Minerali so trdne snovi z značilno kemijsko sestavo in notranjo strukturo. V naravi nastajajo globoko v Zemljini notranjosti z izločanjem iz taline (diamanti), s kristalizacijo iz hidrotermalnih raztopin (kremen, glinenci idr.) ali pa neposredno iz plinov ob ognjenikih (samorodno žveplo). Proces kristalizacije mineralov lahko neposredno spremljamo v toplih poletnih mesecih, ko se iz morske vode izloča sol oziroma halit. Vsi našteti primeri so primeri kristalizacije anorganskih mineralov. Danes jih poznamo že več kot 3500 in ti tvorijo trdno Zemeljsko skorjo, so vir kovin in drugih snovi, ki smo ljudje spoznali za koristne v našem življenju. Enako pomembni so kristali, ki so nastali iz organskih snovi. Čeprav na prvi pogled niso tako prepoznavni, pa so za naše življenje morda še pomembnejši. Zelo svojstveno okolje za nastanek kristalov iz organskih snovi so vinski sodi, v katerih se pri zorenju vina izločijo različni minerali, ki jih poznamo pod skupnim imenom vinski kamen.
Vinski kamen je kisla kalijeva in kalcijeva sol vinske kisline, prisotna v vsakem naravno pridelanem vinu. Izloča se v koloidni obliki že med potekom alkoholne fermentacije rdeče drozge ali belega mošta, še posebej v večjem obsegu v primeru burne fermentacije pri višji temperaturi. Z naraščanjem koncentracije alkohola med fermentacijo pada topnost vinskega kamna, kar vodi v tvorbo kristalov.
Največji delež vinskega kamna predstavlja kalijev hidrogentartrat, ki nastane z nevtralizacijo karboksilne skupine vinske kisline z molekulo kalija. Med rastjo se kristali združujejo v večje skupke, ki se nabirajo na steni soda. Pod mikroskopom jih vidimo kot neenotna telesa, s hrapavimi površinami in neravnimi robovi. So delno prosojni, manjši so belo obarvani, večji rjavkasti.
Stabilizacija vina
Stabilizacija vina pred stekleničenjem je nujno potrebna, saj je izločanje kristalov vinskega kamna neizogibno, bodisi zaradi padca temperature, izpostavljenosti svetlobi (UV žarkom), mehanskih tresljajev (stresanja med prevozom ali med stekleničenjem), torej dejavnikom, ki vplivajo na porušenje ravnotežja in s tem na netopnost. Možnosti stabilizacije vina na vinski kamen je več, a med njimi so najpogosteje v uporabi fizikalne metode, kot so stabilizacija s hlajenjem, uporaba ionskih izmenjevalcev, reverzna osmoza in membranska elektrodializa.
Velik problem za stabilnost vina na vinski kamen predstavlja težko topen kalcijev tartrat, ki se izloča šele po stekleničenju. Kristali kalcijevega tartrata se optično ločijo od kristalov kalijevega hidrogentartrata. Pod mikroskopom jih vidimo kot velika prozorna romboidna telesa z gladkimi površinami in ravnimi ter ostro začrtanimi robovi. Se ne združujejo, ampak rastejo v večje prosojne kristale.
Kristali v stekleničenem vinu večkrat pomenijo vnaprejšnjo negativno oceno potrošnika o kakovosti vina. Že nekaj izločenih kristalov, ki so vidni s prostim očesom, pri posameznikih povzroči pretirano zaskrbljenost ali vsaj napačno razlago. Posledica omenjenih dejstev je pomemben trud in strošek vinarjev, da preprečijo tvorbo in izločanje kristalov vinskega kamna (kalijevega hidrogentartrata, KHT) v stekleničenem vinu. Ne glede na predhodno izločitev vinskega kamna iz mladega vina pa je med procesom zorenja ali staranja stekleničenega vina povsem naravno, da se iz vina po določenem daljšem času izločijo nestabilne snovi v obliki zdravju neškodljive usedline, ki se sestoji iz vinskega kamna, barvil in delno beljakovin. »Čudno« in nenaravno bi bilo, da usedlina v arhivskih vinih ne bi bila prisotna!
Vinski kamen v alkimiji
Temelje alkimije so postavili v prvih stoletjih našega štetja v Egiptu. Šele v srednjeveških alkimističnih laboratorijih je alkimija doživela pravi razcvet. Tu so se razvile osnove kasnejšega znanstvenega raziskovanja. Alkimisti so širili spoznanja na različnih področjih od metalurgije do pridobivanja alkohola. V svoje raziskave so celostno vključevali materialno in duhovno sfero. Iz alkimija so se razvile kemijska, medicinska in druge znanosti. Alkimistični poskusi so opisani v recepturah, ki so v časih zelo nenavadne. V teh recepturah pogosto srečamo vinski kamen (tartrat) kot eno od surovin. Uporabljali so ga kot dodatek v različnih postopkih obdelave kovin (posrebrenje površine kovin). Najdemo ga tudi v recepturah za pripravo različnih zdravilnih zvarkov. Ravno tako so tartrati sestavni del nekaterih sodobnih farmacevtskih pripravkov.
Komentar k izbranim eksponatom:
Beli kristali: V okroglih sodih prostornine 10 000 litrov, je približno 10 let zorelo vino sorte malvazija, ki prevladuje med belimi vini Koprskega vinorodnega okoliša. Kristalizacija belih kristalov je potekala v času zorenja vina vsaj 6 mesecev.
Bela podlaga in rdeči kristali: V sodu je najprej zorelo belo vino malvazija, po debelini vsaj 5 let. Nato se je v sodu šolalo vino sorte refošk, ki je tudi vodilna rdeča sorta na Koprskem. Vrhnja plast kristalov se je tako s pomočjo naravnih barvil vina – antocianov obarvala rdeče. Ti kristali niso tako čisti in nimajo takega leska zaradi prisotnosti usedline, ki je posledica samočiščenja vina. Ker se je doga nahajala bolj pri dnu soda imajo vzorci tudi več usedline.
Rdeči kristali: kristali izhajajo od vina merlot, ki se je prav tako donegovalo v okroglih hrastovih sodih prostornine 10 000 litrov. Vino je v njemu zorelo od 9-12 mesecev. To vino v primerjavi z refoškom tvori manj vinskega kamna, ker ima tudi manj kisline in potrebuje več časa za zorenje.
