葡萄酒釀造中乳酸菌的變化
一、 自然乳酸菌群體在紅葡萄酒釀造過程中的變化
Carre(1980)研究了自然乳酸菌群體在紅葡萄酒釀造過程中的變化。供試的葡萄醪含糖量在220g/1,PH3.5,在酒精發(fā)酵前進行或不進行SO2(100mg/1)處理。在葡萄醪中,活乳酸菌為104/ml。SO2處理僅使其群體數(shù)量減少十分之一;在酒精發(fā)酵過程中,活乳酸菌數(shù)降至102/ml。這些乳酸菌為自然選擇菌體,非常適應(yīng)葡萄酒的環(huán)境。在分離過程中,雖然皮渣帶走了部分乳酸菌,但無論葡萄醪是否經(jīng)過SO2處理,葡萄酒中的乳酸菌群體均由于環(huán)境中微生物的接種上升至104/ml。在酒精發(fā)酵結(jié)束并分離葡萄酒以后,在未進行SO2處理、溫度190C的良好條件下,乳酸菌立即進入繁殖階段。繁殖階段持續(xù)10天左右,群體量達3×107/ml;12天后,蘋果酸——乳酸發(fā)酵結(jié)束,乳酸菌進入平衡階段。
在酒精發(fā)酵開始前對葡萄醪的SO2處理,降低乳酸菌的繁殖速度和最大群體數(shù)量107/ml,葡萄酒分離25天后,乳酸菌進入平衡階段,蘋果酸——乳酸發(fā)酵在分離30天后結(jié)束。如果在葡萄酒分離后將溫度由190C降至140C,乳酸菌群體數(shù)量則首先下降,而且繁殖階段也僅僅使其群體數(shù)量不超過106/ml,蘋果酸——乳酸發(fā)酵在乳酸菌群體數(shù)量達最大值后14天結(jié)束。最后,如果在葡萄酒分離時再進行SO2(50mg/1)處理,乳酸菌群體數(shù)量下降幅度更大,其生長繁殖開始時的群體基數(shù)僅為102/ml,而且其最大群體數(shù)量也僅為104/ml;在分離后44天,蘋果酸——乳酸發(fā)酵停止時,仍殘留1.7g/1蘋果酸。
此外,與葡萄醪中的酵母群體相反,較大的乳酸菌群體以平衡狀態(tài)在葡萄酒中保持很長時間。因此,在良好的條件下,葡萄酒釀造過程乳酸菌的生長周期包括以下幾個主要階段:
1、 潛伏階段:這一階段對應(yīng)于酒精發(fā)酵階段,乳酸菌群體數(shù)量下降,但保留下最適應(yīng)葡萄酒環(huán)境的自然選擇群體。
2、 繁殖階段:出現(xiàn)在酒精發(fā)酵結(jié)束后,乳酸菌迅速繁殖并使其群體數(shù)量達到最大值。
3、 平衡階段:乳酸菌群體數(shù)量幾乎處于平衡、穩(wěn)定狀態(tài)。在適宜的條件下,該階段可持續(xù)很長時間。
二、 由乳酸菌引起的病害
從蘋果酸——乳酸發(fā)酵的角度看,在干紅和干白葡萄酒的釀造過程中,乳酸菌是提高葡萄酒質(zhì)量的因素。在不含糖的葡萄酒中,蘋果酸是最容易被乳酸降解的物質(zhì)。但是,在葡萄酒中,乳酸菌同樣可以分解其它的成分,造成揮發(fā)酸含量的升高,引起葡萄酒的各種病害。在有利于其生長發(fā)育的條件下,如PH值較高(3.5-3.8),溫度高于160C,游離和結(jié)合態(tài),SO2濃度低等,如果在蘋果酸完全消失后不及時采取措施,那么所有的乳酸菌都可變?yōu)椴≡。因為它們可以以酒石酸、甘油、糖等為活動基質(zhì),分別引起酒石酸發(fā)酵病、苦味病、油脂病、甘露糖醇病等。
三、 在有蘋果酸條件下乳酸菌的糖代謝
乳酸菌在分解蘋果酸的同時,必須發(fā)酵少量的糖,以保證其生長所需的能量。Brechot(1974)和Lucmaret(1981)研究了在含有蘋果酸的人工培養(yǎng)基和葡萄汁中乳酸菌的糖代謝,結(jié)果表明:
1、不管基質(zhì)中是否含有蘋果酸,乳酸菌群體在繁殖階段所形成的醋酸量都很少。
2、如果基質(zhì)中含有蘋果酸,則所有蘋果酸均在繁殖階段被分解。
3、醋酸主要在乳酸菌群體的平衡階段中形成,其形成的量與基質(zhì)的含糖量成正比。
由此說明,蘋果酸本身并不導(dǎo)致醋酸的形成。在乳酸菌的繁殖階段,即蘋果酸的分解過程,乳酸菌的糖代謝亦不形成醋酸。這可能是由于在這一階段中,乳酸菌的能量要求更大,其發(fā)酵糖果的途徑主要為釋放能量更強的糖酵解途徑,而不是乙酰磷酸途徑。
總之,在乳酸菌的繁殖階段,糖的分解并不是導(dǎo)致大量醋酸的生成。在這一階段中,所有的蘋果酸均被分解。醋酸的形成主要在乳酸菌的平衡階段。因此,有利于提高葡萄酒質(zhì)量的蘋果酸——乳酸發(fā)酵主要在乳酸菌的繁殖階段中進行,并不導(dǎo)致?lián)]發(fā)酸含量的提高。雖然蘋果酸不是揮發(fā)酸形成的調(diào)節(jié)因子,但它的存在卻表明不可能生成大量的揮發(fā)酸。
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