Tokrat objavljam nekoliko dalj\u0161i in mogo\u010de malenkost zahtevnej\u0161i \u010dlanek o mle\u010dnokislinski fermentaciji. Gre za kompleksen proces v katerem sodelujejo \u0161tevilni mikroorganizmi, ki pretvarjajo \u0161tevilne snovi. Sku\u0161al sem se omejiti le na najpomembnej\u0161e stvari, mestoma pa so opisani tudi nekateri bolj zapleteni procesi, ki naj prispevajo k bolj\u0161emu razumevanju pojava mle\u010dnokislinske fermentacije.<\/p>\n
Mle\u010dnokislinska fermentacija je pretvorba jabol\u010dne kisline v mle\u010dno. Ne gre za pravo fermentacijo, pa\u010d pa za encimatsko pretvorbo, ki poteka v celicah mle\u010dnokislinskih bakterij. Navadno sledi alkoholni fermentaciji, a lahko poteka tudi hkrati z njo. Vodijo jo predvsem bakterije Oenococcus oeni<\/em>. Ta vrsta je odporna na pH-je ni\u017eje od 3,5 (kakr\u0161ni se pogosto pojavljajo v mladem vinu severnih pridelovalnih obmo\u010dij), alkoholne stopnje vi\u0161je od 10 % in vsebnost prostega SO2<\/sub> do 50 mg\/l. Poleg O. oeni<\/em> se v vinu pojavljajo \u0161e drugi rodovi, recimo Lactobacillus<\/em>, Leuconostoc<\/em> in Pediococcus<\/em>, \u0161e posebej kadar je pH vina vi\u0161ji od 3,5.<\/p>\n Mle\u010dnokislinske bakterije prispevajo k zni\u017eanju kislosti vin v severnih pridelovalnih obmo\u010djih, prispevajo k okusu in kompleksnosti vinske arome ter izbolj\u0161ujejo mikrobiolo\u0161ko stabilnost vina.<\/p>\n Nekontrolirana mle\u010dnokislinska fermentacija lahko privede do raznih napak in bolezni vina, na primer povi\u0161anih hlapnih kislin, hlapnih fenolov, mi\u0161evine ter produkcije toksi\u010dnih snovi, kot so biogeni amini in etil karbamat.<\/p>\n MLE\u010cNOKISLINSKE BAKTERIJE<\/p>\n MK bakterije so naravno prisotne na ko\u017eicah grozdnih jagod. Pojavljajo se tudi v sodih, cisternah in ostali opremi, ki jo uporabljamo v procesu vinifikacije.<\/p>\n MK bakterije v vinu pripadajo dvema dru\u017einama:<\/p>\n –\u00a0 Lactobacillaceae -> rod Lactobacillus Po na\u010dinu metabolizma sladkorjev, jih delimo med homofermenterje, ki pretvarjajo glukozo v mle\u010dno kislino in heterofermenterje, ki glukozo pretvorijo v mle\u010dno kislino, 2,3-butandiol, etanol, ocetno kislino in CO2<\/sub>.<\/p>\n KRATEK OPIS POSAMEZNIH RODOV MLE\u010cNOKISLINSKIH BAKTERIJ<\/p>\n LACTOBACILLUS<\/p>\n So mikroaerofili, rastejo v okoljih z nizkimi koncentracijami kisika, sicer so fakultativni anaerobi (lahko \u017eivijo in se razmno\u017eujejo brez prisotnosti kisika). Za razvoj potrebujejo okolje bogato s hranili, ki vsebuje presnovljive sladkorje. Glede na metabolizem sladkorjev se delijo na striktne heterofermenterje (L. brevis<\/em>, L.hilgardii<\/em>) in fakultativne heterofermenterje (L. casei<\/em>, L. plantarum<\/em>).<\/p>\n PEDIOCOCCUS<\/p>\n So fakultativni anaerobi. Potrebujejo bogat medij s presnovljivim sladkorjem. Optimalna temperatura za rast je 25 \u2013 30\u00b0C. Dobro uspevajo pri visokem pH 6. So homofermenterji.<\/p>\n OENOCOCCUS (Oenococcus oeni <\/em>\u2013 po stari sistematiki Leuconostoc oeni<\/em>)<\/p>\n So fakultativni acidofilni anaerobi. Razvijajo se pri pH 4,8. Idealna temperatura za rast je med 18 \u2013 30\u00b0C. Potrebujejo s hranili bogat medij. Alkoholne stopnje nad 10 % ne onemogo\u010dajo njihovega razvoja. So heterofermenterji, poleg tega pa so edini rod mle\u010dnokislinskih bakterij, ki pretvarja jabol\u010dno kislino v mle\u010dno kislino in CO2<\/sub>, ob prisotnosti presnovljivega sladkorja.<\/p>\n RAZVOJ MLE\u010cNOKISLINSKIH BAKTERIJ MED VINIFIKACIJO<\/p>\n Med trgatvijo kvasovke in bakterije naselijo vinsko klet. MK bakterije so na jagodnih ko\u017eicah in v mo\u0161tu zastopane v zelo majhnem \u0161tevilu. Pojavljajo se predvsem vrste L. plantarum<\/em>, L.casei<\/em>, L. mesenteroides<\/em> in O. oeni<\/em>. V prvih dneh fermentacije se pri\u010dnejo razmno\u017eevati, a njihovo \u0161tevilo ostaja majhno, okoli 10^4 celic\/mL. V nadaljevanju fermentacije to \u0161tevilo \u0161e upade na 10^2 celic\/mL, zaradi ob\u010dutljivosti na alkohol in nizek pH. Po tej fazi se za\u010dnejo intenzivno razmno\u017eevati, njihovo \u0161tevilo dose\u017ee 10^6 do 10^8 celic\/mL. V tej fazi poteka mle\u010dnokislinska fermentacija, ki se kon\u010da, ko bakterije dose\u017eejo stacionarno fazo (se prenehajo razmno\u017eevati).<\/p>\n Glavne bakterije v procesu mle\u010dnokislinske fermentacije so O. oeni<\/em>. Njihov razvoj je naraven, vendar ga lahko pospe\u0161imo z dvigom temperature na 20 \u2013 25\u00b0C ob nizki vsebnosti SO2<\/sub> (manj kot 15 \u2013 20 mg\/hl prostega SO2<\/sub>). Po kon\u010dani mle\u010dnokislinski fermentaciji za\u010dnejo delovati bakterije iz rodov Lactobacillus<\/em> in Pediococcus<\/em>.<\/p>\n DEJAVNIKI MLE\u010cNOKISLINSKE FERMENTACIJE<\/p>\n Omejujo\u010di dejavniki mle\u010dnokislinske fermentacije so v prvi vrsti pomanjkanje hranil, ki je v vinu pogosto, poleg tega na razmno\u017eevanje bakterij vplivajo \u0161e:<\/p>\n – temperatura \u2013 visoke, nizke temperature ote\u017eujejo MK fermentacijo Do zastoja oz. upo\u010dasnjene MK fermentacije lahko pride zaradi:<\/p>\n – neugodnih pogojev v vinu V nekaterih primerih je potrebno ve\u010d tednov, ali celo mesecev, da populacija bakterij dose\u017ee zadostno \u0161tevilo celic za razgradnjo jabol\u010dne kisline v rde\u010dih vinih. Zato se danes vse pogosteje uporabljajo selekcionirane kulture mle\u010dnokislinskih bakterij.<\/p>\n POMEMBNI METABOLNI PROCESI PRI MLE\u010cNOKISLINSKI FERMENTACIJI<\/p>\n Najpomembnej\u0161i in za\u017eelen proces MK fermentacije je pretvorba jabol\u010dne kisline v mle\u010dno kislino in CO2<\/sub>. Vendar ta proces ne zagotovi vseh potrebnih snovi in energije, ki jih MK bakterije potrebujejo za razmno\u017eevanje. Zato te potrebe pokrijejo s pomo\u010djo \u0161tevilnih drugih metabolnih poti, v katerih konzumirajo sladkorje, vinsko kislino, glicerol, nekatere aminokisline, itd.<\/p>\n METABOLIZEM OGLJIKOVIH HIDRATOV (SLADKORJEV)<\/p>\n Sladkorji so glavni vir energije za rast bakterij. Najpogosteje MK bakterije konzumirajo glukozo in trehalozo. Metabolizem sladkorjev je odvisen od vrste bakterij, zato nekateri heterofermenterji znatno prispevajo k zvi\u0161anju hlapnih kislin v vinu (tvorba ocetne kisline). V do konca povretem vinu ostanejo le nefermentirani sladkorji, ki zagotavljajo potrebno energijo za razmno\u017eevanje MK bakterij.<\/p>\n METABOLIZEM ORGANSKIH KISLIN<\/p>\n PRETVORBA JABOL\u010cNE KISLINE<\/p>\n Je glavna reakcija mle\u010dnokislinske fermentacije. Kemijsko gre za dekarboksilacijo L-jabol\u010dne kisline v L-mle\u010dno kislino, pod vplivom malolakti\u010dnega encima. V procesu se zni\u017eajo skupne kisline vina, povi\u0161a se pH. Vino postane po okusu mehkej\u0161e, prijetnej\u0161e, saj je jabol\u010dna kislina kisla in trpka. Trajanje tega procesa je odvisno od razpolo\u017eljive koli\u010dine jabol\u010dne kisline in velikosti populacije bakterij.<\/p>\n PRETVORBA CITRONSKE KISLINE<\/p>\n Vinska in jabol\u010dna kislina sta v skupni kislosti vina zastopani v najve\u010dji koli\u010dini (nekaj gramov\/l), citronske kisline je bistveno manj, le 200 \u2013 300 mg\/l. MK bakterije jo pretvarjajo v ocetno kislino in diacetil ter nekatere druge acetonske snovi, katere vplivajo na aromo vina. Diacetil v nizkih koncentracijah (do 5 mg\/l) prispeva h kompeksnosti arome vina (vonj po karameli, orehih), v koncentraciji nad 5 mg\/l pa postane neprijeten, vino dobi vonj po maslu. Tvorba diacetila je odvisna od bakterijskega seva, pH, kontakta s kvasnimi ovojnicami in vsebnosti SO2<\/sub>. Vino redko prizadene do te mere, da bi postalo neu\u017eitno.<\/p>\n METABOLIZEM FENOLOV<\/p>\n Raziskovalci najve\u010d pozornosti namenjajo pretvorbi freuli\u010dne in kumarne kisline v hlapne fenole (4-etilguaiakol in 4-etilfenol), ki povzro\u010dajo napake in bolezni vina, \u010de se pojavijo v vinu v dolo\u010deni koli\u010dini. Povzro\u010dajo naslednje organolepti\u010dne zaznave:<\/p>\n –\u00a0\u00a04-etilguaiakol v koncentraciji nad 600 mg\/L: vonj po slanini, za\u010dimbah, dimu Obe snovi lahko proizvajajo tudi kvasovke vrste Brettanomyces<\/em>.<\/p>\n METABOLIZEM AMINOKISLIN<\/p>\n \u017dveplo vsebujo\u010de AK (cistein, metionin) se pretvarjajo v H2<\/sub>S (bekser), metantiol, dimetil disulfid, 3-(metildisulfidfanil) propan-1-ol, 3-(metildisulfanil) propionska kislina. Te snovi v ve\u010dji meri tvorijo bakterije vrste O. oeni<\/em>, manj bakterije iz rodu Lactobacillus<\/em>. Povzro\u010dajo vonje po gnilobi, fekalijah, kuhanem zelju\u2026<\/p>\n VPLIV MLE\u010cNOKISLINSKE FERMENTACIJE NA ORGANOLEPTI\u010cNE LASTNOSTI VINA<\/p>\n MK fermentacija naj bi v vinu pove\u010devala sadne in maslene arome in zmanj\u0161evala vonj po zelenjavi in zelenju. Poleg teh se pojavljajo \u0161e \u0161tevilne druge arome, po cvetju, vaniliji, lesu, medu\u2026 Tvorba posamezne arome je odvisna od vrste oziroma seva bakterij. MK fermentacija povzro\u010di razpad nekaterih barvil (antocianov), kar se ka\u017ee v zmanj\u0161anju intenzivnosti modre barve. Tvorijo se tudi polisaharidi, ki vinu dajejo \u0161irino in telo. \u010ce polimerizirajo s tanini iz grozdnih jagod ali lesa, se zmanj\u0161a grobost in trpkost vina, posledi\u010dno nastanejo bolj kompleksni okusi.<\/p>\n UPORABA SELEKCIONIRANIH BAKTERIJSKIH KULTUR (STARTER KULTURE)<\/p>\n Uporaba selekcioniranih bakterijskih sevov, katere dodamo vinu, v katerem \u017eelimo spro\u017eiti mle\u010dnokislinsko fermentacijo prina\u0161a nekatere prednosti pred spontano MK fermentacijo. Pridobimo bolj\u0161i nadzor nad za\u010detkom in potekom MK fermentacije, poleg tega imamo nadzor nad sevom bakterij, ki vodijo proces. Navadno gre za me\u0161anice 2 \u2013 3 sevov bakterij O. oeni<\/em>. Ti prepre\u010dujejo razvoj rodov Lactobacillus<\/em> in Pediococcus<\/em>, kateri lahko tvorijo velike koli\u010dine ocetne kisline in biogene amine.<\/p>\n Starter kulture na tr\u017ei\u0161\u010du najpogosteje najdemo kot liofilizirane pripravke, pri rehidraciji katerih moramo biti previdni, da povrnemo bakterijskim celicam vitalnost, potrebno za pre\u017eivetje v vinu. Vna\u0161amo jih najpogosteje ob koncu alkoholne fermentacije.<\/p>\n
\n–\u00a0 Streptococcaceae -> rodova Oenococcus in Pediococcus<\/p>\n
\n– pH \u2013 nizek pH pod 3,0 oz. 3,2 ob prisotnosti alkohola prepre\u010duje razvoj\u00a0MK bakterij
\n– visoki alkoholi in visoke stopnje prostega SO2<\/sub> lahko ubijejo bakterije<\/p>\n
\n– te\u017eav pri razmno\u017eevanju MK bakterij, ki ne dose\u017eejo dovolj velike populacije za nemoteno mle\u010dnokislinsko fermentacijo<\/p>\n
\n–\u00a0 4-etilfenol v konc. nad 140 mg\/L: vonj po hlevu, zdravilih, mi\u0161evina<\/p>\n