Malolaktisk jäsning - Malolactic fermentation
Malolactic omvandling (även känd som malolaktiska jäsningen eller MLF ) är en process vinframställning där tart -tasting äppelsyra , naturligt i druvmust , omvandlas till mjukare smak mjölksyra . Malolaktisk jäsning utförs oftast som en sekundär jäsning strax efter slutet av den primära jäsning , men kan ibland köras samtidigt med den. Processen är standard för de flesta röda vinproduktioner och vanligt för vissa vita druvsorter som Chardonnay , där den kan ge en "smörig" smak från diacetyl , en biprodukt av reaktionen.
Jäsningsreaktionen utförs av familjen mjölksyrabakterier (LAB); Oenococcus oeni och olika arter av Lactobacillus och Pediococcus . Kemiskt är malolaktisk jäsning en dekarboxylering , vilket innebär att koldioxid frigörs i processen.
Den primära funktionen för alla dessa bakterier är att omvandla L-äppelsyra, en av de två huvudsakliga druvsyrorna som finns i vin , till en annan typ av syra, L + mjölksyra. Detta kan ske naturligt. I kommersiell vinframställning initieras emellertid malolaktisk omvandling typiskt av en inokulering av önskvärda bakterier, vanligtvis O. oeni . Detta förhindrar att oönskade bakteriestammar producerar "av" -smak. Omvänt förhindrar kommersiella vinproducenter aktivt malolaktisk omvandling när det inte är önskvärt, såsom med fruktiga och blommiga vita druvsorter som Riesling och Gewürztraminer , för att bibehålla en mer syrlig eller sur profil i det färdiga vinet.
Malolaktisk jäsning tenderar att skapa en rundare, fylligare munkänsla . Äppelsyra är vanligtvis förknippad med smaken av gröna äpplen , medan mjölksyra är rikare och mer smöraktig. Druvor som produceras i svala områden tenderar att ha hög syrahalt, varav mycket kommer från äppelsyra. Malolaktiska jäsningen ökar i allmänhet den kroppen och smak ihållande vin , producera viner av större gommen mjukhet. Många vinproducenter känner också att bättre integrering av frukt- och ekkaraktär kan uppnås om malolaktisk jäsning inträffar under den tid vinet är i fat.
Ett vin som genomgår malolaktisk omvandling kommer att vara grumligt på grund av förekomsten av bakterier och kan ha lukten av smörad popcorn , resultatet av produktionen av diacetyl. Uppkomsten av malolaktisk jäsning i flaskan anses vanligtvis vara ett vinfel , eftersom vinet förefaller att konsumenten fortfarande jäser (som ett resultat av att CO 2 produceras). För tidig Vinho Verde- produktion ansågs dock denna lilla brus ett utmärkande drag, även om portugisiska vinproducenter var tvungna att marknadsföra vinet i ogenomskinliga flaskor på grund av den ökade grumligheten och sedimentet som "i flaskan MLF" producerade. Idag följer de flesta Vinho Verde-producenterna inte längre denna praxis och fullbordar istället malolaktisk jäsning före tappning med en liten gnista tillsatt genom konstgjord kolsyrning .
Historia
.jpg)
Malolaktisk jäsning är möjligen lika gammal som vinets historia , men vetenskaplig förståelse för de positiva fördelarna med MLF och kontroll av processen är en relativt ny utveckling. Under många århundraden märkte vinproducenterna en "aktivitet" som skulle hända i deras viner lagrade i fat under de varma vårmånaderna efter skörden . Liksom primär alkoholjäsning skulle detta fenomen släppa ut koldioxidgas och verkar ha en djupgående förändring av vinet som inte alltid var välkommet. Det beskrevs som en "andra jäsning" 1837 av den tyska enologen Freiherr von Babo och orsaken till ökad grumlighet i vinet. Von Babo uppmuntrade vinmakare att snabbt reagera vid första anblicken av denna aktivitet genom att samla vinet i ett nytt fat, tillsätta svaveldioxid och sedan följa upp med en annan uppsättning rack och svavling för att stabilisera vinet .
1866 isolerade Louis Pasteur , en av pionjärerna inom modern mikrobiologi , de första bakterierna från vin och bestämde att alla bakterier i vinet var en orsak till vinförstöring . Medan Pasteur märkte att syran minskade vinet med mjölkbakterierna, kopplade han inte processen till en konsumtion av äppelsyra av bakterierna utan antog snarare att det bara var tartratutfällning . 1891 teoretiserade den schweiziska enologen Hermann Müller att bakterier kan vara orsaken till denna minskning. Med hjälp av kamrater förklarade Müller sin teori om "biologisk avsyrning" 1913 orsakad av vinbakterien Bacterium gracile .
På 1930-talet publicerade den franska enologen Jean Ribéreau-Gayon artiklar om fördelarna med denna bakterietransformation i vin. Under 1950-talet gjorde framstegen inom enzymatisk analys enologer bättre förstå de kemiska processerna bakom malolaktisk jäsning. Émile Peynaud främjade enologins förståelse för processen och snart var odlat lager av fördelaktiga mjölksyrabakterier tillgängliga för vinproducenter att använda.
Roll i vinframställning
Den primära rollen för malolaktisk jäsning är att avsvaga vin. Det kan också påverka de sensoriska aspekterna av ett vin, vilket gör att munkänslan verkar mjukare och lägger till potentiell komplexitet i vinets smak och arom . Av dessa andra skäl går de flesta röda viner över hela världen (liksom många mousserande viner och nästan 20% av världens vita viner) idag genom malolaktisk jäsning.
Malolaktisk jäsning avsyrar vinet genom att omvandla den "hårdare" diprotiska äppelsyra till den mjukare monoprotiska mjölksyran. De olika strukturerna av äppelsyra och mjölksyra leder till en minskning av titrerbar syra (TA) i vinet med 1 till 3 g / l och en ökning av pH med 0,3 enheter. Äppelsyra finns i druvan under hela växtsäsongen , når sin topp vid veraison och minskar gradvis under hela mogningsprocessen . Druvor som skördats från svalare klimat har vanligtvis det högsta äpplehalten och har de mest dramatiska förändringarna i TA och pH-nivåer efter malolaktisk jäsning.
Malolaktisk jäsning kan hjälpa till att göra ett vin "mikrobiologiskt stabilt" genom att mjölksyrabakterierna konsumerar många av de kvarvarande näringsämnena som andra förstöringsmikrober kan använda för att utveckla vinfel. Det kan emellertid också göra vinet något "instabilt" på grund av pH-höjningen, speciellt om vinet redan var i den höga änden av vin-pH. Det är inte ovanligt att viner "avsyras" genom malolaktisk jäsning bara för att vinmakaren senare ska lägga till surhet (vanligtvis i form av vinsyra ) för att sänka pH till mer stabila nivåer.
Omvandling av äppelsyra till mjölksyra
Mjölksyrabakterier omvandlar äppelsyra till mjölksyra som ett indirekt sätt att skapa energi för bakterierna genom kemiosmos som använder skillnaden i pH-gradient mellan inuti cellen och utsidan i vinet för att producera ATP . En modell för hur detta uppnås konstaterar att den form av L-malat som är mest närvarande vid vinets låga pH-värde är dess negativt laddade monoanjoniska form. När bakterierna flyttar denna anjon från vinet till högre pH-nivå i sitt cellulära plasmamembran, orsakar det en nettonegativ laddning som skapar elektrisk potential . Dekarboxyleringen av malat till L-mjölksyra frigör inte bara koldioxid utan förbrukar också en proton, som genererar pH-gradienten som kan producera ATP.
Mjölksyrabakterier omvandlar L-äppelsyra som finns naturligt i vindruvor. De flesta kommersiella äppelsyratillsatser är en blandning av enantiomererna D + och L-äppelsyra.
Sensoriska influenser
Många olika studier har utförts på sensoriska förändringar som uppstår i viner som har genomgått malolaktisk jäsning. Den vanligaste deskriptoren är att surheten i vinet känns "mjukare" på grund av förändringen av den "hårdare" äppelsyra till den mjukare mjölksyran. Uppfattningen om surhet kommer från den titrerbara surheten i vinet, så minskningen av TA som följer MLF leder till en minskning av upplevd sur eller "tarthet" i vinet.
Förändringen i munkänslan är relaterad till ökningen av pH, men kan också bero på produktionen av polyoler , särskilt sockeralkoholerna erytritol och glycerol . En annan faktor som kan förbättra munkänslan hos viner som har genomgått malolaktisk jäsning är närvaron av etylaktat som kan vara så högt som 110 mg / l efter MLF.
Det potentiella inflytandet på arom av vinet är mer komplicerat och svårt att förutsäga med olika stammar av Oenococcus oeni (den bakterie som oftast används i MLF) som har potential att skapa olika aromföreningar . I Chardonnay beskrivs viner som har gått igenom MLF ofta som " hasselnöt " och " torkad frukt ", liksom doften av nybakat bröd . I röda viner metaboliserar vissa stammar aminosyran metionin till ett derivat av propionsyra som tenderar att producera rostad arom och chokladnoter . Röda viner som genomgår malolaktisk jäsning i tunnan kan ha förbättrade krydd- eller rökaromer.
Vissa studier har emellertid också visat att malolaktisk jäsning kan minska primära fruktaromer som Pinot noir , ofta förlorar hallon och jordgubbar efter MLF. Dessutom kan röda viner uthärda en förlust av färg efter MLF på grund av pH-förändringar som orsakar en förändring av jämvikten hos antocyaninerna som bidrar till stabiliteten i färg i vin .
Mjölksyrabakterier
Alla mjölksyrabakterier (LAB) som är involverade i vinframställning, antingen som en positiv bidragsgivare eller som en källa för potentiella fel, har förmågan att producera mjölksyra genom metabolismen av en sockerkälla, liksom metabolismen av L-äppelsyra. Arter skiljer sig åt i hur de metaboliserar tillgängliga sockerarter i vin (både glukos och fruktos , såväl som de ojämnliga pentoser som vinjäst inte konsumerar). Vissa bakteriearter använder sockerarterna genom en homofermentativ väg, vilket innebär att endast en huvud slutprodukt (vanligtvis laktat) produceras, medan andra använder heterofermentativa vägar som kan skapa flera slutprodukter som koldioxid, etanol och acetat . Medan endast L- isomeren av laktat produceras av LAB vid omvandlingen av äppelsyra, kan både hetero- och homofermentorer producera D-, L- och DL-isomerer av mjölksyra från glukos, vilket kan bidra till lite olika sensoriska egenskaper i vinet .
Medan O. oeni ofta är den LAB som vinproducenterna mest önskar för att slutföra malolaktisk jäsning, utförs processen oftast av en mängd olika LAB-arter som dominerar mustet vid olika punkter under jäsning. Flera faktorer påverkar vilka arter som kommer att vara dominerande, inklusive jäsningstemperatur, näringsresurser, närvaron av svaveldioxid , interaktion med jäst och andra bakterier, pH och alkoholnivåer ( Lactobacillus- arter tenderar till exempel att föredra högre pH och kan tolerera högre alkoholnivåer än O. oeni ), såväl som initial inympning (såsom "vilda" jäser kontra en ympning av odlade O. oeni ).
Oenococcus
Släktet Oenococcus har en huvudmedlem involverad i vinframställning, O. oeni , en gång känd som Leuconostoc oeni . Trots att namnet Oeno coccus , under mikroskopet, har bakterien en bacillus (form) stavform. Bakterierna är en grampositiv , fakultativ anaerob som kan använda lite syre för aerob andning men producerar vanligtvis cellulär energi genom jäsning. O. oeni är en heterofermenterare som skapar flera slutprodukter från användning av glukos med D-mjölksyra och koldioxid som produceras i ungefär lika stora mängder till antingen etanol eller acetat. Under reduktiva förhållanden (såsom nära slutet av alkoholhaltig jäsning) är den tredje slutprodukten vanligtvis etanol, medan bakterierna är mer benägna att producera acetat i något oxidativt tillstånd (såsom tidigt i alkoholjäsning eller i ett otoppat fat ).
Vissa O. oeni- stammar kan använda fruktos för att skapa mannitol (vilket kan leda till vinfel som kallas mannitol-fläck), medan många andra stammar kan bryta ner aminosyran arginin (som kan förekomma i vinet som vilar på börsen efter jäsning från autolys av döda jästceller) till ammoniak .
Förutom hexosglukos- och fruktos-sockerarter kan de flesta stammar av O. oeni använda de kvarvarande pentos- sockerarterna som finns kvar från jästjäsning inklusive L-arabinos och ribos . Endast cirka 45% av O. oeni- stammarna kan jäsa sackaros (formen av socker som vanligtvis tillsätts för kapselisering som omvandlas av jäst till glukos och fruktos).
Vinproducenter tenderar att föredra O. oeni av flera skäl. För det första är arten kompatibel med huvudvinjästen Saccharomyces cerevisiae , men i fall där både MLF och alkoholjäsning startas tillsammans, överträffar jästen oftast bakterien för näringsresurser som kan orsaka en fördröjning i början av malolaktisk jäsning. För det andra är de flesta stammar av O. oeni toleranta mot de låga pH-nivåerna av vin och kan vanligtvis hantera de vanliga alkoholhalterna som de flesta viner når i slutet av jäsning. Dessutom, medan svaveldioxidnivåer över 0,8 molekyl SO 2 (pH-beroende men ungefär 35-50 ppm) kommer att inhibera bakterierna, O. oeni är relativt resistent jämfört med andra LAB. Slutligen tenderar O. oeni att producera den minsta mängden biogena aminer (och mest mjölksyra) bland mjölksyrabakterierna som påträffas vid vinframställning.
Lactobacillus
Inom släktet Lactobacillus finns både heterofermentativa och homofermentativa arter. Alla laktobaciller som deltar i vinframställning är grampositiva och mikroaerofila , med de flesta arter som saknar enzymet katalas som behövs för att skydda sig mot oxidativ stress .
Arter av Lactobacillus som har isolerats från vin- och druvmustprover över hela världen inkluderar 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 och L. yamanashiensis .
De flesta Lactobacillus- arter är oönskade vid vinframställning med potential att producera höga nivåer av flyktig syra , av lukt, vinblåsa , gasiga och sediment som kan deponeras i flaskan, särskilt om vinet inte hade filtrerats . Dessa bakterier har också potential att skapa stora mängder mjölksyra som ytterligare kan påverka vinets smak och sensoriska uppfattning. Vissa arter, såsom de så kallade "vildsint Lactobacillus ", har varit inblandade i att orsaka trög eller fastnat fermentering , medan andra arter, såsom L. fructivorans har varit kända för att skapa en bomulls mycel -liknande tillväxt på ytan av viner , med smeknamnet "Fresno mögel" efter vinregionen där den upptäcktes.
Pediococcus
Hittills har fyra arter från släktet Pediococcus isolerats i viner och druvmust, P. inopinatus , P. pentosaceus , P. parvulus och P. damnosus , varav de två sista är de arter som oftast finns i vin. Alla Pediococcus- arter är gram-positiva och vissa arter är mikro-aerofila medan andra använder mestadels aerob andning. Under mikroskopet visas Pediococcus ofta i par eller par som kan göra dem identifierbara. Pediococci är homofermenters, som metaboliserar glukos till en racemisk blandning av både L- och D-laktat genom glykolys . I frånvaro av glukos börjar vissa arter, såsom P. pentosaceus , använda glycerol och bryts ned till pyruvat som senare kan omvandlas till diacetyl, acetat, 2,3-butandiol och andra föreningar som kan ge ogynnsamma egenskaper till vin.
De flesta Pediococcus- arter är oönskade vid vinframställning på grund av de höga nivåerna av diacetyl som kan produceras, liksom ökad produktion av biogena aminer som har varit inblandad som en potentiell orsak till rödvinshuvudvärk . Många arter av Pediococcus har också potential att införa lukt eller andra vinfel i vinet, såsom den bittersmakande "acrolein taint" som kommer från nedbrytning av glycerol till akrolein som sedan reagerar med fenolföreningar i vinet för att producera en bitter smakprov.
En art, P. parvulus , har hittats i viner som inte har gått igenom MLF (vilket betyder äppelsyra fortfarande finns i vinet), men har ändå ändrat sin bukett på ett sätt som enolog har beskrivit som "inte bortskämd" eller fel. Andra studier har isolerat P. parvulus från viner som har gått igenom malolaktisk jäsning utan utveckling av lukt eller vinfel.
Näringsbehov
Mjölksyrabakterier är snabba organismer som inte kan syntetisera på egen hand alla sina komplexa näringsbehov. För att LAB ska växa och slutföra malolaktisk jäsning måste vinmediumets sammansättning tillgodose deras näringsbehov. Liksom vinjäst kräver LAB en kolkälla för energimetabolism (vanligtvis socker och äppelsyra), kvävekälla (såsom aminosyror och puriner ) för proteinsyntes och olika vitaminer (såsom niacin , riboflavin och tiamin ) och mineraler för att hjälpa till med syntes av enzymer och andra cellulära komponenter.
Källan till dessa näringsämnen finns ofta i druvmusten själv, även om MLF-inokulationer som löper samtidigt med alkoholjäsning riskerar att jästen överträffar bakterierna för dessa näringsämnen. Mot slutet av jäsning, medan de flesta av de ursprungliga druvmustresurserna har konsumerats, kan lyset av döda jästceller ("bär") vara en källa för vissa näringsämnen, särskilt aminosyror. Dessutom har även "torra" viner som har jästats till torrhet fortfarande kvar jäsbara pentosocker (som arabinos, ribos och xylos ) som kan användas av både positiva och förstörda bakterier. Som med vinjäst erbjuder tillverkare av odlade LAB-inokulat vanligtvis speciellt beredda näringstillsatser som används som ett tillskott. Till skillnad från vinjäst kan mjölksyrabakterier dock inte använda tillskottet diammoniumfosfat som kvävekälla.
Innan införandet av komplexa näringstillskott och framsteg i frystorkade kulturer av LAB, skulle vinproducenter odla sitt inokulum av mjölksyrabakterier från odlingsslangar som tillhandahålls av laboratorier. På 1960-talet fann dessa vinproducenter det lättare att skapa startkulturer i media som innehöll äppel- eller tomatjuice . Denna "tomatjuicefaktor" upptäcktes vara ett derivat av pantotensyra , en viktig tillväxtfaktor för bakterierna.
Som med jäst kan syre betraktas som ett näringsämne för LAB, men endast i mycket liten mängd och endast för mikroaerofila arter såsom O. oeni . Det finns emellertid inga bevis för närvarande som tyder på att malolaktisk jäsning går smidigare under aeroba förhållanden än under fullständiga anaeroba förhållanden, och i själva verket kan överdrivna mängder syre fördröja tillväxten av LAB genom att gynna förhållandena hos konkurrerande mikrober (såsom Acetobacter ).
Inhemska LAB-arter i vingården och vingården
Oenococcus oeni , den LAB-art som oftast önskas av vinproducenter att utföra malolaktisk jäsning, finns i vingården, men ofta på mycket låga nivåer. Medan möglig, skadad frukt har potential att bära en mångfaldig flora av mikrober, är LAB oftast på rena, friska druvor efter skörd arter från Lactobacillus och Pediococcus släktena. Efter krossning hittar mikrobiologer vanligtvis populationer under 10 3 kolonibildande enheter / ml innehållande en blandning av P. damnosus, L. casei, L. hilgardii och L. plantarum , liksom O. oeni . För must som inte får en tidig dos svaveldioxid för att "slå tillbaka" dessa vilda populationer av LAB, konkurrerar denna flora av bakterier med varandra (och vinjästarna) om näringsämnen tidigt i jäsning.
I vingården kan flera kontaktpunkter vara hem för en lokal befolkning av LAB inklusive ekfat , pumpar, slangar och tappningslinjer. För viner där malolaktisk jäsning är oönskad (såsom fruktiga vita viner) kan bristen på korrekt sanering av vinutrustning leda till utveckling av oönskad MLF och resultera i vinfel . I fall med ekfat där fullständig och fullständig sanitet är nästan omöjlig, markerar vingårdar ofta fat som innehåller viner som går genom MLF och håller dem isolerade från "rena" eller helt nya fat som de kan använda för viner som inte är avsedda att gå igenom MLF.
Schizosaccharomyces jäst
Flera arter i släktet Schizosaccharomyces använder L-äppelsyra, och enologer har undersökt potentialen att använda denna vinjäst för att avsvaga viner istället för den traditionella vägen för malolaktisk jäsning med bakterier. Tidiga resultat med Schizosaccharomyces pombe har dock visat en tendens hos jästen att producera lukt och obehagliga sensoriska egenskaper i vinet. Under de senaste åren har enologer experimenterat med en mutant stam av Schizosaccharomyces malidevorans som hittills har visat sig producera mindre potentiella vinbrister och lukt.
Inverkan av inympningstiming
Vinproducenter skiljer sig åt när de väljer att inokulera sitt must med LAB, med vissa vinproducenter som kastar bakterierna samtidigt som jästen, vilket gör att både alkoholhaltiga och malolaktiska jäsning kan köras samtidigt, medan vissa väntar till slutet av jäsning när vinet rackas av dess läs och in i tunnan, och andra gör det någonstans mellan. För utövare av minimalistisk eller " naturlig vinframställning " som väljer att inte ympa med odlad LAB, kan malolaktisk jäsning inträffa när som helst beroende på flera faktorer såsom vingårdens mikrobiologiska flora och konkurrerande influenser av dessa andra mikrober. Alla alternativ har potentiella fördelar och nackdelar.
Fördelarna med att inokulera för MLF under alkoholhaltig jäsning inkluderar:
- Mer potentiella näringsämnen från druvmusten (även om bakterierna tävlar med jästen om dessa)
- Lägre svaveldioxid- och etanolnivåer som annars kan hämma LAB
- Högre jäsningstemperaturer som är mer gynnsamma för LAB-tillväxt och en tidigare komplettering av MLF: De optimala temperaturerna för malolaktisk jäsning är mellan 20 och 37 ° C (68 och 98,6 ° F), medan processen signifikant inhiberas vid temperaturer under 15 ° C (59 ° F). Vin som lagras i tunnorna i källaren under vintern efter jäsning har ofta en mycket långvarig malolaktisk jäsning på grund av de svala källartemperaturerna.
- Tidig slutförande av malolaktisk jäsning innebär att vinmakaren kan göra en efterjämning SO 2 tidigare för att skydda vinet från oxidations- och förstöringsmikrober (som Acetobacter ). Eftersom svaveldioxid kan hämma MLF kan fördröjning av LAB-inympning till efter alkoholhaltig jäsning betyda en fördröjning av svaveltillsättningen till tidigt på våren när källartemperaturerna värms upp tillräckligt för att uppmuntra slutförandet av MLF.
- Mindre diacetylproduktion
Nackdelarna med tidig inympning inkluderar:
- Vinjäst och LAB tävlar om resurser (inklusive glukos) och potentiell antagonism mellan mikroberna
- Heterofermenters såsom O. oeni som metaboliserar glukosen som fortfarande finns i mustet och potentiellt skapar oönskade biprodukter såsom ättiksyra
Många av fördelarna med postalkoholisk jäsning svarar mot nackdelarna med tidig ympning (nämligen mindre antagonism och potential för oönskade biprodukter). Dessutom ses fördelen av att bäret är en näringskälla genom autolys av de döda jästcellerna, även om den näringskällan kanske inte alltid räcker för att MLF ska lyckas framgångsrikt. Omvänt är många av nackdelarna med sen ympning frånvaron av fördelarna med tidig ympning (högre temperaturer, potentiellt snabbare slutförande, etc.).
Förhindra MLF
För vissa vinstilar, såsom lätta, fruktiga viner eller för syrer med låg syra från varma klimat, är malolaktisk jäsning inte önskvärd. Vinproducenter kan ta flera steg för att förhindra att MLF äger rum, inklusive:
- Begränsad maceration , tidig pressning och tidig rackning för att begränsa LAB: s kontakttid med potentiella näringskällor
- Upprätthålla svaveldioxidnivåerna till minst 25 ppm "fri" (obundet) SO 2 , beroende på vinets pH, detta kan innebära en tillsats av 50–100 mg / l SO 2
- Håll pH-nivåer under 3,3
- Håll vinet kallt vid temperaturer mellan 10 och 14 ° C (50. 0 till 57.2 ° F)
- Filtrera vinet vid tappning med minst ett 0,45 mikron membranfilter för att förhindra att bakterier hamnar i flaskan
Dessutom kan vinproducenter använda kemiska och biologiska hämmare som lysozym , nisin , dimetyldikarbonat (kardborre) och fumarsyra , även om vissa (som Verlcorin) är begränsade i vinframställningsländer utanför USA. Förädlingsmedel, såsom bentonit , och sätta vinet genom kall stabilisering kommer också att ta bort potentiella näringsämnen för LAB, vilket hämmar malolaktisk jäsning. En del experiment med användningen av bakteriofager ( virus som infekterar bakterier) har genomförts för att begränsa malolaktisk jäsning, men nedslående resultat i osttillverkningsindustrin har lett till skepsis kring den praktiska användningen av bakteriofager vid vinframställning.
Mätning av malic innehåll
Vinproducenter kan spåra utvecklingen av malolaktisk jäsning med papperskromatografi eller med en spektrofotometer . Papperskromatografimetoden innebär att kapillärrör används för att lägga till små prover av vinet till kromatografpapper. Papperet rullas därefter och placeras i en burk fylld med en butanol -lösning innehållande bromkresolgrönt indikatorfärgämnet under flera timmar. Efter att papperet har dragits ut och torkats anger avståndet mellan gulfärgade "fläckar" från baslinjen närvaron av olika syror, med vinsyra närmast baslinjen följt av citronsyra, äppelsyra och slutligen mjölksyra nära toppen av pappret.
En betydande begränsning till papperskromatografi är att den inte kommer att visa exakt hur mycket äppelmassa som fortfarande finns kvar i vinet, med storleken på "fläcken" på papperet utan korrelation till en kvantitativ siffra. Papperets känslighet är också begränsad till en detekteringströskel på 100–200 mg / L medan de flesta mätningar av "MLF-stabilitet" riktar sig till en malic-nivå som är mindre än 0,03 g / l (30 mg / L).
Den enzymatiska metoden möjliggör en kvantitativ mätning av både äppelsyra och mjölksyra, men kräver bekostnad av reagenssatser och en spektrofotometer som kan mäta absorbansvärden vid 334, 340 eller 365 nm .
Andra produkter som produceras
De viktigaste produkterna för malolaktisk jäsning är mjölksyra, diacetyl, ättiksyra, acetoin och olika estrar . Mängden och den exakta typen av dessa produkter beror på vilken art / stam av LAB som leder den malolaktiska jäsning och tillståndet som påverkar det vinet (pH, tillgängliga näringsämnen, syrenivåer etc.).
Vissa stammar av O. oeni kan syntetisera högre alkoholer som kan bidra till fruktiga toner i vinets doft. Dessutom har vissa stammar av bakterien beta-glukosidasenzymer som kan bryta ner monoglukosider som är aromföreningar bundna till en sockermolekyl. När sockerkomponenten klyvs, blir resten av föreningen förflyktigad , vilket innebär att den potentiellt kan detekteras i vinets arombukett.
I början av 2000-talet visade sig vissa stammar av O. oeni använda acetaldehyd genom att bryta ner det i etanol eller ättiksyra. Även om detta kan vara till hjälp för viner med överdrivna halter av acetaldehyd, för röda viner, kan det också destabilisera vinets färg genom att störa acetaldehyds reaktion med antocyaniner för att skapa polymera pigment som hjälper till att skapa vinets färg.
Diacetyl
Diacetyl (eller 2,3-butandion) är den förening som är förknippad med de "smöriga" dofterna i Chardonnays, men det kan påverka alla vin som har genomgått malolaktisk jäsning. Vid en luktdetekteringströskel på 0,2 mg / l i vita viner och 2,8 mg / l i röda viner kan det uppfattas som något smörigt eller "nötigt" medan det är i koncentrationer större än 5 till 7 mg / l (5-7 ppm ) kan överväldiga andra dofter i vinet.
Diacetyl kan produceras av LAB genom metabolism av socker eller citronsyra . Medan citronsyra är naturligt närvarande i druvor, är det i en mycket liten mängd, varav det mesta kommer från vinmakarens avsiktliga tillsats för att göra vinet surt. I närvaro av både äpple- och citronsyror använder LAB båda, men använder äpple mycket snabbare, varvid citronsyra / diacetylbildningen påverkas av den specifika bakteriestammen (där de flesta stammar av O. oeni producerar mindre diacetyl än Lactobacillus- och Pediococcis- arter), liksom vinets redoxpotential . Under vinförhållanden som har en låg redoxpotential (vilket betyder att det är mer oxidativt som i ett fat som inte är helt fyllt på) kommer mer citronsyra att konsumeras och diacetyl bildas. Under mer reduktiva förhållanden, såsom i alkoholhaltiga jäsning där jästpopulationerna är på topp och vinet är kraftigt mättat med koldioxid, bildas diacetyl mycket långsammare. Jästarna hjälper också till att hålla nivåerna låga genom att konsumera diacetyl och reducera den till acetoin och butylenglykol .
Diacetylproduktion är gynnsam i fermentationer som går varmt med temperaturer mellan 18 ° C (64,4 ° F) och 25 ° C (77 ° F). Det tenderar också att produceras vid högre nivåer i viner med lägre pH-nivåer (under 3,5), men vid nivåer under 3,2 tenderar de flesta stammar av LAB som är önskvärda för MLF att hämmas. "Wild" (som i icke-inympade) Malolaktisk jäser har potential att producera mer diacetyl än ympade jäsningsämnen på grund av de lägre initiala populationer under fördröjningsfasen med inokulerade jäser vanligen har en initial inokulum av 10 6 CFU / ml. Sena MLF-inokuleringar, efter alkoholjäsning, tenderar också att producera högre nivåer av diacetyl. Chardonnay producenter som önskar att göra high-diacetyl "smörig stil" kommer ofta sent eller "vilda" ympning i pipan efter primär jäsning, vilket gör att vinet tillbringa flera veckor eller månader sur lie i reduktiva förhållanden som främjar diacetyl produktion. Vissa källor påpekar att diacetyl faktiskt minskas med lögn, på grund av överlevande jäst som metaboliserar diacetyl, och därför kan malolaktisk jäsning bäst utföras bortsett från bär.
Med viner som har för höga halter av diacetyl använder vissa vinproducenter svaveldioxid för att binda till föreningen och minska uppfattningen av diacetyl med 30 till 60%. Denna bindning är en reversibel process och efter bara några veckors åldrande i flaskan eller tanken återkommer de höga nivåerna av diacetyl. Emellertid begränsar svaveldioxid tillsatt tidigare under malolaktisk fermenteringsprocess diacetylproduktionen genom att hämma bakterierna och begränsa deras aktivitet i sin helhet, inklusive omvandlingen av äppelsyra till mjölksyra.
Vinfel
Det vanligaste felet i samband med malolaktisk jäsning är dess förekomst när det inte är önskvärt. Detta kan vara för ett vin som är tänkt att vara surt och fruktigt (som Riesling) eller det kan vara ett vin som man tidigare trodde ha gått igenom MLF och tappat enbart för att malolaktisk jäsning började i flaskan. Resultatet av denna "in-bottle" jäsning är ofta gasigt, disigt vin som kan vara obehagligt för konsumenterna. Förbättring av sanitet och kontroll av mjölksyrabakterier i vingården kan begränsa förekomsten av dessa fel.
För tidiga Vinho Verde-producenter ansågs den lilla bruset som kom från malolaktisk jäsning i flaskan vara ett utmärkande drag som konsumenterna åtnjöt i vinet. Vinodlingar var dock tvungna att marknadsföra vinet i ogenomskinliga flaskor för att dölja grumligheten och sedimentet som "MLF-flaskan" producerade. Idag följer de flesta Vinho Verde-producenterna inte längre denna praxis och slutför istället malolaktisk jäsning före flaskan med en liten gnista tillsatt genom konstgjord kolsyrning.
Även om det inte nödvändigtvis är ett fel, har malolaktisk jäsning potentialen att göra ett vin "protein instabilt" på grund av den resulterande förändringen i pH som påverkar lösligheten av proteiner i vin . Av denna anledning sker proteinfinering och värmestabilitetstester på vin efter att malolaktisk jäsning har löpt ut.
Flyktig surhet
Medan flyktiga syror (VA) mäts vanligen i termer av ättiksyrahalt, är dess förnimmelse en kombination av ättiksyra ( vinegary aromer) och etylacetat ( nail polish remover och modellflygplan lim aromer). Höga nivåer av VA kan hämma vinjäst och kan leda till en trög eller fast jäsning. Flera mikrober kan vara en källa för VA, inklusive Acetobacter , Brettanomyces och filmjäst såsom Candida , liksom LAB. Men medan LAB vanligtvis bara producerar ättiksyra, producerar dessa andra mikrober ofta etylacetat, liksom ättiksyra.
De flesta vinproducerande länder har lagar som reglerar den mängd flyktiga syror som är tillåtna för vin som kan säljas och konsumeras. I USA är den lagliga gränsen 0,9 g / l för utländskt vin som exporteras till USA, 1,2 g / l för vitt bordsvin, 1,4 g / l för rött vin, 1,5 g / l för vitt dessertvin och 1,7 g / l för rött dessertvin. Europeiska unionens vinbestämmelser begränsar VA till 1,08 g / l för vita bordsviner och 1,20 g / l för röda bordsviner.
Heterofermenterande arter av Oenococcus och Lactobacillus har potential att producera höga nivåer av ättiksyra genom metabolismen av glukos, men med de flesta stammar av O. oeni är mängden vanligtvis bara 0,1 till 0,2 g / l. Flera arter av Pediococcus kan också producera ättiksyra genom andra vägar. Viner som börjar med höga pH-nivåer (över 3,5) står för den största risken för överdriven produktion av ättiksyra på grund av de gynnsammare förhållandena för arterna Lactobacillus och Pediococcus . L. Kunkeei , en av de så kallade "vilda Lactobacillus " -artema , har varit känd för att producera 3 till 5 g / l ättiksyra i viner - nivåer som lätt kan leda till fasta jäsning.
"Grym" Lactobacillus
I slutet av 1900-talet rapporterades till synes hälsosam jäsning bland amerikanska vinproducenter att snabbt översvämmas av höga halter ättiksyra som övervann vinjäst och ledde till fasta jäsning. Medan en ny art av Acetobacter eller vinförstöringsjäst ursprungligen ansågs vara den skyldige, upptäcktes det så småningom att det var flera arter av Lactobacillus , L. kunkeei , L. nagelii och L. hilgardii , kollektivt smeknamnet "vild" Lactobacillus för deras aggressiv ättiksyraproduktion, hur snabbt de förökar sig och deras höga tolerans mot svaveldioxid och andra mikrobiologiska kontroller.
Ferment av viner med högt pH (större än 3,5) som tillbringade tid i kall blötläggning före jästinympning och som fick lite eller ingen svaveldioxid under krossningen verkar vara den största risken för "vild" Lactobacillus . Medan infektion verkar vara vingårdsspecifik, har för närvarande ingen av de implicerade laktobacillerna rapporterats ha hittats på ytan av nyskördade vindruvor.
Akrolein och mannitolfläck
Nedbrytningen av glycerol med vissa stammar av LAB kan ge föreningen akrolein . Glycerol är en sötmakande polyol som finns i alla viner, men på högre nivåer i viner som har smittats med Botrytis cinerea . En "aktiv aldehyd ", akrolein kan interagera med vissa fenolföreningar i vin för att skapa mycket bittersmakande viner, beskrivna som amertume av Pasteur. Medan åtminstone en stam av O. oeni har visat sig producera akrolein, förekommer det oftare i viner som har smittats av stammar av Lactobacillus och Pediococcus- arter som L. brevis, L. buchneri och P. parvulus . Akroleinfärgning har också visat sig vara vanligare i viner som har jästats vid höga temperaturer och / eller gjorda av druvor som skördats vid höga Brix- nivåer.
Heterofermenterande arter från släktet Lactobacillus , liksom vissa vilda stammar av O. oeni , har potential att metabolisera fruktos (ett av de viktigaste sockerarterna i vin) till sockeralkoholerna mannitol och (mindre vanligt) erytritol . Dessa är smakliga föreningar som kan lägga sötma till ett vin där det inte är önskvärt (t.ex. Cabernet Sauvignon ). Mannitolfläck, beskriven som mannit av Pasteur, i viner åtföljs ofta av andra vinfel, inklusive närvaron av överdrivna nivåer av ättiksyra, diacetyl, mjölksyra och 2-butanol , vilket kan bidra till en "vinegary- estery " -arom . Vinet kan också ha en smal glans på ytan.
Fresno mögel och ropiness
I mitten av 20-talet, en bomull mycel -liknande tillväxten började som förekommer i flaskor av några söta starkviner som produceras i Kalifornien 's Central Valley . Eftersom dessa viner var berikade hade de ofta alkoholnivåer över 20%, vilket vanligtvis är en nivå som avskräcker tillväxten av de flesta förstöringsorganismer som är förknippade med vinframställning. Smeknamnet "Fresno mögel" på grund av var den först upptäcktes, var skyldigheten till denna tillväxt bestämd att vara L. fructivorans , en art som kan kontrolleras av sanitet och bibehålla adekvata svaveldioxidnivåer.
Vissa Lactobacillus- och Pediococcus- arter (särskilt P. damnosus och P. pentosaceus ) har potential att syntetisera polysackarider som ger vinet en fet viskositet . När det gäller Lactobacillus kan vissa av dessa sackarider vara glukaner som kan syntetiseras från glukos i vinet så lågt som 50–100 mg / l (0,005 till 0,01% restsocker) och drabbas av till synes "torra" viner. Medan "ropiness" kan förekomma i tunnan eller tanken observeras det ofta i vinerna flera månader efter att de tappats på flaska. Vin med pH-nivåer över 3,5 och låga svaveldioxidnivåer är högst riskerade för att utveckla detta fel.
Kallad graisse (eller "fett") av franska och les vins filant av Pasteur, har detta fel observerats i äppelviner och cider . Det kan också potentiellt orsakas av andra förstöringsmikrober som Streptococcus mucilaginous , Candida krusei och Acetobacter rancens .
Mushet och pelargon
Vin infekterade med L. brevis, L. hilgardii och L. fermentum har varit kända för att ibland utveckla en doft som påminner om gnagare spillning . Aromen blir mer uttalad när vinet gnuggas mellan fingrarna och kan, om det konsumeras, ge en lång, obehaglig finish . Aromen kan vara mycket potent, detekterbar vid en sensorisk tröskel så låg som 1,6 delar per miljard ( μg / l). Den exakta föreningen bakom detta är derivat av aminosyran lysin skapad genom en oxidationsreaktion med etanol. Även om oönskade LAB-arter oftast har associerats med detta fel, har vin som infekterats av Brettanomyces- jäst i närvaro av ammoniumfosfat och lysin också varit kända för att uppvisa detta fel.
Sorbat används ofta som en jästhämmare av hemvinproducenter för att stoppa alkoholjäsning vid produktion av söta viner. De flesta arter av mjölksyrabakterier kan syntetisera sorbat för att producera 2-etoxihexa-3,5-dien som har aromen av krossade pelargonblad .
Tourne
Jämfört med äppel- och citronsyror anses vinsyra vanligtvis vara mikrobiologiskt stabil. Vissa arter av Lactobacillus (särskilt L. brevis och L. plantarum ) har dock potentialen att bryta ned vinsyra i vin, vilket minskar vinets totala surhet med 3-50%. Franska vinproducenter hade länge observerat detta fenomen och kallade det tourne (vilket betyder "vända sig till brunt") med hänvisning till den färgförändring som kan inträffa i vinet samtidigt sannolikt på grund av andra processer på jobbet förutom den tartariska förlusten. Medan Lactobacillus är den vanligaste syndaren i tourne , kan vissa arter av förstöringsfilmjäst Candida också metabolisera vinsyra.
Även om förekomsten av etylkarbamat inte är ett sensoriskt vinfel, är föreningen ett misstänkt cancerframkallande ämne som utsätts för reglering i många länder. Föreningen framställs från nedbrytningen av aminosyran arginin som finns i både druvmust och släpps ut i vinet genom autolys av döda jästceller. Medan användningen av urea som en källa till jästassimilerbart kväve (inte längre lagligt i de flesta länder) var den vanligaste orsaken till etylkarbamat i vin, har både O. oeni och L. buchneri varit kända för att producera karbamylfosfat och citrullin som kan vara föregångare till etylkarbamatbildning. L. hilgardii , en av de "vilda Lactobacillus " -artema , har också misstänks bidra till etylkarbamatproduktion. I USA har Alkohol- och tobaksskatt- och handelsbyrån fastställt en frivillig målgräns för etylkarbamat i vin till mindre än 15 μg / l för bordsviner och mindre än 60 μg / l för dessertviner.
Biogena aminer har varit inblandade som en potentiell orsak till rödvinshuvudvärk . I vin har histamin , kadaverin , fenyletylamin , putrescin och tyramin upptäckts. Dessa aminer skapas genom nedbrytning av aminosyror som finns i druvmust och som är kvar efter nedbrytningen av döda jästceller efter jäsning. De flesta LAB har potential att skapa biogena aminer, även vissa stammar av O. oeni , men höga nivåer av biogena aminer är oftast associerade med arter från släktena Lactobacillus och Pediococcus . Inom Europeiska unionen börjar koncentrationen av biogena aminer i vin övervakas, medan USA för närvarande inte har några regler.
Referenser
externa länkar
- Purdue University - " Glädjen av malolaktisk jäsning " Hämtad 27 december 2007
- Vintessentialartiklar för vinmakare - framgångsrika malolaktiska jäsning