Fermentação malolática - Malolactic fermentation

Um enólogo executando um teste de cromatografia em papel para determinar se um vinho completou a fermentação malolática

A conversão malolática (também conhecida como fermentação malolática ou MLF ) é um processo na vinificação em que o ácido málico com sabor azedo , naturalmente presente no mosto de uvas , é convertido em ácido lático de sabor mais suave . A fermentação malolática é mais frequentemente realizada como uma fermentação secundária logo após o final da fermentação primária , mas às vezes pode ocorrer simultaneamente com ela. O processo é padrão para a maior parte da produção de vinho tinto e comum para algumas variedades de uvas brancas como a Chardonnay , onde pode transmitir um sabor "amanteigado" do diacetil , um subproduto da reação.

A reação de fermentação é realizada pela família das bactérias do ácido láctico (LAB); Oenococcus oeni e várias espécies de Lactobacillus e Pediococcus . Quimicamente, a fermentação malolática é uma descarboxilação , o que significa que o dióxido de carbono é liberado no processo.

A função primária de todas essas bactérias é converter o ácido L-málico, um dos dois principais ácidos da uva encontrados no vinho , em outro tipo de ácido, L + ácido láctico. Isso pode ocorrer naturalmente. No entanto, na vinificação comercial, a conversão malolática normalmente é iniciada por uma inoculação de bactérias desejáveis, geralmente O. oeni . Isso evita que cepas bacterianas indesejáveis ​​produzam sabores "estranhos". Por outro lado, os produtores de vinho comerciais evitam ativamente a conversão malolática quando ela não é desejada, como com variedades de uvas brancas frutadas e florais, como Riesling e Gewürztraminer , para manter um perfil mais ácido ou ácido no vinho acabado.

A fermentação malolática tende a criar uma sensação na boca mais redonda e mais cheia . O ácido málico está tipicamente associado ao sabor de maçãs verdes , enquanto o ácido lático é mais rico e mais amanteigado. Uvas produzidas em regiões frias tendem a ter alta acidez, grande parte da qual vem da contribuição do ácido málico. A fermentação malolática geralmente realça a persistência do corpo e do sabor do vinho , produzindo vinhos de maior maciez na boca. Muitos produtores de vinho também acreditam que uma melhor integração do caráter da fruta e do carvalho pode ser alcançada se a fermentação malolática ocorrer durante o tempo em que o vinho está em barril.

Um vinho em conversão malolática ficará turvo devido à presença de bactérias e pode ter cheiro de pipoca com manteiga , resultado da produção de diacetil. O início da fermentação malolática na garrafa é geralmente considerado um defeito do vinho , pois o vinho parecerá ao consumidor ainda estar fermentando (como resultado da produção de CO 2 ). No entanto, para a produção precoce de Vinho Verde , esta ligeira efervescência foi considerada um traço distintivo, embora os produtores de vinho portugueses tivessem que comercializar o vinho em garrafas opacas devido ao aumento da turvação e sedimentos que o “in-bottle MLF” produzia. Hoje, a maioria dos produtores de Vinho Verde já não segue esta prática e, em vez disso, completa a fermentação malolática antes do engarrafamento com o ligeiro brilho adicionado por carbonatação artificial .

História

O enólogo suíço Hermann Müller foi um dos primeiros cientistas a teorizar que as bactérias eram uma causa potencial para a redução de ácido no vinho.

A fermentação malolática é possivelmente tão antiga quanto a história do vinho , mas a compreensão científica dos benefícios positivos do MLF e do controle do processo é um desenvolvimento relativamente recente. Por muitos séculos, os enólogos notaram uma "atividade" que acontecia em seus vinhos armazenados em barris durante os meses quentes de primavera após a colheita . Assim como a fermentação alcoólica primária, esse fenômeno liberaria gás carbônico e parecia ter uma mudança profunda no vinho que nem sempre era bem-vinda. Foi descrita como uma "segunda fermentação" em 1837 pelo enólogo alemão Freiherr von Babo e a causa do aumento da turvação do vinho. Von Babo encorajou os produtores de vinho para responder rapidamente à primeira vista desta actividade por trasfega do vinho para um novo tambor, a adição de dióxido de enxofre , e, em seguida, seguindo-se com um outro conjunto de estantes e de sulfuração para estabilizar o vinho .

Em 1866, Louis Pasteur , um dos pioneiros da microbiologia moderna , isolou a primeira bactéria do vinho e determinou que todas as bactérias do vinho eram a causa de sua deterioração . Embora Pasteur tenha notado uma redução de ácido no vinho com as bactérias lácticas, ele não vinculou esse processo ao consumo de ácido málico pelas bactérias, mas presumiu que se tratava apenas de precipitação de tartarato . Em 1891, o enólogo suíço Hermann Müller teorizou que as bactérias podem ser a causa dessa redução. Com a ajuda de colegas, Müller explicou sua teoria da "desacidicação biológica" em 1913 como sendo causada pela bactéria do vinho Bacterium gracile .

Na década de 1930, o enólogo francês Jean Ribéreau-Gayon publicou artigos afirmando os benefícios dessa transformação bacteriana no vinho. Durante a década de 1950, os avanços na análise enzimática permitiram aos enologistas compreender melhor os processos químicos por trás da fermentação malolática. Émile Peynaud aprofundou a compreensão enológica do processo e logo um estoque de bactérias benéficas do ácido láctico estava disponível para uso pelos produtores de vinho.

Papel na vinificação

O principal papel da fermentação malolática é desacidificar o vinho. Também pode afetar os aspectos sensoriais de um vinho, fazendo com que a sensação na boca pareça mais suave e adicionando complexidade potencial ao sabor e aroma do vinho . Por essas outras razões, a maioria dos vinhos tintos em todo o mundo (assim como muitos vinhos espumantes e quase 20% dos vinhos brancos do mundo) hoje passam pela fermentação malolática.

A fermentação malolática desacidifica o vinho convertendo o ácido málico diprótico "mais severo" no ácido láctico monoprótico mais macio . As diferentes estruturas dos ácidos málico e láctico conduzem a uma redução da acidez titulável (AT) no vinho de 1 a 3 g / le a um aumento do pH de 0,3 unidades. O ácido málico está presente na uva ao longo de todo o ciclo vegetativo , atingindo o seu pico na fase de pintor e diminuindo gradativamente ao longo do processo de amadurecimento . Uvas colhidas em climas mais frios geralmente têm o maior conteúdo de málico e as mudanças mais dramáticas nos níveis de TA e pH após a fermentação malolática.

O processo químico da fermentação malolática é, na verdade, uma descarboxilação em vez de uma fermentação. A célula bacteriana absorve malato, converte-o em lactato e libera dióxido de carbono no processo. O lactato é então expelido pela célula para o vinho.

A fermentação malolática pode ajudar a tornar um vinho "microbiologicamente estável", pois as bactérias do ácido láctico consomem muitos dos nutrientes restantes que outros micróbios deteriorantes poderiam usar para desenvolver defeitos no vinho. No entanto, também pode tornar o vinho ligeiramente "instável" devido ao aumento do pH, especialmente se o vinho já estiver no limite superior do pH do vinho. Não é incomum que os vinhos sejam "desacidificados" pela fermentação malolática apenas para que o vinicultor posteriormente acrescente acidez (geralmente na forma de ácido tartárico ) para reduzir o pH a níveis mais estáveis.

Conversão de málico em láctico

As bactérias do ácido láctico convertem o ácido málico em ácido láctico como um meio indireto de criar energia para as bactérias por quimiosmose, que usa a diferença no gradiente de pH entre o interior da célula e o exterior do vinho para produzir ATP . Um modelo sobre como isso é realizado observa que a forma de L-malato mais presente no baixo pH do vinho é sua forma monoaniônica carregada negativamente . Quando a bactéria move este ânion do vinho para um nível de pH mais alto de sua membrana plasmática celular, ele causa uma carga negativa que cria um potencial elétrico . A descarboxilação do malato em ácido L-láctico libera não apenas dióxido de carbono, mas também consome um próton, que gera o gradiente de pH que pode produzir ATP.

As bactérias do ácido láctico convertem o ácido L-málico encontrado naturalmente nas uvas para vinho. A maioria dos aditivos comerciais de ácido málico são uma mistura dos enantiômeros D + e ácido L-málico.

Influências sensoriais

A característica sensorial do Chardonnay "amanteigado" vem através do processo de fermentação malolática.

Muitos estudos diferentes têm sido realizados sobre as alterações sensoriais que ocorrem em vinhos que passaram pela fermentação malolática. O descritor mais comum é que a acidez no vinho parece "mais macia" devido à mudança do ácido málico "mais duro" para ácido láctico mais macio. A percepção de acidez vem da acidez titulável no vinho, então a redução de TA que segue o MLF leva a uma redução na percepção de acidez ou "acidez" no vinho.

A mudança na sensação na boca está relacionada ao aumento do pH, mas também pode ser devido à produção de polióis , principalmente os álcoois de açúcar eritritol e glicerol . Outro fator que pode melhorar a sensação na boca dos vinhos que passaram pela fermentação malolática é a presença de lactato de etila, que pode chegar a 110 mg / l após o MLF.

A influência potencial no aroma do vinho é mais complexa e difícil de prever, com diferentes cepas de Oenococcus oeni (a bactéria mais comumente usada em MLF) tendo o potencial de criar diferentes compostos aromáticos . No Chardonnay, os vinhos que passaram pelo MLF são frequentemente descritos como tendo notas de " avelã " e " frutas secas ", bem como o aroma de pão recém-assado . Nos vinhos tintos, algumas cepas metabolizam o aminoácido metionina em um derivado do ácido propiônico que tende a produzir aroma torrado e notas de chocolate . Os vinhos tintos que passam pela fermentação malolática em barrica podem apresentar aromas de especiarias ou fumo acentuados.

No entanto, alguns estudos também mostraram que a fermentação malolática pode diminuir os aromas de frutas primárias, como Pinot noir , muitas vezes perdendo notas de framboesa e morango após o MLF. Além disso, os vinhos tintos podem sofrer uma perda de cor após o MLF devido a mudanças de pH que causam uma mudança no equilíbrio das antocianinas que contribuem para a estabilidade da cor no vinho .

Bactéria de ácido láctico

Oenococcus oeni

Todas as bactérias do ácido láctico (BAL) envolvidas na produção de vinho, seja como um contribuinte positivo ou como uma fonte de falhas potenciais, têm a capacidade de produzir ácido láctico através do metabolismo de uma fonte de açúcar, bem como do metabolismo do ácido L-málico. As espécies diferem na forma como metabolizam os açúcares disponíveis no vinho ( glicose e frutose , bem como as pentoses não fermentáveis que as leveduras do vinho não consomem). Algumas espécies de bactérias usam os açúcares por meio de uma via homofermentativa , o que significa que apenas um produto final principal (geralmente o lactato) é produzido, enquanto outras usam vias heterofermentativas que podem criar vários produtos finais, como dióxido de carbono, etanol e acetato . Enquanto apenas o isômero L do lactato é produzido pelo LAB na conversão do ácido málico, tanto os hetero quanto os homofermentadores podem produzir os isômeros D, L e DL do láctico a partir da glicose, que podem contribuir para propriedades sensoriais ligeiramente diferentes no vinho .

Embora O. oeni seja frequentemente o LAB mais desejado pelos produtores de vinho para completar a fermentação malolática, o processo é mais frequentemente realizado por uma variedade de espécies de LAB que dominam o mosto em diferentes pontos durante as fermentações. Vários fatores influenciam quais espécies serão dominantes, incluindo temperatura de fermentação, recursos nutricionais, a presença de dióxido de enxofre , interação com leveduras e outras bactérias, pH e níveis de álcool ( espécies de Lactobacillus , por exemplo, tendem a preferir pH mais alto e podem tolerar mais níveis de álcool de O. oeni ), bem como a inoculação inicial (como fermentos "selvagens" versus uma inoculação de O. oeni cultivado ).

Oenococcus

Cepa de inoculo de Oenococcus oeni cultivada e aditivo nutritivo "Opti-malo"

O gênero Oenococcus tem um membro principal envolvido na vinificação, O. oeni , antes conhecido como Leuconostoc oeni . Apesar de ter o nome Oeno coccus , ao microscópio, a bactéria tem forma de bastonete de bacilo . A bactéria é um Gram-positivos , anaeróbios facultativos que podem utilizar algum oxigênio para respiração aeróbica , mas geralmente produz energia celular através da fermentação. O. oeni é um heterofermentador que cria vários produtos finais a partir do uso de glicose, sendo o ácido D-láctico e o dióxido de carbono produzidos em quantidades aproximadamente iguais ao etanol ou ao acetato. Em condições redutivas (como perto do final da fermentação alcoólica), o terceiro produto final é geralmente o etanol, enquanto em um pouco oxidativo (como no início da fermentação alcoólica ou em um barril sem tampo ), as bactérias têm maior probabilidade de produzir acetato.

Algumas cepas de O. oeni podem usar a frutose para criar manitol (o que pode levar à falha do vinho, conhecido como odor de manitol), enquanto muitas outras cepas podem quebrar o aminoácido arginina (que pode estar presente no vinho que está descansando nas borras após fermentação da autólise de células mortas de fermento) em amônia .

Além da hexose glicose e açúcares de frutose, a maioria das cepas de O. oeni pode usar os açúcares pentose residuais deixados para trás da fermentação de levedura, incluindo L-arabinose e ribose . Apenas cerca de 45% das cepas de O. oeni podem fermentar a sacarose (a forma de açúcar geralmente adicionada para chaptalização que é convertida pela levedura em glicose e frutose).

Os produtores de vinho tendem a preferir O. oeni por várias razões. Em primeiro lugar, a espécie é compatível com a principal levedura para vinho Saccharomyces cerevisiae , embora nos casos em que o MLF e a fermentação alcoólica são iniciados juntos, a levedura mais frequentemente supera a bactéria por recursos nutricionais que podem causar um atraso no início da fermentação malolática. Em segundo lugar, a maioria das cepas de O. oeni são tolerantes aos baixos níveis de pH do vinho e geralmente podem lidar com os níveis de álcool padrão que a maioria dos vinhos atinge ao final da fermentação. Além disso, embora os níveis de dióxido de enxofre acima de 0,8 SO 2 molecular (dependente do pH, mas cerca de 35-50 ppm) inibam as bactérias, O. oeni é relativamente resistente em comparação com outros LAB. Finalmente, O. oeni tende a produzir a menor quantidade de aminas biogênicas (e a maior parte do ácido láctico) entre as bactérias lácticas encontradas na produção de vinho.

Lactobacillus

Lactobacillus de uma amostra de iogurte.

Dentro do gênero Lactobacillus são espécies heterofermentativas e homofermentativas. Todos os lactobacilos envolvidos na produção de vinho são Gram-positivos e microaerofílicos , com a maioria das espécies sem a enzima catalase necessária para se proteger do estresse oxidativo .

As espécies de Lactobacillus que foram isoladas de amostras de vinho e mosto de uva em todo o mundo incluem 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 e L. yamanashiensis .

A maioria das espécies de Lactobacillus são indesejáveis ​​na produção de vinho com o potencial de produzir altos níveis de acidez volátil , odores desagradáveis, névoa do vinho , gases e sedimentos que podem ser depositados na garrafa, especialmente se o vinho não tiver sido filtrado . Essas bactérias também têm o potencial de criar quantidades excessivas de ácido láctico, o que pode influenciar ainda mais o sabor e a percepção sensorial do vinho. Algumas espécies, como os chamados " Lactobacillus ferozes ", têm sido implicadas em causar fermentações lentas ou paradas , enquanto outras espécies, como L. fructivorans , são conhecidas por criar um crescimento semelhante a um micélio algodoado na superfície dos vinhos , apelidado de "molde de Fresno" em homenagem à região vinícola onde foi descoberto.

Pediococcus

O odor de acroleína é uma falha comum do vinho que espécies indesejáveis ​​de Pediococcus podem introduzir no vinho. A acroleína pode interagir com vários compostos fenólicos, conferindo um sabor amargo ao vinho.

Até agora, quatro espécies do gênero Pediococcus foram isoladas em vinhos e mosto de uva, P. inopinatus , P. pentosaceus , P. parvulus e P. damnosus , sendo as duas últimas as espécies mais comumente encontradas no vinho. Todas as espécies de Pediococcus são Gram-positivas com algumas espécies sendo microaerofílicas, enquanto outras utilizam principalmente respiração aeróbia. Sob o microscópio, Pediococcus freqüentemente aparecem em pares de pares ou tétrades que podem torná-los identificáveis. Os pediococos são homofermentadores, metabolizando a glicose em uma mistura racêmica de L- e D-lactato por glicólise . Porém, na ausência de glicose, algumas espécies, como P. pentosaceus , passam a usar glicerol , degradando-o em piruvato que posteriormente pode ser convertido em diacetil, acetato, 2,3-butanodiol e outros compostos que podem conferir características desfavoráveis ​​ao vinho.

A maioria das espécies de Pediococcus são indesejáveis ​​na produção de vinho devido aos altos níveis de diacetil que podem ser produzidos, bem como ao aumento da produção de aminas biogênicas que tem sido apontada como uma causa potencial para dores de cabeça no vinho tinto . Muitas espécies de Pediococcus também têm o potencial de introduzir odores ou outras falhas do vinho no vinho, como o sabor amargo "odor de acroleína" que vem da degradação do glicerol em acroleína que então reage com os compostos fenólicos no vinho para produzir um sabor amargo - composto de degustação.

Uma espécie, P. parvulus , foi encontrada em vinhos que não passaram pelo MLF (o que significa que o ácido málico ainda está presente no vinho), mas ainda teve seu bouquet alterado de uma forma que o enólogo descreveu como "não estragado" ou falha. Outros estudos isolaram P. parvulus de vinhos que passaram pela fermentação malolática sem o desenvolvimento de odores estranhos ou defeitos do vinho.

Requisitos nutricionais

Quando as células de levedura morrem, elas afundam no fundo do tanque ou barril, criando o sedimento "borras" visível nesta foto. A autólise das células mortas de levedura é uma fonte de nutrientes para as bactérias do ácido láctico.

As bactérias do ácido láctico são organismos fastidiosos que não conseguem sintetizar por conta própria todas as suas necessidades nutricionais complexas. Para que o LAB cresça e complete a fermentação malolática, a constituição do meio vínico deve atender às suas necessidades nutricionais. Como o fermento de vinho, o LAB requer uma fonte de carbono para o metabolismo de energia (geralmente açúcar e ácido málico), fonte de nitrogênio (como aminoácidos e purinas ) para a síntese de proteínas e várias vitaminas (como niacina , riboflavina e tiamina ) e minerais para auxiliar na síntese de enzimas e outros componentes celulares.

A fonte desses nutrientes costuma ser encontrada no próprio mosto de uva, embora as inoculações de MLF que ocorrem simultaneamente com a fermentação alcoólica corram o risco de a levedura superar a competição entre as bactérias por esses nutrientes. Perto do final da fermentação, enquanto a maior parte dos recursos originais do mosto de uva foram consumidos, a lise das células de levedura mortas (as "borras") pode ser uma fonte de alguns nutrientes, particularmente aminoácidos. Além disso, mesmo vinhos "secos" que foram fermentados até a secura ainda têm açúcares pentose não fermentáveis (como arabinose, ribose e xilose ) deixados para trás, que podem ser usados ​​por bactérias positivas e deteriorantes. Tal como acontece com a levedura para vinho, os fabricantes de inoculo LAB cultivado geralmente oferecem aditivos nutricionais especialmente preparados que podem ser usados ​​como suplemento. No entanto, ao contrário do fermento de vinho , as bactérias do ácido láctico não podem usar o suplemento de fosfato de diamônio como fonte de nitrogênio.

Antes da introdução de suplementos nutricionais complexos e avanços em culturas liofilizadas de LAB, os produtores de vinho cultivavam seu inóculo de bactérias de ácido láctico a partir de inclinações de cultura fornecidas por laboratórios. Na década de 1960, esses produtores de vinho acharam mais fácil criar culturas iniciais em meios que continham suco de maçã ou tomate . Descobriu-se que esse "fator do suco de tomate" é um derivado do ácido pantotênico , um importante fator de crescimento para as bactérias.

Assim como ocorre com a levedura, o oxigênio pode ser considerado um nutriente para o LAB, mas apenas em quantidade muito pequena e apenas para espécies microaerofílicas como O. oeni . No entanto, nenhuma evidência existe atualmente para sugerir que a fermentação malolática ocorre mais suavemente em condições aeróbias do que em condições anaeróbias completas e, de fato, quantidades excessivas de oxigênio podem retardar o crescimento de LAB, favorecendo as condições de micróbios concorrentes (como Acetobacter ).

Espécies LAB nativas no vinhedo e na vinícola

O equipamento da vinícola oferece vários pontos de contato para que as populações nativas de bactérias do ácido láctico sejam introduzidas no vinho.

Oenococcus oeni , a espécie LAB mais frequentemente desejada pelos enólogos para a fermentação malolática, pode ser encontrada na vinha, mas frequentemente em níveis muito baixos. Embora frutas mofadas e danificadas tenham o potencial de transportar uma flora diversificada de micróbios, os LAB mais frequentemente encontrados em uvas limpas e saudáveis ​​após a colheita são espécies dos gêneros Lactobacillus e Pediococcus . Após o esmagamento, os microbiologistas geralmente encontram populações abaixo de 10 3 unidades formadoras de colônias / ml contendo uma mistura de P. damnosus, L. casei, L. hilgardii e L. plantarum , bem como O. oeni . Para mostos que não recebem uma dose inicial de dióxido de enxofre para "derrubar" essas populações selvagens de LAB, essa flora de bactérias compete entre si (e com as leveduras do vinho) por nutrientes no início da fermentação.

Na vinícola, vários pontos de contato podem abrigar a população nativa do LAB, incluindo barris de carvalho , bombas, mangueiras e linhas de engarrafamento. Para vinhos onde a fermentação malolática é indesejável (como vinhos brancos frutados), a falta de higienização adequada do equipamento de vinho pode levar ao desenvolvimento de MLF indesejáveis ​​e resultar em defeitos no vinho . Em casos de barris de carvalho onde o saneamento completo e completo é quase impossível, as vinícolas costumam marcar barris que contenham vinhos passando pelo MLF e mantê-los isolados de barris "limpos" ou novos que eles podem usar para vinhos que não estão destinados a passar MLF.

Levedura Schizosaccharomyces

Várias espécies do gênero Schizosaccharomyces usam ácido L-málico, e enólogos têm explorado o potencial do uso dessa levedura para desacidificação de vinhos em vez da tradicional rota de fermentação malolática com bactérias. No entanto, os primeiros resultados com Schizosaccharomyces pombe mostraram uma tendência da levedura a produzir odores estranhos e características sensoriais desagradáveis ​​no vinho. Nos últimos anos, enologistas têm feito experiências com uma cepa mutante de Schizosaccharomyces malidevorans que, até agora, demonstrou produzir menos falhas potenciais no vinho e odores estranhos.

Influência do tempo de inoculação

Alguns produtores de vinho optam por inocular o MLF após o vinho ter sido removido de suas borras e transferido para um barril. Se a fermentação malolática ocorreu anteriormente no barril, um fermento "selvagem" ou "natural" freqüentemente decola no barril sem qualquer inoculação necessária.

Os vinicultores diferem quando escolhem inocular seu mosto com LAB, com alguns vinicultores inoculando a bactéria ao mesmo tempo que a levedura, permitindo que as fermentações alcoólica e malolática ocorram simultaneamente, enquanto alguns aguardam até o final da fermentação quando o vinho é armazenado fora de suas borras para o barril, e outros fazendo isso em algum lugar no meio. Para os praticantes da vinificação minimalista ou " natural " que optam por não inocular com LAB cultivado, a fermentação malolática pode acontecer a qualquer momento dependendo de vários fatores, como a flora microbiológica da vinícola e as influências concorrentes desses outros micróbios. Todas as opções têm vantagens e desvantagens potenciais.

Os benefícios da inoculação para MLF durante a fermentação alcoólica incluem:

  • Mais nutrientes potenciais do mosto de uva (embora a bactéria vá competir com a levedura por eles)
  • Níveis mais baixos de dióxido de enxofre e etanol que, de outra forma, podem inibir o LAB
  • Temperaturas de fermentação mais altas que são mais propícias ao crescimento do LAB e uma conclusão mais precoce do MLF: As temperaturas ideais para a fermentação malolática estão entre 20 e 37 ° C (68 e 98,6 ° F), enquanto o processo é significativamente inibido em temperaturas abaixo de 15 ° C (59 ° F). O vinho armazenado em barricas na adega durante o inverno a seguir à fermentação terá frequentemente uma fermentação maloláctica muito prolongada devido às baixas temperaturas da adega.
  • A conclusão precoce da fermentação malolática significa que o vinicultor pode fazer uma pós-fermentação SO 2 mais cedo para proteger o vinho da oxidação e micróbios deteriorantes (como Acetobacter ). Uma vez que o dióxido de enxofre pode inibir o MLF, atrasar a inoculação do LAB até depois da fermentação alcoólica pode significar um atraso na adição de enxofre até o início da primavera, quando as temperaturas da adega aquecem o suficiente para encorajar a conclusão do MLF.
  • Menos produção de diacetil

As desvantagens da inoculação precoce incluem:

  • Levedura do vinho e LAB competindo por recursos (incluindo glicose) e potencial antagonismo entre os micróbios
  • Heterofermentadores como O. oeni, metabolizando a glicose ainda presente no mosto e potencialmente criando subprodutos indesejáveis, como ácido acético

Muitas das vantagens da fermentação postalcoólica respondem às desvantagens da inoculação precoce (ou seja, menos antagonismo e potencial para subprodutos indesejáveis). Além disso, é vista a vantagem de as borras serem uma fonte de nutrientes por meio da autólise das células de levedura mortas, embora essa fonte de nutrientes nem sempre seja suficiente para garantir que o MLF seja executado com sucesso até o fim. Por outro lado, muitas das desvantagens da inoculação tardia são a ausência das vantagens que vêm da inoculação precoce (temperaturas mais altas, conclusão potencialmente mais rápida, etc.).

Prevenindo MLF

Os vinhos que não passaram pela fermentação malolática muitas vezes serão "engarrafados estéreis" com um filtro de membrana de 0,45 mícron (foto sem caixa).

Para alguns estilos de vinho, como vinhos leves e frutados ou para vinhos com baixo teor de ácido de climas quentes, a fermentação malolática não é desejada. Os produtores de vinho podem tomar várias medidas para evitar que o MLF ocorra, incluindo:

  • Maceração limitada , prensagem precoce e extração precoce para limitar o tempo de contato do LAB com fontes potenciais de nutrientes
  • Manter os níveis de dióxido de enxofre em pelo menos 25 ppm de SO 2 "livre" (não ligado) , dependendo do pH do vinho, isso pode significar uma adição de 50-100 mg / l de SO 2
  • Manter os níveis de pH abaixo de 3,3
  • Mantenha o vinho fresco em temperaturas entre 10 e 14 ° C (50,0 a 57,2 ° F)
  • Filtre o vinho no engarrafamento com pelo menos um filtro de membrana de 0,45 mícron para evitar que qualquer bactéria entre na garrafa

Além disso, os produtores de vinho podem usar inibidores químicos e biológicos, como lisozima , nisina , dicarbonato de dimetila (Velcorin) e ácido fumárico , embora alguns (como o Verlcorin) sejam restritos em países produtores de vinho fora dos Estados Unidos. Agentes finos, como a bentonita , e colocar o vinho por meio de estabilização a frio também removerão nutrientes potenciais para o LAB, inibindo assim a fermentação malolática. Algumas experiências com o uso de bacteriófagos ( vírus que infectam bactérias) foram conduzidas para limitar as fermentações malolácticas, mas os resultados decepcionantes na indústria de fabricação de queijo levaram ao ceticismo sobre o uso prático de bacteriófagos na vinificação.

Medindo conteúdo malicioso

Uma folha de papel cromatográfico mostrando que um vinho ainda tem algum nível de málico presente, enquanto os outros três vinhos aparentemente passaram por fermentação malolática

Os produtores de vinho podem acompanhar a progressão da fermentação malolática por cromatografia em papel ou com um espectrofotômetro . O método de cromatografia em papel envolve o uso de tubos capilares para adicionar pequenas amostras do vinho ao papel cromatográfico. O papel é então enrolado e colocado em um frasco cheio com uma solução de butanol contendo corante indicador verde de bromocresol por várias horas. Depois que o papel é puxado e seco, a distância das "manchas" amarelas da linha de base denota a presença de vários ácidos, com o tartárico mais próximo da linha de base seguido pelos ácidos cítrico, málico e, finalmente, láctico perto do topo da o papel.

Uma limitação significativa da cromatografia em papel é que ela não mostrará exatamente quanto málico ainda permanece no vinho, com o tamanho da "mancha" no papel não tendo correlação com um número quantitativo. A sensibilidade do papel também é limitada a um limite de detecção de 100–200 mg / L, enquanto a maioria das medições de "estabilidade MLF" visa um nível málico de menos de 0,03 g / l (30 mg / L).

O método enzimático permite uma medição quantitativa dos ácidos málico e láctico, mas requer o custo de kits de reagentes e um espectrofotômetro que pode medir os valores de absorbância em 334, 340 ou 365 nm .

Outros produtos produzidos

Os principais produtos da fermentação malolática são ácido lático, diacetil, ácido acético, acetoína e vários ésteres . A quantidade e a natureza exata desses produtos dependem da espécie / cepa do LAB que conduz a fermentação malolática e da condição que influencia esse vinho (pH, nutrientes disponíveis, níveis de oxigênio, etc.).

Algumas cepas de O. oeni podem sintetizar álcoois superiores que podem contribuir para notas frutadas no aroma do vinho. Além disso, algumas cepas da bactéria têm enzimas beta-glucosidase que podem quebrar os monoglucosídeos, que são compostos do aroma ligados a uma molécula de açúcar. Quando o componente do açúcar é clivado, o resto do composto torna-se volatilizado , o que significa que pode ser potencialmente detectado no bouquet do vinho.

No início do século 21, algumas cepas de O. oeni mostraram usar acetaldeído , quebrando-o em etanol ou ácido acético. Embora isso possa ajudar para vinhos com níveis excessivos de acetaldeído, para vinhos tintos também pode desestabilizar a cor do vinho, interferindo na reação do acetaldeído com as antocianinas para criar pigmentos poliméricos que ajudam a criar a cor do vinho.

Diacetil

Os produtores de vinho podem estimular a produção de diacetil, mantendo o vinho que o vinho sobrou no barril. O barril à direita foi recentemente mexido com uma ferramenta de bâtonage .

Diacetil (ou 2,3-butanediona) é o composto associado aos aromas "amanteigados" dos Chardonnays, mas pode afetar qualquer vinho que tenha passado pela fermentação malolática. Com um limite de detecção de odor de 0,2 mg / l em vinhos brancos e 2,8 mg / l em vinhos tintos, pode ser percebido como ligeiramente amanteigado ou "nozes", enquanto em concentrações superiores a 5 a 7 mg / l (5-7 ppm ) pode sobrepujar outras notas aromáticas do vinho.

O diacetil pode ser produzido pelo LAB por meio do metabolismo do açúcar ou do ácido cítrico . Embora o ácido cítrico esteja naturalmente presente nas uvas, é em uma quantidade muito pequena, sendo a maior parte proveniente da adição deliberada do vinicultor para acidificar o vinho. Na presença de ácidos málico e cítrico, o LAB usa ambos, mas usa o málico muito mais rapidamente, com a taxa de uso cítrico / formação de diacetil influenciada pela cepa bacteriana particular (com a maioria das cepas de O. oeni produzindo menos diacetil do que Espécies Lactobacillus e Pediococcis ), bem como o potencial redox do vinho. Em condições de vinho com baixo potencial redox (o que significa que é mais oxidativo, como em um barril que não está totalmente abastecido), mais ácido cítrico será consumido e diacetil formado. Em condições mais redutoras, como em fermentações alcoólicas, onde as populações de leveduras estão no auge e o vinho está fortemente saturado com dióxido de carbono, a formação de diacetil é muito mais lenta. As leveduras também ajudam a manter os níveis baixos, consumindo diacetil e reduzindo-o a acetoína e butilenoglicol .

A produção de diacetil é favorecida em fermentações com temperaturas quentes entre 18 ° C (64,4 ° F) e 25 ° C (77 ° F). Também tende a ser produzido em níveis mais elevados em vinhos com níveis de pH mais baixos (abaixo de 3,5), embora em níveis abaixo de 3,2, a maioria das cepas de LAB desejáveis ​​para MLF tendem a ser inibidas. Fermentos maloláticos "selvagens" (como em não inoculados) têm o potencial de produzir mais diacetil do que fermentos inoculados devido às populações iniciais mais baixas durante a fase de latência com fermentos inoculados geralmente tendo um inóculo inicial de 10 6 UFC / ml. As inoculações tardias de MLF, após a fermentação alcoólica, também tendem a produzir níveis mais elevados de diacetil. Produtores Chardonnay que desejam fazer o "estilo amanteigado" de alta diacetil, muitas vezes, fazer a inoculação tardia ou "selvagem" no barril após a fermentação primária, permitindo que o vinho para passar várias semanas ou mesmo meses sur lie em condições redutivas que promovem diacetil produção. Algumas fontes apontam que o diacetil é, na verdade, diminuído pela surpresa, devido à sobrevivência da levedura metabolizando o diacetil e, portanto, a fermentação malolática é melhor realizada sem as borras.

Com vinhos que têm níveis excessivos de diacetil, alguns produtores de vinho usam dióxido de enxofre para se ligar ao composto e reduzir a percepção de diacetil em 30 a 60%. Esta ligação é um processo reversível e depois de apenas algumas semanas de envelhecimento em garrafa ou tanque, os altos níveis de diacetil voltam. No entanto, o dióxido de enxofre adicionado anteriormente no processo de fermentação malolática limita a produção de diacetil ao inibir as bactérias e limitar sua atividade em sua totalidade, incluindo a conversão de ácido málico em ácido lático.

Defeitos de vinho

Para evitar que a fermentação malolática aconteça na garrafa, as vinícolas devem ter altos níveis de higienização durante todo o processo de vinificação.

O defeito mais comum associado à fermentação malolática é a sua ocorrência quando não é desejada. Isso pode ser para um vinho que se destina a ser ácido e frutado (como Riesling) ou pode ser um vinho que anteriormente se pensava ter passado pelo MLF e engarrafado apenas para iniciar a fermentação malolática na garrafa. O resultado dessa fermentação "em garrafa" geralmente é um vinho turvo e gasoso que pode ser desagradável para os consumidores. A melhoria do saneamento e o controle das bactérias do ácido láctico na vinícola podem limitar a ocorrência dessas falhas.

Para os primeiros produtores de Vinho Verde, a ligeira efervescência que vinha da fermentação malolática em garrafa era considerada um traço distintivo que os consumidores desfrutavam no vinho. No entanto, as vinícolas tiveram que comercializar o vinho em garrafas opacas para mascarar a turbidez e os sedimentos que o "MLF em garrafa" produzia. Hoje, a maioria dos produtores de Vinho Verde já não segue esta prática e, em vez disso, completa a fermentação malolática antes da garrafa com um ligeiro brilho adicionado por carbonatação artificial.

Embora não seja necessariamente uma falha, a fermentação malolática tem o potencial de tornar a proteína "instável" devido à alteração resultante no pH, que afeta a solubilidade das proteínas no vinho . Por este motivo, os testes de colagem de proteína e estabilidade ao calor no vinho geralmente ocorrem após o término da fermentação malolática.

Acidez volátil

Embora a acidez volátil (VA) seja geralmente medida em termos de conteúdo de ácido acético, sua percepção sensorial é uma combinação de acético ( aromas vinagres ) e acetato de etila ( removedor de esmalte e aromas de cola de aeromodelo ). Altos níveis de VA podem inibir a levedura do vinho e podem levar a uma fermentação lenta ou estagnada. Vários micróbios podem ser uma fonte de VA, incluindo Acetobacter , Brettanomyces e levedura de filme , como Candida , bem como LAB. No entanto, enquanto o LAB geralmente produz apenas ácido acético, esses outros micróbios freqüentemente produzem acetato de etila, bem como ácido acético.

A maioria dos países produtores de vinho tem leis que regulam a quantidade de acidez volátil permitida para o vinho disponível para venda e consumo. Nos Estados Unidos , o limite legal é de 0,9 g / l para vinho estrangeiro exportado para os Estados Unidos, 1,2 g / l para vinho de mesa branco, 1,4 g / l para vinho tinto, 1,5 g / l para vinho branco de sobremesa e 1,7 g / l para vinho tinto de sobremesa. Os regulamentos de vinho da União Europeia limitam VA a 1,08 g / l para vinhos de mesa brancos e 1,20 g / l para vinhos de mesa tintos.

As espécies heterofermentantes de Oenococcus e Lactobacillus têm o potencial de produzir altos níveis de ácido acético através do metabolismo da glicose, embora com a maioria das cepas de O. oeni , a quantidade geralmente seja de apenas 0,1 a 0,2 g / l. Várias espécies de Pediococcus também podem produzir ácido acético por outras vias. Os vinhos que começam com pH elevado (acima de 3,5) são os que apresentam maior risco de produção excessiva de ácido acético devido às condições mais favoráveis ​​para as espécies Lactobacillus e Pediococcus . L. Kunkeei , uma das espécies chamadas "ferozes Lactobacillus ", é conhecido por produzir de 3 a 5 g / l de ácido acético em vinhos - níveis que podem facilmente levar a fermentações paralisadas.

Lactobacilos "ferozes"

No final do século 20, entre os produtores de vinho americanos, foi relatado que fermentações aparentemente saudáveis ​​tornaram-se rapidamente inundadas com altos níveis de ácido acético que superou as leveduras do vinho e levou a fermentações paralisadas. Embora uma nova espécie de Acetobacter ou levedura de deterioração do vinho tenha sido inicialmente considerada a culpada, eventualmente foi descoberto ser várias espécies de Lactobacillus , L. kunkeei , L. nagelii e L. hilgardii , coletivamente apelidados de Lactobacillus "ferozes" por causa de seus produção agressiva de ácido acético, a rapidez com que se multiplicam e sua alta tolerância a dióxido de enxofre e outros controles microbiológicos.

Fermentos de vinhos com pH alto (maior que 3,5) que passaram algum tempo imersos em frio antes das inoculações de fermento e receberam pouco ou nenhum dióxido de enxofre durante a esmagamento parecem estar em maior risco de Lactobacillus "ferozes" . Embora a infecção pareça ser específica do vinhedo, atualmente, nenhum dos lactobacilos envolvidos foi relatado como sendo encontrado na superfície de uvas para vinho recém- colhidas .

Tingimento de acroleína e manitol

Uvas para vinho infectadas com podridão do cacho de Botrytis tendem a ter níveis mais elevados de glicerol, que pode ser metabolizado pelo LAB em acroleína. Principalmente em uvas para vinho tinto com alto teor de fenólicos, isso pode levar ao desenvolvimento de vinhos de sabor amargo, pois a acroleína interage com esses fenólicos.

A degradação do glicerol por algumas cepas de LAB pode render o composto acroleína . O glicerol é um poliol de sabor doce presente em todos os vinhos, mas em níveis mais elevados em vinhos que foram infectados com Botrytis cinerea . Um " aldeído ativo ", a acroleína pode interagir com alguns compostos fenólicos no vinho para criar vinhos de sabor altamente amargo, descritos como amertume por Pasteur. Embora pelo menos uma cepa de O. oeni tenha mostrado produzir acroleína, ela é mais comumente encontrada em vinhos que foram infectados por cepas de espécies de Lactobacillus e Pediococcus , como L. brevis, L. buchneri e P. parvulus . O odor de acroleína também se mostrou mais comum em vinhos que foram fermentados em altas temperaturas e / ou feitos de uvas que foram colhidas em altos níveis Brix .

As espécies heterofermentantes do gênero Lactobacillus , bem como algumas cepas selvagens de O. oeni , têm o potencial de metabolizar a frutose (um dos principais açúcares do vinho) em álcoois de açúcar manitol e (menos comumente) eritritol . Esses são compostos de sabor doce que podem adicionar doçura a um vinho onde ela não é desejada (como o Cabernet Sauvignon ). O odor de manitol, descrito como manita por Pasteur, em vinhos é frequentemente acompanhado por outras falhas do vinho, incluindo a presença de níveis excessivos de ácido acético, diacetil, ácido láctico e 2-butanol , que podem contribuir para um aroma de "vinagre estética " . O vinho também pode ter um brilho viscoso na superfície.

Molde de Fresno e viscosidade

Em meados do século 20, um cottony micélio -como o crescimento começou a aparecer em garrafas de alguns doces vinhos fortificados produzidos na Califórnia 's Central Vale . Sendo fortificados, esses vinhos freqüentemente tinham níveis de álcool superiores a 20%, o que normalmente é um nível que desestimula o crescimento da maioria dos organismos deteriorantes associados à produção de vinho. Apelidado de "bolor de Fresno" devido ao local onde foi descoberto pela primeira vez, o culpado desse crescimento foi determinado como sendo L. fructivorans , uma espécie que pode ser controlada por saneamento e mantendo níveis adequados de dióxido de enxofre.

Algumas espécies de Lactobacillus e Pediococcus (particularmente P. damnosus e P. pentosaceus ) têm potencial para sintetizar polissacarídeos que adicionam uma viscosidade oleosa ao vinho. No caso do Lactobacillus , alguns desses sacarídeos podem ser glucanos que podem ser sintetizados a partir da glicose presente no vinho tão baixo quanto 50-100 mg / l (0,005 a 0,01% de açúcar residual) e afligem vinhos aparentemente "secos". Embora possa ocorrer "podridão" no barril ou tanque, é frequentemente observada nos vinhos vários meses depois de serem engarrafados. Vinhos com níveis de pH acima de 3,5 e baixos níveis de dióxido de enxofre são os que mais correm o risco de desenvolver esta falha.

Chamada de graisse (ou "graxa") pelos franceses e les vins filant por Pasteur, essa falha foi observada em vinhos de maçã e cidra . Também pode ser potencialmente causado por outros micróbios deteriorantes, como Streptococcus mucilaginous , Candida krusei e Acetobacter rancens .

Mousiness e geranium taint

Vinhos infectados com L. brevis, L. hilgardii e L. fermentum são conhecidos por desenvolver ocasionalmente um aroma que lembra excrementos de roedores . O aroma torna-se mais pronunciado quando o vinho é esfregado entre os dedos e, se consumido, pode deixar um final longo e desagradável . O aroma pode ser muito potente, detectável em um limite sensorial tão baixo quanto 1,6 partes por bilhão ( μg / l). O composto exato por trás disso são derivados do aminoácido lisina criado por meio de uma reação de oxidação com etanol. Embora espécies indesejáveis ​​de LAB tenham sido mais comumente associadas a essa falha, o vinho infectado por levedura Brettanomyces na presença de fosfato de amônio e lisina também foi conhecido por exibir essa falha.

O sorbato é frequentemente usado como inibidor de levedura pelos produtores de vinho caseiros para interromper a fermentação alcoólica na produção de vinhos doces. A maioria das espécies de bactérias lácticas podem sintetizar sorbato para produzir 2-etoxihexa-3,5-dieno, que tem o aroma de folhas de gerânio esmagadas .

Tourne

Comparado aos ácidos málico e cítrico, o ácido tartárico é geralmente considerado microbiologicamente estável. No entanto, algumas espécies de Lactobacillus (particularmente L. brevis e L. plantarum ) têm o potencial de degradar o ácido tartárico no vinho, reduzindo a acidez total do vinho em 3-50%. Os vinicultores franceses há muito observam esse fenômeno e o chamam de tourne (que significa "ficar marrom") em referência à mudança de cor que pode ocorrer no vinho ao mesmo tempo, provavelmente devido a outros processos em andamento além da perda tartárica. Embora o Lactobacillus seja o culpado mais comum do tourne , algumas espécies da levedura de película deteriorante Candida também podem metabolizar o ácido tartárico.

Falhas relacionadas à saúde

A cadaverina é uma das aminas biogênicas que algumas espécies de LAB, principalmente dos gêneros Lactobacillus e Pediococcus , têm potencial para produzir.

Embora a presença de carbamato de etila não seja uma falha sensorial do vinho, o composto é suspeito de ser cancerígeno e está sujeito a regulamentação em muitos países. O composto é produzido a partir da degradação do aminoácido arginina, presente tanto no mosto de uva, quanto liberado no vinho por meio da autólise de células mortas de levedura. Embora o uso de ureia como fonte de nitrogênio assimilável por leveduras (não mais legal na maioria dos países) tenha sido a causa mais comum de carbamato de etila no vinho, tanto O. oeni quanto L. buchneri são conhecidos por produzir fosfato de carbamila e citrulina, que podem ser precursores para a formação de carbamato de etila. L. hilgardii , uma das espécies "ferozes Lactobacillus ", também foi suspeito de contribuir para a produção de carbamato de etila. Nos Estados Unidos, o Alcohol and Tobacco Tax and Trade Bureau estabeleceu um limite-alvo voluntário de carbamato de etila no vinho para menos de 15 μg / l para vinhos de mesa e menos de 60 μg / l para vinhos de sobremesa.

As aminas biogênicas têm sido apontadas como uma causa potencial de dores de cabeça do vinho tinto . No vinho, histamina , cadaverina , feniletilamina , putrescina e tiramina foram detectadas. Essas aminas são criadas pela degradação de aminoácidos encontrados no mosto de uva e sobras da quebra de células mortas de levedura após a fermentação. A maioria dos LAB tem potencial para criar aminas biogênicas, até mesmo algumas cepas de O. oeni , mas altos níveis de aminas biogênicas são mais frequentemente associados a espécies dos gêneros Lactobacillus e Pediococcus . Na União Europeia , a concentração de aminas biogênicas no vinho começa a ser monitorada, enquanto os Estados Unidos atualmente não possuem regulamentação.

Referências

links externos