Od cukru winogronowego do alkoholu w winie: sensoryczny wpływ alkoholu na wino

Jakość winogron, a także jakość wina, smak, stabilność i cechy sensoryczne zależą od zawartości i składu kilku różnych grup związków pochodzących z winogron. Jedną z tych grup związków są cukry, a co za tym idzie, oznaczana ilościowo zawartość alkoholu w winach po fermentacji alkoholowej. Podczas dojrzewania winogron, sacharoza transportowana z liści gromadzi się w wakuolach jagód w postaci glukozy i fruktozy. Zawartość alkoholu winnego nadal stanowi wyzwanie w enologii, ponieważ jest to również badanie roli czynników chemosensorycznych w spożyciu alkoholu i preferencjach konsumentów. W ostatnich latach nastąpiło kilka postępów technicznych i naukowych, takich jak identyfikacja receptorów i innych ważnych cząsteczek zaangażowanych w mechanizmy transdukcji smaku. Ponadto, konsumenci wiedzą, że wina o wysokiej zawartości alkoholu mogą powodować zaburzenia równowagi smakowej, wpływając na percepcję sensoryczną wina, prowadząc do niezrównoważonych win. Dlatego celem niniejszego przeglądu jest poszerzenie wiedzy na temat składu cukru z winogron, percepcji alkoholu na poziomie sensorycznym, a także kilku praktyk technologicznych, które można zastosować w celu zmniejszenia zawartości alkoholu w winie.

Skład cukru w ​​jagodach odgrywa kluczową rolę w jakości wina, ponieważ decyduje o zawartości alkoholu w winie. Skład i stężenie cukru z owoców winogron zmienia się podczas dojrzewania winogron i może na nie wpływać wiele czynników, takich jak środowisko i zarządzanie uprawą winorośli.

Alkohol jest najpowszechniejszym związkiem lotnym w winie i może modyfikować zarówno percepcję sensoryczną atrybutów aromatycznych, jak i wykrywanie związków lotnych. Dlatego też alkohol jest ważny dla odczuć zmysłowych wina, ale także poprzez ich interakcję z innymi składnikami wina, takimi jak aromaty  i garbniki, wpływając również na lepkość i konsystencję wina  oraz nasze postrzeganie cierpkości, kwaśności, słodycz, aromat i smak .

W ostatnich latach zawartość alkoholu w winach ma tendencję do wzrostu, ze względu na różne czynniki. Jednym z nich jest potencjalny wzrost cukru w ​​moszczach, przypisywany prawdopodobnej zmianie klimatu . Jednocześnie jednak duża liczba konsumentów z kilku krajów, zwłaszcza z Europy, domaga się większej ilości napojów o obniżonej zawartości alkoholu (9–13% v/v) ze względów zdrowotnych i społecznych ( np. kary drogowe) . Rosnące poziomy alkoholu w winie można rozwiązać za pomocą technik usuwania lub obniżania zawartości alkoholu w winie. Jednak ważne jest, aby znać ograniczenia tych technik w odniesieniu do cech sensorycznych wina, a także dostarczać informacji związanych z jakością wina i akceptacją tych win przez konsumentów.

Odczucie w ustach i konsystencja są głównymi wyznacznikami preferencji konsumentów do żywności, w tym napojów. Lepkość, gęstość i napięcie powierzchniowe to podstawowe właściwości reologiczne, które wpływają na odczucie w ustach płynnych produktów spożywczych, takich jak wino. Modyfikują także inne właściwości sensoryczne, takie jak słoność, słodycz, gorycz, smak i cierpkość. Ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób i gdzie powstają interakcje, ponieważ mają one wpływ na postrzeganie smaku i kluczowy profil sensoryczny produktów spożywczych. Istnieją fizyczne interakcje między składnikami matrycy żywności lub napoju wpływające na uwalnianie substancji lotnych  i/lub lepkość oraz multimodalne interakcje wynikające z poznawczej lub psychologicznej integracji anatomicznie niezależnych systemów czuciowych .

Lepkość fizyczna, gęstość i granica plastyczności zostały również wykorzystane do uzyskania bardziej wszechstronnego profilu właściwości reologicznych płynów . Stwierdzono, że stężenie alkoholu w białym winie jest silnie skorelowane z postrzeganą intensywnością oraz fizycznymi pomiarami lepkości i gęstości, natomiast postrzegane maksima lepkości i postrzeganej gęstości najlepiej opisują odpowiednio modele kwadratowe i sześcienne. Maksima intensywności dla lepkości i gęstości wystąpiły odpowiednio przy 10% (v/v) i 12% (v/v) stężeniu alkoholu białego wina, chociaż wina białe miały od 7% (v/v) do 14% (v/v) alkoholu stężenia nie były statystycznie zróżnicowane dla żadnej z cech (postrzeganej lepkości i gęstości). Na przykład alkohol jest powszechnie wykorzystywany do komponowania różnych napojów i wódek smakowych. Na przykład w 2008 roku firma Finland Vodka Company odnotowała 30% wzrost sprzedaży wódek smakowych, które zawierają ekstrakty i esencje ziołowe, destylaty roślinne, owoce i ich soki oraz aromaty lotne. Celem niniejszego przeglądu jest zatem przyczynienie się do pogłębienia wiedzy na temat składu cukier gronowy, w tym czynników wpływających na ich akumulację podczas dojrzewania winogron, percepcji alkoholu na poziomie sensorycznym, a także praktycznej technologicznej redukcji zawartości alkoholu w winie.

2. Kompozycja jagód winogron — cukier gronowy

Kumulacja cukru w ​​owocach winogron to ważne zjawisko, które ma duży wpływ na zawartość alkoholu w winie. Ponadto w jagodach cukier całkowity jest również ważnym czynnikiem jakości owoców w winogronach stołowych. Dominującymi cukrami obecnymi w winogronach są glukoza i fruktoza, a jedynie śladowa zawartość sacharozy w winogronach większości odmian. Tylko kilka odmian o wysokiej zawartości sacharozy jest wykrywanych w Vitis rotundifolia i mieszańcach między Vitis labrusca i Vitis vinifera . Shiraishi i in. zidentyfikowali dwa rodzaje winogron na podstawie składu cukru: akumulatory heksozowe, dla których stosunek glukoza/(fruktoza + sacharoza) wynosił >0,8 oraz akumulatory sacharozy, dla których stosunek ten wynosił <0,8. Według Dai i in, większość odmian Vitis vinifera ma stosunek glukozy/fruktozy równy 1 w okresie dojrzałości, podczas gdy ten stosunek waha się od 0,47 do 1,12 u gatunków dzikich. Ponadto tylko kilka gatunków ( Vitis champinii i Vitis doaniana ) gromadzi więcej glukozy niż fruktozy. Liu i in.  przeanalizowali stężenie cukru w ​​98 różnych odmianach winogron i doszli do wniosku, że glukoza i fruktoza były dominującymi cukrami w winogronach w zakresie odpowiednio od 45,86 do 122,89 mg/ml i od 47,64 do 131,04 mg/ml. Dodatkowo sacharoza była obecna w śladowych ilościach w większości badanych odmian (z wyjątkiem dwóch odmian mieszańców Vitis labrusca i Vitis vinifera , które zawierały duże ilości sacharozy).

Akumulacja cukru w ​​postaci glukozy i fruktozy w ośrodku komórkowym, szczególnie w wakuolach, jest jedną z głównych cech procesu dojrzewania owoców winogron i jest głównym czynnikiem komercyjnym dla plantatorów winogron, winiarzy i suszonych winogron producent. Zatem zawartość cukru jest wskaźnikiem często używanym do oceny dojrzałości i oznaczenia zbiorów. Co więcej, ponieważ większość cukru jest fermentowana do alkoholu podczas procesu produkcji wina, pomiar zawartości cukru, tzw. „masy moszczu”, pozwala na kontrolę zawartości alkoholu w winie.

3. Gromadzenie się cukru podczas dojrzewania winogron

Podczas gromadzenia się cukru z jagód winogronowych, sacharoza jest produkowana w liściach przez fotosyntetyczną asymilację węgla i jest transportowana do jagód we łyku . Sacharoza jest ładowana do łyka za pomocą mechanizmu symplastycznego lub apoplastycznego. Obecność etapu apoplastycznego wymaga zaangażowania zlokalizowanych w błonie białek transportujących cukier gronowy („transportery heksozowe), pośredniczących w wychodzeniu sacharozy z łyka oraz wychwytywaniu i rozdzielaniu cukrów przez błonę plazmatyczną i tonoplast mięsa komórki.

W pierwszej fazie wzrostu jagód większość cukru importowanego do owoców jest metabolizowana, a winogrona zawierają stosunkowo niski poziom cukrów. Jednak w Veraison cukrem Akumulacja zaczyna się i importowane sacharoza przekształca się heksozy, które są przechowywane w wakuoli. Winogrona gromadzą glukozę i fruktozę w równych ilościach we względnie stałym tempie podczas dojrzewania. Według kilku autorów , masowa akumulacja glukozy i fruktozy w wakuolach komórek mezokarpia występuje po véraisona dwadzieścia dni po tym okresie zawartość heksozy w jagodzie winogronowym jest bliska 1 M, przy stosunku glukoza/fruktoza równym 1. Ponieważ sacharoza jest głównym cukrem, który ulega translokacji w winorośli, szybkie nagromadzenie heksoz charakteryzujące dojrzewający moszcz angażować aktywność inwertaz. Ich ekspresja jest wysoka we wczesnych stadiach rozwoju jagód, ale znacznie spada, gdy zaczyna się akumulacja heksozy. Ponadto Hawker [ 33 ] odkrył, że aktywność enzymu inwertazy w jagodach sułtanki wzrosła natychmiast po kwitnieniu i że aktywność ta osiągnęła szczyt 6–7 tygodni później, w véraison., kiedy rozpoczęła się szybka akumulacja heksoz. Według tego samego autora, innym enzymem, który może być zaangażowany w rozkład sacharozy jest syntaza sacharozy, która również wzrasta podczas véraison , ale ich maksymalna aktywność jest niska w porównaniu z poziomem aktywności inwertazy (200–300 razy mniej). Inwertazy katalizują hydrolizę sacharozy dostarczanej przez kompleks przewodzący łyko do glukozy i fruktozy. Różne izoformy inwertazy zlokalizowane są w ścianie komórkowej, cytoplazmie i wakuoli. Hydroliza sacharozy przez inwertazę ściany komórkowej może promować rozładowanie, zapobiegając jej odzyskaniu przez łyko i utrzymując gradient stężenia sacharozy.

4. Czynniki wpływające na akumulację i poziom cukru w ​​owocach winogron

Akumulacja cukru w ​​jagodach jest regulowana przez złożone mechanizmy. Na przykład ekspresja genów transporterów disacharydów (DST) i genów transporterów monosacharydów (MST), białek transportujących cukier, które pośredniczą w wychodzeniu sacharozy z łyka i wychwytywaniu cukrów przez błonę plazmatyczną i tonoplast komórek ciała, może być wpływ różnych parametrów, w tym stan światła, wody i jonów, rany, ataki grzybicze i bakteryjne oraz hormony. Według kilku autorów [ 24 , 37] skład cukru zależy głównie od genotypu, a na stężenie cukru silnie wpływa kilka czynników, takich jak środowisko i zarządzanie kulturą. Na przykład nawadnianie ma zmienny wpływ na akumulację cukru w ​​owocach winogron. Tak więc, zgodnie z kilkoma badaniami, istnieje zróżnicowanie stężenia cukru (wzrost, spadek lub brak zmian) w wyniku praktyki nawadniania. Esteban i in. przeanalizowali wpływ dostępności wody na plon i skład moszczu Vitis viniferaL. cv. Winogrona Tempranillo w okresie trzech lat i stwierdził, że całkowita rozpuszczalna substancja stała oraz stężenie glukozy i fruktozy były znacznie wyższe w winoroślach nawadnianych niż w winoroślach nienawadnianych, głównie pod koniec dojrzewania. Z drugiej strony Intrigliolo i in.  uważają, że wpływ nawadniania na skład moszczu i wina w dużej mierze zależy od charakterystyki klimatycznej każdego roku, a mianowicie od różnych ilości opadów i poziomów upraw.

Dla kilku badaczy  temperatura jest ważnym czynnikiem środowiskowym, który wpływa na akumulację cukru gronowego. Dla temperatur powyżej 25 °C fotosynteza netto zmniejsza się nawet przy stałej ekspozycji na słońce. Ponadto w przypadku temperatur powyżej 30 °C kilku autorów donosiło o zmniejszeniu wielkości i masy jagód, a procesy metaboliczne i akumulacja cukru mogą całkowicie ustać. Jednak, chociaż wysokie temperatury przyspieszają dojrzewanie winogron, według Coombe wpływ temperatury na akumulację cukru końcowego jest stosunkowo niewielki. Wyższe temperatury (30 °C) mogą prowadzić do wyższych stężeń zawieszonych ciał stałych, ale poziomy Brixa wyższe niż 24–25 Brix (238,2 g/l cukru do 249,7 g/l cukru; 14,15% (v/v) szacowany alkohol do 14,84 % (v/v) szacowanego alkoholu) prawdopodobnie nie wynika z fotosyntezy i transportu cukru z liści i drewna, ale z koncentracji przez parowanie. W ostatnich latach zawartość alkoholu w winach wzrastała z powodu różnych czynników. Jednym z nich jest wzrost cukru w ​​winogronach i moszczu, przypisywany zmianom klimatycznym. Jednak według], niezwykle wysokie stężenia cukru osiągane dzisiaj podczas zbiorów, zwłaszcza w ciepłym klimacie, mogą być raczej związane z chęcią optymalizacji dojrzałości technicznej lub polifenolowej i/lub aromatycznej. Wreszcie umiarkowany niedobór wody, promieniowanie UV-B i niskie temperatury (poniżej 30°C) mają pozytywny wpływ na dojrzewanie winogron poprzez zwiększenie zawartości cukru w ​​winogronach. Duchêne i Schneider  wykazali, że w ciągu ostatnich 30 lat szacowany poziom alkoholu w winogronach Riesling w Alzacji wzrósł o 2,5% (v/v) z powodu cieplejszych okresów dojrzewania i wcześniejszej fenologii. Dodatkowo Godden i Gishen  zaobserwowano w winach australijskich wzrost zawartości alkoholu z 12,3% (v/v) do 13,9% (v/v) dla win czerwonych oraz z 12,2% (v/v) do 13,2% (v/v) dla win białych , w latach 1984–2004.

5. Psychofizjologia postrzegania alkoholu

Smak silnie wpływa na przyjmowanie pokarmów , w tym spożywanie alkoholu. Alkohol aktywuje receptory węchowe, smakowe i chemestetyczne, a każda modalność jest przenoszona centralnie przez różne nerwy; te bodźce wpływają na percepcję wywołaną przez alkohol. Chemeteza jest definiowana jako wrażliwość chemiczna skóry i błon śluzowych. Doznania chemiczne powstają, gdy związki chemiczne aktywują receptory związane z innymi zmysłami, które pośredniczą w bólu, dotyku i percepcji termicznej. Przykłady odczuć chemestetycznych obejmują podrażnienie przypominające oparzenie papryczki chili, chłód mentolu w płynach do płukania ust i miejscowych kremach przeciwbólowych, kłucie lub mrowienie karbonatyzacji w nosie i ustach oraz wywoływanie łez w cebuli. Doustnemu spożywaniu alkoholu przez ludzi towarzyszy chemosensoryczna percepcja smaku, która odgrywa ważną rolę w jego akceptacji lub odrzuceniu.

Jak donosi Allen i in, ludzie postrzegają alkohol jako połączenie zapachów słodkich i gorzkich oraz podrażnienia jamy ustnej (uczucie pieczenia). Jednak kilku badaczy, takich jak Lanier i in. odkryli, że niektórzy ludzie opisują doświadczenia większej goryczy i mniej słodyczy podczas picia alkoholu, co bezpośrednio wiąże się z odziedziczonymi przez nich genami, a indywidualne różnice w goryczy i słodyczy są predyktorami upodobania i spożycia alkoholu u młodych dorosłych. Ponadto postrzeganie goryczy i słodyczy zmienia się również w zależności od stężenia alkoholu.

Wiele badań powiązało zmienność genów receptora gorzkiego TAS2R (receptor smaku, typu 2) ze spożyciem alkoholu. Zidentyfikowano ważny gen przyczyniający się do percepcji PTC (zdolność odczuwania goryczy fenylotiokarbamidu). Gen (TAS2R38 – receptor smaku, typ 2, członek 38), zlokalizowany na chromosomie 7q36, należy do rodziny receptorów gorzkiego smaku. Istnieją dwie powszechne formy molekularne (prolina-alanina-walina (PAV) i alanina-walina-izoleucyna (AVI)) tego receptora, zdefiniowane przez trzy polimorfizmy nukleotydów, które skutkują trzema podstawieniami aminokwasów: Pro49Ala, Ala262Val i Val296Ile. Duffy i in. [ 67] donosi, że haplotypy TAS2R38 są związane ze spożyciem alkoholu, z homozygotami AVI, które odczuwają mniej goryczy z powodu gorzkiego związku propylotiouracylu (6- n- propylotiouracyl (PROP) jest lekiem pochodnym tiouracylu, stosowanym w leczeniu nadczynności tarczycy, w tym choroby Gravesa, przez zmniejszenie ilości hormonu tarczycy wytwarzanego przez tarczycę) spożywanie znacznie większej ilości napojów alkoholowych niż heterozygoty czy homozygoty PAV. Niedawno Dotson i in. [ 68 ] donosili o związku między polimorfizmami TAS2R38 i TAS2R13 a spożyciem alkoholu uzyskanym w teście identyfikacji zaburzeń związanych z używaniem alkoholu (AUDIT) u pacjentów z rakiem głowy i szyi.

Poza gorzkimi i słodkimi doznaniami, jak wspomnieliśmy wcześniej, alkohol powoduje również podrażnienie, potocznie określane jako pieczenie lub kłucie. Uczucie pieczenia w jamie ustnej jest częściowo spowodowane aktywacją receptora przejściowego potencjału waniloidowego 1 (TRPV1), który jest aktywowany przez szkodliwe ciepło, kapsaicynę i alkohol nawet w stosunkowo niskich stężeniach (0,1% do 3). % v/v) [ 71 ]. Kiedy gen TRPV1 jest nokautowany u myszy, nokauty mają większą preferencję do alkoholu i spożywają więcej niż myszy typu dzikiego. Łącznie dane te sugerują, że receptor TRPV1 prawdopodobnie odgrywa rolę w percepcji i akceptowalności alkoholu.

Wiele czynników wpływa na rolę, jaką smak alkoholu odgrywa w kształtowaniu się preferencji i wzorców konsumpcji alkoholu. Czynniki te obejmują aktywację chemoreceptorów obwodowych przez alkohol; centralne mechanizmy pośredniczące w hedonicznych reakcjach na smak alkoholu ; poznane powiązania cech sensorycznych alkoholu i jego skutków po trawieniu oraz wczesnej poporodowej ekspozycji na smak alkoholu; oraz genetycznie uwarunkowana zmienność osobnicza w chemosensacji. Badanie roli czynników chemosensorycznych w spożyciu i preferencjach alkoholu jest szczególnie interesujące, ponieważ w ostatniej dekadzie nastąpił znaczny postęp techniczny i naukowy, który obejmuje identyfikację receptorów i innych kluczowych cząsteczek zaangażowanych w mechanizmy transdukcji węchu. , podrażnienie chemosensoryczne i smak.

6. Wpływ etanolu na organizm i inne cechy sensoryczne win

Terminy „ciało” i „pełnia” są atrybutami wina często używanymi do opisania wrażenia w ustach zarówno czerwonych, jak i białych win stołowych. Wina są regularnie klasyfikowane jako lekkie, średnie lub pełne. Przypuszczalnie wina o różnym stylu przemawiają do różnych segmentów rynku i są spożywane w różnych kontekstach społecznych i kulinarnych. Jednak pomimo jego powszechnego stosowania i stosowania, wydaje się, że w branży wina brakuje powszechnego zrozumienia, jakie aspekty sensoryczne przyczyniają się do konsystencji wina. Co najważniejsze, wydaje się, że nie ma uzgodnionego stanowiska co do warunków koniecznych dla „pełności” wina lub innych napojów alkoholowych. Mimo pozornego braku zgody co do tego, co składa się na ciało w winie, Gawel wykazali, że doświadczeni degustatorzy wina, po rozległym szkoleniu praktycznym, mieli równoważne rozumienie „ciała” w winach białych i uważali, że cecha ta jest ważna przy rozróżnianiu win. Od dawna spekulowano, że alkohol silnie przyczynia się do pełni podniebienia w białym winie. Pickering i in. jako pierwsi formalnie przetestowali to założenie. Odkryli, że postrzegana gęstość wina bezalkoholowego generalnie wzrastała wraz ze wzrostem alkoholu w zakresie 14% (v/v), podczas gdy jego postrzegana lepkość była najwyższa przy 10% (v/v) etanolu. Późniejsza praca przy użyciu modelowych roztworów wina wykazały pozytywny monotoniczny wpływ zawartości alkoholu zarówno na postrzeganą lepkość, jak i gęstość w tym samym zakresie alkoholu, co dodatkowo potwierdza istnienie pozytywnego związku między zawartością alkoholu a pełnią w białym winie.

Udział etanolu we właściwościach sensorycznych wina wykracza poza możliwości zwiększenia pełności. Etanol wpływa na stężenie w przestrzeni nad zawartością wielu substancji lotnych wina, a także przyczynia się do słodyczy. Ponadto, ciepło na podniebieniu wywołane etanolem i odczuwana lepkość mogą pośrednio wpływać zarówno na percepcję zapachu, jak i smaku. Co więcej, według pracy Joshiego i Sandhu wyniki oceny sensorycznej różnych wermutów przygotowanych z różnymi stężeniami etanolu, zawartością cukru i ekstraktem z przypraw wykazały istotne różnice dla różnych parametrów jakości sensorycznej. Uzyskane dane ujawniły, że pod względem koloru i wyglądu 12% (obj./obj.) i 15% (obj./obj.) alkoholu z 2,5% (wag./obj.) ekstraktu z przypraw uzyskały lepsze wyniki, ale pod względem aromatu praktycznie wszystkie zabiegi były porównywalne. Jednak w ogólnej kwasowości wermut z 18% (v/v) etanolu uzyskał niższy wynik niż te z 12% (v/v) i 15% (v/v). W goryczce i cierpkości wermuty wszystkich zabiegów były porównywalne. W ogólnej jakości wermut jabłkowy z 15% (v/v) etanolu, 2,5% (w/v) ekstraktu z przypraw i 4% (v/v) zawartości cukru uzyskał najwyższą ocenę. Tak więc na goryczkę, cierpkość i całkowitą kwasowość wpływa stężenie wermutu alkoholowego. Jednak dla Noble, wyższe stężenia alkoholu w winach przyczyniają się do zwiększenia intensywności goryczki, ale nie mają wpływu na odczuwanie cierpkości.

7. Praktyczne rozwiązania technologiczne w celu zmniejszenia zawartości alkoholu w winie i ich wpływu na sensorykę

Fermentację alkoholową przeprowadzają drożdże i niektóre rodzaje bakterii. Te mikroorganizmy przekształcają cukry z jagód w alkohol etylowy i dwutlenek węgla. Fermentacja alkoholowa rozpoczyna się po dostaniu się glukozy do komórki drożdży ( Saccharomyces cerevisiae ). Glukoza jest rozkładana na kwas pirogronowy, który jest następnie przekształcany w dwutlenek węgla, etanol i energię dla komórki. Ludzie wykorzystali ten proces do produkcji wina, chleba i piwa.

W dzisiejszych czasach rynek docenił wina czerwone o pełnym ciele o intensywnych i złożonych profilach smakowych, produkowane z winogron o odpowiedniej dojrzałości fenolowej, optymalnej równowadze smakowej i niższej kwasowości [ 91 , 92 , 93 , 94 , 95 ], ale sok z takich winogron zawiera również wysoką zawartość cukru i w konsekwencji prowadzi do win o wysokiej zawartości alkoholu (14%–16%, v/v) [ 91 , 96 ]. Smak alkoholu w pobliżu lub powyżej tego progu jest opisywany jako gorzki lub słodki i/lub kwaśny. Niemniej w ostatnich latach istnieje zapotrzebowanie konsumentów na wina o niższej zawartości alkoholu (9%–13%, v/v), które pozornie są zdrowsze, ponieważ zmieniają się postawy konsumentów. Ponadto konsumenci dostrzegają również, że wysoki poziom alkoholu wpływa na percepcję sensoryczną wina, prowadząc do niezrównoważonych win. Z drugiej strony wina wyprodukowane z winogron o wysokim poziomie cukru będą prawdopodobnie wykazywać niską kwasowość i słabe nuty aromatyczne. Wina te mogą być postrzegane jako bardziej gorące na podniebieniu, a lotność i percepcja sensoryczna innych związków lotnych wpływa na progi wykrywalności. Ponadto w niektórych krajach winiarze muszą płacić podatki, gdy zawartość alkoholu w winie przekracza 14,5% (v/v), zwiększając w ten sposób końcową cenę wina .

Wina o wyższym poziomie alkoholu zmieniły swój profil sensoryczny wina, częściowo poprzez zmniejszenie lotności związków zapachowych wina, ponieważ do pewnego poziomu alkoholu zaobserwowano spadek aromatów owocowych, ponieważ wiele z tych win uważano za niezrównoważone i zdominowane przez atrybuty związane z alkoholem.. Według tych autorów, gdy w mieszaninie nie ma alkoholu, zapach jest silny; jednak intensywność zapachu zmniejsza się wraz z nie odczuwaną już zawartością alkoholu w mieszaninie na poziomie 14,5% (obj./obj.). Również inni autorzy  zaobserwowali , że intensywność goryczy była większa, gdy zawartość alkoholu wzrastała, a cierpkość zmniejszała się liniowo wraz ze wzrostem zawartości alkoholu. Jednak Noble wykazał również, że wyższe stężenia alkoholu zwiększają intensywność goryczy w winach, ale nie zaobserwował wpływu na odczuwanie cierpkości. Według autora, osoby z wysokimi szybkościami wydzielania śliny wcześniej odczuwały maksymalną intensywność i zgłaszały krótszy czas trwania zarówno goryczy, jak i cierpkości niż oceniający o niskim przepływie. Mimo końcowej jakości i akceptacji win, moszcze o wysokiej zawartości cukru zwykle wykazują dodatkowe problemy enologiczne, takie jak trudności w przeprowadzeniu fermentacji alkoholowej, z fermentacją powolną, a nawet zatrzymanie fermentacji. Fakt ten rodzi nowe problemy związane z niestabilnością mikrobiologiczną win o wysokim poziomie cukrów resztkowych. Wychodząc naprzeciw zapotrzebowaniu konsumentów na wina o niższej zawartości alkoholu, winiarze poszukują strategii technologicznych mających na celu obniżenie zawartości alkoholu w winie. Istnieją pewne procedury techniczne mające na celu zmniejszenie zawartości alkoholu, które można przeprowadzić albo poprzez zmniejszenie stężenia cukru obecnego w winogronach, albo przez usunięcie alkoholu z wina.

Redukcja cukru gronowego polega na zbiorze winogron na wcześniejszym etapie dojrzewania. Jednak skład i jakość wina uległy zmianie ze względu na mniejszą intensywność aromatów i intensywność koloru oraz zwiększoną kwasowość.

Podczas fermentacji alkoholowej zaproponowano ostatnio oddychanie cukrów przez drożdże inne niż Saccharomyces w celu obniżenia zawartości alkoholu w winie. Rozwój przemysłowych procesów fermentacji opartych na takim podejściu wymaga identyfikacji szczepów drożdży zdolnych do wzrostu i oddychania w stosunkowo surowych warunkach występujących w moszczu gronowym. W pracy wykonanej przez Quirós, cechy fizjologiczne niektórych szczepów drożdży Metschnikowia pulcherrima i Kluyveromyces, które stanowią główną część mikroflory zdrowych, dojrzałych winogron i wiadomo, że dominują na początkowych etapach fermentacji wina sugerują, że są one odpowiednie do obniżania wydajności alkoholu przez oddychanie. Chociaż stężenie tlenu cząsteczkowego podczas fermentacji jest szczególnie niskie, głównie z powodu uwalniania dwutlenku węgla, kilka praktyk stosowanych podczas pierwszych etapów produkcji wina, takich jak przepompowywanie, usuwanie lub makrooksygenacja, może zwiększyć stężenie tlenu. Te lub doraźne praktyki natleniania umożliwiłyby częściowe oddychanie cukrów winogronowych przez odpowiednie szczepy drożdży. Jednak w regularnej fermentacji S. cerevisiae zwykle dominuje w fermentacji, co jest nieco trudną praktyką i gorszymi wynikami.

Do wykorzystania szczepów S. cerevisiae w redukcji alkoholu zastosowano różne techniki, takie jak ekspresja NADH-zależnej dehydrogenazy mleczanowej lub bakteryjnej oksydazy NADH w drożdżach. Chociaż obie techniki zmniejszyły produkcję alkoholu, jakość wina została zepsuta z powodu szkodliwych produktów ubocznych, takich jak kwas mlekowy, aldehyd octowy i niektóre utlenione związki. Podejścia niemodyfikowane genetycznie (niemodyfikowane genetycznie), takie jak inżynieria ewolucyjna, były praktykowane dzięki ewolucji adaptacyjnej. Ewolucję adaptacyjną można zastosować poprzez przekierowanie węgli w kierunku szlaku pentozofosforanowego (PP), prowadzącego do mniejszej dostępności węgli do produkcji etanolu poprzez eliminację węgli w postaci dwutlenku węgla i zmniejszenie produkcji octanu oraz zwiększone tworzenie estrów. Innym podejściem są ewolucyjnie modyfikowane drożdże z cukrami skierowanymi do glicerolu i 2,3-butanodiolu. Według Tilloya i in. te zmodyfikowane drożdże mają zdolność zmniejszania zawartości alkoholu w winie o 0,5% do 1% (v/v).

Możliwe jest również zmniejszenie zawartości cukru w ​​moszczach w celu uzyskania win z nieznaczną redukcją alkoholu poprzez zastosowanie kilku technologii, a mianowicie nanofiltracji. Tak więc, według García-Martín et al. redukcja cukru w ​​moszczu przy użyciu technologii nanofiltracji skutkowała zadowalającą redukcją alkoholu w powstałym winie, ale z niewielką utratą koloru i aromatu.

Opracowano również kilka technologii membranowych do usuwania alkoholu z wina w winnicy. Podobno pozwalają one na zmniejszenie zawartości alkoholu w łagodnych warunkach, aby zachować właściwości sensoryczne oryginalnego wina. Membrany półprzepuszczalne, za pomocą których można oddzielić alkohol od wina, są dostępne od lat 70. Zaletą technologii membranowych (nanofiltracja, kontaktor membranowy, odwrócona osmoza i inne techniki membranowe) jest niski koszt operacji oraz zaleta pracy w niskich do umiarkowanych temperaturach, ograniczona negatywnym wpływem na reakcje chemiczne lub degradację aromatu wina. Procedura ta będzie stosowana do redukcji jedynie 1% lub 2% (v/v) zawartości alkoholu w celu uzyskania bardziej zbilansowanych win o pełnym potencjale aromatycznym i dojrzałości fenolowej, zgodnie z rozporządzeniem europejskim (WE Rozp. 606/2009)  zmniejszenie rzeczywistej objętościowej zawartości alkoholu nie może być większe niż 2% (v/v), ale ostatnio limit ten został zmieniony. Tym samym zgodnie z Rozporządzeniem Komisji (UE) N 144/2013 [ 110 ] zawartość alkoholu może zostać obniżona maksymalnie o 20% (v/v), OIV-ECO 433-2012 [ 111 ]. Techniki rozdzielania, które można stosować w celu zmniejszenia zawartości alkoholu zgodnie z OIV (Rezolucja OIV-Oeno 394A-2012) to: częściowe odparowywanie próżniowe, techniki membranowe i destylacja. Spośród nich najczęściej stosowane w winnicach są wirująca kolumna stożkowa i system odwróconej osmozy do produkcji win o niższej zawartości alkoholu lub do regulacji zawartości etanolu . Odwrócona osmoza to proces separacji membranowej, który jest prawdopodobnie najskuteczniej stosowaną procedurą częściowej dealkoholizacji. Wyniki pokazały, że ta technika ma tę zaletę, że ma minimalny negatywny wpływ na smak wina, poprzez modyfikację tylko zawartości alkoholu w winie, podczas gdy inne parametry pozostają niezmienione, ponieważ jest wykonywana w niskiej temperaturze. Odwrócona osmoza może być techniką poprawy równowagi wina w regionach, w których wina mogą osiągnąć wysoką zawartość alkoholu. Jednak ten proces redukcji alkoholu w winie może również negatywnie wpłynąć na jakość sensoryczną wina, prowadząc w najgorszych przypadkach do nieakceptowalności wina, poprzez zmianę złożonej równowagi między związkami organicznymi odpowiedzialnymi za smak wina, zapach i odczucie w ustach. Obserwowane modyfikacje cech sensorycznych wina o obniżonej zawartości alkoholu mogą wynikać ze zmniejszenia zawartości alkoholu, który odgrywa ważną rolę w smaku wina , odczuciu w ustach  i właściwościach zapachowych wina ; oraz w stratach związków lotnych i polifenolowych podczas procesu redukcji alkoholu. Usunięcie alkoholu z wina zmniejszyło aromaty owocowe oraz wzmocniło aromaty wegetatywne i spocone w winach białych . Według Kinga i Heymanna  zmniejszenie zawartości alkoholu w dębowym białym winie za pomocą technologii wirującego stożka ma minimalny wpływ na skład sensoryczny i preferencje konsumentów, ponieważ nie zaobserwowano dostrzegalnych zmian w profilu sensorycznym. Autorzy ci wykazali, że paneliści i konsumenci nie byli w stanie wykryć zmian wśród win z różnicą 1% (v/v). Praca ta sugeruje, że wykorzystanie technologii do częściowego obniżenia zawartości alkoholu z białego wina bez obniżania jakości wina jest korzystne dla przemysłu winiarskiego. Jednak Meillon i in. , stosując obróbkę odwróconej osmozy w celu zmniejszenia zawartości alkoholu w winach Merlot i Syrah, wykazali, że percepcja sensoryczna wina i jego ocena/akceptowalność przez konsumentów uległa zmianie, w szczególności zaobserwowano spadek percepcji bilansu wina. Według tych samych autorów zaobserwowano istotny wpływ na właściwości sensoryczne win czerwonych przy zmniejszeniu odczuwania ostrości, goryczki, aromatu i uporczywości w ustach, a także wzrostu odczuwania cierpkości i spadku postrzeganie złożoności wina. Ogólnie rzecz biorąc, redukcja alkoholu była gorzej akceptowana w przypadku win czerwonych niż w przypadku win białych, a także różniła się w zależności od odmiany winorośli. W ten sposób,3 ]. Lisanti i in. doszli do wniosku, że redukcja alkoholu w winie przy użyciu techniki kontaktora membranowego wpływa na właściwości sensoryczne czerwonego wina. Najbardziej zredukowane nuty węchowe dotyczyły wiśni i czerwonych owoców, szczególnie wina z 5% (v/v) redukcją alkoholu. Proces redukcji alkoholu zwiększył również intensywność cierpkości, goryczy i kwasowości. Jednak według tych samych autorów redukcja alkoholu o 2% (v/v) nieznacznie wpłynęła na profil sensoryczny wina.

8. Uwagi końcowe

Cukier gronowy jest parametrem pozwalającym przewidzieć jakość winogron i wina. Jednak w ostatnich latach stężenie cukru w ​​winogronach wzrosło, co przypisuje się zmianom klimatycznym; dlatego zawartość alkoholu w winach ma tendencję do wzrostu. Wysokie stężenia cukru osiągane dzisiaj podczas zbiorów mogą raczej być związane z chęcią optymalizacji dojrzałości technicznej lub polifenolowej i/lub aromatycznej.

Jednak spożywaniu napojów alkoholowych towarzyszy chemosensoryczna percepcja smaku, która jest ważnym czynnikiem akceptacji lub odrzucenia. Tak więc głównymi czynnikami wyboru techniki obniżania zawartości alkoholu w winie jest zachowanie jakości, pod względem smaku, w końcowym winie oraz najniższy koszt.

Zapotrzebowanie na wina o mniejszej zawartości alkoholu doprowadziło do innowacji technologicznych prowadzących do niskiej zawartości alkoholu bez zmiany profilu sensorycznego wina.