Şarap üretimi Hasat (bağ bozumu)
Şarap yapımı için taze ve olgun üzümler tercih edilir. Kuzey Avrupa ve Afrika’nın doğu kısımları gibi soğuk iklimli bölgelerde, üzümlerin olgunlaşmasını sağlayan sıcaklığın yetersiz olmasından dolayı üzümler tam olgunluğa ulaşmadan önce toplanır. Olgunlaşmamış meyvedeki şeker eksikliği, direk şeker eklemesi veya üzüm suyu konsantresi eklenmesi ile düzeltilebilir. Bağ üzerindeki doğal haliyle tam olgunluğa ulaşması sağlanan veya toplandıktan sonra güneş ışığında kurutulan üzümler yüksek miktarda şeker içerir. Doğal nem kaybı, şeker miktarını arttırır (bu metot İspanya’daki Mâlaga şaraplarında sık sık kullanılır). Nem kaybını hızlandırmak için, yararlı bir küf olan Botrytis cinera da kullanılabilir (Fransa’daki Sauternes gibi). Bu üzümler tatlı şarap üretiminde kullanılır. Bu şarapların üretiminde ayrıca: sülfür dioksit eklenmesi, proses sırasında küçük fermantasyon kaplarının kullanımı, veya soğuk ısılarda (ortamlarda) çalışma gibi özel metotlarda uygulanabilir. Amaç, tüm şeker fermente olmadan önce fermantasyonu durdurmaktır.
Üzüm kompozisyonundaki etkisi nedeniyle, hasatın düzgün zamanlanması büyük önem taşır. Erken toplama (hasat) düşük alkollü zayıf şaraplarla, geç toplama da yüksek alkollü fakat düşük asitli şaraplarla sonuçlanabilir. Hasat (toplama), bir veya birkaç seferde tamamlanabilir. Üzüm salkımları önce bağdan kesilir koparılır, kutulara veya sepetlere doldurulur sonra şaraphaneye götürülmek üzere daha büyük konteynırlara transfer edilir (Avrupa’da büyük ve geniş tüpler, Kaliforniya’da ise ****l gondol araçlar kullanılır). Kaliforniya, Avustralya ve Fransa gibi ülkelerde, salkımları sallayarak tanelerin düşmesini veya saplarının kırılmasını sağlayan mekanik toplama sistemleri bulunmaktadır.
Şaraphanede üzümler direk olarak parçalayıcıya istiflenebilir ya da bir konteynıra dökülüp otomatik bir taşıma sistemiyle parçalayıcıya götürülebilir. Parçalama (suyunu sıkma)
Modern şarap üretiminde, üzümler aynı anda hem parçalanıp hem de sapları ayrılır. Bunu yapmak için genellikle içinde dakikada 600 ila 1200 devir yapan kanatlar bulunan delikli bir silindir kullanılır. Üzüm taneleri parçalanır ve deliklerden çıkar, geriye kalan saplar silindirin sonundan dışarı atılır. Ayakla veya ayakkabıyla tepelemek gibi ilkel metotlar artık kullanılmamaktadır.
Fransa’nın Champaigne bölgesindeki gibi, kırmızı üzümden beyaz su elde etmek istendiğinde, parçalama, ezme ile gerçekleşir (basınçla). Kırmızı üzümler bazen tüm olarak tanklara atılır ve sonra tanklar kapatılır. Meyvedeki soluma, oksijen alıp karbon dioksit verme, sonucunda kabuk hücreleri ölür, zar hücreleri yarı geçirgenlik özelliklerini kaybeder ve renk eldesi kolaylaşır. Bunun yanında malik asit soluması da gerçekleşir. Bu soluma olayı yavaşça olur ve ılıman bölgelerde şıraların rengini, asitliğini, ve kokusunu büyük ölçüde değiştirir.
Su ayırımı
Beyaz üzümlerin suyu kullanılacaksa veya beyaz şarap isteniyorsa, meyvenin suyu parçalama işleminden hemen sonra kabuktan ve çekirdekten ayrılır. Bazen tadın daha çok geçmesi istenebilir, bunun için beyaz üzüm kabukları suyla 12-24 saat kadar birlikte tutulabilir. Ancak bu bekletme bazen istenmeyen bir durum olan renk eldesini de hızlandırır (arttırır). Suyu meyvelerden (katıdan) ayırmak için temel olarak iki yöntem kullanılır. Parçalanmış üzümler, tabanında ve kenarlarında gizli boşluklar bulunan bir konteynıra koyulduğunda suyun çoğu kendiliğinden akıp gidebilir. Bu suya serbest su denilir ve geriye kalan parçalanmış üzüm kitlesinin hepsine Posa ya da Şıra adı verilir. Şıra, aynı zamanda fermantasyonda kullanılmayan kabuklu kabuksuz üzüm suyu için de kullanılan bir terimdir.
Daha sık kullanılan diğer yöntemde parçalanmış üzümler bir pres’e yerleştirilir. Bu iş için her iki uçtan basınç uygulayan yatay bir “sepet pres” kullanılır. Eski tip sepet baskı işlemi modern bir şekilde taklit edilmiştir. Özellikle posa boşaltımında “sürekli vida” tipi presler de kullanılır. Willmes Pres, içinde şişirilebilir (genişleyebilir) bir tüp (ya da balon) bulunan delikli bir silindirden meydana gelir ve özellikle beyaz şıra için kullanılır. Parçalanmış üzümler silindire doldurulur, içindeki tüp şişmeye başlar ve üzüm taneleri deliklere doğru sıkışır. Parçalanmış üzümlerin suyu presle birlikte dışarı çıkar. Bu sayede el değmeden birkaç pres birden yapılmış olur.
Kırmızı şarap üretiminde kabuklar, çekirdekler ve su birlikte fermente edildiğinden sürekli presler kullanılır. Fermantasyon sayesinde kabukların tutulması kolaylaşır ve suyun ayrımı daha da hızlanmış ve kolaylaşmış olur. Bu yüzden fermente edilmiş meyveden elde edilen serbest su, fermente olmayan şıradakinden çok daha fazladır. Ayrıca pres yaparak tutulması kolaylaşan bazı katıların ayrımı da gerçekleşebilir.
Beyaz veya kırmızı fermantasyondan ayrılan posa (üzümlerdeki suyun alınmasıyla geriye kalan parçalanmış kitle), şarap özü (ruhu) üretiminde damıtım materyali olarak kullanılır. Genellikle su eklenir, fermantasyon tamamlanır ve düşük alkollü şarap boşaltılır. Daha sonra posa yıkanır ve preslenir veya direk olarak özel kaplarda damıtılır. Şıra prosesi
Beyaz şıra genelde bulanık ve mattır, ve bunu yapan maddelerin ayrımında “çöktürme” işlemi tercih edilir. Çöktürme sırasında sülfür dioksit eklenmesi ve ısının düşürülmesi fermantasyonu engeller ve maddelerin normal olarak çökmesini sağlar. Çoğu bölgede şaraphaneler beyaz şırayı santrifüj yöntemiyle katı maddelerden ayırır. Bu proseste dairesel hareketle kuvvetli bir çekim kuvveti yaratılır. Şıra bazen pastörize edilir ve kahverengileşmeyi sağlayan bazı enzimler inaktive edilir. Nadir olarak pektin parçalayan enzimlerin şıraya eklenmesiyle presin kolaylaştırıldığı görülür. Bunun yanında bir tür “kil” olan Bentonite eklenerek şıradaki toplam nitrojen miktarı düşürülür ve berraklaşması (klarifikasyonu) kolaylaşır.
Kırmızı şırada fermantasyon öncesi uygulanmaya başlayan ve yeni bir teknik olan “ısıtma” renk eldesini ve enzimlerin deaktivesini kolaylaştırmaktadır. Bu proses, ortalama sıcaklıkta fazla oksidasyona uğramadan hızlıca yapıldığında, kabuklarda kısa zamanlı fermantasyon gerektiren tatlı kırmızı şarap üretiminde istenilen bir tekniktir. Ayrıca parazidik bir mantar olan Botrytis cinera tarafından zarar görmüş üzümlerde kahverengileşmeye sebep olan polifenol oksidaz enziminin inaktivesi için de bu proses uygulanabilir. Fermantasyon
Yüksek kaliteli şarap üretiminde, alkolik fermantasyon prosesi dikkatli bir kontrol gerektirir. Bu kontrol için dikkat edilmesi gereken noktalar arasında; istenmeyen mikroorganizmaların gelişimini önlemek, yeterli miktarda istenilen mayaların bulunmasını sağlamak, fazla ısınmayı engellemek için sıcaklık kontrolü, oksidasyonun engellenmesi, ve kırmızı şırada yüzen kabukların düzgün bir şekilde ayrılması gibi önemli proses noktaları bulunmaktadır.
Üzüm kabukları normalde bakteri, küf ve maya ile kaplıdır. Pichia, Klockera, ve Torulopsis gibi vahşi mayalar üzümde şarap mayası olan Saccharomyces’tan çok daha fazla bulunur. Saccharomyces türü genelde yeterli miktarda alkolik fermantasyon elde etmek için tercih edilen maya olsa da, bazen diğer türler de özellikle fermantasyonun erken dönemlerinde kullanılarak tat gelişimini destekler. Saccharomyces, şekeri alkole çevirme verimliliğinin yüksek olması ve alkol inhibesinden en az etkilenen tür olmasından dolayı tercih edilir. Uygun ortamda ve şartlarda, Saccharomyces cerevisia türleri genel limit % 15-16 olmasına rağmen % 18 (hacimsel) alkol üretmişlerdir.
Alkolik fermantasyonun erken safhalarında Schizosaccharomyces pombe mayası kullanılması önerilir. Malik asit ****bolizmasında yer aldığından bu maya, fazla asidik şıralarda kullanılabilir fakat ticari uygulamalar hâla kalıcı uygun sonuçlar verememiştir. Malik asit ****bolizmasına katılan laktik asit bakterilerinin şıraya eklenmesi daha sık görülür.
İstenmeyen mikroorganizmaların sayısı yaralı, parçalı üzümlerde çok daha fazladır. Ilık iklimli bölgelerde, böyle meyve yaralanmaları toplama (bağ bozumu) ya da taşıma sırasında oluşabilir. İstenmeyen mikroorganizma gelişimini önlemek şarttır ve bunun için kullanılan en genel ve en pratik yöntem; taze parçalanmış üzümlere, litre başına 100-150 miligram sülfür dioksit eklemektir. Sülfür dioksit istenmeyen mikroorganizmalarda daha zararlıdır (istenilenlere göre). Şırada kullanılacağı zaman yanında biraz da istenilen maya türünden (genellikle saf maya kültürü) eklenir. Bu proses şıraya küflü üzümlerden geçen istenmeyen miktardaki oksidasyon enzimlerinin varlığında da uygulanabilir. Buna rağmen şıra tamamıyla pastörize değildir.
Şarap üretiminde genelde S. cerevisia kullanılmasına rağmen, mühendisler ve teknisyenler “en iyi maya türleri” konusunda aynı fikirde değildirler. Seçilen maya türü steril üzüm suyuna katılarak olabildiğince çok çoğalması sağlanır, daha sonra daha büyük bir konteynırdaki üzüm suyuna (steril) taşınır ve gerekli miktara ulaşıncaya kadar çoğalması beklenir. Yeni saf maya üretmenin zorluğundan ve yoruculuğundan çekinenler, uygun şekilde preslenmiş istenilen türdeki mayaları direk katarlar. %1 veya %3 oranında saf maya kültürü ya da mililitreye 1,000,000 hücre üretecek kadar preslenmiş maya kullanılır. Alkolik fermantasyon sırasında ısı kontrolü yapılmasının başlıca nedenleri;
• maya gelişimine yardım etmek,
• kabuktan renk ve tat elde etmek,
• istenilen yan ürünlerin birikimine izin vermek,
• maya hücrelerinin ölümüne neden olan yüksek ısı artışını engellemektir.
Maya gelişimi için optimum sıcaklık 25°C’dir ve bazı serin iklimli bölgelerde üzümlerin sıkılması ve parçalanması bu sıcaklıkta yapılır. Fermantasyon çok yüksek sıcaklıklarda başlatılması önerilmez, çünkü daha sonra ısının 30°C’yi aşmasını engellemek çok güç olabilir.Beyaz şırada renk ve tat elde etmek zorunlu değildir, ve genelde parçalanmış üzüm kitlesi fermantasyondan önce kabuklardan ayrılır. Düşük sıcaklıklarda (10-15ºC gibi) yapılan fermantasyonda istenilen yan ürünlerin oluşumu daha da çok olur. Düşük sıcaklıkta yapılan bu fermantasyonun istenmeyen bir yönü ise; tamamlanması için uzun zaman gerektirmesi (1-4 hafta yüksek sıcaklıktayken burada 6-10 hafta) ve tamamlandığında hâla şeker kalmasıdır. Kullanılabilir şekerin kalması her zaman istenmeyen bir durum değildir. Alman şarap üretiminde istenilen bir özelliktir. Pratikte ticari şaraplar (seri üretim) genelde 20ºC de fermente edilir.
Kırmızı şırada optimum renk eldesi 22-28ºCdeki maya gelişimiyle sağlanır. Alkolik fermantasyon ısı üretir ve bu ısı 30ºC’yi geçtiğinde maya gelişimi ciddi zarar görür. Bunu önlemek için, dikkatli bir ısı kontrolü yapılmalıdır. Isı 30ºC’den daha da yükselirse maya gelişimi aniden duru ve ilerlemez. Modern ısı kontrolü “ısı değiştiriciler” sayesinde yapılır. Eski metotlarda fermentör soğuk bir oda içerisine yerleştirilir, içinde soğuk borular bulunur, bu borular çift katlıdır, iç taraftan şıra taşınırken bunu çevreleyen katmanda soğuk su ilerler. Buradan sonra Şıra, içerisinde soğutucu bulunan bir bölüme dökülür. Bu bölümün etrafında pompalanan soğutucu sayesinde şıra soğumuş olurdu.
Fermantasyon sırasında oksidasyonu engellemek için hava ile temas kesinlikle engellenmelidir. Çok büyük konteynırlarda, açığa çıkan karbondioksit miktarı hava girişini engellemeye yeterlidir. Küçük fermentörlerde, fermantasyon kapakçıkları bulunur, bunlar karbondioksit çıkışına izin verirken hava girişini engeller. Bu kapakçıklar özellikle fermantasyonun son safhasında karbondioksit çıkışının az olduğu zamanlarda çok gereklidir. Devamında sülfürdioksit eklenerek oksidasyonun engellenmesi sağlanır. Askorbik asit (50-100 mililitre arası) hem oksidasyonu engeller hem de antioksidan olarak sülfürdioksit miktarını düşürür.Fakat genelde önerilmez.
Kırmızı üzüm fermantasyonunda suyun yüzeyinde yüzen kabuklar ve posa, renk ve tat eldesini kolaylaştırır, ısı artışına sebep olur ve eğer kururlarsa istenmeyen sirkeleşme görülebilir. Bu gibi problemler fermantasyon sırasında yüzen kabukları en azından günde iki kez, suya batırarak engellenir. Bu operasyon küçük fermentörlerde kolay olmasına rağmen 100,000 galonluk (380,000 litre) veya daha uzun fermentörlerde zor olmaya başlar. Uzun olanlarda şıra önce dibe kadar boşaltılır ve geri pompalanır. Küçük fermentörler atmosfere ısı kaybı yüzdesini arttırarak, ısı kontrolünü kolaylaştırır. Fermantasyon sonrası işlemler
Uygun şıra kompozisyonu, maya türü, sıcaklık ve diğer faktörlerde alkolik fermantasyon şeker miktarı çok aza düştüğünde (%0.1 gibi) durur.
Fermantasyon aşağıdaki seviyeye gelemez;
• yüksek miktarda şeker içeren şıra fermente edildiğinde
• alkolden etkilenmeyen maya türü kullanıldığında
• çok düşük ve çok yüksek sıcaklıklarda fermantasyona bırakıldığında
• basınç altında yapılan fermantasyon
normal şartlar altında fermantasyonu 10-30 gün içinde tamamlanır. Çoğu kez, maya hücrelerin büyük kısmı çökmeye başlar. Berrak şarap çöken kısımdan ayrılır buna arıtma denir. Bundan sonra konteynırlar, şarabın hacmi ve sıcaklığı düşmeye başladığında bazen uygulanan “doldurma” (tamamlama) yöntemiyle dolu tutulur. Erken zamanlarda (başlarda), doldurma haftada bir veya iki kez gereklidir. Daha sonra ayda bir yeterlidir.
Ilık iklimli bölgelerde normalde, arıtma işlemi bir veya iki hafta içinde tamamlanmalıdır yoksa alt tarafta oluşan kalın bakteri çöküntüsü otoliz (kendini sindirme) olur ve kötü kokmaya başlar. Erken arıtma toplam asitliği yüksek olan şaraplarda – serin iklimli bölgelerdekiler veya yüksek asitli çeşitlerden gelenler – istenmez. Bu gibi şaraplar iki veya dört ay süreyle bu kalın çöküntüyle birlikte temas halinde tutulur ve otolize uğrayanlardan açığa çıkan amino asitler sayesinde laktik asit bakterilerinin gelişimi hızlanmış olur. Bu bakteriler daha sonra ikincil (veya malolaktik) fermantasyonu indirgerler.
Malolaktik fermantasyon
Bilim adamları, uzun zamandır genç şaraplarda alkolik fermantasyon tamamlanmasından sonra ikinci bir karbondioksit çıkışı gözlemişlerdi. Bu malolaktik fermantasyondan kaynaklanıyordu. Malik asit, laktik asit ve karbondioksite parçalanır. Bu fermantasyon, bazı laktik asit bakterilerinin ürettiği bir tür enzim tarafından yapılır.
Ayrıca, kompozisyonu bilinmeyen tatlandırıcı yan ürünler de bu fermantasyonda üretilir. Malolaktik fermantasyon, yeni şaraplarda yüksek miktarda malik asit bulunuyorsa (Almanya’daki gibi), veya tat ve lezzet farkları yaratmak için (Fransanın Burgundy ve Bordeaux kırmızı şaraplarındaki gibi) istenilen bir fermantasyondur. Şaraba verilmek istenen karaktere göre bazı bölgelerde malolaktik fermantasyon desteklenirken bazı bölgelerde kesinlikle uygulanmaz. Bütün bölgelerde bu ikinci fermantasyon değişkendir. Diasetil (bir tat ve aroma ajanı) düşük değerlerde çok yararlıyken yüksek değerlerde istenmeyen bir üründür.
Düşük sıcaklıklarda, malolaktik fermantasyon yavaş ilerler. Alman şarap yapım birimleri buhar borularıyla döşenmiştir böylece ısı yükseltilerek malolaktik fermantasyon desteklenir. Bakteriler düşük hatta hiç olmayan amino asit miktarı yüzünden gelişemezler. Laktik asit bakterilerinin çoğu litre başına 70-100 miligram sülfürdioksit varlığında inhibe olurlar ve gelişemezler.
Fazla malolaktik fermantasyonu şarapların asitliğini çok fazla düşürür ya da istenmeyen kokuların fazlalaşmasına yol açar. Bu gibi problemler erken arıtma, filtrasyon ve sülfürdioksit eklenmesiyle engellenebilir. Klarifikasyon (berraklaştırma)
Bazı şaraplar, içindeki çözünen maddeleri çok hızlı bir şekilde bırakabilir ve şarabın su kısmı çok berraklaşır. Bu durum yüzey-hacim oranı yüksek 50-galonluk tahta varillerde büyük olanlara nazaran daha çok görülür. Tahta kısımlar şarabın berraklaşmasına yardımcı olur. Ilıman bölgelerde veya büyük tanklarda üretilen diğer şaraplar uzunca bir süre bulanık kalabilir. İşte bu yaşlandırma sırasında şarabın içindeki katıları atmasına klarifikasyon denir. Yer alan başlıca prosedürler; süzme (aklama), filtrasyon, santrifüj, soğutma, iyon değişimi, ve ısıtmadır. Parlatma (çökeltme)
Parlatma, klarifikasyona yardımcı bir maddenin şaraba eklenmesiyle ortaya çıkmış eski bir yöntemdir. İçerdiği başlıca prosesler; tutma, kimyasal reaksiyonlarla tutma, ve olası fiziksel hareketlerdir. Proteinler ve maya hücreleri, bentonit (temel olarak montmorillonite’den yapılan bir tür kil) ve jelatin gibi çökeltme ajanları tarafından tutulur. Tanninlerle jelatin arasında oluşan kimyasal reaksiyonlar da asılı kalan bileşiklerin tutulmasını sağlar. Eğer reaksiyon vermeyen bir madde bulanık bir şaraptan geçirilirse kısmi bir çökeltme sağlayabilir.
En çok kullanılan çökeltme ajanı bentonit’dir. Diğer ajanlar; jelatin, kazein, albumin, yumurta akı, naylon ve PVPP (polyvinyl pyrolidone) tanninin ve rengin fazlasının tutulması gibi özel amaçlar için kullanılırlar.
Şarabın ****l ve demir yüzeylere fazla temasından dolayı içinde fazla miktarda ****l, demir ve bakır bulunur. Bu ****ller şarapta istenmeyen bir bulanıklığa sebep olur ve alınması için potasyum ferrosiyanat (mavi çökeltme) gibi özel çökeltme ajanları gereklidir. Özellikle Almanya’da çok görülür ve kullanılır. Amerika’da kısıtlı da olsa Cufex adında potasyum ferrosiyanat içeren bir ürün kullanılmaktadır. Demirin uzaklaştırılması için Fitatlar kullanılmış. Yeni modern şarap üretiminde ****l içeriğe çok rastlanmaz ve genelde zaten paslanmaz çelik kullanılır. Filtrasyon
Filtrasyon da diğer bir eski yöntemdir ve ilkel filtreler kalın bezlerin üzerine şarabın direk dökülmesiyle elde edilirmiş. Modern filtre pedleri selüloz fiberlerden ya da yarı geçirgen zardan oluşur ve çeşitli boy ve ölçülerde bulunurlar. Bazı filtrelerin delik büyüklükleri maya hücrelerinin ve çoğu bakterilerin geçmesini engelleyecek kadar küçüktür. Fakat bir filtre sadece delik büyüklüğüyle değil aynı zamanda tutma özellikleriyle de anılabilirler. Büyük atomlu filtre yardımcıları genelde fermantasyon sırasında eklenir ve tıkanmayı engelleyerek bir filtrenin fonksiyonel ömrünü arttırır. Santrifüj
Santrifüj veya başka bir deyişle; yüksek hızda dönme şırayı klarifike etmek için kullanılır ve bazen klarifikasyonun yeterli olmadığı şarap türlerinde görülür. Bu operasyon, proses sırasında fazla oksidasyona veya alkol kaybına sebep olmaması için dikkatlice izlenmelidir. Soğutma
Soğutma, şarap klarifikasyonuna birkaç yönden etki eder. Sıcaklık düşmesi hem maya gelişimini hem de karbondioksit çıkışını etkiler. Karbondioksit soğuk sıcaklıklarda daha çok çözünür. Şarap yıllanırken bulanık görünmesinin başlıca sebebi potasyum asit tartaratın (tartar kremi) yavaş çökmesidir.(tartar kremi). Çökmeyi hızlandırmak için hızlı bir şekilde sıcaklık -7 ila -5’e kadar düşürülür ve bir iki hafta tutulur. Eğer sonuçtaki şarap tartarat birikintisini filtreyle atarsa tartarat çökmesi artık bulanıklığa yol açmayacaktır. İyon değişimi
Tartarat stabilizasyonunu arttırmak için kullanılan bir diğer yöntem de şarabın bir kısmını iyon değiştirici adı verilen bir aletten geçirmektir. Eğer bu iyon değiştirici sodyum ile yüklüyse, potasyum tartarat geçerken potasyum yerine sodyum gelecek ve böylece tartarat daha çözünür bir hal alacak. Genelde, eğer harmanın potasyum içeriği litrede 500 miligrama kadar düşerse, artık çökme olamıyor. Tabi istisnalar olabilir ve güvenli olması açısından tartarat, potasyum içeriği ve pH da hesaba katılmalıdır. Bazı ülkelerde iyon değiştirici kullanmak yasal değildir. Isıtma Çoğu şarap, çökerek veya bakır ve diğer ****llerle birleşip onları çökerterek bulanıklığa yol açan proteinleri içerir. Bentonit kullanımı proteinin bir kısmını uzaklaştırır ve eğer şarap ısıtılarak aklama yapılıyorsa protein tutulması arttırılır. Pastörizasyon sırasında da (70-82ºC) protein çökelmesi görülebilir ancak bu yöntem klarifikasyon için çok tercih edilmez ve kullanılmaz.
