Siarkować czy nie siarkować? (cz. 2.)

W poprzedniej części artykułu opisałem SO2 wolny, tzn. jakie są proporcje pomiędzy dwiema jego formami tj. SO2 lotnym i formą jonową. A co powoduje wiązanie się wolnego SO2 (przejście do formy stale nieaktywnej)?

Należałoby również stanąć przed rozwiązaniem kolejnego problemu matematyczno-chemicznego. Ile należy dodać soli (K2S2O5 lub Na2S2O5) do cydru, aby dawka była równoważna określonej ilości SO2 całkowitego (sumy SO2 cząsteczkowego aktywnego tj. lotnego, SO2 jonowego oraz SO2 związanego z innymi cząsteczkami np. glukozą). Wiem, że ciągle posługuję się chemią i układem okresowym pierwiastków (UOP), jednak uważam, że lepiej poznać pewne zależności chemiczne i umieć odczytywać z UOP odpowiednie dane, aniżeli „zaśmiecać” sobie pamięć niepotrzebnymi liczbami. Jeden mol cząsteczek Na2S2O5 (pirosiarczynu sodu) waży 190 gramów (masa molowa sodu= 2*23 gramy, masa molowa siarki= 2*32 gramy, masa molowa tlenu= 5*16 gramów). Jeden mol opisywanej soli odpowiada dwóm molom SO2, które możemy zapisać jako 2SO2 i ważą one 128 gramów (2*32+4*15). Policzyć zatem można szybko, że około 68% masy molowej soli sodowej przechodzi do postaci SO2. W przypadku soli potasowej wskaźnik ten jest podobny (nieco niższy) i wynosi 58%. Obliczenia te oczywiście mają sens, gdy dysponujemy chemią cz. d. a., czyli jak już wspomniałem, najwyższej możliwej klasy czystości.

Wspomnę o jeszcze jednej kwestii. Precyzyjne dozowanie opisywanych związków siarki jest niezmiernie ważne, dlatego jeśli nie dysponujemy bardzo precyzyjną wagą – przynajmniej techniczną (podającą wynik z dokładnością do 0,01 grama), wówczas lepiej sporządzić wodny roztwór pirosiarczynu. Załóżmy, że dysponujemy roztworem K2S2O5 o stężeniu 20 g/l. Innymi słowy, 1000 ml zawiera 20000 mg związku K2S2O5. Żeby sprawić, aby w cydrze było 200 mg/l SO2, należy każdy litr wzbogacić o 344,83 mg/l K2S2O5 (co wynika z obliczonego wskaźnika 58%). Posłużę się schematem liczenia z krzyża, który zastosowałem już w artykule dotyczącym kwasowości. Uwzględniając powyższe dane, obliczymy, że chcąc uzyskać stężenie 344,83 mg/l K2S2O5 (200 mg/l SO2) musimy zmieszać 344,83 ml przygotowanego roztworu o stężeniu 20 g/l oraz 19655,17 ml cydru (przy założeniu, że początkowe stężenie SO2 w cydrze wynosiło 0 mg/l).

Dane liczbowe, które wykorzystałem do sporządzenia tego roztworu są oczywiście przykładowe. Pamiętajmy jednak, że dozując pirosiarczyn w bardzo dużym rozcieńczeniu, powodujemy spadek stężenia kwasów, alkoholu, cukru etc. W tym konkretnym przypadku dodana mieszanina K2S2O5 oraz wody stanowi mniej niż 2% całej objętości nastawu. Ponadto, zwróćmy uwagę, żeby roztwór do siarkowania przygotowywać na bieżąco. Wcześniej obliczmy ilość K2S2O5, która będzie nam potrzebna do konserwacji i dokładnie taką objętość sporządźmy. Przyczyną takiego postępowania jest sukcesywny spadek stężenia K2S2O5 w trakcie przechowywania.

Zapewne niektóre i niektórych z Was zastanawia, dlaczego łatwiej (do celów winiarskich) zakupić pirosiarczyn potasu aniżeli pirosiarczyn sodu. Otóż można to wytłumaczyć budową chemiczną obu opisywanych soli. Pierwsza z nich zawiera kation potasu, a druga kation sodu. Jon sodowy (Na)- tak jak w soli kuchennej (NaCl) jest odczuwany przez nasz język jako smak słony. Uważam, że dalsze tłumaczenia są zbędne. Jaką masę sodu wprowadzimy do wina wraz z określoną dawką Na2S2O5? Zachęcam do kalkulacji sporządzonych we własnym zakresie.

Opisałem kwestie obliczeniowe, dotyczące siarkowania cydru. Jednak czy jeśli oznaczymy stężenie SO2 wolnego w cydrze (w warunkach domowych jest to bardzo trudne), to będzie ono równe dawce, jaka wynika z masy dodanego pirosiarczynu? W poprzedniej części artykułu wspomniałem o tym, że w puli całkowitego SO2 występuje m. in. SO2 związany z innymi cząsteczkami znajdującymi się w napoju. Niektóre reakcje zachodzące w napojach fermentowanych przyczyniają się do zmiany stężenia lotnego (aktywnego) SO2 na korzyść (a naszą niekorzyść) SO2 związanego tj. nieaktywnego. Cukier powoduje wiązanie cząsteczek SO2, zatem do napojów o resztkowej zawartości glukozy i fruktozy dodaje się więcej pirosiarczynu. Natlenianie również nie sprzyja utrzymywaniu wolnego SO2 na pożądanym poziomie, gdyż w wyniku utleniania alkoholu etylowego powstaje aldehyd octowy, który wiąże się z cząsteczkami SO2, czyniąc go nieaktywnym. Pamiętać także należy o tym, że aldehyd octowy jest produktem pośrednim utleniania alkoholu etylowego do kwasu octowego, czyli związku, który odpowiada w dużej mierze za kwasowość lotną napoju. Wysoka kwasowość lotna jest niepożądana w cydrze. O tym wie każdy, komu choć raz cydr zaoctował. Siarkowanie przed fermentacją jest szczególne uzasadnione, kiedy przerabiamy całe jabłka (a nie sok 100% z kartonu) na cydr. Skórka jabłek jest źródłem dzikich drożdży, zarodników pleśni i bakterii, a poza tym zerwane i rozdrobnione jabłka bardzo szybko przyciągną całe zgraje muszek owocówek (szczególnie wtedy, kiedy zostawiamy surowiec owocowy do maceracji z enzymem pektynolitycznym). Stężenie SO2 na tym etapie powinno wynosić minimum 50 mg/l. Taka koncentracja SO2 zmniejszy ryzyko zakażania przez niepożądane mikroorganizmy, zwiększając jednocześnie możliwości rozwoju drożdży szlachetnych Saccharomyces (przed sulfitacją upewnijmy się, czy używane przez nas drożdże na pewno tolerują stężenie SO2, które chcemy uzyskać w cydrze).

Z siarkowania owoców przed przerobem możemy warunkowo zrezygnować, jednak ważne jest wtedy spełnienie kilku kryteriów. Po pierwsze, wyciskanie soku musi nastąpić do dwóch godzin po zbiorze. Zatem jeśli korzystamy z jabłek zakupionych na targu, wówczas odradzam takie rozwiązanie. Nabywając owoce na bazarach, starajmy się również o to, aby były wolne od obić i pleśni. Po drugie, temperatura przerobu musi być niska, najlepiej około 10 stopni Celsjusza. A po wtóre, pH wyciskanego moszczu powinno wynosić poniżej 3,2.

Drugie siarkowanie (lub warunkowo pierwsze w przypadku przerobu soku 100%) powinno mieć miejsce w czasie dojrzewania, jednak dopiero ok. 2 tygodnie od zakończenia fermentacji burzliwej, tj. po ściągnięciu cydru znad osadu i pozostawieniu go do fermentacji cichej – w dymionie wypełnionym pod dolną krawędź rurki fermentacyjnej. Obfity osad drożdżowy jest bowiem przyczynkiem do wiązania SO2 (zmniejszania stężenia wolnego SO2). W okresie od zakończenia fermentacji głównej do ściągnięcia cydru znad drożdży napój chroniony jest przez CO2 powstały w czasie fermentacji i obecny jeszcze w dużej ilości w młodym cydrze.

Stosowanie SO2 do produkcji cydru ma oczywiście swoje zalety, jednak wszędzie (także w tym wypadku) należy znać umiar. Przedozowanie SO2 w cydrze może być nie tylko szkodliwe dla nas samych (szczególnie w przypadku alergii na ten związek), ale także dla cydru. Zbyt duże stężenie dwutlenku siarki może spowodować ostry, duszący zapach napoju. W skrajnych przypadkach napój, który był celem naszych wielotygodniowych starań, może po prostu się nie udać, gdyż stężenie SO2 będzie zabójcze nie tylko dla bakterii i dzikich drożdży, ale również drożdży szlachetnych, zatem będziemy mieć rewelacyjnie zakonserwowany… nastaw.

Pamiętajmy, że dodatek SO2 ma na celu jedynie pomoc w przeprowadzeniu fermentacji, dlatego używajmy go z rozwagą. Nie zastąpi on zdrowego myślenia i szczegółowych wytycznych, ważnych przy fermentacji alkoholowej. Ilość SO2 całkowitego (uwzględniającego cały proces fermentacji i przygotowanie do niego) nie powinna być większa niż 200 mg/l. Produkując cydr ze świeżo wyciskanych jabłek, dobieram właśnie takie stężenie SO2 całkowitego (50 mg/l w czasie przerobu jabłek i 150 mg/l do młodego klarownego cydru). Pamiętajmy również o etapach i stężeniach, w jakich powinniśmy go uzupełniać.

Jak już wspomniałem, SO2 jest substancją, której stężenie w czasie zmniejsza się (oddziaływanie z cząsteczkami cukru, aldehydem octowym), przez co jej działanie ulega osłabieniu. Dlatego przy produkcji cydru powinno się wziąć pod uwagę następujące aspekty: sens działania SO2 w czasie obróbki owoców i podczas dojrzewania cydru, brak natleniania na każdym etapie produkcji (oprócz rozmnażania masy drożdżowej zaraz przed fermentacją), niskie temperatury w czasie przerobu owoców oraz w czasie dojrzewania, ochronne działanie CO2 (nie mylić z SO2) w czasie fermentacji i we wczesnym etapie dojrzewania, przestrzeganie zasad higieny (na każdym etapie produkcji), pasteryzacja napoju po dojrzewaniu.

Utrwalenie cydru na drodze pasteryzacji ma oczywiście sens wówczas, gdy zamierzamy go przechowywać przez dłuższy okres czasu. Napoje fermentowane o wysokiej zawartości alkoholu np. wino są zabezpieczone przed niekorzystnymi przemianami m.in. poprzez odpowiednie jego stężenie. Natomiast te o niższej mocy (i zarazem nieprzeznaczone do natychmiastowej konsumpcji) pasteryzujemy, czyli chronimy przed zepsuciem na dłuższy okres. Zatem dwutlenek siarki spełni rolę ochronną dla naszego cydru w czasie produkcji, a pasteryzacja zabezpieczy go w czasie przechowywania.

Myślę, że po przeczytaniu tego artykułu łatwiej jest podjąć decyzję o tym, czy nasz cydr powinien zostać poddany siarkowaniu. Wiemy już także, czym powinniśmy przeprowadzić sulfitację, jakie zabiegi wzmacniają działanie SO2, a które czynniki utrudniają cząsteczkom dwutlenku siarki wywiązanie się ze swojej roli. Mam nadzieję, że teraz każdy czytelnik jest w stanie samodzielnie sporządzić obliczenia, które są konieczne do przeprowadzenia siarkowania. I co najważniejsze, potrafi siarkować tak, aby nie spowodować jakiegokolwiek dyskomfortu (fizycznego i psychicznego) własnego oraz swoich bliskich. Powtarzanie takich rzeczy jest tu zupełnie na miejscu, chodzi przecież o nasze zdrowie.

Bibliografia:

1. Produkcja win gronowych w małym gospodarstwie, część pierwsza: Poprawa jakości win białych, Polski Instytut Winorośli i Wina, Kraków 2008, Wojciech Bosak.
2. Technologia Winiarstwa Gronowego i Owocowego (wkładka do miesięcznika Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny), 1994-1998.
3. Układ Okresowy Pierwiastków

Adam Ludowski

Zobacz również:
Siarkować czy nie siarkować? (cz. 1.)
Kwasowość cydru i metody jej zmiany (cz. 1.)
Kwasowość cydru i metody jej zmiany (cz. 2.)

Dodaj komentarz przez FB