Кіріспе
Малолақтық түрлендіру (малолақтық ашыту немесе MLF деп те аталады) – жүзім шырынында табиғи түрде кездесетін, қышқыл дәмі бар алма қышқылының жұмсақ дәмі бар сүт қышқылына айналу процесі. Малолақтық ашыту көбінесе бастапқы ашыту аяқталғаннан кейін көп ұзамай екінші ашыту ретінде жүргізіледі, бірақ кейде осымен бірге жүруі мүмкін. Бұл процесс қызыл шарап өндірісінде кең таралған, ал кейбір ақ жүзім сорттары үшін, мысалы, Шардоне үшін, реакцияның қосалқы өнімі диацетилден «майлы» дәм беруі мүмкін. Ашыту реакциясын сүт қышқылы бактериялары (LAB) туысы – Oenococcus oeni, сондай-ақ Lactobacillus және Pediococcus түрлерінің әртүрлі түрлері жүзеге асырады. Химиялық тұрғыдан алғанда, малолақтық ашыту – декарбоксилдену, яғни процесте көмірқышқыл газы бөлінеді. Осы бактериялардың басты қызметі – шараптағы екі негізгі қышқылдың бірі – L-алма қышқылын, басқа қышқыл түріне, L+ сүт қышқылына айналдыру. Бұл табиғи жолмен жүруі мүмкін. Дегенмен, коммерциялық шарап жасауда малолақтық түрлендіру әдетте қажетті бактерияларды, әдетте O. oeni, егу арқылы басталады. Бұл жағымсыз бактерия штаммдарының «жағымсыз» дәмдерді өндіруіне жол бермейді. Керісінше, коммерциялық шарап өндірушілер дайын шарапта көбірек қышқылдық немесе қышқыл профильді сақтау үшін, жемісті және гүлді ақ жүзім сорттарында (мысалы, Рислинг және Гевурцтраминер) малолақтық түрлендіруді тоқтатуға тырысады. Малолақтық ашыту шарапқа дөңгелек, толық сезім береді. Алма қышқылы көбінесе жасыл алманың дәмін еске түсіреді, ал сүт қышқылы бай және майлы дәмді. Салқын аймақтарда өсірілген жүзімнің қышқылдығы жоғары болады, оның көп бөлігі алма қышқылынан түседі. Малолақтық ашыту шараптың денесін және дәмінің ұзақтығын арттырады, нәтижесінде жұмсақрақ шараптар шығады. Көптеген шарап өндірушілер жеміс пен еменнің ерекшеліктерін жақсырақ үйлестіруге малолақтық ашыту шарап бочкада сақталып тұрғанда жүргізілсе, қолайлы жағдай туатынын айтады. Малолақтық түрлендіруден өткен шарап бактериялардың болуынан бұлыңғыр болады және диацетил өндірісінің нәтижесінде майланған көкнәрдің иісі сезілуі мүмкін. Шөлмекте малолақтық ашытудың басталуы шараптың кемшілігі саналады, себебі шарап тұтынушыға әлі де ашып жатқандай көрінеді (CO2 бөлінуінің нәтижесінде). Алайда, Vinho Verde өндірісінің бастапқы кезеңдерінде бұл шағын көпіршіктер ерекшелік ретінде қарастырылған, бірақ португалдық шарап өндірушілері «бөтелкедегі MLF» салдарынан тұнбаның және шөгіндінің көбеюіне байланысты шарапты мөлдір емес бөтелкелерде сатуға мәжбүр болды. Бүгінде Vinho Verde өндірушілерінің көпшілігі бұл тәсілді қолданбайды және оның орнына майлаудан бұрын малолақтық ашытуды аяқтап, жасанды карбонация арқылы шағын көпіршіктер қосады.
Malolactic conversion (also known as malolactic fermentation or MLF) is a process in winemaking in which tart tasting malic acid, naturally present in grape must, is converted to softer tasting lactic acid. Malolactic fermentation is most often performed as a secondary fermentation shortly after the end of the primary fermentation, but can sometimes run concurrently with it. The process is standard for most red wine production and common for some white grape varieties such as Chardonnay, where it can impart a "buttery" flavor from diacetyl, a byproduct of the reaction. The fermentation reaction is undertaken by the family of lactic acid bacteria (LAB); Oenococcus oeni, and various species of Lactobacillus and Pediococcus. Chemically, malolactic fermentation is a decarboxylation, which means carbon dioxide is liberated in the process. The primary function of all these bacteria is to convert L malic acid, one of the two major grape acids found in wine, to another type of acid, L+ lactic acid. This can occur naturally. However, in commercial winemaking, malolactic conversion typically is initiated by an inoculation of desirable bacteria, usually O. oeni. This prevents undesirable bacterial strains from producing "off" flavors. Conversely, commercial winemakers actively prevent malolactic conversion when it is not desired, such as with fruity and floral white grape varieties such as Riesling and Gewürztraminer, to maintain a more tart or acidic profile in the finished wine. Malolactic fermentation tends to create a rounder, fuller mouthfeel. Malic acid is typically associated with the taste of green apples, while lactic acid is richer and more buttery tasting. Grapes produced in cool regions tend to be high in acidity, much of which comes from the contribution of malic acid. Malolactic fermentation generally enhances the body and flavor persistence of wine, producing wines of greater palate softness. Many winemakers also feel that better integration of fruit and oak character can be achieved if malolactic fermentation occurs during the time the wine is in barrel. A wine undergoing malolactic conversion will be cloudy because of the presence of bacteria, and may have the smell of buttered popcorn, the result of the production of diacetyl. The onset of malolactic fermentation in the bottle is usually considered a wine fault, as the wine will appear to the consumer to still be fermenting (as a result of CO2 being produced). However, for early Vinho Verde production, this slight effervesce was considered a distinguishing trait, though Portuguese wine producers had to market the wine in opaque bottles because of the increase in turbidity and sediment that the "in bottle MLF" produced. Today, most Vinho Verde producers no longer follow this practice and instead complete malolactic fermentation prior to bottling with the slight sparkle being added by artificial carbonation.
Тарих
Малолақтық ашыту шарап тарихындай көне болуы мүмкін, бірақ MLF-тың оң пайдасын ғылыми тұрғыдан түсіну және процесті бақылау салыстырмалы түрде жаңа жетістік. Көп ғасырлар бойы шарап жасаушылар жиыннан кейін, жылы көктем айларында бөшкеде сақталған шараптарында белгілі бір “қызмет” байқаған. Алғашқы спирттік ашыту сияқты, бұл құбылыс көмірқышқыл газын бөліп шығарады және шарапқа әрдайым қабылдамайтын терең өзгерістер енгізеді. 1866 жылы қазіргі микробиологияның негізін қалаушы Луи Пастер шараптан алғашқы бактерияларды оқшаулап, шараптағы барлық бактериялар шараптың бұзылуына себеп болатынын анықтады. Пастер сүт қышқылы бактерияларының шараптағы қышқылды азайтуын байқағанмен, бұл процесті бактериялардың алма қышқылын тұтынуымен байланыстырмады, керісінше, бұл тартраттың түзілуіне байланысты деп есептеді. Диацетилді ЛАБ (сүт қышқылы бактериялары) қант немесе лимон қышқылының метаболизмі арқылы өндіре алады. Лимон қышқылы жүзімде табиғи түрде кездеседі, бірақ оның көп бөлігі шарап жасаушының шарапты қышқылдандыру үшін әдейі қосуынан келеді. Төмен тотығу-тотықсыздану потенциалы бар шарап жағдайында (яғни, толық толтырылмаған бөшкедегідей тотығуға бейім жағдайда) көбірек лимон қышқылы тұтынылады және диацетил түзіледі. Алкогольдік ашыту кезінде ашытқылардың белсенділігі жоғары деңгейде болғанда және шарап көмірқышқыл газымен қаныққанда диацетилдің түзілуі айтарлықтай баяулайды. Ашытқылар диацетилді тұтынып, оны ацетоин мен бутиленгликольге дейін тотықсыздандыру арқылы оның деңгейін төмен ұстауға көмектеседі. Диацетилдің деңгейі жоғары шараптарда кейбір шарап жасаушылар күкірт диоксидін қолданып, оны диацетилмен байланыстырып, диацетилдің сезілуін 30-60% дейін азайтады. Бұл байланыс қайтымды процесс, сондықтан шарапты бірнеше апта бойы бөтелкеде немесе резервуарда сақтағаннан кейін диацетилдің жоғары деңгейі қайтадан пайда болады. Дегенмен, малолақтық ашыту процесінің басында күкірт диоксидін қосу бактерияларды тежеп, олардың белсенділігін, соның ішінде алма қышқылын сүт қышқылына айналдыруын шектейді, осылайша диацетилдің өндірісін азайтады. Pediococcus-тың кейбір түрлері басқа жолдармен де сірке қышқылын өндіре алады. Жоғары pH деңгейімен (3,5-тен жоғары) басталатын шараптар Lactobacillus және Pediococcus түрлері үшін қолайлы жағдайлардың арқасында сірке қышқылының шамадан тыс өндірілуіне көбірек бейім. "Қатал Lactobacillus" деп аталатын L. Kunkeei түрі шарапта 3-5 г/л сірке қышқылын өндіруі мүмкін, бұл ашыту процесінің тоқтауына әкелуі мүмкін.
"Құрқыраған" лактобациллер
20 ғасырдың соңында американдық шарап жасаушылар арасында, сырттай сау көрінген ашытулардың көп мөлшерде сірке қышқылымен тез толып, шарап ашытқыларын жеңіп, ашытудың тоқтауына әкелетіні туралы хабарлар тарады. Бастапқыда Acetobacter немесе шарапты бұзған ашытқының жаңа түрі кінәлі деп есептелгенімен, кейіннен бұл Лактобациллдың бірнеше түрі екені анықталды: L. kunkeei, L. nagelii және L. hilgardii. Олардың агрессивті сірке қышқылы өндірісі, жылдам көбеюі және күкірт диоксиді мен басқа микробиологиялық бақылауларға жоғары төзімділігіне байланысты оларға «қатал» Лактобацилл деген лақап ат қойылды. pH деңгейі жоғары (3,5-тен жоғары) шараптар, ашытқы егу алдында суық сіңіруден өткен және ұсақталғанда аз күкірт диоксиді немесе мүлдем қолданылмаған шараптар «қатал» Лактобациллға шалдығу қаупіне ұшырайды. Жұқпаның жүзімдікке тән екені анықталғанымен, қазірге дейін жаңа жиналған жүзімнің бетінде айтылған лактобациллдың ешқайсысы табылмады.
Акролеин және маннит қоспасы
Глицеролдың кейбір ЛАБ штамдарымен ыдырауы акролеин қосылысын тудыруы мүмкін. Глицерол – барлық шараптарда кездесетін тәтті дәмді полиол, бірақ Botrytis cinerea жұқтырған шараптарда оның деңгейі жоғары болады. "Белсенді альдегид" акролеин шараптағы кейбір фенолды қосылыстармен өзара әрекеттесіп, Пастер амертум деп атаған, өте ащы дәмді шараптарға себеп болуы мүмкін. O. oeni-нің кем дегенде бір штаммы акролеин өндіретіні көрсетілгенімен, ол көбінесе Lactobacillus және Pediococcus түрлерінің штамдарымен (мысалы, L. brevis, L. buchneri және P. parvulus) жұқтырылған шараптарда кездеседі. Акролеинмен ластану жоғары температурада ашытылған және/немесе жоғары Brix деңгейінде жиналған жүзімнен жасалған шараптарда жиірек кездеседі. Lactobacillus туысының гетероферменттеуші түрлері, сондай-ақ O. oeni-нің кейбір жабайы штамдары фруктозаны (шараптағы негізгі қанттардың бірі) қант спирттеріне – маннитолға және (сирек жағдайда) эритритолға айналдыруға қабілетті. Бұл тәтті дәмді қосылыстар, қажет емес жерде (мысалы, Cabernet Sauvignon шарабында) тәттілік қосуы мүмкін. Пастер манит деп сипаттаған маннитпен ластану шараптарда көбінесе басқа кемшіліктермен бірге кездеседі, оларға шамадан тыс сірке қышқылы, диацетил, сүт қышқылы және 2-бутанол жатады, бұл "сіркеқышқыш эстерлік" хош иіске әкелуі мүмкін. Шараптың бетінде сондай-ақ шырышты қабат пайда болуы мүмкін.
Фресноның көмуі мен арқандық
ХХ ғасырдың ортасында Калифорнияның Орталық аңғарында өндірілген кейбір тәтті нығайтылған шараптардың бөтелкелерінде мақта тәрізді мицелий өсуі байқала бастады. Нығайтылғандықтан, бұл шараптардың алкоголь деңгейі көбінесе 20%-дан асып түсетін, шарап жасаумен байланысты көптеген бұзылу тудыратын микроорганизмдердің өсуін тоқтататын деңгейде болатын. Алғаш рет табылған жеріне орай "Фресно көбелегі" деп аталған, бұл өсімнің себепшісі L. fructivorans екені анықталды, оны санитарияны сақтап және күкірт диоксидінің жеткілікті деңгейін ұстау арқылы бақылауға болады. Кейбір Lactobacillus және Pediococcus түрлері (әсіресе P. damnosus және P. pentosaceus) шарапқа майлы тұтқырлық беретін полисахаридтерді синтездеуге қабілетті. Lactobacillus жағдайында, бұл сахаридтердің кейбіреуі глюкан болуы мүмкін, олар шарапта 50–100 мг/л (0,005–0,01% қалдық қант) дейін болатын глюкозадан синтезделіп, сырттай "құрғақ" көрінетін шараптарға да зиян келтіруі мүмкін. "Жылбырлық" шарап шелектерінде немесе резервуарларда пайда болуы мүмкін, бірақ көбінесе шараптар бөтелкеге құйылғаннан кейін бірнеше айдан соң байқалады. pH деңгейі 3,5-тен жоғары және күкірт диоксиді деңгейі төмен шараптарда бұл ақаулықтың пайда болу қаупі ең жоғары. Француздар бұл ақауды "грайс" (немесе "май") деп, ал Пастер "les vins filant" деп атаған. Бұған Streptococcus mucilaginous, Candida krusei және Acetobacter rancens сияқты басқа да бұзылу тудыратын микроорганизмдер де себеп болуы мүмкін.
Ми және геранидің ластануы
L. brevis, L. hilgardii және L. fermentum бактерияларымен зарарланған шараптарда кейде кеміргіштердің қалдықтарын еске түсіретін иіс пайда болуы мүмкін. Бұл иіс шарапты саусақтармен ысқанда күшейеді және ішкен кезде ұзақ, жағымсыз қалдық қалдыруы мүмкін. Иіс өте күшті болуы мүмкін, оның сезілу шегі 1,6 бөлік миллиардқа (мкг/л) дейін төмендеуі мүмкін. Бұл иістің нақты себебі – лизин аминқышқылының этанолмен окису реакциясы нәтижесінде пайда болатын туындылары. Бұл кемшілік көбінесе қанағаттандырмас ЛАБ түрлерімен байланысты болғанымен, аммоний фосфаты мен лизиннің қатысуымен Brettanomyces ашытқысымен зарарланған шараптарда да осы кемшілік кездеседі. Үй шарапшылары көбінесе тәтті шараптар өндірісінде алкогольді ашытуды тоқтату үшін сорбатты ашытқыға қарсы тежегіш ретінде қолданады. Сүт қышқылы бактерияларының көпшілігі сорбатты синтездеп, 2-этоксигекса-3,5-диенді түзеді, ол майдаланған герань жапырақтарының иісіне ие.
Турне
Алма және лимон қышқылдарымен салыстырғанда, шарап қышқылы көбінесе микробиологиялық тұрақты деп есептеледі. Дегенмен, Lactobacillus бактериясының кейбір түрлері (әсіресе L. brevis және L. plantarum) шарапта шарап қышқылын ыдыратып, шараптың жалпы қышқылдығын 3-50% дейін төмендетуі мүмкін. Француз шарапшылары бұл құбылысты ұзақ жылдар бойы байқап, оны "турне" (қоңыр түске өту) деп атаған, себебі шарап қышқылының жоғалуымен қатар шараптың түсі де өзгеруі мүмкін, бұл басқа да процестердің нәтижесі болуы ықтимал. Lactobacillus турнеге себеп болатын ең көп таралған бактерия болса, Candida ашытқысының кейбір түрлері де шарап қышқылын метаболизмдей алады.
Денсаулыққа байланысты ақаулар
Этил карбаматтың болуы шараптың сезімдік кемшілігі емес, бірақ бұл қосылыс көптеген елдерде реттелетін күдікті канцероген болып саналады. Бұл қосылыс жүзім шырынында бар және өлі ашытқы жасушаларының автолизі арқылы шарапқа бөлінетін аргинин аминқышқылының ыдырауынан пайда болады. Шараптағы этил карбаматтың ең көп таралған себебі – ашытқы сіңіретін азот көзі ретінде зәркерт пайдалану (қазіргі уақытта көптеген елдерде заңсыз), бірақ O. oeni және L. buchneri карбамил фосфат және цитруллин өндіретіні белгілі, олар этил карбаматтың түзілуіне себеп болатын алғышарттар. "Қатігез Lactobacillus" түрлерінің бірі – L. hilgardii да этил карбамат өндірісіне үлес қосады деп күділенеді. АҚШ-та Алкоголь, темекі салығы және сауда бюросы үстел шараптары үшін 15 мкг/л-ден және десерт шараптары үшін 60 мкг/л-ден төмен этил карбаматтың шамалы лимитін белгіледі. Биогендік аминдер қызыл шараптан бас ауруының болуымен байланыстырылған. Шарапта гистамин, кадаверин, фенилэтиламин, путресцин және тирамин анықталды. Бұл аминдер жүзім шырынындағы аминқышқылдарының ыдырауынан және ашытудан кейін қалған өлі ашытқы жасушаларының ыдырауынан пайда болады. Көптеген ЛАБ биогендік аминдерді жасауға қабілетті, тіпті O. oeni-дің кейбір штаммдары да, бірақ биогендік аминдердің жоғары деңгейі көбінесе Lactobacillus және Pediococcus туыстас түрлерімен байланысты. Еуропалық Одақта шараптағы биогендік аминдердің концентрациясы бақылана бастады, ал АҚШ-та қазіргі уақытта ешқандай ережелер жоқ.