Ons bindt de vriendschap en de wijn brengt ons vreugde

Strategieën tegen Böckser

Strategieën tegen Böckser  (deel 1)

Het thema böckser houdt praktisch alle wijnbouwers bezig. Het voorkómen ervan begint al bij de most en vraagt tijdens de gehele vergisting de aandacht. Het behandelen van reeds bestaande böcksers is het onderwerp van Deel 2.

Bron:  Volker Schneider in Der Winzer 07/2008

Vertaling: Peter Siebrands, 20/2/2012
(Nb. Opmerkingen van de vertaler staan tussen [vierkante haken], verwijzingen naar uitleg met een nummer achter een woord1) )

Inleiding

Böcksers behoren tot de meest voorkomende wijnfouten en zijn dus niets bijzonders. In elk wijnbouwland ter wereld heeft men er mee te maken. Er bestaan echter grote verschillen tussen wijnjaren en wijnbouwbedrijven.

Als gebruikelijke definitie hanteert men de term ‘böckser’ wanneer de wijn stinkt, waarbij het geurbeeld uiteenlopende maten van intensiteit en geur-nuances kan vertonen. Professionele proevers en andere gebruikers reageren er zeer verschillend op. Daardoor kunnen er in een enkel geval grote problemen ontstaan bij het sensorisch identificeren van böcksers en het afgrenzen ervan tegenover andere wijnfouten. Daarom geldt er voor böcksers nog een tweede criterium, nl. dat ze worden veroorzaakt door een verhoogde concentratie van onaangenaam ruikende vluchtige zwavelverbindingen waarvan de waarneembaarheid beëindigd of minstens verminderd kan worden door het toevoegen van koper, zodat het geurbeeld duidelijker wordt.

Böcksers hebben niets te maken met slechte hygiëne bij het wijnmaken. Ook de geurovereenkomst met eventueel in de wijngaard gebruikte stalmest is misleidend. Böcksers zijn veeleer het gevolg van een voor de gist verkeerde samenstelling van de most. Deze centrale oorzaak laat zich niet altijd eenvoudig vaststellen omdat zij door een groot aantal andere wijn-technische invloeden overvleugeld en veranderd wordt. De chemie die aan de böckser ten grondslag ligt is bovenal complex.

Basissubstantie zwavelwaterstof

Böcksers kunnen in diverse fasen van de wijnbereiding door verschillende mechanismen gevormd worden. Als een böckser reeds tijdens of kort na de vergisting aanwezig is dan is hij veroorzaakt door een versterkte vorming van zwavelwaterstof (H2S) door de gist. Dit kan alleen al vastgesteld worden op grond van de eenvoudige waarneming dat het gistbezinksel van een jonge wijn sterker ruikt dan de erboven staande gedeeltelijk geklaarde wijn. Ontstaat de böckser daarentegen in een later stadium van de reeds gefiltreerde wijn dan is daarvoor een chemisch proces verantwoordelijk tussen qua geur minder actieve precursoren. Maar ook deze voorheen reukloze precursoren komen voort uit de stofwisseling van de gist.

Afb. 1 geeft een overzicht van het ontstaan van H2S en andere bij böcksers betrokken stoffen. H2S komt een centrale rol toe bij het ontwikkelen van de böcksers. De uitgangsproducten van böcksers kunnen gevormd worden door alle zwavelverbindingen met een hogere oxidatiegraad. Daarbij horen het mosteigene sulfaat (SO4-), zwavelige zuren (SO2) uit de druiven- en mostzwaveling, spuitresten (in het bijzonder spuitzwavel (S6) ) uit de wijngaard, evenals zwavelhoudende aminozuren. Ze worden alle tot H2S gereduceerd. Aangezien de vergisting een zeer reductief proces is, is ook de zwavelstofwisseling van de gist een reductief proces, en wel volgens het schema
SO4 → SO2 → S6 → H2S.

Afb. 1) Reactiewijzen in de vorming van H2S en andere vluchtige zwavelverbindingen.

Resten van spuitzwavel en andere aan de mosttroebels gebonden zwavelhoudende precursoren kunnen met een voldoend scherpe voorklaring grotendeels verwijderd worden. Hoe scherper de voorklaring van de most, hoe lager de concentratie vluchtige zwavelverbindingen in de latere wijn. Daarom is een doelmatige voorklaring de eerste, maar op zich niet voldoende stap in een strategie tegen böcksers. Een tweede stap bestaat eruit de alom geliefde toediening van zwavelige zuren [sulfiet uit KDS] vóór de vergisting te beperken. Onbeïnvloed door deze maatregelen blijft [echter] het in alle mosten rijkelijk aanwezige sulfaat. Een gebrek aan bepaalde aminozuren zoals menthionine leidt tot een versterkte opname ervan in de gistcellen, waar het gereduceerd wordt tot H2S.

Voor het opbouwen van zijn biomassa gebruikt de gist makkelijk assimileerbare stikstofverbindingen (FAN, free assimilable nitrogen), in wezen ammonium en α-aminozuren. Bij gebrek daaraan haalt de gist aanvullende stikstof uit het afbreken van eiwit. Daarbij ontstaan zwavelhoudende aminozuren waaruit uiteindelijk H2S overblijft. Anderzijds gebruikt de gist H2S voor de synthese van zwavelhoudende aminozuren. Een gebrek aan de daarvoor noodzakelijke stikstofhoudende precursoren leidt evenzeer tot een verrijking van H2S tijdens de vergisting.

De zwavel- en de stikstofstofwisseling van de gist hangen dus sterk met elkaar samen. Reeds tientallen jaren is bekend dat een gebrek in de most aan voor de gist bruikbare stikstof (FAN) de meest wezenlijke, zoniet de enige oorzaak is van böcksers. Wat dat betreft zijn ook veranderde wijnbouwmethoden en ecologische opvattingen, zoals een vermindering van stikstofbemesting, een andere bodembewerking en minder neerslag gedurende de vegetatieperiode mede oorzaak van het toenemend optreden van böcksers. Ze leiden tot een aanwijsbaar gebrek aan FAN-voorraad van vele mosten.

Afb.1 laat ook zien hoe binnen een korte tijd, voor een deel reeds tijdens de vergisting, de H2S verder reageert met andere stoffen tot steeds complexere vluchtige zwavelverbindingen. In een eerste stap ontstaan de mercaptanen. Door oxidatie reageren deze verder tot disulfieden of zelfs cyclische zwavelverbindingen. De aard en de concentratie van deze stoffen bepalen in laatste instantie het geurprofiel en de intensiteit van de böckser. Intussen zijn er meer dan 40 böcksers bekend.

Tabel 1 geeft een overzicht van hun geurdrempels en aroma’s.

Tabel 1: Enige met böcksers samenhangende stoffen, 

 

Indicatiestof H2S

Reeds voor en tijdens de vergisting is er een hele reeks mogelijkheden het ontstaan van böcksers tegen te gaan. In dit verband werd er onderzoek gedaan naar de invloed van de giststam, van de stikstofvoorziening door het toevoegen van gistvoeding en andere hulpstoffen, en naar de rol van zuurstof en koper tijdens de vergisting.

De vorming van H2S staat aan het begin van een reactieketen en in nauw verband met de concentratie van andere vluchtige zwavelverbindingen die zich tijdens en na de vergisting vormen. Het is daarom een indicatiestof voor de te verwachten böckserproblemen van een op een bepaalde manier vergiste wijn. Daaruit vloeit direct al de belangstelling voort voor het gas dat bij de vergisting vrijkomt. Hoe minder H2S er bij de vergisting ontstaat, des te minder de wijn geneigd is een böckser te vormen.

Het meten van de vergistings-H2S werd bij het onderzoek gedaan met behulp van buisjes die inwendig met loodacetaat bedekt waren; ze werden als een opzetstukje toegepast. De H2S die uit de gistende most ontsnapt doet het loodacetaat van onder naar boven donker kleuren. De hoogte van de verkleuring is een lineaire functie van de hoeveelheid H2S. Na een ijking is het mogelijk de hoeveelheid H2S aan te geven in µg/l [een µg, microgram, is 10-6 gram, ofwel 1 miljoenste gram).

Invloed van de gist

Het vermogen van gist H2S te synthetiseren is een onderdeel van de genetische uitrusting van een giststam. Er zijn stammen met een sterkere en stammen met een zwakkere neiging tot böckservorming en er zijn per slot ook stammen die daartoe door een enzymdefect principieel niet in staat zijn. Het ligt daarom voor de hand dat de op de markt zijnde reingisten zich van elkaar onderscheiden in hun neiging tot böckservorming.
Tegen deze achtergrond werden 18 gistpreparaten (A t/m R) onderzocht op H2S-vorming tijdens de gisting. In gestandaardiseerde omstandigheden werden de vergistingsproeven gedaan bij 17 tot 18 graden Celsius in twee verschillende hoeveelheden steriel gefilterd druivensap zonder SO2 en met 187 respectievelijk 224 mg/l FAN. Om te voorkomen dat er vergistingsproblemen zouden ontstaan door een gebrek aan inwendige oppervlaktestoffen werd er een realistische troebelheidsgraad van 150 NTU1)  gecreëerd d.m.v. een toediening van PVPP2) . De druivensappen werden geïnoculeerd met 20g/hl gerehydrateerde (15 min., 35 gr/C) reingist en de most met gist werd direct aangesloten op de loodacetaatbuisjes.

Afbeelding 2 laat zien dat afhankelijk van de gebruikte gist de vorming van H2S uiteenliep van 0 tot 89 µg/l in dezelfde soort most. Het belang van de factor gist is overduidelijk. Praktisch alle gisten vormden in de goed met FAN voorziene most minder H2S dan in de slechter voorziene most. Er laat zich een duidelijke tendens zien: één derde van de gisten is een sterke böckservormer; andermaal een derde deel is in dit opzicht zwak en de rest doet maar zeer beperkt mee.

Na de vergisting werden de jonge wijnen bijgevuld tot gelijke hoeveelheden, er werd 80 mg/l SO2 toegevoegd en er volgde een beoordeling op met de neus waarneembare böcksers, waarbij een intensiteitsschaal van 0 tot 5 gebruikt werd. Daarna werden de sensorische gegevens vergeleken met de analytische, teneinde de geloofwaardigheid van de H2S-bepaling te kunnen vaststellen. Met een correlatieanalyse werd met een waarde van r= 0,71 vastgesteld dat er een [min of meer] lineair verband bestaat tussen de gevormde hoeveelheid H2S bij de vergisting en de aanwezigheid van böcksers in de jonge wijn. Gisten die geen H2S vormen, leveren wijnen op die vrij zijn van böcksers3).

De in de handel verkrijgbare gisten zijn van beslissende invloed op de neiging tot böckservorming in de wijn, vooral als het FAN-gehalte van de most beperkt is. Wie vaak böckserproblemen heeft, moet meer aandacht besteden aan de keuze van de gist.

Afb. 2) De vorming van zwavelwaterstof H2S onder invloed van de gist tijdens de vergisting van twee soorten most.

De invloed van gistvoeding

Het vergroten van het FAN-gehalte door het toevoegen van voedingszouten is een bekende en wereldwijd toegepaste maatregel om böckserproblemen te verminderen. Voedingszout bestaat uit diammoniumdihydrofosfaat (DAP) waaraan vaak ook diammoniumsulfaat is toegevoegd. Daardoor leidt het tot een vergroting van het FAN-gehalte in de vorm van ammonium. De in de EU toegelaten maximale hoeveelheid van 100 gr/hl DAP vergroot het FAN-gehalte met plm. 200 mg/l N [stikstof].

Bij de 18 onderzochte reingisten leidde het gebruik van 30 g/hl DAP in steeds dezelfde most en onder identieke vergistingsomstandigheden tot een duidelijke vermindering van het vormen van H2S. Zie Afb.3. Deze vermindering varieerde afhankelijk van de giststam van 0 tot 100%, met een gemiddelde van 45%. Geheel volgens natuurlijke regels was het effect [het ontstaan van H2S] in most met weinig FAN sterker dan in most met een hoger FAN-gehalte. Hoe groter de FAN-behoefte van de gist, hoe sterker de neiging tot het vormen van böcksers. De uitkomsten laten een sterke samenhang zien tussen stikstofgebrek [enerzijds] en frequentie en intensiteit van böcksers [anderzijds]. Het natuurlijke FAN-gehalte van de most wordt bepaald door teelt- en klimaatfactoren. Hieruit vloeit voort dat de böckserproblemen van jaar tot jaar en van bedrijf tot bedrijf telkens weer anders kunnen zijn. Het toevoegen van gistvoedingszouten is een geschikt, belangrijk en goedkoop middel in de strijd tegen böcksers. Het optimale tijdstip van toevoegen ligt in de aanloopfase, wanneer één derde van alle suiker vergist is en de biomassa van de gist feitelijk bestaat. De toe te voegen hoeveelheid hangt af van het natuurlijke FAN-gehalte van de most én van de FAN-behoefte van de gist. Bij minder dan 200 mg/l FAN kan men geen böckservrije vergisting verwachten. Als deze elementaire informatie niet beschikbaar is mag een hoeveelheid van 20 tot 30 g/hl DAP zeker niet overschreden worden in de aanloopfase wegens het risico van overdosering en onstuimige vergisting.

Afb. 3) De invloed van gistvoeding (30 g/hl DAP) op de vorming van H2S tijdens de werking van 18 verschillende soorten gist.
De gemiddelde waarden in twee soorten most. Achterste rij zonder gistvoeding, voorste rij met gistvoeding.

De böcksers die tijdens de vergisting ontstaan kunnen door onmiddellijke en eventueel herhaalde dosering [van DAP] binnen een paar uur opgelost worden. De in werking zijnde gist neemt het toegevoegde ammonium snel op en aanwezig H2S wordt door het ontsnappende koolzuur meegenomen. Met deze wereldwijd beproefde aanpak kunnen zelfs zware böcksers tijdens de vergisting succesvol bestreden worden. De resultaten laten onmiskenbaar zien dat böcksers een gevolg zijn van een gebrek aan FAN.

De wisselwerking van gist en most

Het toepassen van een factoranalyse4)  op de verkregen onderzoeksgegevens bevestigde de zeer significante invloed van most en gist op de synthese van H2S, evenals die van de wisselwerking van gist en most. Gisten met böckservorming vertonen deze eigenschap in een breed scala van mosten, maar afhankelijk van de dosering van FAN in wisselende maten van sterkte. De toediening van FAN verklaart 63% van de variantie in de synthese van H2S.

De rol van koper in de most

Koperionen (Cu+) zijn het meest gangbare middel voor het verwijderen van böcksers en worden aan de aangetaste wijn toegediend in de vorm van kopersulfaat. In dit verband ontstaat er steeds discussie over de zin van een laatste bespuiting met koper waarvan de bedoeling is dat de koperrestanten in de most reeds tijdens de vergisting de böcksers wegvangen. Ook kan most tijdens de vinificatie een paar mg/liter Cu+ opnemen uit onedele metalen. Aangezien het grootste deel van het koper in de most tijdens de vergisting verdwijnt of door de gist gebonden wordt, bevat zojuist vergiste jonge wijn zelden meer dan 0,1 mg/liter Cu+ ; ze is praktisch vrij van koper.

Tegen deze achtergrond moest daarom onderzocht worden hoeveel koper de most moet bevatten om de vorming van böcksers uit te sluiten. Twee verschillende en bij benadering kopervrije monsters most werden van steeds toenemende hoeveelheden Cu+ in de vorm van kopersulfaat voorzien en elk met twee soorten gist aan het gisten gebracht. De resultaten staan in tabel 2.

Tabel 2: De invloed van kopersulfaat op de vorming van H2

Bij een toenemend kopergehalte van de most trad er in geen enkel geval een significante vermindering op van het vormen van H2S. Integendeel, er was een min of meer sterke toename van H2S. De sensorische waarneming van böckser stemde weer overeen met de analyseresultaten. Geen enkele onder toevoeging van koper vergiste most leverde een böckservrije jonge wijn op.

Deze op het eerste gezicht paradoxale uitkomst kan verklaard worden door de wisselwerking van koper en gist. Ongetwijfeld beperken koperionen de vorming van H2S zolang ze nog in de most opgelost zijn. Tijdens de gisting worden ze echter in de gistcellen opgenomen en ze beïnvloeden daar als functionele bestanddelen van enzymen de zwavelstofwisseling, met als gevolg dat het vrijkomen van H2S versterkt wordt. Uiteindelijk wordt de beperking van H2S door de sterkere vorming ervan meer dan gecompenseerd.

Het effect van koper in uitgegiste wijn kan niet behaald worden in nog actief gistende wijn. Een slotbespuiting met koper en een behandeling van most met kopersulfaat zijn geen geschikte middelen voor het vermijden van böcksers. Böcksers worden tijdens de gisting bestreden met gistvoeding en ná de gisting met kopersulfaat.

De invloed van beluchting tijdens de vergisting

Het is bekend dat H2S onder invloed van zuurstof oxideert tot water en zwavel. Op deze reactie berust de beperkte werking van het ouderwetse beluchten voor het oplossen van böcksers. In dit verband werd onderzocht in hoeverre het toedienen van zuurstof in de nog gistende most een bijdrage kan leveren aan het verminderen van H2S-vorming. Daarvoor werden vier monsters gistende most – twee gisten in twee soorten most – in verschillende vergistigsfasen gedurende 15 minuten belucht. De lucht werd met een glazen filter toegediend met een luchtstroom van 40 l/h per liter most.

Verhoging van de vergistingsgraad en van de vergistingssnelheid en een toename van het aantal gistcellen met gemiddeld 47% bevestigden het effect van op de gist inwerkende zuurstof. De invloed op de vorming van H2S en op de toename van de gistcellen is weergegeven afbeelding 4. Onafhankelijk van het tijdstip van de beluchting leidde de zuurstoftoediening niet tot vermindering van H2S tijdens de vergisting. Integendeel, in alle beluchtingsvarianten deed zich systematisch een versterkte vorming van H2S en böcksers voor. Slechts de zonder zuurstof vergiste varianten vormden steeds het minst H2S en hadden geen sensorisch waarneembare böcksers.

Afb. 4) De vorming van H2S en gistcellen onder invloed van beluchting, in verschillende fasen van vergisting.

Hoe valt dit paradoxaal lijkende resultaat te verklaren? De in de most gebrachte zuurstof wordt spontaan door de gist geconsumeerd, voorzover ze niet door het ontsnappende koolzuur meegenomen wordt. Daarom is op geen enkel moment in de behandeling opgeloste zuurstof aantoonbaar die gebruikt zou kunnen worden voor het afbouwen van de reeds gevormde H2S. Aan de andere kant leidt de door de gist opgenomen zuurstof tot een duidelijk betere vermeerdering van de gist, met de bekende voordelen voor de vergistingsgraad. De gegroeide biomassa moet het echter doen met een gelijkblijvende hoeveelheid FAN. Daardoor raken de gistcellen in stikstofstress, waarop ze reageren met versterkte H2S-vorming. Het bekende effect van zuurstof op böcksers in uitgegiste jonge wijn kan niet behaald worden tijdens de gisting. Het behandelen van gistende most met zuurstof is geen geschikt middel voor het vermijden van böcksers. De zuurstofbehandeling versterkt zelfs de neiging tot böckservorming wanneer niet tegelijkertijd de FAN-dosering verhoogd wordt. Wordt ze toegepast voor het bevorderen van de celtoename en de vergistingsgraad, dan is een gelijktijdige gift van gistvoeding zinvol voor het verbeteren van de FAN-voorziening.

De invloed van de hoeveelheid gist

Vooral bij lage temperaturen heeft scherp voorgeklaarde most een neiging tot vergistingsproblemen. Daarom is een groot aantal gistcellen nastrevenswaardig voor een probleemloze vergisting. Dan kan niet alleen bereikt worden met het beluchten van gistende most maar ook met een voldoend hoge dosering gist. Afbeelding 5 laat de directe invloed zien van de hoeveelheid gistcellen op de vorming van H2S tijdens de gisting. De met 20g/hl voorziene most toont een duidelijk grotere vorming van H2S en van het aantal gistcellen dan de met 10g/hl voorziene variant. Het beluchten van 10 g/hl-variant benaderde de verhoudingen in de 20 g/hl-variant.

Afb. 5) De vorming van H2S en gistcellen bij verschillende doseringen gistvoeding.

In beginsel maakt het niet uit of de vergroting van het aantal cellen bereikt wordt door een hogere gistdosering, door een zuurstofbehandeling, of op een andere manier. Een toenemende hoeveelheid gist bij een gelijkblijvende hoeveelheid FAN versterkt de stikstofstress van de cellen en versterkt de vorming van H2S. Daarom moeten hoge gistdoseringen samengaan met een verhoogde FAN-voorziening door middel van gistvoeding.

De invloed van gistcelwanden

Het gebruiken van gistcelwanden en dode gistcellen dient net als zuurstoftoediening aan gistende most het doel het vergistingsproces te verbeteren door een verbeterde groei van de gistcellen en een verbeterde enzymvoorziening. Het gebruik van deze producten in pure vorm leidt niet tot een significante vermindering van H2S. Integendeel, dit laatste kan zelfs versterkt worden, omdat dergelijke toevoegingen overeenkomstig hun oorspronkelijke doel de celgroei bevorderen. Daar hoort een dienovereenkomstig grotere FAN-behoefte bij, welke vervuld moet worden. Vanuit het specifieke gezichtspunt van böckservorming zijn celwanden geen vervangers van gistvoeding. Ze moeten daarmee veeleer aangevuld worden. Er zijn als alternatief gemengde preparaten verkrijgbaar.

Samenvatting

Aan de basis van het ontstaan van böcksers staat de vorming van zwavelwaterstof H2S door de vergisting. Deze reageert min of meer snel tot com-plexere vluchtige zwavelhoudende verbindingen, welke zich afhankelijk van de methode van wijnmaken opeenstapelen of die juist verdwijnen. Preventieve maatregelen tegen böcksers beogen een vermindering van het vormen van H2S vóór en tijdens de vergisting en bestaan uit terughoudend zwavelen van de most, een scherpe voorklaring, het gebruiken van gisten met kleine stikstofbehoefte en zonodig een verbetering van de stikstofvoorziening door het toedienen van gistvoeding. 

 

Onderschriften

  1. NTU is een afkorting van Nephelometric Turbidity Unit, een maat voor troebelheid (turbiditeit) van een vloeistof. (Wikipedia).
  2. PVPP of Crospovidon, E-nummer 1202, is een klaringsmiddel bij drankenbereiding. PVPP-poeder verdeeld in wijn, bier of sap bindt stoffen die een ongewenste geur of kleur geven, en wordt nadien uitgefilterd. (Wikipedia)
  3. Opmerking: r=0,71 betekent weliswaar ‘hoe minder H2S, hoe minder böcksers’, maar dat is geen absolute regel, anders zou r=1 zijn. Vandaar de toevoeging [min of meer].
  4. Factoranalyse is een statistische techniek waarmee gezocht wordt naar een klein aantal variabelen (factoren) die een zo groot mogelijk deel van de gevonden variaties (hier de mate van het vormen van H2S) in het verband tussen de onderzochte variabelen (hier most en gist) kunnen verklaren.