ul. Sienkiewicza 4, 30-033 Kraków kontakt@enolab.pl (12) 293 78 86 · Pn–Pt · 10:00–14:00

Zrozumieć SO₂

Zastanówmy się w jaki sposób dwutlenek siarki (SO₂), dobrze znany każdemu winiarzowi środek konserwujący, działa w winie. Stężenie SO₂ potrzebne do ograniczenia wzrostu mikroorganizmów często podawane jest jako cząsteczkowy SO₂, ale większości bardziej znane są wolny SO₂ oraz całkowity SO₂. Poniżej poszukamy odpowiedzi na kilka często pojawiających się pytań dotyczących różnic pomiędzy formami występowania SO₂ w winie, a także jego dawkowania oraz czynników wpływających na jego skuteczność.

To ilu tych SO₂ w końcu jest?

Dwutlenek siarki jest gazem, który łatwo rozpuszcza się w wodzie (wino to w ok. 90% woda). SO₂ reaguje z wodą i w ten sposób powstają nowe cząsteczki, zwane siarczynami.

H₂O + SO₂   ⇆   H⁺ + HSO₃‾   ⇆   2H⁺ + SO₃²‾

Mamy zatem trzy formy występowania SO₂ w roztworach wodnych: cząsteczkowy SO₂ (ang. molecular), anion wodorosiarczynowy HSO₃‾ (ang. bisulfite) oraz anion siarczynowy SO₃²‾ (ang. sulfite). W zakresie pH wina przeważającą formą jest HSO₃‾ (94–99%) oraz cząsteczkowy SO₂ (do 6%). Te dwie formy SO₂ składają się łącznie na wolny SO₂ (jony siarczynowe SO₃²‾, które teoretycznie również są częścią wolnego SO₂, praktycznie nie występują w zakresie pH wina, por. niebieska linia na wykresie). Stosunek ich stężeń zależy głównie od pH wina (patrz: wykres) oraz w mniejszym stopniu od temperatury i zawartości alkoholu.

Cząsteczkowy SO₂ (czerwona linia) jako % wolnego SO₂ w zależności od pH wina; linia niebieska to SO₃²‾

Źródło: opracowanie własne

A dużo tej siarki ma być?

Zalecany poziom wolnego SO₂, w zależności od pH wina, możemy wyliczyć ze wzoru:

Wolny SO₂ = Cząsteczkowy SO₂ · (1 + 10(pH – pKa₁)),

gdzie: pKa₁ – pierwsza stała dysocjacji kwasu siarkawego H₂SO₃ (inaczej: SO₂·H₂O), której wartość zależy od zawartości alkoholu i temperatury wina (por. kalkulator siarkowania wina). Natomiast typowy, zalecany w literaturze, poziom cząsteczkowego SO₂ mieści się w przedziale 0,5-0,8 mg/L.

Co zjada moją siarkę?

Z biegiem czasu ilość wolnego SO₂ w winie zmniejsza się, a dzieje się to z co najmniej czterech powodów:

  1. SO₂ ulatnia się do atmosfery z przestrzeni nad winem w zbiorniku oraz w trakcie wszelkich operacji związanych z przemieszczaniem wina (np. obciąg, filtracja).
  2. HSO₃‾ wiąże się ze związkami karbonylowymi (głównie z aldehydem octowym i ketokwasami) oraz ze związkami fenolowymi (antocyjanami i taninami) tworząc związany SO₂.
  3. HSO₃‾ zużywa się w reakcji redukcji o-chinonów (odpowiadają za brązowienie wina) z powrotem do ich bezbarwnych form fenolowych.
  4. SO₂ jest utleniany do siarczanów SO₄²‾ przez nadtlenek wodoru H₂O₂ (tlen w winie chętniej, niż z SO₂, reaguje z polifenolami; w wyniku tej reakcji uwalniany jest właśnie H₂O₂). Produktem reakcji neutralizacji H₂O₂ przez SO₂ jest woda H₂O oraz jony siarczanowe SO₄²‾ np. w postaci kwasu siarkowego: H₂O₂ + SO₂ → 2H⁺ + SO₄²‾.

A cóż to tak śmierdzi?

Uwodniona postać cząsteczkowego SO₂ jest w równowadze z jego postacią gazową, która może powodować drażniące odczucie w nosie. Próg irytacji sensorycznej dla cząsteczkowego SO₂ w winie wynosi 2 mg/L. Natomiast zarówno HSO₃‾ jak i związany SO₂ mają minimalny bezpośredni wpływ na wrażenia zapachowe (w ustach HSO₃‾ może dawać wrażenie smaku słonego). Z drugiej jednak strony mamy bardzo ważne pośrednie działanie związanego SO₂ – wiele związków zapachowych to związki karbonylowe, z którymi chętnie łączy się HSO₃‾ dając ich nielotne pochodne (sulfoniany). Takie wiązanie może być zarówno pożądane, jak w przypadku aldehydu octowego (redukcja utlenionych aromatów; obite jabłko, niedojrzałe włoskie orzechy), jak i niepożądane, jak w przypadku związków o przyjemnych zapachach, np. β-damascenon.

Podsumowanie, czyli wszystko na jednym obrazku

Kliknij aby powiększyć obraz

Źródło: opracowanie własne na podstawie opisów literaturowych. Wykorzystane grafiki: 1. Ball and stick model of the sulfur dioxide molecule, SO2 by Ben Mills – domena publiczna, 2. Bisulfite ion by Benjah-bmm27 – domena publiczna, 3. The aldehyde form of glucose – domena publiczna, 4. Aldehyd octowy – domena publiczna.

Napisz komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *