"A penicilina cura os homens, mas é o vinho que os torna felizes."
FLEMING (1881-1945)
Uma parreira, luz solar e água: eis a uva. Agora some ao suco desta algumas leveduras, e... pronto: O VINHO. Nenhuma outra bebida é tão amada, discutida, estudada, e atrai tantos aficionados quanto o vinho.
QMCWEB tem o orgulho de apresentar, em um artigo especial, a mais famosa de
todas as bebidas. Escrito a quatro mãos - este artigo teve a participação
de Clodoaldo Machado, um professor/pesquisador da FURB (Blumenau/SC) - o QMCWEB
mostra como a ciência Química tem uma participação
importante na arte da elaboração da bebida dos deuses. Com vocês,
a Química do Vinho!
"O vinho é composto de humor líquido e luz"
GALILEU GALILEI
A Vinificação
Matéria prima do Vinho, a "produção" da uva pelas videiras requer apenas água e sol. A luz solar transforma o dióxido de carbono da atmosfera em açucares, isto é feito nas folhas (a fotossíntese), que transferem este açúcar para o fruto; as raízes contribuem com a água para fazer o suco, minerais e outros elementos em pequenas quantidades.
Na sua forma mais básica, a fabricação do vinho é simples. Após as uvas terem sido espremidas, o levedo (pequeno organismo unicelular que existe naturalmente na vinha e, conseqüentemente, nas uvas) entra em contato com o açúcar do suco da uva e, gradualmente, converte esse açúcar em álcool. CO 2 também é produzido neste processo exotérmico. Quando o levedo conclui seu trabalho, o suco de uva vira vinho. Quanto mais maduras e doces forem as uvas, maior será o teor alcoólico no vinho. Todo este processo é chamado de fermentação. Após a fermentação, o vinho pode (ou não) ser deixado maturar.
AÇÚCAR (17g)
ÁLCOOL (1 oGL) + CALORIAS (1,5 Cal) + CO 2 (4 lit ou 4 atm)
Como o teor alcoólico do vinho é de 11 a 13 o GL, temos:
187 - 221g de açúcar -> 11 a 13 o GL de álcool + 44 - 52 litros CO 2 + 16,5 - 19,5 Cal
16,5 a 19,5 Cal equivalem a 30 - 34 o C que são reduzidos para: 15 - 18 o C nos brancos e 20 - 30 o C nos tintos;
Nos espumantes a pressão é de 6 atm / litro, necessitando,
portanto, de 25,5 g açúcar / litro e resultando em um acréscimo
de 1,5 o GL ao vinho.
Esta é a etapa na qual o vinho "reúne suas forças".
A fermentação pode durar três dias ou três semanas,
e o vinho pode maturar por dois meses, ou dois anos. O tempo dependerá
da uva utilizada no processo e do vinho a ser obtido.
O vinho é definido pela O.I.V. (Office International de la Vigne et du Vin) como a bebida resultante da fermentação do mosto (suco) de uvas frescas. E portanto, qualquer outra bebida fermentada não obtida dessa forma não pode ser denominada vinho, como é o caso do assim denominado "vinho" de pêssego, ou de maça.
A fermentação é realizada por microorganismos do gênero Saccharomyces, destacando-se as espécies S. ellipsoideus (ou cerevisae ou vini), S. chevalieri e S. oviformis (ou bayanus). Neste processo bioquímico os microorganismos convertem moléculas de carbo-hidratos (açúcares) em álcool, gás carbônico e energia, conforme o esquema demonstrado ao lado.
Obviamente que o processo de vinificação dos vinhos de mesa: brancos, tintos, rosés, bem como vinhos de sobremesa e vinhos espumantes é diferenciado. O vinho branco, que é de fato amarelo, pode ser feito de uvas brancas ou, mais raramente, de uvas vermelhas. No segundo caso, o suco da uva deve ser previamente separado de suas cascas, pois lá estarão os pigmentos vermelhos. Vinhos tintos são feitos de uvas vermelhas ou azuladas, cujo suco (sempre incolor) é deixado em contato com as cascas destas uvas durante a fermentação. Assim, taninos são transferidos da casca para a uva. Estas espécies vão conferir cor acentuada ao vinho, bem como sabor. E o vinho rosé? Na vinificação deste o suco também é deixado em contato com as cascas de uvas tintas, mas por um período bem mais curto: algumas horas ao invés de dias e semanas como no caso dos tintos.
O vinho do Porto é um dos melhores Vinhos Fortificados do mundo.
Sua "invenção" deve-se a uma das muitas guerras entre
ingleses e franceses, e também a um conhecimento empírico de
química. No final do século XVII, quando os ingleses não
podiam obter vinhos franceses, eles se viram obrigados a importar vinhos de
Portugal. A fim de garantir a estabilidade dos vinhos durante o transporte,
conhaque foi adicionado ao vinho pronto. Já no século XIX, os
produtores em Portugal passaram a fortificar seus vinhos durante a etapa de
fermentação. Resultaram então vinhos de alto teor alcoólico
e com açúcar residual. Naturalmente estavam utilizando o princípio
de Le Chatelier, pois a adição de álcool, produto da
fermentação, deslocava o equilíbrio para os reagentes,
açúcares, interrompendo a fermentação. Detalhe:
atualmente os franceses bebem três vezes mais Porto do que os ingleses.
Os Vinhos de Sobremesa, também denominados de Vinhos Licorosos, são
aqueles que tiverem um teor alcoólico maior que 14 oGL. Para obter
este alto teor, álcool é adicionado durante ou após a
fermentação, e talvez o termo mais correto para designar estes
vinhos, já que eles são consumidos antes ou depois das refeições,
seja Vinhos Fortificados.
A vinificação dos Vinhos Espumantes, tem como principal diferença o fato do enólogo deixar na garrafa parte do dióxido de carbono produzido durante a fermentação. É claro que para produzir uma garrafa de um Champagne não é assim tão simples. O método denominado de Champenoise consiste na elaboração de um vinho base, ao qual é adicionado uma certa quantidade de açúcar refinado (24 g/L de vinho). Realiza-se assim uma segunda etapa de fermentação, desta vez na garrafa, onde estão presentes ainda leveduras e clarificante (geralmente bentonita). Durante o período (cerca de 3 meses) em que o vinho ficará na garrafa, esta será rotacionada periodicamente e sujeita a inclinações progressivas com o gargalo para baixo. Durante a fermentação na garrafa se formarão resíduos sólidos que se acumularão no gargalo. Para a retirada destes é realizado um congelamento do gargalo em solução refrigerante, e a abertura da tampa provoca a expulsão do cilindro de sedimentos pela pressão interna. Finalmente é adicionado o licor de expedição: vinho velho ou conhaque + açúcar e fechada a garrafa com rolha de cortiça.
Os processos na fabricação do vinho
Chateau em St. Emilion (FR)
A colheita ja é, na verdade, uma etapa posterior a várias outras etapas iniciais, como o preparo do solo, o controle de pragas nas videiras, a irrigação artificial, entre outras.
Na França, ao contrário do Brasil, as videiras nao sao plantadas em parrerais, com suportes: as videiras são como pequenos arbustros, que crescem livremente. Muitas delas, dependendo do chateau, sao centenárias. Algumas tem mais de 500 anos! Existe uma relação entre a idade da planta e a qualidade do vinho: quanto mais velha, mais enraizada está a videira, e mais chance de sugar nutrientes do solo ela possui. Por consequência, melhor será a qualidade da uva.
Como a uva têm enorme influência sobre o sabor e qualidade do vinho, a colheita precisa ser feita no tempo certo. Uma colheita prematura resulta em um vinho aguado, com baixa concentração de álcool. Ja uma colheita tardia, produz um vinho rico em álcool, mas com pouca acidez. Tão logo a uva é colhida, passa-se à etapa seguinte: o esmagamento.
Outrora feito com os pés dos vinicultores, hoje é um processo mecanizado. Geralmente, as uvas são dispostas em um cilindro metálico perfurado, onde pás giram a mais de 1.200 rpm. No final, as cascas estao separadas das uvas, e se obtem uma grande "sopa" de suco, cascas e sementes. Dependendo do tipo desejado do vinho, opta-se por um diferente processo. Para a produçao do vinho tinto, esta sopa é prensada por vários dias, e todo o conjunto é fermentado. Apos alguns dias, o suco é entao separado. A parte solida que resta é chamada de pomace, e pode ser utilizada para o preparo de certos licores.
Esta é a etapa mais importante e mais complicada de todo o processo. Aqui, os químicos sao vitais. Entre outros, é necessario um rígido controle da temperatura, supressão de microorganismos indesejados, presença adequada de bactérias de fermentação, nutrição adequada para estas bactérias, prevenção da oxidação, etc.. A escolha da bactéria adequada para o tipo da uva é fundamental, e motivo de discordia entre varios enólogos. A mais comum é a Saccharomyces cerevisae, mas outras espécies deste mesmo gênero tambem tem sido vastamente utilizadas. Para cada ml do suco, utiliza-se uma população de cerca de 1 milhao de células de bactérias!
O controle da temperatura durante a fermentação alcóolica é necessário para (1) facilitar o crescimento das bactérias, (2) extrair os componentes de sabor e cor das cascas, (3) permitir o acúmulo de produtos laterais desejados, e (4) prevenir o exterminio das bactérias.
A temperatura ideal para a maior parte dos vinhos é de cerca de 25 o C. Mas esta etapa raramente é iniciada nesta temperatura, pois a fermentação naturalmente eleva a temperatura do suco, e os vinicultores devem evitar que esta ultrapasse a marca dos 30 o C, onde as bactérias morreriam. Hoje este controle é automatizado, sendo que as pipas metalicas contém sistemas de troca de calor, e todo o processo é termostatizado.
O contato com o ar deve ser evitado, do contrário ocorreria a oxidação do vinho. Isto é feito pelo lacramento dos recipientes onde a fermentação é realizada e, algumas vezes, pela introduçao de CO 2 . Apos a fermentação, adiciona-se pequenas quantidades de SO 2 ou ácido ascórbico, como anti-oxidantes.
Apos a fermentaçao, o vinho é decantado e o líquido sobrenadante é então separado. O vinho esta pronto, entao, para o segundo processo de fermentação.
4. Fermentação malolática
Esta etapa é bastante executada na europa, sobretudo na França. No Brasil, entretanto, os vinicultores nao dão, ainda, muito valor para esta fermentação.
O ácido malônico é transformado em
ácido lático. O processo provoca a liberação de
Há muito tempo se sabe que, mesmo finda a fermentação alcóolica, observa-se a evolução de dióxido de carbono do vinho. Há poucos anos, quimicos descobriram que esta segunda fermentação se devia a ação de enzimas sobre o ácido malônico, presente no vinho, e a sua transformação em ácido lático. Neste processo, vários agentes de sabor, muitos ainda nao estudados, são formados. Este processo produz um sabor diferenciado ao vinho; por isso, também, os vinhos franceses são tão diferentes dos demais.
Esta etapa é extremamente caprichosa: se a fermentação for excessiva, os vinhos ficarão aguados, baixos em acidez, e ricos em diacetilas, que podem até mesmo ser tóxicas, quando em excesso. Um grande controle é feito, através de leituras da composição por cromatografia. Quando o ácido malônico atinge um certo patamar; adiciona-se SO 2 para inibir esta fermentação.
Um excelente artigo sobre o tema foi publicado em 1999 por pesquisadores da Faculté d'Oenologie, da Université Bordeaux 2. Gilles de Revel (veja, adiante, entrevista com este enólogo) e seus colegas observaram que, além de influenciar decisivamente no sabor do vinho per si, a fermentaçao malônica também auxilia a extração de componentes flavorizantes dos barris de carvalho. O artigo descreve as principais mudanças organolépticas ocorridas com o vinho que sofre a fermentação malônica. (Contribution to the Knowledge of Malolactic Fermentation Influence on Wine Aroma, J. Agric. Food. Chem., 1999, 47, 4003)
Uma prática muito antiga, hoje é feita com requintes científicos. Envolve processos como filtraçao, centrifugaçao, refrigeraçao, troca iônica e aquecimento. Nesta etapa, o vinho é clarificado, grande parte dos produtos precipitáveis é extraida, e muitos íons metálicos, que tornam o vinho turvo, são retirados.
O vinho que tomamos é, geralmente, transparente à luz. Mas nao é desta forma que ele sai dos barris de fermentação. Muitas proteínas e complexos metálicos o deixam turvo, opaco. Entre as formas atuais de clarificação, encontram-se o uso de colunas de sílica, PVP ou caseína. Nos EUA, utiliza-se cufex, um produto que contém ferrocianato de potássio, para a extração de íons como o cobre e ferro. O uso de bentonita ajuda a remoção de proteínas.
Outro problema é o excesso de tartaratos, que podem precipitar, no vinho. O tartarato pouco solúvel é o de sódio; por isso, modernas vinícolas utilizam um processo familiar aos químicos, o de troca ionica, onde os íons sódio sao substituídos por potássio, gerando um tartarato mais solúvel.
Finalmente, o vinho passa por uma pasteurização, onde é aquecido subitamente até cerca de 80 o C e então resfriado. Alem de acabar com as bactérias restantes, o método auxilia na precipitação das proteínas que por ventura estiverem no vinho.
Muitos vinhos tem o sabor melhorado se armazenados por alguns anos. Durante este tempo, a acidez diminui, varias substâncias pouco solúveis acabam precipitando e varios componentes formam complexos afetando o sabor e odor. Uma das formas de envelhecimento mais clássica é a feita em barris de carvalho. Estes barris são porosos, e permitem a entrada de oxigênio e a saída de água e álcool. O vinho tambem extrai componentes da madeira, que influenciam no aroma final. A cada nova safra, os barris devem ser totalmente renovados, do contrário ocorreria a proliferação de fungos ou outros microorganismos indesejáveis.
Vários artigos recentes descrevem o efeito do envelhecimento sobre a composição química do vinho, mas pouco se sabia até alguns anos atrás. O vinho é um excelente meio reacional e, durante o envelhecimento, várias reações químicas podem ocorrer. Entretanto, mais de 90% de todo o vinho consumido no mundo sofre apenas 2 anos de envelhecimento. No Brasil, esta prática nao é comum, e os vinhos sao engarrafados pouco tempo após a fermentação.
Antes de ser engarrafado, o vinho ainda passa por algumas etapas, que visam corrigir o pH, a cor ou concentração de O 2 dissolvido. Muitas vezes, as garrafas são saturadas com CO 2 antes de receberem o vinho. Na França, as garrafas sempre sao novas e nunca reutilizadas, para evitar a contaminação do vinho por microorganismos estranhos. A garrafa é, em geral, escura, para evitar a fotoindução da oxidação do vinho.
A rolha é muito importante: precisa ser de boa qualidade, senão pode alterar drásticamente o sabor do vinho. Mesmo se utilizando uma excelente rolha, muitos componentes desta acabam sendo extraídos pelo vinho; o mais comum e mais estudado é o 2,4,6-tricloroanisol. J.M Amon e colegas relataram, em um trabalho recentemente publicado, que cerca de 65% dos vinhos contém este composto. Um método para a quantificação desta substância, via cromatografia e espectrometria de massa, foi desenvolvido por Thomas Evans e colegas do Departament of Viticulture and Enology, da University of California (Journal of Chromatography A, 786 (1997), 293).
Faculté d'Oenologie
Na universidade de Bordeaux 1 situa-se uma das mais reconhecidas escolas de
enologia. Extremamente multidisciplinar, anualmente formam-se centenas de
mestres e doutores na ciência do vinho.
A Enologia
Antes do século 19, pouco se sabia sobre o processo de fermentação da uva ou do processo de deterioramento do vinho. Tantos os gregos como os romanos bebiam todo o seus vinhos logo no primeiro ano apos o preparo, pois nao haviam técnicas para a conservação eficaz. Eles costumavam adicionar flavorizantes, como ervas, mel, queijo ou até mesmo sal, para disfarçar o gosto do vinagre. Com os vinhos descritos no velho testamento, acontecia a mesma coisa: o consumo deveria ser mais rápido do que a sua deterioração.
No século 17, com a invenção do saca-rolhas e com a produção em massa de garrafas de vidro, os vinhos começaram a ser armazenados por vários anos.
Louis Pasteur
Nasceu no dia 27/12/1822 em Dole (Jura/FR). Entre várias descobertas,
destaca-se a teoria de que as doenças são causadas por germes
- uma das mais importantes em toda a história médica. Esta descoberta
foi o pedra fundamental da microbiologia.
Mas foi somente na metade do século 19 que a produçao do vinho ganhou requintes científicos: o químico francês Louis Pasteur explicou a origem química da fermentação e identificou os agentes responsáveis por este processo. Ele tambem inventou um método para matar a bactéria responsavel pelo deterioramento do vinho, que hoje é chamado de pasteurização. Com o passar dos anos, mais a ciência se adentrou na vinicultura: houve avanços na fisiologia das plantas, nos conhecimentos de patologias das videiras, e mais controle do processo de fermentaçao. Logo, vieram os tanques de aço inoxidável, que além de poder serem limpos facilmente tambem permitem controlar a temperatura do vinho sem dificuldade.
Hoje, a química esta presente em todas as etapas: diariamente, alíquotas do líquido fermentado são colhidas e analisadas em cromatógrafos; o solo onde as videiras são plantadas é minunciosamente preparado com aditivos químicos; sabe-se exatamente que tipo de substâncias podem se despreender do barril ou das rolhas e influenciarem no sabor do vinho; sabe-se quando o vinho está pronto pela sua assinatura química em um GPC.
