الأحماض الموجودة في النبيذ

تُعدّ الأحماض في النبيذ عنصرًا هامًا في كلٍّ من صناعته ومنتجه النهائي. فهي موجودة في كلٍّ من العنب والنبيذ، ولها تأثير مباشر على لون النبيذ وتوازنه ومذاقه، فضلًا عن نموّ الخميرة ونشاطها أثناء التخمير ، وحماية النبيذ من البكتيريا . يُعرف مقياس حموضة النبيذ باسم " الحموضة القابلة للمعايرة " أو "الحموضة الكلية"، وهو الاختبار الذي يُعطي مجموع جميع الأحماض الموجودة، بينما تُقاس قوة الحموضة وفقًا لدرجة الحموضة (pH) ، حيث تتراوح درجة حموضة معظم أنواع النبيذ بين 2.9 و3.9. عمومًا، كلما انخفضت درجة الحموضة، زادت حموضة النبيذ. لا توجد علاقة مباشرة بين الحموضة الكلية ودرجة الحموضة (إذ يُمكن إيجاد أنواع نبيذ ذات درجة حموضة عالية وحموضة عالية). ^{[ 1 ]} في تذوق النبيذ ، يشير مصطلح "الحموضة" إلى خصائص النبيذ المنعشة والحامضة، والتي تُقيّم بناءً على مدى توازن الحموضة مع حلاوة النبيذ ومكوناته المُرّة، مثل التانينات . توجد ثلاثة أحماض أساسية في عنب النبيذ: حمض الطرطريك ، وحمض الماليك ، وحمض الستريك . خلال عملية صناعة النبيذ وفي النبيذ النهائي، يمكن أن تلعب أحماض الخليك ، والبيوتيريك ، واللاكتيك ، والساكسينيك أدوارًا مهمة. معظم الأحماض المستخدمة في صناعة النبيذ هي أحماض ثابتة، باستثناء حمض الخليك ، الموجود غالبًا في الخل، وهو حمض متطاير ، ويمكن أن يُساهم في عيب النبيذ المعروف باسم الحموضة المتطايرة . في بعض الأحيان، تُستخدم أحماض إضافية، مثل حمض الأسكوربيك ، وحمض السوربيك، وحمض الكبريتوز ، في صناعة النبيذ. ^{[ 2 ]}

يُعدّ حمض الطرطريك ، من منظور صناعة النبيذ، أهمّ الأحماض العضوية فيه، وذلك لدوره البارز في الحفاظ على استقراره الكيميائي ولونه، وفي النهاية تأثيره على مذاقه النهائي. يُعدّ هذا الحمض العضوي نادرًا في معظم النباتات، ولكنه يوجد بتراكيز عالية في كروم العنب . إلى جانب حمض الماليك، وبدرجة أقل حمض الستريك، يُعدّ الطرطريك أحد الأحماض الثابتة الموجودة في عنب النبيذ. يختلف تركيزه باختلاف صنف العنب ومحتوى تربة الكرم. بعض الأصناف، مثل بالومينو ، تميل بطبيعتها إلى احتواء مستويات عالية من حمض الطرطريك، ^{[ 3 ]} بينما يحتوي مالبيك وبينو نوار عمومًا على مستويات أقل. خلال فترة الإزهار ، تتركز مستويات عالية من حمض الطرطريك في أزهار العنب ثم في الثمار الصغيرة. ومع نضوج الكرمة ، لا يتم استقلاب الطرطريك من خلال التنفس الخلوي كما هو الحال مع حمض الماليك، لذا تبقى مستويات حمض الطرطريك في كروم العنب ثابتة نسبيًا طوال عملية النضوج. ^{[ 4 ]}

أقل من نصف حمض الطرطريك الموجود في العنب يكون حراً، بينما يوجد معظمه على شكل ملح حمض البوتاسيوم . أثناء التخمير، ترتبط هذه الطرطرات بالرواسب ، وبقايا اللب، والتانينات والأصباغ المترسبة. ورغم وجود بعض التباين بين أصناف العنب ومناطق إنتاج النبيذ، إلا أن حوالي نصف هذه الرواسب يكون قابلاً للذوبان في المزيج الكحولي للنبيذ. قد يحدث تبلور هذه الطرطرات في أوقات غير متوقعة، وقد تبدو في زجاجة النبيذ كأنها زجاج مكسور، مع أنها في الواقع غير ضارة. يلجأ صانعو النبيذ عادةً إلى عملية التثبيت البارد ، حيث يُعرَّض النبيذ لدرجات حرارة أقل من درجة التجمد لتشجيع تبلور الطرطرات وترسبها، ^{[ 4 ]} أو إلى عملية التحليل الكهربائي التي تزيل الطرطرات عبر غشاء.

يُعدّ حمض الماليك ، إلى جانب حمض الطرطريك، أحد الأحماض العضوية الرئيسية الموجودة في عنب النبيذ. وهو موجود في جميع أنواع الفاكهة والتوت تقريبًا ، ولكنه يرتبط غالبًا بالتفاح الأخضر (غير الناضج) ، الذي يُضفي نكهته المميزة على النبيذ. ويُشتق اسمه من الكلمة اللاتينية "malum " التي تعني "تفاحة". في كرمة العنب، يُشارك حمض الماليك في العديد من العمليات الحيوية الضرورية لصحة الكرمة واستدامتها. يسمح له تركيبه الكيميائي بالمشاركة في التفاعلات الإنزيمية التي تنقل الطاقة عبر الكرمة. يختلف تركيزه باختلاف صنف العنب، حيث تتميز بعض الأصناف، مثل باربيرا وكاريجنان وسيلفانر ، بمستويات عالية منه بشكل طبيعي. تبلغ مستويات حمض الماليك في حبات العنب ذروتها قبيل مرحلة تلوّن العنب ، حيث يمكن أن تصل تركيزاته إلى 20 غ / لتر . مع تقدم الكرمة في مراحل النضج، يُستقلب حمض الماليك خلال عملية التنفس، وقد ينخفض ​​تركيزه عند الحصاد إلى ما بين 1 و9 غ/لتر. ويكون فقدان حمض الماليك عبر التنفس أكثر وضوحًا في المناخات الدافئة. وعندما يُستهلك حمض الماليك بالكامل في العنب، يُعتبر "ناضجًا أكثر من اللازم" أو مُتقادمًا . ويتعين على صانعي النبيذ تعويض هذا النقص بإضافة حمض إضافي في مصنع النبيذ في عملية تُعرف باسم التحميض. ^{[ 5 ]} 

يمكن تقليل حمض الماليك بشكل أكبر خلال عملية صناعة النبيذ من خلال التخمر المالولاكتيكي . في هذه العملية، تحوّل البكتيريا حمض الماليك الأقوى إلى حمض اللاكتيك الأقل حموضة. حمض الماليك متعدد البروتونات (يساهم ببروتونين)، بينما حمض اللاكتيك أحادي البروتون (يساهم ببروتون واحد)، وبالتالي يكون تأثيره على الحموضة (الأس الهيدروجيني) نصف تأثير حمض الماليك. كما أن ثابت الحموضة الأول (pKa ₎ لحمض الماليك (3.4 عند درجة حرارة الغرفة ) أقل من ثابت الحموضة (الأحادي) لحمض اللاكتيك (3.86 عند درجة حرارة الغرفة)، مما يشير إلى حموضة أقوى. لذا، بعد التخمر المالولاكتيكي، يصبح للنبيذ درجة حموضة أعلى (أقل حموضة)، وملمس مختلف في الفم .

توجد البكتيريا المسؤولة عن هذه العملية بشكل طبيعي في مصانع النبيذ، وتحديدًا في ورش صناعة البراميل الخشبية التي تُصنع منها براميل النبيذ المصنوعة من خشب البلوط والتي تحتوي على مجموعة من هذه البكتيريا، أو يمكن لصانع النبيذ إدخالها عن طريق زراعة عينة منها. بالنسبة لبعض أنواع النبيذ، قد يكون تحويل حمض الماليك إلى حمض اللاكتيك مفيدًا، خاصةً إذا كان النبيذ يحتوي على مستويات عالية من حمض الماليك. أما بالنسبة لأنواع أخرى، مثل شينين بلان وريسلينغ ، فإنه يُنتج نكهات غير مرغوبة (مثل رائحة ثنائي الأسيتيل الزبدية ) لا تتناسب مع هذه الأنواع. بشكل عام، تخضع أنواع النبيذ الأحمر لعملية التخمر المالولاكتيكي أكثر من أنواع النبيذ الأبيض، مما يعني احتمالية أكبر لوجود حمض الماليك في النبيذ الأبيض (مع وجود استثناءات ملحوظة، مثل شاردونيه المعتق في خشب البلوط ، والذي يخضع غالبًا لعملية التخمر المالولاكتيكي). ^{[ 5 ]}

يُعد حمض اللاكتيك، وهو حمضٌ أقل حدةً بكثير من حمض الطرطريك والماليك، مرتبطًا غالبًا بالنكهات " الحليبية " في النبيذ، وهو الحمض الأساسي في الزبادي ومخلل الملفوف . يُنتَج هذا الحمض أثناء صناعة النبيذ بواسطة بكتيريا حمض اللاكتيك، التي تشمل ثلاثة أجناس : Oenococcus و Pediococcus و Lactobacillus . تُحوِّل هذه البكتيريا كلاً من السكر وحمض الماليك إلى حمض اللاكتيك، وذلك من خلال التخمر المالولاكتيكي. قد تكون هذه العملية مفيدةً لبعض أنواع النبيذ، إذ تُضفي عليها تعقيدًا وتُخفف من حدة حموضة الماليك، ولكنها قد تُسبب نكهاتٍ غير مرغوبة وعكارةً في أنواعٍ أخرى. تستطيع بعض سلالات بكتيريا حمض اللاكتيك إنتاج الأمينات الحيوية ، مثل الهيستامين والتيرامين والبيوتريسين ، والتي قد تُسبب صداع النبيذ الأحمر لدى بعض مُستهلكيه. يُمكن لصانعي النبيذ الراغبين في التحكم في التخمر المالولاكتيكي أو منعه استخدام ثاني أكسيد الكبريت لتثبيط البكتيريا. يساعد تصفية النبيذ بسرعة من رواسبه على التحكم في البكتيريا، لأن الرواسب مصدر غذاء أساسي لها. كما يجب على صانعي النبيذ توخي الحذر الشديد بشأن براميل النبيذ ومعدات صناعة النبيذ التي يتعرض لها النبيذ، نظرًا لقدرة البكتيريا على التغلغل بعمق في ألياف الخشب. إن برميل النبيذ الذي أكمل عملية تخمير مالولاكتيكي ناجحة واحدة سيؤدي غالبًا إلى حدوث هذا التخمير في كل نبيذ يُخزن فيه بعد ذلك. ^{[ 6 ]}

While very common in citrus fruits, such as limes, citric acid is found only in very minute quantities in wine grapes. It often has a concentration about 1/20 that of tartaric acid. The citric acid most commonly found in wine is commercially produced acid supplements derived from fermentingsucrose solutions. These inexpensive supplements can be used by winemakers in acidification to boost the wine's total acidity. It is used less frequently than tartaric and malic due to the aggressive citric flavors it can add to the wine. When citric acid is added, it is always done after primary alcohol fermentation has been completed due to the tendency of yeast to convert citric into acetic acid. In the European Union, use of citric acid for acidification is prohibited, but limited use of citric acid is permitted for removing excess iron and copper from the wine if potassium ferrocyanide is not available.^[7]

Acetic acid is a two-carbon organic acid produced in wine during or after the fermentation period. It is the most volatile of the primary acids associated with wine and is responsible for the sour taste of vinegar. During fermentation, activity by yeast cells naturally produces a small amount of acetic acid. If the wine is exposed to oxygen, Acetobacter bacteria will convert the ethanol into acetic acid. This process is known as the “acetification” of wine and is the primary process behind wine degradation into vinegar. An excessive amount of acetic acid is also considered a wine fault. A taster's sensitivity to acetic acid will vary, but most people can detect excessive amounts at around 600 mg/L.^[2]

Ascorbic acid, also known as vitamin C, is found in young wine grapes prior to veraison, but is rapidly lost throughout the ripening process. In winemaking, it is used with sulfur dioxide as an antioxidant, often added during the bottling process for white wines. In the European Union, use of ascorbic acid as an additive is limited to 150 mg/L.^[8]

Butyric acid is a bacteria-induced wine fault that can cause a wine to smell of spoiled Camembert or rancid butter.^[9]

حمض السوربيك مادة مضافة في صناعة النبيذ، تُستخدم غالبًا في النبيذ الحلو كمادة حافظة ضد نمو الفطريات والبكتيريا والخميرة. على عكس ثاني أكسيد الكبريت، لا يُعيق حمض السوربيك نمو بكتيريا حمض اللاكتيك. في الاتحاد الأوروبي، تُحدد كمية حمض السوربيك المسموح بإضافتها بحيث لا تتجاوز 200  ملغم/لتر. لدى معظم البشر عتبة إدراك تبلغ 135  ملغم/لتر، بينما يتمتع البعض بحساسية تمكنهم من اكتشافه عند 50  ملغم/لتر. قد يُنتج حمض السوربيك نكهات وروائح غير مرغوب فيها، يمكن وصفها بأنها "زنخة". عندما تستقلب بكتيريا حمض اللاكتيك السوربات في النبيذ، ينتج عن ذلك عيب في النبيذ يُمكن تمييزه بشكل واضح من خلال رائحة أوراق إبرة الراعي المسحوقة . ^{[ 10 ]}

يوجد حمض السكسينيك بكثرة في النبيذ، ولكنه قد يوجد أيضاً بكميات ضئيلة في العنب الناضج. وبينما يختلف تركيزه بين أنواع العنب، فإنه عادةً ما يكون أعلى في عنب النبيذ الأحمر. يتكون هذا الحمض كناتج ثانوي لعملية استقلاب النيتروجين بواسطة خلايا الخميرة أثناء التخمير. ويؤدي اتحاد حمض السكسينيك مع جزيء واحد من الإيثانول إلى تكوين إستر إيثيل سكسينات ، الذي يُضفي على النبيذ نكهة فاكهية خفيفة. ^{[ 11 ]}

• Wine chemistry