteśmy w stanie go zaakceptować. Każdy z Czytelników sam musi na te pytania odpowiedzieć.
 

Tekst ukazał się w numerze 30 (6/2007)