Úvod / Informácie / Rastlinná výroba / Vinič a víno

Asimilovatelný dusík, důležitý parametr kvality hroznů

31-10-2013
doc. Ing. Pavel Pavloušek, Ph.D. | pavel.pavlousek@mendelu.cz

Nedostatky v kvalitě hroznů se velmi často zjistí teprve na základě kvality vína. Velmi často vinař narazí na senzorické nedostatky ve víně a hledá problém v technologii zpracování hroznů. Skutečný problém je však v kvalitě hroznů a tím pádem ve vinici. Vinohradníci se již velmi dobře naučili pracovat s obsahem kyselin a hodnotou pH moštu. Obsah asimilovatelného dusíku je proto dalším parametrem kvality, který si zaslouží pozornost.

Co je to asimilovatelný dusík?

V hroznech se vyskytují různé skupiny dusíkatých látek. Některé, jednoduché dusíkaté látky mohou velmi dobře využívat kvasinky a baktérie pro svoji výživu. Hlavní součástí asimilovatelného dusíku jsou sloučeniny obsahující amonné ionty a tzv. volné aminokyseliny. Volné aminokyseliny jsou takové, které mohou kvasinky využívat pro svoji potřebu. Patrně nejvýznamnější aminokyselinou je arginin. Dominantní aminokyselinou je také prolin, avšak ten nedokážou kvasinky v anaerobních podmínkách kvašení využívat pro svoji potřebu.

Aminokyseliny jsou stavební součástí bílkovin a vytváří větší řetězce aminokyselin. Díky této vlastnosti však nemohou kvasinky tyto složitější sloučeniny využívat.

V které části bobule se nachází sloučeniny podílející se na asimilovatelném dusíku?

Z pohledu obsahu asimilovatelného dusíku si je třeba uvědomit, ve kterých částech bobule se nachází určitý podíl sloučenin představujících asimilovatelný dusík. Nejvýznamnější zastoupení asimilovatelného dusíku se nachází v dužnině (60-65%), následovaná slupkou (20-30%) a semeny (10-15%).

Technologie zpracování hroznů má potom významný vliv na uvolnění sloučeniny tvořících asimilovatelný dusík z různých částí bobule. Je proto zcela zřetelné, že výraznější porušení bobule nebo macerace bobulí jsou zdrojem vyššího podílu asimilovatelného dusíku v moštu.

Problém nízkého obsahu asimilovatelného dusíku v moštu je proto nejvýraznější u bílých odrůd, kdy se velmi šetrným způsobem pracuje s bobulemi. Technologie zpracování bobulí před lisováním má významný vliv na obsah asimilovatelného dusíku. Nejnižší podíl asimilovatelného dusíku lze očekávat při lisování celých hroznů, následovaný odstopkováním bez výraznějšího poškození bobulí, mírným drcením bobulím, hrubším drcením bobulí a macerací bílých bobulí, kde již většinou nebývá problém s obsahem asimilovatelného dusíku.

V závislosti na délce macerace se mohou vyskytovat problémy také u modrých hroznů zpracovávaných na růžová vína. Zde je třeba říct, že kvalitní výživa kvasinek při výrobě růžových vín je velmi důležitá, protože pozitivně přispívá k výraznému "esterovému" aroma růžových vín.

Problém s nedostatkem asimilovatelného dusíku se většinou neobjevuje u modrých hroznů zpracovávaných na červená vína. Při maceraci totiž dochází k homogenizaci obsahu bobule a dokonalému uvolnění všech obsahových látek.

Jaké jsou senzorické příznaky nedostatku asimilovatelného dusíku?

Hlavní funkcí asimilovatelného dusíku je poskytnout výživu pro kvasinky a zabezpečit, aby došlo k přeměně cukrů, které jsou obsažené v moštu na alkohol.

Složení dusíkatých látek v moštu však může velmi výrazně ovlivnit také senzorické vlastnosti vína. Především aminokyseliny jsou velmi výraznými prekurzory "aromatických esterů" a dokážou velmi výrazně ovlivnit květinové a ovocné aromatické tóny ve vínech. Výrazně se proto podílí na výrazném aromatickém charakteru bílých a růžových vín.

Nízký nebo naopak vysoký obsah asimilovatelného dusíku, díky přidané výživě pro kvasinky, dokáže ovlivnit senzorický charakter vína negativně. Důsledkem je potom zvýšená tvorba vyšších alkoholů, které se dále nepřeměňují na příjemnější estery, zvýšená tvorba sirnatých sloučenin s typickými "sirkovými" tóny, vyšší tvorba těkavých kyselin. Důsledkem je také syndrom UTA, známý z německého vinařství 90-tých let 20. století, který rovněž velmi negativně ovlivňoval kvalitu bílých vín. Mladá vína se senzoricky chovala jako vína výrazně starší.

Právě tyto senzorické vlastností vín jsou hlavním důvodem, proč je potřeba se asimilovatelným dusíkem zabývat.

Co všechno potřebují kvasinky?

Neměl by však vzniknout dojem, že asimilovatelný dusík je hlavní důvodem, proč vznikají problémy při kvašení a dochází ke zpomalení a zastavení kvašení při vyšších obsazích zbytkového cukru.

Kvasinka potřebuje mnohem více než pouze asimilovatelný dusík. Pro činnost kvasinek je důležitý také kyslík. Na začátku kvašení mohou kvasinky využívat kyslík pro tvorbu sterolů, které představují faktory pro přežití kvasinek. Při ztrátě dynamiky kvašení je možné i provzdušnění kvasícího média i během kvašení. Velmi důležitá je také teplota kvašení, neboť vysoké teploty mohou stresovat kvasinky a tím tlumit jejich aktivitu. Velmi důležitou skupinou sloučenin, které mají zásadní význam pro optimální růst kvasinek a schopnost odolávat stresovým faktorů, jsou vitamíny. Také minerální látky mají významný vliv na fyziologii a vlastnosti kvasinek během procesu kvašení.

Pro výrobu kvalitních vín je proto velmi dobré zamyslet se nad použitou výživou a volit cesty komplexní výživy složené z organických i anorganických látek.

Jak se vyvíjí obsah dusíkatých látek během zrání hroznů?

Asimilovatelný dusík je tvořený anorganickou formou - amonné ionty a organickou formou - volné aminokyseliny. Během zrání hroznů podíl amonných iontů postupně klesá, zatímco podíl volných aminokyselin se postupně zvyšuje. Minerální dusík představovaný především amonnou formou (NH4) se postupně se zráním hroznů snižuje a v okamžiku sklizně hroznů představuje 5-10% z celkového dusíku v hroznech. Při sklizni hroznů je proto v moštu vyšší podíl organické formy - volných aminokyselin.

Graf 1: Změna obsahu asimilovatelného dusíku v moštech bílých odrůd révy vinné

Graf 1

Minimální hodnota asimilovatelného dusíku pro úspěšné kvašení moštů je 150 mg/l. Potřeba kvasinek na konkrétní množství asimilovatelného dusíku v hroznech se většinou řídí podle cukernatosti hroznů. Kvasinky potřebují takový podíl asimilovatelných dusíkatých látek, aby mohly přeměnit cukry na alkohol.

Tabulka 1: Potřeba asimilovatelného dusíku v závislosti na cukernatosti moštu

Cukernatost moštu (°NM)
Potřebný asimilovatelný dusík (mg/l)
21,0
200
22,0
225
23,0
250
24,0
275
25,0
300

Co ovlivňuje tvorbu asimilovatelného dusíku ve vinici?

Výrazně negativně ovlivňují obsah asimilovatelného dusíku stresové situace ve vinici. Hlavními negativními faktory je proto extrémně vysoká násada hroznů na keř (obrázek 1), která vede k předčasnému stárnutí listové plochy keře, opadu listů a tím také nižší tvorbě sloučenin představujících asimilovatelný dusík.

Obrázek 1

Obrázek 1: Stres způsobený vysokým výnosem

Stejně negativně může působit také extrémně nízké zatížení, které může vést k bujnému růstu letorostů a rostlina tak spotřebovává velký podíl asimilátů na růst a vývoj listové plochy keře, hroznů a tvorbu zásobních látek.

Velmi negativním faktorem je sucho. Sucho jednak negativně ovlivňuje vývoj listové plochy keře (obrázek 2), a zhoršuje také pohyblivost dusíkatých látek v půdě a příjem kořenovým systémem.

Obrázek 2

Obrázek 2: Stres způsobený suchem

Patrně nejvýznamnější je totiž závislost mezi způsobem ošetřování půdy ve vinici, hnojením a obsahem asimilovatelného dusíku v hroznech. Německé pokusy velmi často mluví o aplikaci vysokých dávek dusíkatých hnojiv (50-100 kg N/ha), jako prevenci před nízkým obsahem asimilovatelného dusíku. Touto cestou určitě žádný z našich vinařů jít nechce a je proto třeba hledat cesty přirozené a ekologické.

Je známou skutečností, že ozelenění vinice vytvářené ze 100% travními druhy je velmi významným konkurentem pro révu vinnou ve vztahu k vodě a dusíkatým látkám (obrázek 3).

Obrázek 3

Obrázek 3: Trávy odebírají vodu a dusík

Jedním z vhodných řešení při 100% "zatravnění" vinice je kapková závlaha (obrázek 4).

Obrázek 4

Obrázek 4: Řešením je kapková závlaha

"Zatravnění vinic" je často velmi dlouho na jednom místě bez zásahů do půdy. Využívá se pouze mulčování. Nedávno jsme se studenty vyrazili do vinice, kde je zatravněné meziřadí již asi 15 let bez rozrušení ozelenění nebo hloubkové kultivace. Těsně pod kořenovým systémem trav (15 cm), následovala velmi silně utužená půda. Takové podmínky jsou velmi nepříznivé pro růst kořenů a tím také příjem živin.

V této souvislosti se je proto třeba uvědomit, které rostliny jsou příznivé pro révu vinnou z pohledu hospodaření s dusíkem a začít s nimi postupně pracovat. Rostliny z čeledi bobovité (Fabaceae) jsou velmi vhodné pro ozelenění půdy, protože jsou schopné poutat vzdušný dusík a stimulují půdní organismy. Hlavním zdrojem dusíku v přírodě je atmosféra, která obsahuje asi 78% dusíku. Tato forma však není přímo využitelná rostlinami. Rostliny čeledi bobovité (Fabaceae) jsou schopné žít v symbióze s hlízkovými baktériemi rodu Rhizobium a tyto baktérie jsou schopné poutat vzdušný dusík.

Jedním z nejvýznamnějších "poutačů" vzdušného dusíku je jetel inkarnát (obrázek 5).

Obrázek 5

Obrázek 5: Červeně kvetoucí jetel inkarnát

Zejména ve vinicích, kde se vyskytují problémy s obsahem asimilovatelného dusíku, je vhodné využívat bylinné směsi s vysokým podílem jetelovin (obrázek 6).

Obrázek 6

Obrázek 6: Ozelenění s vysokým podílem jetelovin

Vhodná je jednoduchá směs složená z 2-4 druhů, kde je zabezpečeno, že všechny druhy kvalitně vzejdou. U bylinných směsí složených z velkého počtu různých rostlinných druhů se mohou vyskytovat problémy s rovnoměrným vzcházením. Často pak v meziřadí vzejde ten druh, který ne vždy úplně potřebujeme, a stane se dominantním. Problémem vzcházení jsou různé požadavky na vodu a také různé požadavky na hloubku výsevu směsi. Cesta práce s ozeleněním vinic a půdou se ukazuje jako velmi úspěšná.

Z pohledu obsahu asimilovatelného dusíku je také velice významný zdravotní stav hroznů. Napadení hroznů hnilobami (obrázek 7), může výrazným způsobem snižovat dusíkaté látky v hroznech.

Obrázek 7

Obrázek 7: Poškození hnilobami vede k nižšímu obsahu asimilovatelného dusíku

V tomto krátkém přehledu jsem chtěl nabídnout všechny nejzákladnější aspekty, které se podílí na tvorbě asimilovatelného dusíku v bobulích a podpořit zájem o analýzu tohoto kvalitativního parametru před sklizní hroznů.

Vystavené 31.10.2013