Eikenhouten vaten worden veel gebruikt in het wijnbereidingsproces om de kleurstabilisatie te verhogen, de tannines te verzachten en extra smaakstoffen toe te voegen die de complexiteit van de wijn verhogen. Naast deze effecten wordt de wijn soms ook zoeter tijdens het rijpen op eikenhout, hoewel deze geen restsuiker bevat. Deze zoete smaak komt niet altijd voor en wordt niet veroorzaakt door de typische aromamoleculen van het eikenhout. Blijkbaar zijn er bij rijping op eiken andere verbindingen betrokken, maar welke, en onder welke omstandigheden komen ze vrij in de wijn?
Het effect van houtrijping op de wijn hangt grotendeels af van het type eiken dat voor de vaten wordt gebruikt, de productiestijl van de kuiper, de leeftijd van de boom, het deel van de stam waaruit de spanten zijn gehaald, het drogen van het hout, de toegepaste toasting van het hout, maar ook de grootte en leeftijd van het vat. De keuze van het vat kan een grote impact kan hebben op de uiteindelijke wijn. Rijping op eiken kan o.a. zorgen voor aroma’s van vanille, eik, kokos, butterscotch, kruidnagel, rook, nootmuskaat, chocolade en koffie. Interessant is dat tijdens de rijping op eikenhout de wijn ook zoeter kan worden, maar dat deze zoetheid niet veroorzaakt wordt door de vluchtige verbindingen – zoals vanilline, β-methyl-γ-octalacton, eugenol, furfural en 2-furanmethanethiol – die verantwoordelijk zijn voor de typische eik aroma’s1. Maar welke andere verbindingen dragen er dan wel bij aan de zoete smaak?
Triterpenen
De meest voorkomende natuurlijke zoetstoffen zijn de suikers glucose, fructose en sucrose. Tijdens de alcoholische fermentatie worden deze moleculen omgezet in alcohol. Deze suikers kunnen dus niet meer bijdragen aan de zoete perceptie van de wijn. De wijn is vrij van fermenteerbare suikers en is daarmee ‘droog’. Bij het rijpen op eiken komen echter veel moleculen vrij uit het hout in de wijn, onder andere de hierboven genoemde vluchtige verbindingen, maar ook ellagitannines en andere niet-vluchtige verbindingen zoals coumarines en lignanen. Deze verbindingen dragen bij aan de sensorische eigenschappen van de wijn en voegen bijvoorbeeld bitterheid en een drogend mondgevoel toe.
In 2011 zijn twee nieuwe verbindingen, de triterpenen Quercotriterpenoside I en II (QTT I en II), gerapporteerd in het extract van eikenhout. Er werd hierbij opgemerkt dat QTTI zoete eigenschappen had met een waarnemingsdrempel van 590 µg/L in witte wijn2. Ter referentie, de sensorische drempelwaarde van glucose is met 4 g/L ongeveer 6700 keer hoger3, wat aangeeft dat QTTI een sterke zoetstof is. Volgens een eerste onderzoek kunnen wijnen die grijpt zijn in eikenhouten vaten een concentratie tot 1.000 µg/L van alle quercotriterpenosiden tezamen hebben. Dit toont aan dat de triterpenen kunnen bijdragen aan de zoete perceptie van de wijn na rijping op eiken.
Vervolgstudies toonden aan dat QTTII ook zoetstof-eigenschappen had en dat er een hele familie van triterpenenmoleculen in eiken aanwezig is die, afhankelijk van hun isomeer en galloyl- en glycoside-zijgroepen, een zoete of bittere smaak hebben4-6.
Verschillen in eikensoorten
Er zijn drie veelgebruikte eikensoorten voor de vervaardiging van wijnvaten, namelijk de twee soorten Europese eik Quercus robur en Quercus sessilis en de Amerikaanse eikensoort Quercus alba. Elk van deze eikensoorten heeft een iets ander effect op de wijnsmaak. Amerikaans eiken heeft een laag polyfenolgehalte en de hoogste concentratie aan aromatische verbindingen, met name lactonen die resulteren in robuuste wijnen met veel expressie van eik-aroma’s. De twee Europese soorten zijn beter bekend als zomereik en wintereik. Zomereik (Q. robur) heeft een hoog polyfenolgehalte en geeft daarmee veel structuur aan de wijn, maar geeft minder aromatische verbindingen af aan de wijn. Wintereik (Q. sessilis, of ook wel Quercus petraea genoemd) daarentegen heeft een dunnere nerf en heeft daardoor minder polyfenolen, maar is wel rijker aan aromatische verbindingen en wordt zodoende algemeen beschouwd als het beste type eik voor het maken van wijn.
Zomereik en wintereiken zijn te vinden op meerdere geografische locaties in Europa. Frankrijk wordt vaak beschouwd als de beste bron voor eik dat geschikt is voor de productie van vaten, maar vaten worden ook gemaakt van eikenhout geproduceerd in b.v. Hongarije, Roemenië, Rusland, Polen en Kroatië. In het algemeen beschouwen kuipers de geografische oorsprong van de eik als de belangrijkste en vinden ze de eikensoort ondergeschikt7. Maar is dit altijd gerechtvaardigd? Interessant is namelijk dat de hoeveelheid triterpenen in de eik niet afhankelijk is van de geografische herkomst, maar van het type eik.
Triterpenen in zomereik en wintereik
Wanneer triterpenen worden gekwantificeerd in zomereik en wintereik, is er een duidelijk verschil waar te nemen. Zomereik geeft meer bittere triterpenen af en wintereik is rijker aan zoete triterpenen. Een onderzoeksgroep bij INRAE, Bordeaux heeft de hoeveelheid van vier soorten triterpenen bepaald in 46 eikenmonsters (27 wintereiken en 19 zomereik) afkomstig uit acht verschillende Franse bossen6. De gemiddelde concentraties van de drie zoet smakende triterpenen (QTTI, QTTII en QTTIII) waren hoger in wintereik, terwijl de bittere triterpeen (Glu-AB) een hogere gemiddelde concentratie had in zomereik (zie figuur). Deze verhouding tussen zoete en bittere triterpenen werd elke keer opgemerkt in zomer- en wintereiken uit hetzelfde bos. Dit toont aan dat de soort eik belangrijker is dan de geografische locatie van het bos voor de triterpeensamenstelling van het hout. Niettemin was de variatie tussen de monsters (uit alle bossen) van dezelfde eikensoort groot, d.w.z. de hoogste concentraties van de zoete triterpenen gemeten in zomereik waren hoger dan de laagste concentraties gemeten in de monsters van de wintereiken.
Concentratie (links) en chemische structuren (rechts) van triterpenen in eikenhout.
Aangepast van Marchal, 2020 via CC BY 4.0
Selectie van eiken
Als je een kurkdroge wijn in gedachten hebt, wil je niet per ongeluk eiken vaten gebruiken die zoetstoffen in je wijn afgeven. Daarnaast, als een te hoge concentratie van bitters een potentieel probleem is in de wijn, dan kan rijping op vaten gemaakt van zomereik een onverstandige beslissing zijn.
Kennis over het vrijkomen van triterpenen uit eik en hun sensorische eigenschappen op de wijn zou het voor wijnmakers mogelijk maken om de keuze voor het gebruikte type eiken nauwkeuriger aan te passen aan hun gewenste wijnstijl. Echter, recentelijk zijn er nog meer zoet smakende triterpenen ontdekt5, en een verdere sensorische karakterisering van deze moleculen is nodig om een vollediger beeld te krijgen van het effect van de rijping op eiken op de uiteindelijke wijn. Het zou interessant zijn als toekomstig onderzoek zou kunnen vaststellen wat de werkelijke concentraties van deze individuele triterpenen in op eiken gerijpte wijn zijn, wat hun sensorische drempels zijn, en in welk tempo ze aan de wijn worden vrijgegeven. De natuurlijke variatie van de samenstelling van het eikenhout (binnen dezelfde soort) is groot, niet alleen voor triterpenen, maar ook voor de andere extraheerbare verbindingen zoals ellagitannines en lactonen6,8. Deze variabiliteit maakt het moeilijk om het exacte effect van het eiken op de wijn te voorspellen. Het zou enorm helpen als vaten zijn gemaakt van eikenhout met vergelijkbare eigenschappen – b.v. duigen die allemaal weinig zoete triterpenen bevatten – of gemaakt zijn van een enkele boom en vergezeld gaan van een analyse die de concentraties van triterpenen, ellagitannines, lactonen en andere aromatische verbindingen van het hout laat zien. Desalniettemin voegt de ontdekking van zoete (en bittere) triterpenen een andere variabele toe aan het toch al ingewikkelde selectieproces voor het juiste eikenhouten vat.
Opmerking: de meeste van deze onderzoeken naar triterpenen werden gefinancierd en / of ondersteund door tonnellerie Seguin-Moreau
References:
1. Marchal A, Pons A, Lavigne V, Dubourdieu D. Contribution of oak wood ageing to the sweet perception of dry wines. Australian Journal of Grape and Wine Research. 2013;19(1):11-19. https://doi.org/10.1111/ajgw.12013
2. Ponou BK, Teponno RB, Ricciutelli M, Quassinti L, Bramucci M, et al. Phytochemistry. 2010;71:2108–2115.
3. Ribé reau-Gayon P, Glories Y, Maujean A, Dubourdieu D.. Handbook of Enology Vol. 2. The Chemistry of Wine Stabilization and Treatments; Handbook of Enology; John Wiley & Sons, Ltd, 2012; Vol. 2.
4. Marchal A, Génin E, Waffo-Téguo P, et al. Development of an analytical methodology using Fourier transform mass spectrometry to discover new structural analogs of wine natural sweeteners. Anal Chim Acta. 2015;853:425‐434. https://doi.org/10.1016/j.aca.2014.10.039
5. Gammacurta M, Waffo-Teguo P, Winstel D, et al. Triterpenoids from Quercus petraea: Identification in Wines and Spirits and Sensory Assessment. J Nat Prod. 2019;82(2):265‐275. https://doi.org/10.1021/acs.jnatprod.8b00682
6. Marchal A, Waffo-Téguo P, Gammacurta M, Prida A, Dubourdieu D. Origins of the sweetness derived from the aging of dry wines: the role of oak triterpenoids. 2020 https://doi.org/10.20870/IVES-TR.2020.3286
7. Understanding wine technology. David Bird. Third edition. 2019. ISBN 978-0-9535802-2-4
8. Mosedale JR, Puech J-L, Feuillat F. The influence on wine flavor of the oak species and natural variation of heartwood components. 1999;50:503-512.