Žveplo vsebujoče spojine, ki prispevajo k želenim sadnim aromam (po grenivki/citrusih, pasijonki/tropskem sadju) vina sauvignon, imenujemo hlapni ali sortni tioli. Med njimi imajo 3-merkaptoheksan-1-ol (3MH, IUPAC: 3-sulfanilheksan-1-ol), 3-merkaptoheksil acetat (3MHA, IUPAC: 3-sulfanilheksanil acetat) in 4-merkapto-4-metil-pentan-2-on (4MMP, IUPAC: 4-metil-4-sulfanilpentan-2-on) zelo nizek prag zaznave. Domneva se, da je njihova prisotnost bistvenega pomena za ustvarjanje edinstvenih sortnih lastnosti arome, ki pozitivno prispevajo k vinu.
Koncentracija sortnih tiolov je povezana z vsebnostjo njihovih prekurzorjev, vendar pa le majhen del (1–4 %) teh prekurzorjev sprosti aromatični tiol med fermentacijo16. Kvasni sevi se razlikujejo glede na sposobnosti sproščanja sortnih tiolov, zato je njihova selekcija zelo pomembna pri modulaciji tiolov v vinu. Tvorba sortnih tiolov je odvisna tudi od drugih faktorjev, kot so fermentacija temperature, dodatek nutrientov aktivnim kvasovkam, pre-fermentacijskih operacij, kot so maceracija grozdja, upravljanje s kisikom, vsebnost fenolov in žveplovega dioksida (SO2).
Dodatek različnih žveplovih spojin (SO2, elementarno S, H2S) med predelavo grozdja vodi do vmesne sulfonatne spojine, ki se reducira v 3MH in tako poveča njegove koncentracije. Preliminarne študije (Kmetijski inštitut Slovenije, 2016) so pokazale, da dodatek elementarnega žvepla (S0) v moštu pred fermentacijo poveča vsebnost tiolov v vinu. Vendar pa se tvorijo tudi nezaželene, reduktivne žveplove spojine, kar je v skladu z drugimi raziskavami, ki so pokazale korelacije med elementarnim žveplom in tvorbo žveplovega sulfida (H2S).
Sauvignon je sorta, ki jo vinogradniške in vinifikacijske tehnologije precej determinirajo pri tvorbi različnih stilov vina. Medtem ko je grozdje sauvignona manj aromatično, ima vino intenzivno aromo, kar je posledica sortnih tiolov. Malvazija (Vitis vinifera L.) je lokalna vinska sorta severnega Jadrana, ki jo pridelujejo v primorski vinorodni deželi. Kljub temu, da so etilni in acetatni estri glavne spojine arome malvazije, so najnovejše analize (KIS) pokazale vsebnost tiolov nad zaznavnim pragom. Obe sorti sta zelo pomembni za slovenski vinski sektor. Sauvignon se prideluje na 1120 ha, medtem ko se malvazijo prideluje na 885 ha. Obe sorti sodita med štiri najpomembnejše bele sorte v Sloveniji (laški riesling, sauvignon, chardonnay in malvazija).
Cilji raziskave
I.) Karakterizacja prekurzorjev tiolov, S-aminokislin (cistein, metionin), glutationa in elementarnega žvepla (S0) v grozdju sauvignona (slovenska Štajerska) in malvazije (Istra) z različnih leg, z namenom preučiti vlogo terroirja (tla, klima) in vinogradniških tehnologij na tiolni potencial arome.
II.) Evalvacija nekonvencionalnih vinskih kvasovk na ekspresijo sortnih tiolov in senzorično kakovost belih vin ter t. i. cost benefit uporabo.
III.) Evalvacija dodatkov različnih žveplovih spojin (glutation, cistein, metionin, elementarno žveplo, Na-sulfid kot vir H2S, kvasni ekstrakti,) v mošt na ekspresijo sortnih tiolov in senzorično kakovost belih vin.
Pričakovani rezultati
Pričakovani rezultati bodo omogočili preučitev vloge vinogradov (tla, klima) na tiolni potencial grozdja dveh vinorodnih okolišev in dveh sort. Prvič bodo ovrednoteni sekundarni metaboliti, pomembni za sortne tiole, na tej osnovi bo izdelan GIS-zemljevid vinogradov za dva vinorodna okoliša. Rezultati raziskav bodo ovrednotili nove kvasne seve ter njihovo sposobnost pri sproščanju sortnih tiolov ter povečanju sadno-tropske arome belih vin. Novost projekta je tudi celovita študija vloge različnih žveplovih (S) spojin (elemntarno žveplo, GSH, Cys, Met, H2S in kvasni ekstrakti) na sproščanje in vsebnost sortnih tiolov. Raziskave dodatkov različnih S-spojin v mošt na sproščanje sortnih tiolov bodo podale nova znanja o metabolnih procesih, vključenih v tvorbo pomembnih hlapnih žveplovih spojin, in nove smernice pri uporabi kvasnih hranil kot orodja za modulacijo arome vina. Rezultati projekta bodo omogočili možnosti uporabe novih kvasnih sevov in S-vsebujočih spojin v izboljšanju sortnih tiolov vina. To predstavlja izziv za vinarje, ki bi z moduliranjem ključnih žveplovih komponent vina pridelali vina glede na potrošnikova pričakovanja.
Delovni sklopi projekta
DS1: Karakterizacija tiolnega aromatskega potenciala grozdja sauvignon in malvazija
V sodelovanju s projektnima partnerjema, vodilnima slovenskima kletema Vinakoper in P&F Ormož, bo ovrednoten tiolni aromatični potencial v različnih vinogradih s podobno vinogradniško tehnologijo. V grozdju bo v času trgatve določena serija sekundarnih metabolitov, vključno s tiolnimi prekurzorji (GSH-3MH, Cys-3MH, GSH-4MMP, Cys-4MMP), glutationom (GSH), cisteinom (Cys), metioninom (Met), FAN-om (prosti aminokislinski dušik) in elementarnim S.
DS2: Modulacija sortnih tiolov preko selekcije kvasovk
V začetnih fazah fermentacije vina so vključene tudi ne-Saccharomyces kvasovke. Njihov veliki potencial lahko predstavlja koristno orodje za modulacijo arome vina. Zato bomo v tej študiji analizirali potencial avtohtonih kvasovk, ki so bile izolirane iz okolij, povezanih z vinom v času študije biotske raznovrstnosti vinskih kvasovk, in so sedaj shranjene v zbirki kvasovk na UNG.
DS3: Vpliv različnih žveplovih spojin in dodatkov kvasnih ekstraktov na vsebnost tiolov
Za nadaljnjo optimizacijo sortne tiolne arome bo projektno raziskovanje osredotočeno tudi na upravljanje sproščanja tiolov pri različni sestavi mošta z dodajanjem različnih žveplovih spojin in kvasnih ekstraktov. Študija bo osredotočena na to, kako dodajanje žveplovih spojin (elementarno S, glutation, cistein, metionin, H2S) in dodatkov kvasnega ekstrakta grozdnemu moštu prispeva k sortnim tiolom (4MMP, 3MH, 3MHA) in kinetiki prekurzorjev, ki se sproščajo v ustrezni tiol. Ocenili bomo tudi neželene, reduktivne žveplove spojine, da bi imeli pregled nad upravljanjem žveplovih spojin v moštu in vinu sort sauvignon ter malvazija.