Şarap Kimyası: Üzümden Şaraba Temel Bileşenler

Şarap kimyası, üzümün işlenmesi sırasında ortaya çıkan bileşenlerin yapısını ve davranışını inceler. Şarap karmaşık bir sulu çözeltidir ve yüzlerce bileşik içerir. Bu yazıda şarabın temel bileşen grupları ve her birinin kimyasal rolü genel kimya bilgisi çerçevesinde özetlenmektedir.

Su ve Etanol

Şarabın büyük bölümünü su oluşturur. Suyun yanında ikinci büyük bileşen, fermantasyonda şekerden oluşan etanoldür. Etanol, diğer bileşiklerin çözünmesine yardımcı olan bir çözücüdür. Bu nedenle fermantasyon ilerledikçe kabuk ve çekirdekteki bazı bileşikler sıvıya daha kolay geçer.

Şekerler

Üzümün başlıca şekerleri glikoz ve fruktozdur. Fermantasyon sonunda geriye kalan şeker miktarı kalıntı şeker olarak adlandırılır. Kalıntı şeker, ürünün yoğunluğunu ve tipini belirler. Laboratuvarda şeker analizi enzimatik yöntemler ya da yüksek performanslı sıvı kromatografisi ile yapılabilir.

Organik Asitler

Üzümde ve şarapta bulunan başlıca organik asitler tartarik asit, malik asit ve sitrik asittir. Tartarik asit üzümün karakteristik asididir. Malik asit ise elma asidi olarak da bilinir ve bazı süreçlerde bakteriler tarafından laktik aside dönüştürülür. Fermantasyon ürünü olarak az miktarda asetik ve süksinik asit de oluşur. Asit bileşimi, sıvının pH değerini belirler ve mikrobiyolojik kararlılık açısından önemlidir.

• Tartarik asit: üzüme özgü ana asit

• Malik asit: olgunlaştıkça azalan asit

• Laktik asit: malolaktik dönüşümle oluşan asit

• Asetik asit: fermantasyon yan ürünü

Fenolik Bileşikler

Fenolik bileşikler, üzüm kabuğu, çekirdeği ve sapında bulunan geniş bir kimyasal gruptur. Antosiyaninler kırmızı şarabın rengini veren pigmentlerdir ve pH'a bağlı olarak renk değiştirir. Tanenler ise proteinlerle bağ yapabilen polimerik fenollerdir; ağızda büzücü bir his oluşturmalarının nedeni budur. Fenolik bileşikler zamanla birbirleriyle birleşerek yapılarını değiştirir; bu durum rengin ve ağızdaki algının bekleme süresince değişmesinin kimyasal açıklamasıdır.

Aroma Bileşikleri

Aromadan sorumlu uçucu bileşikler çok düşük derişimlerde bulunur. Terpenler bazı çeşitlerin çiçeksi kokularıyla, pirazinler bitkisel kokularla, esterler ise fermantasyonda oluşan meyvemsi kokularla ilişkilendirilir. Bu bileşiklerin analizi gaz kromatografisi ve kütle spektrometresi yöntemleriyle yapılır.

Kükürt Dioksit ve Koruyucu Etkisi

Şarap üretiminde kükürt dioksit, oksidasyonu ve istenmeyen mikroorganizmaların gelişimini sınırlamak amacıyla kullanılan bir katkı maddesidir. Kullanımı ve sınır değerleri mevzuatla düzenlenir. Kimyasal olarak serbest ve bağlı formlarda bulunur; analizlerde bu iki form ayrı ayrı belirlenir.

Çözünmüş Gazlar ve Oksidasyon

Şarapta çözünmüş oksijen, kimyasal değişimlerin hızını belirleyen önemli bir etkendir. Oksijen, fenolik bileşiklerle ve aroma maddeleriyle tepkimeye girerek renk ve koku değişimine neden olabilir. Üretimde kontrollü oksijen teması bazı bileşiklerin kararlılığını artırırken, aşırı temas istenmeyen oksidasyon ürünleri oluşturur. Karbondioksit ise fermantasyon yan ürünü olarak sıvıda çözünür kalabilir. Gaz derişimleri, kimya laboratuvarlarında özel sensörler ve titrasyon yöntemleriyle ölçülür.

Fermantasyon Yan Ürünleri

Etanol ve karbondioksit dışında fermantasyonda gliserol, yüksek alkoller, esterler, aldehitler ve organik asitler de oluşur. Gliserol sıvının viskozitesine katkıda bulunur. Esterler, asitlerle alkollerin birleşmesiyle oluşan ve çoğu meyvemsi kokularla ilişkilendirilen bileşiklerdir. Asetaldehit ise etanolün oksidasyon ürünüdür. Bu yan ürünlerin derişimi, maya suşuna ve fermantasyon koşullarına bağlıdır.

Sonuç

Şarap; su, etanol, şekerler, organik asitler, fenolik bileşikler ve aroma maddelerinden oluşan karmaşık bir kimyasal sistemdir. Bu bileşenlerin dengesi üzümün yapısına, fermantasyona ve bekleme koşullarına bağlıdır. Yazı genel kimya bilgisi niteliğindedir.