Analitycy wolą czystą

tekst ukazał się w „CW” nr 95, październik – listopad 2018| kup ten numer | prenumerata | e-wydanie

Naukowcom z australijskiej rządowej jednostki badawczej CSIRO udało się ustalić, że odpowiedniej budowy nosy elektroniczne są około dziesięciu razy czulsze na brett w porównaniu do ludzkich. | fot. ilustracyjna Besjunior / shutterstock
Naukowcom z australijskiej rządowej jednostki badawczej CSIRO udało się ustalić, że odpowiedniej budowy nosy elektroniczne są około dziesięciu razy czulsze na brett w porównaniu do ludzkich. | fot. ilustracyjna Besjunior / shutterstock

Próbkę. Czystą, a mówiąc ściślej – prostą, niezłożoną. Tymczasem winonapój uzyskiwany na drodze całkowitej lub częściowej fer... (...) to mieszanina kilku setek związków chemicznych. Co gorsza, smak i zapach wina zależny jest nie tylko od składu chemicznego per se, ale również od interakcji poszczególnych związków. Wino to koszmar senny chemika analityka, a bezsenność zdrowiu nie służy, dlatego właśnie powstały nosy i języki elektroniczne. Z tego i jeszcze kilku innych powodów.

Kolejny artykuł Joanny Boetzel z cyklu w najnowszym „Czasie Wina” nr 96. Do kupienia w Butiku Winomana.

Analiza wina wymaga metody, która dostarczy informacji na temat obecności i liczby wielu związków jednocześnie. Natura stworzyła już odpowiedni do tego instrument, którym każdy z nas dysponuje z urzędu. Nos elektroniczny ma budowę w pełni analogiczną: składa się z zespołu czujników, którego biologicznym odpowiednikiem jest nasz nabłonek węchowy. Drugim niezbędnym elementem jest część zbierająca i przetwarzająca informacje. To zadanie w biologicznym pierwowzorze wykonuje ludzki mózg.

Jak wygląda nos elektroniczny? Może być urządzeniem kieszonkowym, o wyglądzie zbliżonym do alkomatu, może również zająć pół pokoju i przypominać komputery z lat 60. Wszystko zależy od zastosowanej technologii i przeznaczenia sprzętu.

Sposób działania nosa elektronicznego i biologicznego różni się zasadniczo pod jednym względem – nos elektroniczny na zapachy jest zupełnie niewrażliwy. Po prostu ich nie rejestruje, więc nazwanie go „nosem” stanowi kuriozum terminologiczne. Reaguje natomiast na obecność i stężenie rozmaitych związków chemicznych, również tych, które dla nas są bezwonne.

Wszystko, co powyżej, stosuje się także do języka elektronicznego, zupełnie nieczułego na smak, a wrażliwego na obecność i stężenie związków chemicznych, bez względu na ich właściwości smakowe. Nazywany jest e-językiem, bo pozwala na testowanie płynów. E-nos analizuje tylko gazy.

Czy można samemu nauczyć się wykrywać wady w winie? Na szczęście dla winiarzy, sommelierów i miłośników wina – tak, jak najbardziej. Pomocne w tym są zestawy takie jak Le Nez du Vin – Wady wina.
Czy można samemu nauczyć się wykrywać wady w winie? Na szczęście dla winiarzy, sommelierów i miłośników wina – tak, jak najbardziej. Pomocne w tym są zestawy takie jak Le Nez du Vin – Wady wina. | Rozpoznawanie aromatów w winie: czytaj więcej… | fot. Butik Winomana

Po co to wszystko? Jednym z wyzwań stawianych przed nosem elektronicznym może być na przykład „wywąchanie” działalności Brettanomyces w winiarni jeszcze na długo przed tym, gdy z butelki buchnie aromat starego bandaża uwalanego krowim łajnem. Choć brettspecyficzny zapach, kojarzony z oborą i gnojówką, spowodo... (...) nie jest jednoznacznie uznawany za wadę wina, to jednak w nadmiarze je rujnuje, a bywają przypadki, kiedy jest cechą wybitnie niepożądaną. Zapach przepoconego siodła nie najlepiej współgra z delikatną wonią cytrusową win białych (tak, w białych również może się pojawić).

Naukowcom z australijskiej rządowej jednostki badawczej CSIRO udało się ustalić, że odpowiedniej budowy nosy elektroniczne są około dziesięciu razy czulsze na brett w porównaniu do ludzkich. Są w stanie wykryć 4-etylofenol i 4-etylogwajakol (dwa związki, które w największym stopniu odpowiadają za tę wadę) ze skutecznością od 67 do 89 procent (w zależności od źródła). Metoda ma jednak swoje ograniczenia. Przede wszystkim nosy elektroniczne potrafią stwierdzić wadę jedynie w próbkach o znanym pochodzeniu, potrzebny jest im więc bardzo konkretny punkt odniesienia. Ten warunek musi być spełniony nie tylko przy próbie wykrycia brettu, ale też innych aromatów świadczących o kiepskiej kondycji wina – wady korkowej, nadmiernej oksydacji, „zieloności” – co potwierdził meksykańsko-francuski zespół naukowy. Wszystkie te informacje pochodzą mniej więcej sprzed dekady. Czekamy na świeższe doniesienia.

Nosy i języki elektroniczne mogą również znacząco ułatwić wykrywanie fałszerstw i wszelkich pogwałceń przepisów apelacyjnych. Są w stanie wyniuchać (i wysmakować) nie tylko, które szczepy zostały użyte do produkcji wina, ale też jego pochodzenie geograficzne. Wątek kryminalno-śledczy swoimi doniesieniami karmił w szczególności zespół hiszpańskich naukowców, którzy postanowili sprawdzić, z jaką precyzją e-nosy są w stanie określić sposób starzenia win czerwonych. E-nos odróżni wino dojrzewające w beczce od tego poddanego procesowi mikrooksydacji z udziałem płatków dębowych. Sceptycy mogą powiedzieć, że wcale nie jest to karkołomny wyczyn. To nie koniec. Można określić wielkość kawałków drewna, z jakimi wino miało kontakt: płatki czy deszczułki? Pochodzenie dębu: francuski czy amerykański? I wreszcie – stopień wypalenia drewna. Jeszcze tylko trochę pracy, nieco ulepszeń i można by mieć taką umiejętność w kieszeni. W sensie dosłownym.

Literatura

M.L. Rodríguez-Méndez i in., Electronic noses and tongues in wine industry, „Front Bioeng Biotechnol” 2016, nr 4.

A. Sanaeifar i in., Early detection of contamination and defect in foodstuffs by electronic nose: A review, „TrAC Trends in Analytical Chemistry” 2017, nr 97, s. 257–271.

A. Berna, Metal Oxide Sensors for Electronic Noses and Their Application to Food Analysis, „Sensors” 2010, nr 10.

M. Gay i in., Application of an electronic tongue to study the effect of the use of pieces of wood and micro-oxygenation in the aging of red wine, „Electrochimica Acta” 2010, nr 55 (22).

Nosy i języki elektroniczne w branży winiarskiej nie są urządzeniami znajdującymi się w powszechnym użyciu. Celem zespołów badawczych na najbliższą przyszłość jest doskonalenie systemów i powiększanie bez danych, z których mogłyby korzystać e-nosy i e-języki. Najwięcej nadziei budzi możliwość powszechnego zastosowania tego typu urządzeń w monitorowaniu rozmaitych etapów procesu produkcyjnego: od dojrzałości winogron po postępy starzenia. Sporych trudności nastręcza tu fermentacja, bo we wnętrzu tanku z buzującą zawartością o zmiennej temperaturze warunki dla pracy czujników chemicznych panują wręcz skandaliczne. Ale i takie próby są podejmowane. Co więcej, z zachęcającym efektem.

Warto jednak podkreślić, że nosy i języki elektroniczne nie są w stanie opisać wina tak, jak zwykliśmy je postrzegać za pomocą własnych zmysłów. Smak, zapach i ich intensywność nie są w sposób prosty zależne od stężenia określonych związków chemicznych, a „e-zmysły” są w stanie zarejestrować i interpretować tylko tę drugą wartość. Nie uwzględniają wrażeń natury fizycznej i mechanicznej takich jak ciepło, gęstość, uczucie ściągania na śluzówce ust. Ponadto udowodniono, że eksperci tworzą charakterystyki aromatyczne win sprawniej niż e-nosy i e-języki. Branża winiarska to szczęśliwie jeden z obszarów bez nadziei na błyskawiczną i całkowitą automatyzację.