As borbulhas e a efervescência são o resultado da presença, no vinho, de dióxido de carbono, elemento produzido espontaneamente durante a fase de vinificação.
O dióxido de carbono é um elemento que desenvolve vários papeis em enologia. Este gás que normalmente encontramos nos cálices de espumantes e de champanhes se manifesta também na boca através da típica efervescência, deixando no paladar a sensação de "espetadas de agulhas". Mas este vinculo entre vinho e dióxido de carbono vai além dos vinhos espumantes pois, mesmo naqueles não gaseificados, este gás é produzido durante a fermentação alcoólica e, quando permitido pelas práticas enológicas, durante a fermentação malolática (apesar que neste último caso não se trata de uma verdadeira fermentação mas sim de degradação pois o acido málico presente no vinho degrada em acido lático e dióxido de carbono por meio das bactéria láticas) e, em seguida, disperso no ambiente por meio de válvulas de escapes que se encontram nos tanques de fermentação: por isso os vinhos de mesa não tem a efervescência tipica dos espumantes ou champanhes.
Para os vinhos espumantes a presença do gás é o resultado de uma segunda fermentação onde o vinho base, obtido com a fermentação alcoólica, sofre um ulterior processo de fermentação que, dependendo de onde acontece, caracteriza o método Charmat (quando a segunda fermentação acontece em tanques pressurizados, mais conhecidos como autoclaves) ou o método clássico ou Tradicional ou champenoise (quando a segunda fermentação acontece diretamente dentro das garrafas). Apesar do objetivo dos dois métodos ser o , ou seja a dição de anidrido carbônico ao vinho para obter um vinho espumante, existem diferenças bem distintas no resultado final do produto: o método clássico, apesar de ser o mais caro em termo de custo, proporciona um produto de maior qualidade, mais fino, com as borbulhas produzidas pelo anidrido carbônico mais finas e cremosas.
O dióxido de carbono (ou anidrido carbônico) além de produzir efervescência aos vinhos desenvolve um papel crucial para a conservação dos mesmos já que, durante a fase de fermentação alcoólica, sendo mais pesado que o oxigênio, cria uma camada de pressão no fundo do tanque que serve para eliminar o oxigênio presente e evitar processos de oxidação do vinho. Já para os vinhos gaseificados, seja com o método Charmat que clássico, durante a segunda fermentação o gás cria uma camada de proteção dentro das garrafas ou dos autoclaves que não permite a entrada de oxigênio, evitando a oxidação; especialmente para o método clássico o período de afinamento do espumante em garrafa pode durar vários anos em ausência de oxigênio até o processo de degorgement aonde, para retirada das lias presentes, a garrafa é aberta e o vinho, além de ser adicionado do licor de expedição, entra em contato após muito tempo com o oxigênio.
Do ponto de vista sensorial o anidrido carbônico produz os mesmos efeitos na boca independente da modalidade do método de produção utilizado para solubilizar o gás no vinho. As únicas diferenças são nas sensações tácteis já que no gosto a interação com os estímulos é a mesma. A primeira impressão do dióxido de carbono quando colocado na boca é representada pela característica efervescência, e a intensidade e delicadeza desta sensação dependem, principalmente, da técnica de produção utilizada, especialmente das dimensões das borbulhas e de como o gás foi incorporado ao vinho. No caso dos espumantes produzidos com o método clássico a dimensão das borbulhas é menor e assim a sensação de efervescência é menos agressiva.
Quanto ao gosto o anidrido carbônico tem um sabor tendencialmente ácido que se sobrepõe a acidez natural existente nos vinhos, ressaltando, no produto final, as características de frescor destes produtos espumantes e acentuando as sensações "duras" presentes no vinho como a adstringência e a acidez.
Por fim, olfativamente, a presença deste gás ajuda a liberação dos aromas dos vinhos ajudando a percepção dos mesmos no nariz.
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