Fermentarea malolactică - Malolactic fermentation
Conversia malolactică (cunoscută și sub numele de fermentație malolactică sau MLF ) este un proces de vinificație în care acidul malic cu degustare în tartă , prezent în mod natural în mustul de struguri , este transformat în acid lactic cu gust mai moale . Fermentarea malolactică se efectuează cel mai adesea ca fermentare secundară la scurt timp după sfârșitul fermentației primare , dar uneori poate rula concomitent cu aceasta. Procesul este standard pentru majoritatea producției de vin roșu și este obișnuit pentru unele soiuri de struguri albi , cum ar fi Chardonnay , unde poate conferi o aromă „unturoasă” din diacetil , un produs secundar al reacției.
Reacția de fermentare este întreprinsă de familia bacteriilor lactice (LAB); Oenococcus oeni și diverse specii de Lactobacillus și Pediococcus . Din punct de vedere chimic, fermentația malolactică este o decarboxilare , ceea ce înseamnă că dioxidul de carbon este eliberat în acest proces.
Funcția principală a tuturor acestor bacterii este de a transforma acidul L-malic, unul dintre cei doi acizi de struguri majori găsiți în vin , într-un alt tip de acid, L + acid lactic. Acest lucru se poate produce în mod natural. Cu toate acestea, în vinificarea comercială, conversia malolactică este inițiată de obicei printr-o inoculare a bacteriilor dorite, de obicei O. oeni . Acest lucru împiedică tulpinile bacteriene nedorite să producă arome "off". În schimb, vinificatorii comerciali împiedică în mod activ conversia malolactică atunci când nu este dorită, cum ar fi soiurile de struguri albi cu fructe și flori, cum ar fi Riesling și Gewürztraminer , pentru a menține un profil mai acru sau acid în vinul finit.
Fermentarea malolactică tinde să creeze o senzație de gură mai rotunjită și mai plină . Acidul malic este de obicei asociat cu gustul merelor verzi , în timp ce acidul lactic este mai bogat și are un gust mai bogat în unt. Strugurii produși în regiunile răcoroase tind să aibă un nivel ridicat de aciditate, din care o mare parte provine din contribuția acidului malic. Fermentarea malolactică îmbunătățește, în general, persistența corpului și a aromelor vinului , producând vinuri cu o catifelare mai mare a palatului. Mulți vinificatori consideră, de asemenea, că se poate realiza o mai bună integrare a fructelor și a stejarului dacă fermentația malolactică are loc în timpul în care vinul este în butoi.
Un vin supus unei conversii malolactice va fi tulbure din cauza prezenței bacteriilor și poate avea mirosul de floricele cu unt , rezultatul producției de diacetil. Debutul fermentației malolactice în sticlă este de obicei considerat o defecțiune a vinului , deoarece vinul va părea consumatorului că fermentează în continuare (ca urmare a producerii de CO 2 ). Cu toate acestea, pentru producția timpurie de Vinho Verde , această ușoară efervescență a fost considerată o trăsătură distinctivă, deși producătorii portughezi de vin au trebuit să comercializeze vinul în sticle opace din cauza creșterii turbidității și a sedimentelor pe care le-a produs „MLF în sticlă”. Astăzi, majoritatea producătorilor de Vinho Verde nu mai urmează această practică și, în schimb, completează fermentația malolactică înainte de îmbuteliere, cu o scânteie ușoară adăugată prin carbonatare artificială .
Istorie
.jpg)
Fermentarea malolactică este probabil la fel de veche ca istoria vinului , dar înțelegerea științifică a beneficiilor pozitive ale MLF și controlul procesului este o dezvoltare relativ recentă. Timp de multe secole, vinificatorii au observat o „activitate” care avea să se întâmple în vinurile depozitate în butoi în lunile calde de primăvară de după recoltare . La fel ca fermentația alcoolică primară, acest fenomen ar elibera dioxid de carbon gazos și pare să aibă o schimbare profundă a vinului care nu a fost întotdeauna binevenită. A fost descrisă ca o „a doua fermentație” în 1837 de către enologul german Freiherr von Babo și cauza creșterii turbidității în vin. Von Babo a încurajat vinificatori la răspunde rapid la prima vedere a acestei activități prin rafturi vin într - un nou butoi, adăugarea de dioxid de sulf , și apoi în urma cu un alt set de rafturi și sulfuring pentru a stabiliza vinul .
În 1866, Louis Pasteur , unul dintre pionierii microbiologiei moderne , a izolat primele bacterii din vin și a stabilit că toate bacteriile din vin sunt o cauză a alterării vinului . În timp ce Pasteur a observat o reducere acidă a vinului cu bacteriile lactice, el nu a legat acest proces de un consum de acid malic de către bacterii, ci a presupus mai degrabă că este vorba doar de precipitații tartrate . În 1891, enologul elvețian Hermann Müller a teoretizat că bacteriile pot fi cauza acestei reduceri. Cu ajutorul colegilor, Müller și-a explicat teoria „dezacidicării biologice” în 1913 ca fiind cauzată de bacteria vinului Bacterium gracile .
În anii 1930, enologul francez Jean Ribéreau-Gayon a publicat lucrări care precizează beneficiile acestei transformări bacteriene în vin. În anii 1950, progresele în analiza enzimatică le-au permis enologilor să înțeleagă mai bine procesele chimice din spatele fermentației malolactice. Émile Peynaud a aprofundat înțelegerea enologică a procesului și în curând stocul cultivat de bacterii lactice benefice a fost disponibil pentru utilizarea vinicultorilor.
Rol în vinificație
Rolul principal al fermentației malolactice este dezacidificarea vinului. De asemenea, poate afecta aspectele senzoriale ale unui vin, făcând senzația de gură să pară mai fină și adăugând o potențială complexitate în aroma și aroma vinului . Din aceste alte motive, majoritatea vinurilor roșii din întreaga lume (precum și multe vinuri spumante și aproape 20% din vinurile albe ale lumii) trec astăzi prin fermentare malolactică.
Fermentarea malolactică dezacidifică vinul prin transformarea acidului malic diprotic „mai dur” în acid lactic monoprotic mai moale . Diferitele structuri ale acizilor malici și lactici duc la o reducere a acidității titrabile (TA) în vin cu 1 până la 3 g / l și la o creștere a pH-ului cu 0,3 unități. Acidul malic este prezent în struguri pe tot parcursul sezonului de creștere , atingând apogeul la verison și scăzând treptat pe parcursul procesului de maturare . Strugurii recoltați din climă mai rece au de obicei cel mai mare conținut malic și au cele mai dramatice modificări ale nivelurilor TA și pH după fermentarea malolactică.
Fermentarea malolactică poate ajuta la obținerea unui vin „stabil din punct de vedere microbiologic” prin faptul că bacteriile lactice consumă mulți din resturile de nutrienți pe care alți microbi de deteriorare le-ar putea folosi pentru a dezvolta defecte de vin. Totuși, poate face vinul ușor „instabil” din cauza creșterii pH-ului, mai ales dacă vinul se afla deja la capătul ridicat al pH-ului vinului. Nu este neobișnuit ca vinurile să fie „deacidificate” prin fermentație malolactică doar ca vinificatorul să adauge mai târziu aciditate (de obicei sub formă de acid tartric ) pentru a scădea pH-ul la niveluri mai stabile.
Conversia malicului în lactică
Bacteriile lactice transformă acidul malic în acid lactic ca un mijloc indirect de a crea energie pentru bacterii prin chemiozoză, care folosește diferența de gradient de pH între interiorul celulei și exteriorul vinului pentru a produce ATP . Un model despre modul în care se realizează acest lucru constată că forma de L-malat cea mai prezentă la pH-ul scăzut al vinului este forma sa monoanionică încărcată negativ . Când bacteriile mută acest anion din vin în un nivel mai ridicat de pH al membranei sale plasmatice celulare, provoacă o încărcare net-negativă care creează potențial electric . Decarboxilarea malatului în acid L-lactic eliberează nu numai dioxid de carbon, dar consumă și un proton, care generează gradientul de pH care poate produce ATP.
Bacteriile lactice convertesc acidul L-malic care se găsește în mod natural în strugurii de vin. Majoritatea aditivilor comerciali pentru acid malic sunt un amestec de enantiomeri D + și acid L-malic.
Influențe senzoriale
Multe studii diferite au fost efectuate asupra modificărilor senzoriale care apar la vinurile care au trecut prin fermentație malolactică. Cel mai frecvent descriptor este că aciditatea din vin se simte „mai moale” datorită schimbării acidului malic „mai dur” în acid lactic mai moale. Percepția acritură provine din aciditatea titrabilă în vin, astfel încât reducerea TA care urmează conduce MLF la o reducere a perceput „tartness“ acru sau în vin.
Modificarea simțului gurii este legată de creșterea pH-ului, dar se poate datora și producției de polioli , în special alcooli zahărului eritritol și glicerol . Un alt factor care poate spori senzația de gură a vinurilor care au trecut prin fermentație malolactică este prezența lactatului de etil care poate ajunge la 110 mg / l după MLF.
Influența potențială asupra aromei vinului este mai complexă și mai dificil de prezis cu diferite tulpini de Oenococcus oeni (bacteria cea mai frecvent utilizată în MLF) având potențialul de a crea compuși aromatici diferiți . În Chardonnay, vinurile care au trecut prin MLF sunt adesea descrise ca având note „ alune ” și „ fructe uscate ”, precum și aroma pâinii proaspăt coapte . La vinurile roșii, unele tulpini metabolizează aminoacidul metionină într-un derivat al acidului propionic care tinde să producă aromă prăjită și note de ciocolată . Vinurile roșii care trec prin fermentare malolactică în butoi pot avea arome sporite de mirodenie sau fum.
Cu toate acestea, unele studii au arătat, de asemenea, că fermentația malolactică poate diminua aromele primare de fructe, cum ar fi Pinot noir , pierzând adesea note de zmeură și căpșuni după MLF. În plus, vinurile roșii pot suferi o pierdere de culoare după MLF datorită modificărilor pH-ului care determină o schimbare a echilibrului antocianinelor care contribuie la stabilitatea culorii în vin .
Bacteriile lactice
Toate bacteriile lactice (LAB) implicate în producția de vin, fie ca un contribuitor pozitiv, fie ca sursă pentru potențiale defecte, au capacitatea de a produce acid lactic prin metabolismul unei surse de zahăr, precum și prin metabolismul acidului L-malic. Speciile diferă în ceea ce privește modul în care metabolizează zaharurile disponibile în vin (atât glucoza, cât și fructoza , precum și pentozele nefermentabile pe care drojdiile de vin nu le consumă). Unele specii de bacterii folosesc zaharurile printr-o cale homofermentativă , ceea ce înseamnă că se produce doar un produs final principal (de obicei lactat), în timp ce altele utilizează căi heterofermentative care pot crea mai multe produse finale precum dioxid de carbon, etanol și acetat . În timp ce numai izomerul L al lactatului este produs de LAB în conversia acidului malic, atât hetero- cât și homofermentatorii pot produce izomerii lactici D-, L- și DL din glucoză care pot contribui la proprietăți senzoriale ușor diferite în vin. .
În timp ce O. oeni este adesea cel mai dorit LAB de vinificatori pentru a finaliza fermentația malolactică, procesul este cel mai adesea efectuat de o varietate de specii LAB care domină mustul în diferite puncte în timpul fermentației. Câțiva factori influențează speciile care vor fi dominante, inclusiv temperatura de fermentație, resursele nutriționale, prezența dioxidului de sulf , interacțiunea cu drojdia și alte bacterii, pH-ul și nivelurile de alcool ( speciile Lactobacillus , de exemplu, tind să prefere pH mai mare și pot tolera mai mult niveluri de alcool decât O. oeni ), precum și inocularea inițială (cum ar fi fermentele „sălbatice” versus o inoculare a O. oeni cultivate ).
Enococ
Genul Oenococcus are un membru principal implicat în vinificație, O. oeni , cunoscut odinioară sub numele de Leuconostoc oeni . Deși are numele de Oeno coccus , la microscop, bacteria are o formă de tijă (formă) de bacil . Bacteria este un anaerob gram-pozitiv , facultativ , care poate utiliza o cantitate de oxigen pentru respirația aerobă, dar de obicei produce energie celulară prin fermentare. O. oeni este un heterofermentator care creează mai multe produse finale din utilizarea glucozei cu acid D-lactic și dioxid de carbon fiind produse în cantități aproximativ egale fie cu etanol, fie cu acetat. În condiții de reducere (cum ar fi aproape de sfârșitul fermentației alcoolice), al treilea produs final este de obicei etanolul, în timp ce este ușor oxidativ (cum ar fi la începutul fermentației alcoolice sau într-un butoi neîncetat ), bacteriile sunt mai susceptibile de a produce acetat.
Unele oeni O. tulpini pot folosi fructoza pentru a crea manitol (care poate duce la vina vinului cunoscut sub numele de întina manitol), în timp ce multe alte tulpini pot descompune aminoacizi arginină (care poate fi prezent în vin , care se sprijină pe drojdiile după fermentarea din autoliza celulelor moarte de drojdie) în amoniac .
În plus față de zaharurile de glucoză și fructoză hexoză , majoritatea tulpinilor de O. oeni pot folosi zaharurile reziduale de pentoză rămase în urma fermentării drojdiei, inclusiv L-arabinoză și riboză . Doar aproximativ 45% din tulpinile de O. oeni pot fermenta zaharoza (forma zahărului adăugată de obicei pentru chaptalizare care se transformă de drojdie în glucoză și fructoză).
Vinificatorii tind să prefere O. oeni din mai multe motive. În primul rând, specia este compatibilă cu principalele drojdii de vin Saccharomyces cerevisiae , deși în cazurile în care atât MLF cât și fermentația alcoolică sunt începute împreună, drojdia depășește cel mai adesea bacteria pentru resurse nutritive, ceea ce poate provoca o întârziere a apariției fermentației malolactice. În al doilea rând, majoritatea tulpinilor de O. oeni sunt tolerante la nivelurile scăzute de pH ale vinului și, de obicei, pot face față nivelurilor standard de alcool pe care majoritatea vinurilor le ating până la sfârșitul fermentării. In plus, in timp ce nivelurile de dioxid de sulf peste 0,8 SO molecular 2 (dependentă de pH , dar aproximativ 35-50 ppm) va inhiba bacteriile, O. oeni este relativ rezistent în comparație cu alte LAB. În cele din urmă, O. oeni tinde să producă cea mai mică cantitate de amine biogene (și cel mai acid lactic) dintre bacteriile lactice întâlnite în vinificație.
Lactobacillus
În genul Lactobacillus sunt atât specii heterofermentative, cât și specii homofermentative. Toți lactobacilii implicați în vinificație sunt Gram-pozitivi și microaerofili , majoritatea speciilor lipsind de enzima catalază necesară pentru a se proteja de stresul oxidativ .
Speciile de Lactobacillus care au fost izolate din mostre de vin și must de struguri de pe glob includ L. brevis , L. buchneri , L. casei , L. curvatus , L. delbrueckii subsp. lactis , L. diolivorans , L. fermentum , L. fructivorans , L. hilgardii , L. jensenii , L. kunkeei , L. leichmannii , L. nagelii , L. paracasei , L. plantarum și L. yamanashiensis .
Majoritatea speciilor de Lactobacillus sunt nedorite în procesul de vinificație, cu potențialul de a produce niveluri ridicate de aciditate volatilă , mirosuri neplăcute, ceață de vin , gaze și sedimente care pot fi depozitate în sticlă, mai ales dacă vinul nu ar fi fost filtrat . Aceste bacterii au, de asemenea, potențialul de a crea cantități excesive de acid lactic, care pot influența în continuare aroma și percepția senzorială a vinului. Unele specii, cum ar fi așa-numitul „ Lactobacillus feroce ”, au fost implicate în producerea unor fermentații lente sau blocate , în timp ce alte specii, precum L. fructivorans , au fost cunoscute pentru a crea o creștere asemănătoare miceliului bumbac la suprafața vinurilor , poreclit „mucegai Fresno” după regiunea viticolă unde a fost descoperită.
Pediococ
Până în prezent, patru specii din genul Pediococcus au fost izolate în vinuri și must de struguri, P. inopinatus , P. pentosaceus , P. parvulus și P. damnosus , ultimele două fiind speciile cele mai des întâlnite în vin. Toate speciile de Pediococcus sunt Gram-pozitive, unele specii fiind micro-aerofile, în timp ce altele utilizează în principal respirația aerobă. La microscop, Pediococcus apare adesea în perechi de perechi sau tetrad, ceea ce le poate face identificabile. Pediococii sunt homofermentatori, metabolizând glucoza într-un amestec racemic atât de L- cât și de D-lactat prin glicoliză . Cu toate acestea, în absența glucozei, unele specii, cum ar fi P. pentosaceus , încep să utilizeze glicerol , degradându-l în piruvat care ulterior poate fi transformat în diacetil, acetat, 2,3-butandiol și alți compuși care pot conferi caracteristici nefavorabile vin.
Majoritatea speciilor de Pediococcus sunt nedorite în vinificație datorită nivelurilor ridicate de diacetil care pot fi produse, precum și producției crescute de amine biogene care a fost implicată ca o cauză potențială a durerilor de cap de vin roșu . Multe specii de Pediococcus au, de asemenea, potențialul de a introduce mirosuri sau alte defecte de vin în vin, cum ar fi gustul amar "acrolein taint" care provine din degradarea glicerolului în acroleină, care apoi reacționează cu compușii fenolici din vin pentru a produce un amar -compus de degustare.
O specie, P. parvulus , a fost găsită în vinurile care nu au trecut prin MLF (ceea ce înseamnă că acidul malic este încă prezent în vin), dar a avut încă buchetul modificat într-un mod pe care enologul l-a descris ca „nu este stricat” sau defect. Alte studii au izolat P. parvulus din vinurile care au trecut prin fermentație malolactică fără a dezvolta mirosuri sau defecte de vin.
Cerințe nutriționale
Bacteriile lactice sunt organisme fastidioase care nu pot sintetiza singure toate cerințele lor nutriționale complexe. Pentru ca LAB să crească și să completeze fermentația malolactică, constituția mediului vinic trebuie să asigure nevoile lor nutriționale. La fel ca drojdia de vin, LAB necesită o sursă de carbon pentru metabolismul energetic (de obicei zahăr și acid malic), sursă de azot (cum ar fi aminoacizii și purinele ) pentru sinteza proteinelor și diverse vitamine (cum ar fi niacina , riboflavina și tiamina ) și minerale pentru ajuta la sinteza enzimelor și a altor componente celulare.
Sursa acestor substanțe nutritive se găsește adesea în mustul de struguri însuși, deși inoculările MLF care sunt concomitente cu fermentația alcoolică riscă ca drojdia să concureze bacteriile pentru acești nutrienți. Spre sfârșitul fermentației, în timp ce majoritatea resurselor originale de must de struguri au fost consumate, liza celulelor moarte de drojdie („drojdia”) poate fi o sursă pentru unii nutrienți, în special aminoacizi. În plus, chiar și vinurile „uscate” care au fost fermentate până la uscare au mai rămas în urmă zaharuri de pentoză nefermentabile (cum ar fi arabinoza, riboza și xiloza ) care pot fi folosite atât de bacteriile pozitive, cât și de cele de deteriorare. La fel ca drojdia de vin, producătorii de inoculum LAB cultivat oferă de obicei aditivi nutriționali special pregătiți, care vor fi folosiți ca supliment. Cu toate acestea, spre deosebire de drojdia de vin , bacteriile lactice nu pot utiliza suplimentul fosfat de diamoniu ca sursă de azot.
Înainte de introducerea suplimentelor nutriționale complexe și a progreselor în culturile liofilizate de LAB, viticultorii își vor cultiva inoculul de bacterii lactice din înclinările de cultură furnizate de laboratoare. În anii 1960, acestor vinificatori le-a fost mai ușor să creeze culturi inițiale în medii care conțin suc de mere sau roșii . S-a descoperit că acest „factor de suc de roșii” este un derivat al acidului pantotenic , un factor important de creștere pentru bacterii.
La fel ca drojdia, oxigenul poate fi considerat un nutrient pentru LAB, dar numai în cantitate foarte mică și numai pentru speciile microaerofile cum ar fi O. oeni . Cu toate acestea, în prezent nu există dovezi care să sugereze că fermentația malolactică se desfășoară mai ușor în condiții aerobe decât în condiții anaerobe complete și, de fapt, cantități excesive de oxigen pot întârzia creșterea LAB prin favorizarea condițiilor microbilor concurenți (cum ar fi Acetobacter ).
Specii native LAB din podgorie și cramă
Oenococcus oeni , specia LAB cel mai des dorită de vinificatori pentru a efectua fermentația malolactică, se găsește în vie, dar deseori la niveluri foarte scăzute. În timp ce fructele mucegăite și deteriorate au potențialul de a transporta o floră diversă de microbi, LAB cel mai adesea găsite pe struguri curate și sănătoși după recoltare sunt specii din genurile Lactobacillus și Pediococcus . După zdrobire, microbiologii găsesc de obicei populații sub 10 3 unități care formează colonii / ml conținând un amestec de P. damnosus, L. casei, L. hilgardii și L. plantarum , precum și O. oeni . Pentru musturile care nu primesc o doză timpurie de dioxid de sulf pentru a „întoarce” aceste populații sălbatice de LAB, această floră de bacterii concurează între ele (și drojdiile de vin) pentru nutrienți la începutul fermentării.
În cramă, mai multe puncte de contact pot găzdui populația nativă de LAB, inclusiv butoaie de stejar , pompe, furtunuri și linii de îmbuteliere. Pentru vinurile în care fermentația malolactică este nedorită (cum ar fi vinurile albe fructate), lipsa unei igienizări adecvate a echipamentelor de vin poate duce la dezvoltarea MLF nedorit și poate duce la defecte de vin . În cazurile de butoaie de stejar în care igienizarea completă și completă este aproape imposibilă, cramele marchează adesea butoaie care conțin vinuri care trec prin MLF și le mențin izolate de butoaie „curate” sau noi, pe care le pot folosi pentru vinuri care nu sunt destinate să treacă prin MLF.
Drojdie Schizosaccharomyces
Mai multe specii din genul Schizosaccharomyces folosesc acid L-malic, iar enologii au explorat potențialul de a folosi această drojdie de vin pentru dezacidificarea vinurilor în locul căii tradiționale de fermentare malolactică cu bacterii. Cu toate acestea, rezultatele timpurii cu Schizosaccharomyces pombe au arătat o tendință a drojdiei de a produce mirosuri și caracteristici senzoriale neplăcute în vin. În ultimii ani, enologii au experimentat o tulpină mutantă de Schizosaccharomyces malidevorans care s-a dovedit până acum că produce mai puține defecte de vin și mirosuri neplăcute.
Influența sincronizării inoculării
Vinificatorii diferă în ceea ce privește momentul în care aleg să-și inoculeze mustul cu LAB, unii vinificatori aruncând bacteriile în același timp cu drojdia, permițând atât fermentațiile alcoolice, cât și cele malolactice să se desfășoare concomitent, în timp ce unii așteaptă până la sfârșitul fermentației când vinul este adus de pe drojdie și în butoi, iar alții o fac undeva între ele. Pentru practicienii de vinificație minimalistă sau „ naturală ” care aleg să nu inoculeze cu LAB cultivat, fermentația malolactică se poate întâmpla în orice moment, în funcție de mai mulți factori, cum ar fi flora microbiologică a cramei și influențele concurente ale celorlalți microbi. Toate opțiunile au potențiale avantaje și dezavantaje.
Beneficiile inoculării pentru MLF în timpul fermentației alcoolice includ:
- Mai mulți nutrienți potențiali din mustul de struguri (deși bacteriile vor concura cu drojdia pentru acestea)
- Niveluri mai scăzute de dioxid de sulf și etanol, care altfel pot inhiba LAB
- Temperaturi mai ridicate de fermentare, care sunt mai favorabile creșterii LAB și o finalizare mai timpurie a MLF: Temperaturile optime pentru fermentarea malolactică sunt între 20 și 37 ° C (68 și 98,6 ° F), în timp ce procesul este semnificativ inhibat la temperaturi sub 15 ° C (59 ° F). Vinul depozitat în butoaie în pivniță în timpul iernii după fermentare va avea adesea o fermentație malolactică foarte prelungită datorită temperaturilor reci ale pivniței.
- Finalizarea timpurie a fermentației malolactice înseamnă că vinificatorul poate face o postfermentare SO 2 mai devreme pentru a proteja vinul de oxidarea și deteriorarea microbilor (cum ar fi Acetobacter ). Deoarece dioxidul de sulf poate inhiba MLF, întârzierea inoculării LAB până după fermentarea alcoolică poate însemna o întârziere a adăugării de sulf până la începutul primăverii, când temperaturile pivniței se încălzesc suficient pentru a încuraja finalizarea MLF.
- Producție mai mică de diacetil
Dezavantajele pentru inocularea precoce includ:
- Drojdia de vin și LAB concurează pentru resurse (inclusiv glucoză) și potențialul antagonism între microbi
- Heterofermentatori precum O. oeni care metabolizează glucoza încă prezentă în must și care pot crea subproduse nedorite, cum ar fi acidul acetic
Multe dintre avantajele pentru fermentația poștalcolică răspund dezavantajelor inoculării timpurii (și anume mai puțin antagonism și potențial pentru produse secundare nedorite). De asemenea, se vede avantajul că drojdia este o sursă de nutrienți prin autoliza celulelor moarte de drojdie, deși această sursă de nutrienți nu poate fi întotdeauna suficientă pentru a se asigura că MLF rulează cu succes până la finalizare. Dimpotrivă, multe dintre dezavantajele inoculării tardive sunt absența avantajelor care provin din inocularea timpurie (temperaturi mai ridicate, finalizare potențial mai rapidă etc.).
Prevenirea MLF
Pentru unele stiluri de vin, cum ar fi vinurile ușoare, fructate sau pentru vinurile cu conținut scăzut de acid din climă caldă, nu se dorește fermentarea malolactică. Vinificatorii pot lua mai mulți pași pentru a preveni desfășurarea MLF, inclusiv:
- Macerare limitată , presare timpurie și rafturi timpurii pentru a limita timpul de contact al LAB cu potențiale surse de nutrienți
- Mențineți nivelurile de dioxid de sulf la cel puțin 25 ppm de SO 2 „liber” (nelegat) , în funcție de pH-ul vinului, aceasta poate însemna o adăugare de 50–100 mg / l de SO 2
- Mențineți nivelurile de pH sub 3,3
- Păstrați vinul rece la temperaturi cuprinse între 10 și 14 ° C (50. 0 până la 57,2 ° F)
- Filtrați vinul la îmbuteliere cu cel puțin un filtru cu membrană de 0,45 microni pentru a preveni orice bacterie să pătrundă în sticlă
În plus, vinificatorii pot utiliza inhibitori chimici și biologici precum lizozima , nisina , dimetil dicarbonatul (Velcorin) și acidul fumaric , deși unii (cum ar fi Verlcorin) sunt restricționați în țările vinicole din afara Statelor Unite. Agenții de finisare, cum ar fi bentonita , și punerea vinului prin stabilizare la rece vor elimina, de asemenea, potențialii nutrienți pentru LAB, inhibând astfel fermentația malolactică. O serie de experimente cu utilizarea bacteriofagilor ( viruși care infectează bacteriile) au fost efectuate pentru a limita fermentațiile malolactice, dar rezultatele dezamăgitoare din industria brânzeturilor au dus la scepticism cu privire la utilizarea practică a bacteriofagilor în vinificație.
Măsurarea conținutului malic
Vinificatorii pot urmări progresia fermentației malolactice prin cromatografie pe hârtie sau cu spectrofotometru . Metoda de cromatografie a hârtiei implică utilizarea tuburilor capilare pentru a adăuga probe mici de vin la hârtia cromatografică. Hârtia este apoi rulată și plasată într-un borcan umplut cu o soluție de butanol care conține colorant verde de bromocrezol timp de câteva ore. După ce hârtia este scoasă și uscată, distanța „petelor” de culoare galbenă de la linia de bază denotă prezența diferiților acizi, tartrul fiind cel mai apropiat de linia de bază, urmat de acizii citric, malic și, în cele din urmă, lactic, aproape de vârful hârtia.
O limitare semnificativă a cromatografiei pe hârtie este că aceasta nu va arăta exact cât de mult malic rămâne în vin, dimensiunea „petei” de pe hârtie neavând nicio corelație cu o cifră cantitativă. Sensibilitatea hârtiei este, de asemenea, limitată la un prag de detecție de 100-200 mg / L, în timp ce majoritatea măsurătorilor „stabilității MLF” vizează un nivel malic mai mic de 0,03 g / l (30 mg / L).
Metoda enzimatică permite o măsurare cantitativă atât a acizilor malici, cât și a acizilor lactici, dar necesită cheltuiala kiturilor de reactivi și a unui spectrofotometru care poate măsura valorile absorbantei la 334, 340 sau 365 nm .
Alte produse produse
Principalele produse ale fermentației malolactice sunt acidul lactic, diacetilul, acidul acetic, acetoina și diferiți esteri . Cantitatea și natura exactă a acestor produse depind de specia / tulpina de LAB care efectuează fermentația malolactică și de starea care influențează acel vin (pH, nutrienți disponibili, niveluri de oxigen etc.).
Unele tulpini de O. oeni pot sintetiza alcooli superiori care pot contribui la note fructate în aroma vinului. În plus, unele tulpini ale bacteriei au enzime beta-glucozidază care pot descompune monoglucozidele care sunt compuși aromatici atașați unei molecule de zahăr. Când componenta zahărului este clivată, restul compusului se volatilizează , ceea ce înseamnă că poate fi detectat în buchetul de aromă al vinului.
La începutul secolului 21, s-a arătat că unele tulpini de O. oeni folosesc acetaldehidă prin descompunerea acesteia în etanol sau acid acetic. Deși acest lucru poate ajuta pentru vinurile cu niveluri excesive de acetaldehidă, pentru vinurile roșii, poate de asemenea să destabilizeze culoarea vinului prin interferența cu reacția acetaldehidei cu antocianine pentru a crea pigmenți polimerici care ajută la crearea culorii unui vin.
Diacetil
Diacetilul (sau 2,3-butanediona) este compusul asociat cu aromele „unt” din Chardonnays, dar poate afecta orice vin care a trecut prin fermentație malolactică. La un prag de detectare a mirosurilor de 0,2 mg / l la vinurile albe și 2,8 mg / l la vinurile roșii, poate fi perceput ca fiind ușor untos sau „nuci” în timp ce la concentrații mai mari de 5 până la 7 mg / l (5-7 ppm ) poate copleși alte note aromatice din vin.
Diacetilul poate fi produs de LAB prin metabolizarea zahărului sau a acidului citric . În timp ce acidul citric este prezent în mod natural în struguri, acesta este într-o cantitate foarte mică, majoritatea provenind din adăugarea deliberată de către vinificator pentru a acidifica vinul. În prezența atât a acizilor malici, cât și a acizilor citrici, LAB utilizează ambii, dar utilizează malicul mult mai repede, rata de utilizare citrică / formarea diacetilului fiind influențată de tulpina bacteriană particulară (majoritatea tulpinilor de O. oeni producând mai puțin diacetil decât Lactobacillus și speciile Pediococcis ), precum și potențialul redox al vinului. În condițiile de vin care au un potențial redox redus (ceea ce înseamnă că este mai oxidativ, cum ar fi într-un butoi care nu este complet complet), se va consuma mai mult acid citric și se va forma diacetil. În condiții mai reductive, cum ar fi în fermentațiile alcoolice, unde populațiile de drojdie sunt la vârf și vinul este puternic saturat cu dioxid de carbon, formarea diacetilului este mult mai lentă. Drojdiile contribuie, de asemenea, la menținerea nivelurilor scăzute consumând diacetil și reducându-l la acetoină și butilen glicol .
Producția de diacetil este favorizată în fermentațiile care se încălzesc cu temperaturi cuprinse între 18 ° C (64,4 ° F) și 25 ° C (77 ° F). De asemenea, tinde să fie produs la niveluri mai ridicate la vinurile cu niveluri mai mici de pH (sub 3,5), deși la niveluri sub 3,2, majoritatea tulpinilor de LAB dorite pentru MLF tind să fie inhibate. Fermentii malolactici „sălbatici” (la fel ca la uninoculați) au potențialul de a produce mai mulți diacetil decât fermentii inoculați datorită populațiilor inițiale mai mici în timpul fazei de întârziere, cu ferenții inoculați având de obicei un inocul inițial de 10 6 CFU / ml. Inoculările tardive de MLF, după fermentarea alcoolică, tind să producă, de asemenea, niveluri mai ridicate de diacetil. Chardonnay producătorii care doresc să facă mare diacetil „stilul untos“ se va face de multe ori cu întârziere sau inoculare „sălbatic“ în butoi după fermentare primară, permițând vin să -și petreacă câteva săptămâni sau chiar luni sur minciună în condiții reducătoare care promovează diacetil de producție. Unele surse subliniază că diacetilul este, de fapt, scăzut de sursă, din cauza supraviețuirii diacetilului care metabolizează drojdia și, prin urmare, fermentarea malolactică este cel mai bine efectuată în afară de drojdie.
Cu vinurile care au niveluri excesive de diacetil, unii vinificatori folosesc dioxid de sulf pentru a se lega de compus și pentru a reduce percepția diacetilului cu 30 până la 60%. Această legare este un proces reversibil și după numai câteva săptămâni de îmbătrânire în sticlă sau rezervor, nivelurile ridicate de diacetil revin. Cu toate acestea, dioxidul de sulf adăugat mai devreme în procesul de fermentare malolactică limitează producția de diacetil prin inhibarea bacteriilor și limitarea activității acestora în totalitate, inclusiv conversia malicului în acid lactic.
Defecțiuni ale vinului
Cea mai frecventă defecțiune asociată cu fermentația malolactică este apariția acesteia atunci când nu este dorită. Acest lucru ar putea fi pentru un vin care este menit să fie acid și fructat (cum ar fi Riesling) sau ar putea fi un vin despre care se credea că a trecut anterior prin MLF și îmbuteliat doar pentru a începe fermentarea malolactică în sticlă. Rezultatul acestei fermentații „în sticlă” este adesea vin gazos, tulbure, care poate fi neplăcut consumatorilor. Îmbunătățirea igienei și controlul bacteriilor lactice din cramă poate limita apariția acestor defecte.
Pentru primii producători de Vinho Verde, ușoara efervescență provenită din fermentarea malolactică în sticlă a fost considerată o trăsătură distinctivă de care consumatorii s-au bucurat în vin. Cu toate acestea, cramele au trebuit să comercializeze vinul în sticle opace pentru a masca turbiditatea și sedimentele pe care le-a produs „MLF în sticlă”. Astăzi, majoritatea producătorilor de Vinho Verde nu mai urmează această practică și, în schimb, finalizează fermentația malolactică înainte de sticlă, cu o scânteie ușoară adăugată prin carbonatare artificială.
Deși nu este neapărat o eroare, fermentația malolactică are potențialul de a face un vin „proteic instabil” datorită modificării rezultate a pH-ului care afectează solubilitatea proteinelor din vin . Din acest motiv, testele de finisare a proteinelor și stabilitatea căldurii pe vin au loc, de obicei, după ce fermentația malolactică s-a finalizat.
Aciditate volatilă
În timp ce aciditatea volatilă (VA) este de obicei măsurată din punct de vedere al conținutului de acid acetic, percepția sa senzorială este o combinație de acetic ( arome de oțet ) și acetat de etil ( îndepărtarea lacului de unghii și arome modelate de clei de avion ). Nivelurile ridicate de VA pot inhiba drojdia de vin și pot duce la o fermentare lentă sau blocată. Mai mulți microbi pot fi o sursă pentru VA, inclusiv Acetobacter , Brettanomyces și drojdie de film, cum ar fi Candida , precum și LAB. Cu toate acestea, în timp ce LAB produce de obicei doar acid acetic, acești alți microbi produc adesea acetat de etil, precum și acid acetic.
Majoritatea țărilor producătoare de vin au legi care reglementează cantitatea de aciditate volatilă permisă pentru vinul disponibil pentru vânzare și consum. În Statele Unite , limita legală este de 0,9 g / l pentru vinul străin exportat în Statele Unite, 1,2 g / l pentru vinul de masă alb, 1,4 g / l pentru vinul roșu, 1,5 g / l pentru vinul de desert alb și 1,7 g / l pentru vinul roșu de desert. Reglementările Uniunii Europene privind vinurile limitează VA la 1,08 g / l pentru vinurile de masă albe și 1,20 g / l pentru vinurile de masă roșii.
Speciile heterofermentante de Oenococcus și Lactobacillus au potențialul de a produce niveluri ridicate de acid acetic prin metabolismul glucozei, deși cu majoritatea tulpinilor de O. oeni , cantitatea este de obicei de numai 0,1 până la 0,2 g / l. Mai multe specii de Pediococcus pot produce, de asemenea, acid acetic prin alte căi. Vinurile care încep cu un nivel ridicat de pH (peste 3,5) prezintă cel mai mare risc de producție excesivă de acid acetic datorită condițiilor mai favorabile pentru speciile Lactobacillus și Pediococcus . L. Kunkeei , una dintre așa-numitele specii „ Lactobacillus feroce ”, a fost cunoscută pentru a produce 3 până la 5 g / l de acid acetic în vinuri - niveluri care pot duce cu ușurință la fermentații blocate.
Lactobacillus „feroce”
La sfârșitul secolului al XX-lea, printre vinificatorii americani, s-a raportat că fermentația aparent sănătoasă se inunda rapid cu niveluri ridicate de acid acetic care au depășit drojdiile de vin și au condus la fermentații blocate. În timp ce o nouă specie de Acetobacter sau drojdie de deteriorare a vinului a fost considerată inițial vinovată, în cele din urmă s-a descoperit că sunt mai multe specii de Lactobacillus , L. kunkeei , L. nagelii și L. hilgardii , poreclite colectiv Lactobacillus „feroce” pentru producția agresivă de acid acetic, cât de repede se înmulțesc și toleranța ridicată la dioxidul de sulf și la alte controale microbiologice.
Fermentele de vinuri cu pH ridicat (mai mare de 3,5) care au petrecut timp la înmuiat la rece înainte de inoculările cu drojdie și au primit puțin sau deloc dioxid de sulf în timpul zdrobirii par a fi cel mai riscant pentru Lactobacillus „feroce” . În timp ce infecția pare să fie specifică viței, în prezent, niciunul dintre lactobacilii implicați nu a fost raportat ca fiind găsit pe suprafața strugurilor de vin proaspăt recoltați .
Acroleina și manitolul se contaminează
Degradarea glicerinei de către unele tulpini de LAB poate produce compusul acroleină . Glicerolul este un poliol cu gust dulce prezent în toate vinurile, dar la niveluri mai ridicate în vinurile care au fost infectate cu Botrytis cinerea . O " aldehidă activă ", acroleina poate interacționa cu unii compuși fenolici din vin pentru a crea vinuri cu gust foarte amar, descrise ca amertume de Pasteur. În timp ce cel puțin o tulpină de O. oeni s- a dovedit a produce acroleină, este mai frecvent întâlnită la vinurile care au fost infectate de tulpini de specii Lactobacillus și Pediococcus precum L. brevis, L. buchneri și P. parvulus . Pata de acroleină s-a dovedit a fi mai frecventă la vinurile care au fost fermentate la temperaturi ridicate și / sau făcute din struguri care au fost recoltați la niveluri ridicate de Brix .
Speciile heterofermentante din genul Lactobacillus , precum și unele tulpini sălbatice de O. oeni , au potențialul de a metaboliza fructoza (unul dintre principalele zaharuri din vin) în alcooli de zahăr manitol și (mai rar) eritritol . Acești compuși cu gust dulce pot adăuga dulceață unui vin în care nu este dorit (cum ar fi Cabernet Sauvignon ). Curăța de manitol, descrisă ca manită de Pasteur, în vinuri este adesea însoțită de alte defecțiuni ale vinului, inclusiv prezența unor niveluri excesive de acid acetic, diacetil, acid lactic și 2-butanol , care pot contribui la o aromă de „oțet- esteric ”. . De asemenea, vinul poate avea o strălucire slabă la suprafață.
Fresno mucegai și ropiness
La mijlocul secolului 20, spumă de miceliu -ca de creștere a început să apară în sticle unor dulci vinuri alcoolizate produse în California e Central Valley . Fiind îmbogățite, aceste vinuri au avut adesea niveluri de alcool peste 20%, de obicei un nivel care descurajează creșterea majorității organismelor de deteriorare asociate vinificării. Poreclit „mucegai Fresno” datorită locului în care a fost descoperit pentru prima dată, vinovatul acestei creșteri a fost stabilit ca fiind L. fructivorans , o specie care poate fi controlată prin igienizare și menținerea unor niveluri adecvate de dioxid de sulf.
Unele specii de Lactobacillus și Pediococcus (în special P. damnosus și P. pentosaceus ) au potențialul de a sintetiza polizaharide care adaugă o viscozitate uleioasă vinului. În cazul Lactobacillus , unele dintre aceste zaharide pot fi glucani care pot fi sintetizați din glucoza prezentă în vin de până la 50-100 mg / l (0,005 până la 0,01% zahăr rezidual) și afectează vinuri aparent „uscate”. În timp ce „ropiness” poate apărea în butoi sau rezervor, este adesea observat în vinuri la câteva luni după îmbuteliere. Vinurile cu niveluri de pH peste 3,5 și niveluri scăzute de dioxid de sulf sunt cel mai expuse riscului de a dezvolta această defecțiune.
Numită graisse (sau „grăsime”) de către francezi și les vins filant de Pasteur, această defecțiune a fost observată la vinurile de mere și la cidru . Poate fi, de asemenea, potențial cauzat de alți microbi de deteriorare, cum ar fi Streptococcus mucilaginos , Candida krusei și Acetobacter rancens .
Mousiness și geranium
S-a știut că vinurile infectate cu L. brevis, L. hilgardii și L. fermentum dezvoltă ocazional o aromă care amintește de excrementele rozătoarelor . Aroma devine mai pronunțată atunci când vinul este frecat între degete și, dacă este consumat, poate lăsa un final lung, neplăcut . Aroma poate fi foarte puternică, detectabilă la un prag senzorial de până la 1,6 părți pe miliard ( μg / l). Compusul exact din spatele acestuia este derivații aminoacidului lizină creat printr-o reacție de oxidare cu etanol. În timp ce speciile LAB nedorite au fost asociate cel mai frecvent cu această defecțiune, vinul infectat cu drojdie Brettanomyces în prezența fosfatului de amoniu și lizină a fost, de asemenea, cunoscut pentru a prezenta această defecțiune.
Sorbatul este adesea folosit ca inhibitor al drojdiei de către vinificatorii de acasă pentru a opri fermentația alcoolică în producția de vinuri dulci. Majoritatea speciilor de bacterii lactice pot sintetiza sorbat pentru a produce 2-etoxihexa-3,5-dienă care are aroma frunzelor de mușcată zdrobite .
Tourne
Comparativ cu acizii malic și citric, acidul tartric este de obicei considerat stabil microbiologic. Cu toate acestea, unele specii de Lactobacillus (în special L. brevis și L. plantarum ) au potențialul de a degrada acidul tartric în vin, reducând aciditatea totală a vinului cu 3-50%. Vinificatorii francezi observaseră de mult acest fenomen și îl numiseră tourne (adică „transformă-te în maro”) cu referire la schimbarea culorii care poate apărea în vin în același timp probabil din cauza altor procese la locul de muncă, pe lângă pierderea tartrică. În timp ce Lactobacillus este cel mai frecvent vinovat de turnee , unele specii ale drojdiei de film de alterare Candida pot metaboliza, de asemenea, acidul tartric.
Deși prezența carbamatului de etil nu este o defecțiune senzorială a vinului, compusul este un suspect de cancerigen care este supus reglementării în multe țări. Compusul este produs din degradarea aminoacidului arginină care este prezentă atât în mustul de struguri și eliberat în vin prin autoliza celulelor moarte de drojdie. În timp ce utilizarea ureei ca sursă de azot asimilabil de drojdie (care nu mai este legală în majoritatea țărilor) a fost cea mai frecventă cauză a carbamatului de etil în vin, atât O. oeni , cât și L. buchneri au cunoscut că produc fosfat de carbamil și citrulină care pot să fie precursori ai formării carbamatului de etil. L. hilgardii , una dintre speciile „ Lactobacillus feroce ”, a fost, de asemenea, suspectată că contribuie la producerea carbamatului de etil. În Statele Unite, Biroul pentru comerț și impozite pe alcool și tutun a stabilit o limită țintă voluntară a carbamatului de etil în vin la mai puțin de 15 μg / l pentru vinurile de masă și mai puțin de 60 μg / l pentru vinurile de desert.
Aminele biogene au fost implicate ca o cauză potențială a durerilor de cap din vinul roșu . În vin, au fost detectate histamină , cadavrină , feniletilamină , putrescină și tiramină . Aceste amine sunt create prin degradarea aminoacizilor care se găsesc în mustul de struguri și au rămas de la descompunerea celulelor moarte de drojdie după fermentare. Majoritatea LAB au potențialul de a crea amine biogene, chiar și unele tulpini de O. oeni , dar nivelurile ridicate de amine biogene sunt cel mai adesea asociate cu specii din genurile Lactobacillus și Pediococcus . În Uniunea Europeană , concentrația de amine biogene în vin începe să fie monitorizată, în timp ce Statele Unite nu dispun în prezent de reglementări.
Referințe
linkuri externe
- Universitatea Purdue - „ Bucuria fermentării malolactice ” Accesat la 27 decembrie 2007
- Articole Vintessential pentru vinificatori - Fermentări malolactice de succes