Отзиви

  • Пълен член
  • Цифри и данни
  • Препратки
  • Цитати
  • Метрика
  • Лицензиране
  • Препечатки и разрешения
  • PDF

РЕЗЮМЕ

Преглеждаме ролята на дъбовата цев като активен съд за отлежаване на виното. Представяме исторически фон, за да подчертаем, че по-рано установените аспекти на процесите, протичащи с вино в дъбовата бъчва, все още са без потвърждение. Ние твърдим, че наскоро публикувани нови открития по темата са определящи фактори за определяне на начина, по който дъбовата бъчва работи с вино. Публикувани са няколко изследвания, в които се прави преглед на това как бъчвата за вино функционира като активен съд, който отделя химически съединения във виното, подобрявайки неговите физични, химични и сензорни свойства. Независимо от това, едва ли има изследвания, които да описват как бъчвата за вино функционира като активен съд. Настоящият преглед подробно описва основните фактори, влияещи върху способността за обмен на газ в цевта, като спадане на налягането, генерирано в цевта, образуване на пространство над главата, ефект на анатомията на дървесината, различните пътища за навлизане на кислород, ролята на съдържанието на дървесна влага и разтворими елаготанини, както и ефекта от препичането на бъчви върху бъчварството. Накрая се предлага хипотеза относно функцията на цевта като активен съд, който определя начина, по който тя взаимодейства с виното, което съдържа по време на отлежаването.

дъбова

Въведение

Публикувано онлайн:

Фигура 1. (а). Посоки на дървото в багажника на Quercus petraea. Схема на анатомичната макроструктура на дървесината, в която се разграничават латуд, ранно дърво и медуларни лъчи. (б) Напречни сечения на части от сложни лъчи, показващи рязък начин на произход на сложни лъчи: едносерийни (u), многосерийни (m) и съставни (cr) лъчи; е, дървесни влакна; т, трахеиди; р, тънкостенни паренхими, маркиращи граница между пръстени на растеж; × 200 (Лангдън, 1918).

Фигура 1. (а). Посоки на дървото в багажника на Quercus petraea. Схема на анатомичната макроструктура на дървесината, в която се разграничават латуд, ранно дърво и медуларни лъчи. (б) Напречни сечения на части от сложни лъчи, показващи рязък начин на произход на сложни лъчи: едносерийни (u), многосерийни (m) и съставни (cr) лъчи; е, дървесни влакна; т, трахеиди; р, тънкостенни паренхими, маркиращи граница между пръстени на растеж; × 200 (Лангдън, 1918).

Дъбово дърво като пореста твърда маса

При бъчварството пропускливостта е способността на дървесината да позволява на потока течност да премине през нея, без да променя вътрешната си структура. Като цяло, флуидният поток през дървесината може да се осъществи по два начина, като в поресто твърдо вещество, следващо закона на Дарси, когато обемният поток от течности през взаимосвързаните кухини на дървената структура е под въздействието на статичен или капилярен градиент на налягането. По този начин пропускливостта е възможна само ако кухините са свързани помежду си с отворите. Ако тези отвори са запушени или имат инкрустации, или ако ямите са аспирирани, тогава дървесината работи като затворена клетъчна структура и нейната пропускливост може да бъде близка до нулата (Siau et al., 1995). Вторият начин е пропускливостта, дължаща се на дифузия (Siau, 1984), известна също като проникване, и единицата SI е mol ·/m · s · Pa, докато единицата SI за пропускливост в механиката на течностите е m 2. На свой ред дифузията може да възникне като междугазова дифузия, която включва трансфер на водна пара през въздуха в лумена на клетката и дифузия на свързана вода, която се случва в клетъчните стени на дървото (Siau, 1984).

В сложния случай на дъбова дървена цев по време на отлежаване на виното и двете явления се случват едновременно. Виното, когато обемният поток прониква в дървото, което е поресто твърдо вещество, поради хидростатичното налягане на течността, причиняващо водната пара и етанол от виното вътре и кислородът от въздуха навън да се дифузират през дървото поради концентрацията разлика между вътрешната и външната страна на цевта. По този начин трябва да разграничаваме пропускливостта за течности и пропускливостта за газове като основни явления, които правят цевта непропусклива за течности (Vivas, 1995) и, в очевидно противоречие, пропусклива за газове (Vivas and Glories, 1997; Moutounet et al., 1998; Vivas, et al., 2003; Ruiz de Adana, et al., 2005; del Alamo-Sanza and Nevares, 2015a, 2015b).

Влияние на анатомията на дъба върху пропускливостта за течности

Дъбът е пръстен порест вид, който включва вариация между пролетна дървесина (ранна дървесина) и лятна дървесина (латуя), с много ясна структурна диференциация, водеща до диференциация на физичните свойства и химичния състав. Пролетното дърво е съставено от няколко реда (два или три) от големи проводими съдове, които включват големи пори с диаметър до 320 μm (Vivas, 2000), което води до по-ниската му плътност. Лятната дървесина, от друга страна, е съставена от много по-малки съдове, които са по-малко порести и следователно по-плътни, което обяснява по-високата плътност на бързо растящата дървесина, т.е. средно или грубо зърно дърво, в сравнение с по-ниската плътност на фината или много фино бавно растяща дървесина.

Един от специфичните структурни елементи на рода Quercus което осигурява предимство при производството на бъчви е наличието на лъчи. Както е описано по-горе, лъчите представляват бариера за течности, което прави дървото податливо на огъване при производството на бъчви и осигурява висока стабилност на размерите, което е причината радиалното свиване да е по-малко от 4% (Lindsay and Chalk, 1954; Skaar, 1988; Santos et al., 2012).

Quercus дървото има както многосерийни, така и едносерийни лъчи. Това, което прави тази дървесина специална обаче, е, че многосерийните лъчи са особено многобройни (Santos et al., 2012) и широки и дори се считат за специален тип, наречен комбинирани или отпадащи лъчи (Carlquist, 2015), които са по-големи на височина (достигайки до 5 см) по зърното, отколкото едносерийни лъчи. В Quercus alba L., те представляват до 28% от обема на дървесината, което е много повече, отколкото в други твърди дървета, а броят им е толкова голям, че ако се раздели дъбче, тогава молекулата на водата ще трябва да премине през повече от пет лъча, за да премине той е перпендикулярно (Singleton, 1974) от вътрешната страна към външната страна на цевта.

Дъбова газопропускливост

Има много публикувани данни относно пропускливостта на дървесината за газове (Comstock, 1967, 1970; Kininmonth, 1971; Choong et al., 1974; Tesoro et al., 1974; Jinman et al., 1991, 1994; Bao et al. 1999; Hansmann et al., 2002), въпреки че малко се знае за напречната пропускливост на дървесината за газове и влиянието, което дървесната влага има върху този газов поток. По този начин Comstock (1975, Непубликувани резултати) (Siau et al., 1995) установява, че напречната пропускливост е много по-ниска от надлъжната пропускливост в твърдите дървета, като съотношенията варират между 3 · 10 4: 1 и 4 · 10 8: 1, с най-високото съотношение е в пръстенопорестия червен дъб. Следователно надлъжната пропускливост е от много по-голямо значение, отколкото в напречна посока (Prak, 1970; Siau, 1971, 1984; Perré и Keey, 2015).

Скорост на пренос на кислород от въздуха към виното в цевта

Публикувано онлайн:

Таблица 1. Стойности на OTR за барел, публикувани от различни автори, и условията на измерване на всеки от тях.

И накрая, трябва да се отбележи оценката на Kelly and Wollan (2003). Тези автори обясняват навлизането на кислород в цевта, фокусирайки се върху дървото и свързвайки поведението на дъб от дъбово дърво с това на полупропусклива мембрана. За целта те прилагат закона на Фик за дифузия, при който потокът на газ през твърдо вещество зависи от дебелината на твърдото вещество, разликата в концентрацията на този газ от двете страни на твърдото вещество и пропускливостта на твърдото вещество за този газ . По този начин те определят максималния кислороден поток, който може да премине през дъбова барел. Количествено определяйки пропускливостта на дървесината при 20 Barrer (10 −10 cm 3 · cm · cm −2 · s −1 · cm-Hg −1), те определят, че дъбовата дъска с дебелина 27 mm ще позволи максимална дифузия на кислород поток от 2,2 мл/л. месец, което предполага OTR от 26 мл/л. година (Таблица 1).

Във връзка с това процесът на доливане на бъчвата за вино предполага неоспорим източник на навлизане на въздух и, следователно, оксигениране на виното. Няколко автори определят количествено, че всяко доливане на барел добавя приблизително 4 mg/L към виното (Tiquet-Lavandier and Mirabel, 2014). Когато цевта с намалено вътрешно налягане се отвори за доливане, загубата на разликата в налягането може да накара цевта да възстанови първоначалната си форма със съответното увеличение на обема. Този ефект изсмуква въздуха отвън и следователно причинява навлизане на кислород, което е определено количествено в четири бъчви, пълни с моделно вино, в което DO на течността се измерва на няколко см от повърхността (del Alamo-Sanza and Nevares, 2015c) . Когато цевта беше отворена, загубата на налягане беше загубена, което доведе до навлизане на въздуха, но когато цевта беше незабавно напълнена с дезоксигенирано вино, беше проверено, че нивото на DO на моделното вино във варела не се различава значително във всички случаи и, в някои случаи дори леко намалява. Следователно доброто управление на процеса на доливане на цевта не включва непременно увеличаване на оксигенирането на виното.

Като се вземат предвид по-рано публикуваните изследвания, може да се каже, че навлизането на кислород в цевта се случва по време на стареенето по динамичен начин и че има няколко фактора, определящи това навлизане, които са всички пряко свързани. От тях е необходимо да се наблегне на импрегнирането на дървесината, образуването на намалено налягане вътре в цевта, вида на уплътнението, дървесината и препичането, извършено в бъчварството.

Фактори, които определят навлизането на кислород в цевта

Импрегниране на дървесина и изпаряване на вино

Отлежаването на виното започва с пълнене на бъчви. Цевта се затваря, след като е била напълно напълнена с вино, което може да се направи, като просто се вкара бунгата в дупката. За да се осигури херметичност, цевите могат да се завъртят на 45 °, така че да няма навлизане на въздух през горната част на цевта и затворът да остане мокър. Широко разпространеният вариант е използването на синтетични уши, направени от хранителен каучук или силикон, които генерират добра плътност.

По време на периода, в който бъчвата, пълна с вино, не се манипулира, се случва явление намаляване или загуба на вино, което е изследвано от няколко автори, за да се обясни как се случва. Feuillat и др. (1994) изследва варирането на обема на течността в контакт с една от страните на парче дърво и предполага, че тази загуба се дължи на две явления: импрегниране на дървесината с течността и изпаряване на последния през дървото. Първо, импрегнирането на дървесина се случва бързо, явление, което става стабилно след 40 дни. След това има фаза на латентност, наречена „забавяне на изпарението“, последвана от масов поток от вътрешната страна към външната част на дървесината, която има тенденция да се превърне в линейна функция на времето. По този начин Feuillat определи, че загубата на течност в контакт с парче дърво е настъпила в две фази: начална фаза или състояние на преход, при което дървото се импрегнира, докато се постигне стабилно състояние и второ фаза или стабилно състояние, в което импрегниращият поток или навлизането на течност в дървото има същата величина като изтичането на изпарение към външната страна.