Fermentacja jabłkowo-mlekowa

Fermentacja jabłkowo-mlekowa - Naszewinnice

0
205
fjm3
fjm3

Fermentacja jabłkowo – mlekowa zmienia charakter organoleptyczny win, które stają się mniej kwaśne, bardziej zharmonizowane, aksamitne, o bardziej złożonym zapachu. Nie nadaje się do wszystkich gatunków win, korzystny wpływ ma ona na większość win czerwonych a w pewnych przypadkach także na wysokojakościowe wina białe. Ma swoje zalety ale i wady, wymaga dobrego przemyślenia i sporej uwagi winiarza.

Skutkiem FJM wino nabiera mniej lub bardziej wyraźnej malolaktycznej nuty, która zmienia jego całą charakterystykę i spycha aromaty owocowe na dalszy plan. Ta nuta malolaktyczna jest w pierwszej kolejności zależna od szczepu bakterii, ale także od innych czynników, takich jak: ilość rodników, temperatura i jej wahania, zawartość cukru i kwasu cytrynowego itd.

W związku z tym, FJM nie nadaje się do wszystkich gatunków win. Korzystny wpływ ma ona na większość win czerwonych a w pewnych przypadkach także na wysokojakościowe wina białe, takie jak Chardonnay, Weißburgunder, Ruländer i dojrzałe Sauvignon. Zupełnie nie nadaje się dla win o dominujących nutach owocowych oraz o niskiej zawartości alkoholu. n

Fermentacja malolaktyczna, zwana także fermentacją jabłkowo-mlekową              (fermentation malo-lactique), jest drugim ważnym procesem biochemicznym w produkcji wina. Jest to zamiana kwasu jabłkowego w kwas mlekowy i CO2 przez bakterie kwasu mlekowego, w trakcie której nie jest wydzielana energia. W trakcie tego procesu powstaje wiele produktów ubocznych (prawdopodobnie od 100 do 150), dzięki którym wino zyskuje nowy charakter.

Artykuł powiązany: Określanie skuteczności fermentacji jabłkowo-mlekowej

Fermentacja mlekowa w winiarstwie:

– podwyższenie pH i poprawa smaku wskutek fermentacji jabłkowo-mlekowej,
– możliwość ograniczenia dawki SO2 dzięki obniżeniu zawartości aldehydów,
– poprawa stabilności wina dzięki obniżeniu zawartości organicznych związków azotowych,
– poprawa aromatu niektórych typów win,
– lepsza stabilność fizyko-chemiczna i smakowa.

Efekt zdrowotny fermentacji mlekowej:
– hamowanie rozwoju niepożądanej mikroflory (patogenów),
– regulacja pracy przewodu pokarmowego – trawienie, wydalanie ( kwas L(+)-mlekowy )
– produkcja witamin (ryboflawina, niacyna),
– produkcja aminowkasów egzogennych (lizyna, tryptofan, metionina),
– wzrost przyswajalności Fe, Zn, Mg, Ca (eliminacja fitynianów),
– degradacja mikotoksyn.

Kultury starterowe w winiarstwie

Kultury starterowe przeznaczone do fermentacji wina wyselekcjonowane są na podstawie specyficznych własności bakterie fermentacji mlekowej w postaci czystej monokultury lub w postaci kultury mieszanej zawierającej kilka szczepów bakterii fermentacji mlekowej.

Za fermentację jabłkowo- mlekową odpowiadają bakterie kwasu mlekowego z rodzaju Leuconostoc, Pediococcus i Lactobacillus. Przekształcają one kwas jabłkowy w kwas mlekowy, przez co zmniejszają kwasowość wina i sprawiają, ze staje się ono bardziej stabilne.
Morfologicznie można je podzielić na ziarenkowce i pałeczki, ale w enologii istotniejszy jest ich charakter homo- bądź heterofermentacyjny. Bakterie homofermentacyjne produkują z glukozy kwas mlekowy i dwutlenek węgla, natomiast heterofermentacyjne dodatkowo etanol i kwas octowy.

Po fermentacji alkoholowej należy wspierać rozwój bakterii kwasu mlekowego, jeżeli chcemy doprowadzić do FJM, bądź też zatrzymać ich rozwój, gdy nie jest ona pożądana.

Warunki fermentacji
Czynniki blokujące bądź spowalniające fermentację jabłkowo-mlekowa :

  • zbyt niskie pH,
  • zbyt niska temperatura,
  • nadmierne zasiarkowanie miazgi (moszczu,)
  • zbyt wysoka zawartość alkoholu,
  • cukry resztkowe.
  • polifenole,
  • poziom SO2,
  • obecność bakteriofagów.
  •  

Wpływ pH:
Wpływ poziomu pH wina na FJM jest bardzo duży. Rodzaj aktywnościbakterii kwasu mlekowego zależy od poziomu pH. Przy wyższym pH (powyżej 3,6), bakterie kwasu mlekowego mogą zacząć zamieniać cukier w kwas mlekowy, czyli rozpocząć kolejną przemianę materii i pomnażać się.

Wpływ temperatury:
Wpływ temperatury na rozwój bakterii jest funkcją stężenia alkoholu w winie: do 4% vol etanolu, optymalna temperatura, to 30°C. Przy 10-14% vol, temperatura optymalna spada do 18- 25°C. Praktycznie, najczęściej przeprowadza się ją między 20 a 25°C. Po zakończeniu fermentacji i podczas trwania FJM temperatura wina powinna być utrzymywana na poziomie ok. 18°C. Temperatury poniżej 15°C znacznie spowalniają FJM, a poniżej 10°C bakterie się właściwie nie rozwijają.

Wpływ SO2:
Działanie zastosowanego kwasu siarkawego jest uzależnione od wartości pH, im poziom pH jest niższy, tym niższe powinny być dawki SO2. 15-20 mg mg/l wolnego i 50-60 mg/l całkowitego SO2 w znacznym stopniu hamują rozwój bakterii, 80-100 mg/l całkowitego SO2 zatrzymuje ich rozwój, dlatego też:

– nie należy przed fermentacją dodawać więcej niż 30 mg/l SO2,
– należy stosować do fermentacji drożdże czystych kultur, które wytwarzają niewiele SO2,
– po fermentacji, względnie przed FJM nie należy stosować w ogóle siarki,

– aby uniknąć utleniania, należy po odciągu znad grubego osadu drożdżowego przyłożyć szczególną uwagę do tego, aby zbiorniki były pełne.

Odporność na alkohol:
Leuconostoc oenos (wyselekcjonowany szczep bakteryjny) wytrzymuje do 14%vol etanolu, niektóre pałeczki, do 20%vol.

Ponad 14% zawartości alkoholu, w połączeniu z niższym poziomem pH oraz wysoką temperaturą (powyżej 25°C) może być problematyczne dla bakterii.

Wpływ O2:
Bakterie kwasu mlekowego są bardzo wrażliwe na tlen. Wino nie powinno zatem zawierać żadnych znaczących ilości tlenu, a FJM powinna zawsze przebiegać w napełnionych zbiornikach. Poprzez obecność tlenu silniej wytwarza się nuta diacetylu, dlatego też FJM w beczce drewnianej, bądź w zbiorniku powinno przebiegać tylko przy obecności osadu drożdżowego a spontaniczna FJM często nie wykazuje obecności nuty diacetylu.

Diacetyl wyczuwalny jest w ilościach już 0,2 ppm. Około 0,9 ppm może pachnieć już jak zsiadłe lub kwaśne mleko. Najłatwiej wyczuć ten związek chemiczny podgrzewając masło do temperatury topnienia.

Wpływ CO2:
Oenococcus oeni jednoznacznie uwielbiają CO2 w winie. Korzystne jest więc wydzielenie dwutlenku węgla pofermentacyjnego, CO2 uzyskanego z chemicznego odkwaszania bądź też dodanie gazu CO2 na początku FJM.

Wpływ cukru:
Cukier nie ma bezpośredniego wpływu na FJM, jednakże przy poziomie pH przekraczającym 3,5, zostaje on przetworzony na kwas mlekowy przez bakterie. Dlatego też FJM w takich produktach powinna być przeprowadzana dopiero, gdy osiągnie on poziom wina wytrawnego.

Produkty autolizy drożdży:

Wiadomo, że najlepiej zapoczątkować FJM zaraz po zakończeniu fermentacji, bądź też w jej ostatniej fazie. Po pierwszym odciągu, poprzez mieszanie zmuszamy drożdże pozostałe w winie do unoszenia się w cieczy. Późniejsze zainicjowanie, szczególnie, gdy drożdże całkowicie się rozłożyły, jest najczęściej trudniejsze. Jak wynika z następnego punktu, bakterie kwasu mlekowego potrzebują aminokwasów, które uwalniane są z drożdży w wyniku autolizy.

Aminokwasy, witaminy, minerały:
Bakterie kwasu mlekowego nie mogą samodzielnie syntetyzować aminokwasów. Są skazane na ich zawartość w winie. Kilka szczepów bakterii potrzebuje większych dawek manganu od tych występujących naturalnie.

Skutki fermentacji jabłkowo-mlekowej
Fermentacja jabłkowo – mlekowa zmienia charakter organoleptyczny win, które stają się mniej kwaśne, bardziej zharmonizowane, aksamitne, o bardziej złożonym zapachu.
Jeśli FJM zachodzi w beczce, bądź w kontakcie z drewnem dębowym, aromaty pochodzące z drewna stapiają się z zapachami I -wszo i II-go rzędowymi (typowymi dla odmiany i powstającymi w wyniku fermentacji alkoholowej), nie maskują ich, co zdarza się często, jeśli wino przelewane jest do dojrzewania w beczkach już po jej zakończeniu.

Obserwuje się wyraźny wzrost kwasowości lotnej na koniec FJM, kiedy już nie ma kwasu jabłkowego i bakterie zaczynają żywić się pozostałym w winie cukrem. Dlatego niezwykle istotne jest kontrolowanie końca FJM i natychmiastowe zatrzymanie dalszej fermentacji (np. pirosiarczynem) po stwierdzeniu, ze w winie nie ma już kwasu jabłkowego.

Generalnie należy unikać dopuszczenia do FJM win, które nie są wytrawne, a zwłaszcza, jeśli nie ma możliwości codziennego kontrolowania fermentacji.

Dokładny nadzór nad przebiegiem FJM jest bezwzględnie konieczny, a przebiega on poprzez:

– bieżące degustacje,
– określenie poziomu pH oraz kwasowości,
– utrzymywanie temperatury na poziomie 18-20°C,
– dodatkowe określenie poziomu kwasu jabłkowego i mlekowego przy pomocy chromatografii lub analiz w laboratoriach doradczych.

Skutkiem FJM wino nabiera mniej lub bardziej wyraźnej malolaktycznej nuty, która zmienia jego całą charakterystykę i spycha aromaty owocowe na dalszy plan. Ta nuta malolaktyczna jest w pierwszej kolejności zależna od szczepu bakterii, ale także od innych czynników, takich jak: ilość rodników, temperatura i jej wahania, zawartość cukru i kwasu cytrynowego itd.  W związku z tym, FJM nie nadaje się do wszystkich gatunków win. Korzystny wpływ ma ona na większość win czerwonych a w pewnych przypadkach także na wysokojakościowe wina białe, takie jak Chardonnay, Weißburgunder, Ruländer i dojrzałe Sauvignon. Zupełnie nie nadaje się dla win o dominujących nutach owocowych oraz o niskiej zawartości alkoholu.

Zalety

– wprowadzenie pozytywnych niuansów smakowych;
„naturalne” obniżenie kwasowości, niezależne od zawartości kwasu winowego,
– obniżenie kwasowości przy małym wzroście poziomu pH;
– mniejsze zapotrzebowanie na SO2 a tym samym niższa zawartość całkowitego SO2 w gotowym winie;
– wydłużona zostaje trwałość (żywotność) wina;
– jeżeli wino jest przefermentowane, to po przeprowadzeniu pełnej FJM powstaje produkt końcowy o wiele stabilniejszy biologicznie

Wady

– możliwy jest negatywny wpływ na walory smakowe i wystąpienie błędów w winie;
– bardzo kwaśne produkty w niewielkim stopniu są podatne na FJM;
– nadaje się tylko dla pewnych win,
– występuje niebezpieczeństwo braku kwasowości;
– występuje niebezpieczeństwo zakłóceń w procesie fermentacji
– niepełna FJM prowadzi do powstania produktów niestabilnych biologicznie;
– utrata barwy przy winie czerwonym.

Przeprowadzenie fermentacji

Moment przeprowadzenia fermentacji malolaktycznej jest zależny od zastosowanych kultur bakterii, bądź też ich produktów.

Teoretycznie FJM można zainicjować w 4 różnych momentach fermentacji, tj.:

Przed fermentacją alkoholową:

Tylko dla wina białego nadaje się w tym momencie szczep Lactobacillus plantarum. Poprzez swą bardzo niską tolerancję na alkohol, szczep ten może zostać zastosowany tylko na początku procesu fermentacji. Optymalny poziom pH wynosi maksymalnie 3,4. Poza tym dochodzi do powstania kwasu mlekowego kosztem cukru. Przez krótki okres życia bakterii kwas jabłkowy nie zostaje całkowicie zredukowany, nie powstaje także diacetyl.

Podczas fermentacji alkoholowej:

Pomysł ten pochodzi z Nowego Świata (Kalifornia, Nowa Zelandia) i wiąże się z wysokim ryzykiem. Przemawiają za nim takie czynniki, jak wykorzystanie temperatury fermentacji, zyskanie na czasie trwania w połączeniu z oczekiwaną redukcją diacetylu poprzez działanie drożdży. Jednakże istnieje pewne ryzyko. Do największych niebezpieczeństw tej metody należą przeszkody w fermentacji poprzez konkurencję azotu, a także powstawanie kwasu octowego i mlekowego przy wyższym poziomie pH (ponad 3,4).

Szczepienie przed zakończeniem fermentacji alkoholowej:

W ostatniej tercji fermentacji alkoholowej można rozpocząć szczepienie kulturami gatunku Oenococcus oeni. W ten sposób fermentacja alkoholowa płynnie przejdzie w fermentację malolaktyczna. Za taką metoda przemawiają następujące czynniki: ciepło fermentacyjne, niski poziom powstawania diacetylu (dzięki obecności drożdży), nie ma ryzyka składowania wina bez SO2 oraz zyskanie na czasie. Zastosowanie jest możliwe jedynie przy poziomie pH poniżej 3,4. Wadą jest to, że może dojść do zatrzymania procesu fermentacji.

Po fermentacji alkoholowej:

Najbardziej korzystnym momentem jest wygasająca fermentacja, gdy tylko wartość cukru resztkowego nie przekracza 4 g/l. (Kultury Oeneoccus są w stanie przeprowadzić bezbłędną fermentację malolaktyczna także przy zawartości 40 g/l cukru.) W tym stanie mamy do czynienia z najkorzystniejszymi warunkami do rozpoczęcia FJM przy względnie małym ryzyku błędu, w przypadku, gdy poziom pH przekracza 3,5 (niektóre wina czerwone). Zainicjowanie FJM po całkowitym zakończeniu fermentacji alkoholowej jest trudniejsze.

Wino powinno spełniać następujące warunki:

  • < 10 mg/l wolnego i < 30 mg/l całkowitego SO2; lepiej bez SO2
  • poziom pH 3,2-3,3
  • temperatura początkowa 23-25°C
  • < 4 g/l cukru; przy kulturach oenococcus < 20g/l przy niskim poziomie pH
  • dostateczne nasycenie CO2
  • zmętnienie drożdżami (obecność cząsteczek drożdży)
  • Przy takich warunkach można wprawdzie spodziewać się spontanicznej FML, jednak pewniejsze jest zainicjowanie jej poprzez zaszczepienie bakterii przy użycia wina ze szczepionką drożdżową, a jeszcze lepiej przy zastosowaniu specjalnych kultur inicjujących fermentację.

Zakończenie fermentacji jabłkowo-mlekowej

Jeżeli z całą pewnością można stwierdzić, że FJM została przeprowadzona w pełni (chromatografia, badania laboratoryjne), należy wino jeszcze przez jakiś czas trzymać na drobnych drożdżach, przy niewielkiej ilości SO2, bądź zupełnym jego braku, mieszając drożdże (batonage), następnie siarkując i poddając innym zwyczajowym procesom.

Przerwanie procesu fermentacji jest wskazane, gdy wino nie ma przejść pełnego procesu FJM, bądź wskazuje tendencje do rozwijania niepożądanych nut smakowych.

Przerwanie udaje się przeważnie przy jednoczesnym zastosowaniu następujących czynności:

– nagłe obniżenie temperaturydo poziomu poniżej 10°C,
– dokładne klarowanie(filtracja odkażająca),
– zastosowanie preparatu Lysozym(dawkowanie: 15g/hl przy pH 3,2; 30 g/hl przy pH 3,4),
– siarkowaniewina SO2 > 50 mg/l.

Jednakże należy wziąć pod uwagę, że gdy przerwiemy FJM, powstaje wino niestabilne biologicznie, często o wyraźnej nucie kiszonej kapusty. Badania wykazały, że bakterie Oenococcus w warunkach laboratoryjnych mogą przeniknąć przez filtry membranowe o średnicy nominalnej 0,45 μm.

Na podstawie materiałów opracowanych przez Piotra Stopczyńskiego

Artykuł powiązany: Określanie skuteczności fermentacji jabłkowo-mlekowej

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Wprowadź swój komentarz
Wprowadź swoje imię