European Union Government of Romania Government of Bulgaria Cross border cooperation "Danube Terraces" Professional Association of Wine and Viticulture Ostrov
Cross Border Oenology and Viticulture CentreDanube Terraces

Our services

  • 1Cross-border business promotion and development
  • 2Technical services for viticulture businesses
  • 3Training services
  • 4Information and documentation
more services »

E-Bulletin:
PROCESUL ESENTIAL PENTRU PRODUCEREA VINULUI DE CALITATE, FERMENTATIA MALOLACTICA.

PROCESUL ESENTIAL PENTRU PRODUCEREA VINULUI DE CALITATE: FERMENTATIA MALOLACTICA.

Asociația Profesională Vitivinicolă “Terasele Dunării” Ostrov, Beneficiar in cadrul proiectului „Centrul Transfrontalier de Oenologie și Viticultură «Terasele Dunării»”, COD MIS–ETC 600, va supune atentiei, prin intermediul acestui newsletter, informatii privind un proces esential pentru producerea vinului de calitate: fermentatia manolactica. Transformarea mustului în vin se produce sub actiunea unor microorganisme, drojdiile, care fermentând zaharurile formează alcool etilic si produsi secundari importanti pentru calitatea si complexitatea vinurilor. Dar pe struguri, în must, vin si în spatiile de vinificare si păstrare există un număr mare de alte microorganisme, printre care bacteriile, care au în majoritatea cazurilor efecte negative asupra calitătii produselor. In această categorie, bacteriile lactice ocupă un loc special, deoarece pe lângă o gamă largă de defecte si alterări pe care le pot provoca în anumite conditii, sunt agentii biologici care produc fermentatia malolactică. Fermentatia malolactică reprezintă singura latură favorabilă a activitătii bacteriilor lactice; ea constă în transformarea acidului malic în acid lactic si dioxid de carbon, pe lângă care se formează în cantităti reduse si o serie de produsi secundari, care influentează calitatea vinurilor. Acest proces de reducere biologică a aciditătii, care se produce în general după fermentatia alcoolică, provoacă în vinuri modificări importante la nivel analitic si organoleptic. 

In functie de situatie, fermentatia malolactică poate fi dorită sau nu.

 

Fermentatia malolactică nu este dorită la majoritatea vinurilor albe, fac exceptie anumite tipuri de vinuri, cum ar fi Chardonnay maturat pe drojdie. Vinurile albe din tara noastră au o aciditate titrabilă corespunzătoare, uneori chiar deficitară (anumite soiuri, mai ales în zonele din sud) si nu reclamă procese de dezacidifiere. S-a constatat că prin fermentatia malolactică a vinurilor albe se produce o depersonalizare, acestea pierd din prospetime, fructuozitate si tipicitate, devenind fade, obosite atât datorită scăderii aciditătii, a păstrării mai îndelungate în absenta protectiei antioxidante, cât si ca urmare a interferentei unor produsi secundari care afectează aroma caracteristică. De aceea trebuie luate măsuri imediat după sfârsitul fermentatiei alcoolice pentru a evita declansarea fermentatiei malolactice, care se produce spontan mai ales în vinurile cu pH ridicat, fermentate la temperaturi ridicate si în toamne calde. Limpezirea avansată a musturilor are, pe lângă efectele favorabile cunoscute asupra calitătii vinurilor albe, un efect de reducere a numărului de bacterii provenite din microflora spontană a strugurilor.

 

La vinurile rosii fermentatia malolactică poate fi considerată ca indispensabilă în majoritatea cazurilor. Fac exceptie vinurile obtinute din recolte puternic avariate prin atac de putregai cenusiu si cele cu continut ridicat de zaharuri reziduale. Acidul malic este un compus cu gust puternic acid, care în prezenta taninurilor amplifică senzatia de duritate si agresivitate a vinurilor. Acidul malic poate fi considerat si un factor generator de instabilitate, fiind un substrat usor de atacat de către bacteriile lactice existente în vinurile rosii într-un număr mai ridicat ca urmare a conditiilor create de vinificarea în rosu (contact prelungit cu pielitele pe care se găsesc aceste bacterii, temperatură mai ridicată pentru favorizarea procesului de extractie etc) si care se dezvoltă si în conditii de anaerobioză. Fermentatia malolactică conferă vinurilor rosii rotunjime, suplete, echilibru si stabilitate.

 

Vinul si conditiile de păstrare ale acestuia oferă în principiu conditii ostile pentru bacteriile lactice (pH acid, alcool, SO2, temperatură scăzută, continut scăzut în azot asimilabil si factori de crestere, bogătie în taninuri etc), fapt ce nu împiedică total înmultirea lor. In practică se întâmpină uneori dificultăti în declansarea si desăvârsirea fermentatiei malolactice, tocmai în vinurile la care scăderea aciditătii este imperios necesară si se înregistrează destul de frecvent modificări compozitionale nedorite, dintre care mai ales cresterea importantă a aciditătii volatile în urma activitătii necontrolate a bacteriilor lactice.

In dorinta de a dirija competent fermentatia malolactică s-au efectuat studii atât în marile tări viticole cât si în tara noastră pentru cunoasterea influentei factorilor de mediu asupra bacteriilor lactice si a metabolismului lor. Rezultatele obtinute permit o mai bună întelegere a procesului si a problemelor care apar, precum si stabilirea măsurilor tehnologice adecvate pentru favorizarea sau împiedecarea fermentatiei malolactice.

Prezentăm principalii factori care influentează activitatea bacteriilor lactice.

  • Concentratia în ioni de H+ (pH-ul), este considerată un factor important în reglarea dezvoltării bacteriilor lactice, atât prin actiune directă, cât si indirectă, în interactiune cu alcoolul si dioxidul de sulf. PH-ul optim al fermentatiei malolactice este situat între pH 4,2 si 4,5, cu toate acestea fermentatia malolactică debutează si se produce si la pH -uri mai scăzute (3,0 - 4,0); declansarea procesului este cu atât mai rapidă cu cât pH-ul este mai ridicat. In general se consideră pH-ul de 2,9
  • 3,0 ca pH limită, sub care în mod normal fermentatia malolactică nu mai poate avea loc. De remarcat este faptul că sub pH 3,35 numai tulpinile de bacterii lactice apartinând speciei Leuconostoc oenos (Oenococcus oeni) sunt capabile să se multiplice în mod dominant în vin. Bacteriile lactice din această specie dau de obicei cele mai bune rezultate, dar este bine să se stie că la pH-uri de peste 3,6 ele pot metaboliza cu usurintă resturile de zaharuri, producând cresterea aciditătii volatile. Un pH ridicat, în jur de 4,0 face posibilă dezvoltarea în vinuri a speciilor de Pediococcus si Lactobacillus, responsabile de alterări lactice, precum si de cresterea continutului în histamină si alte amine biogene. Pe lângă efectul selectiv pe care îl poate avea pH-ul asupra bacteriilor lactice din vin, acesta influentează si comportamentul lor metabolic deci calitatea vinurilor. Desi pH-ul este un factor limitativ pentru dezvoltarea bacteriilor lactice, el constituie pentru tehnolog doar un element orientativ asupra dificultătilor pe care le poate întâmpina în dirijarea procesului. In cazul pH-urilor scăzute tehnologul trebuie să asigure conditii de favorizare a fermentatiei malolactice (îndeosebi temperatură si densitate bacteriană ridicată). La pH-uri ridicate are loc favorizarea unor directii metabolice nedorite, dezvoltarea unor specii de bacterii cu efecte negative si cresterea sanselor de supravietuire a bacteriilor lactice după fermentarea acidului malic; ar fi de preferat ca în asemenea situatii să se împiedice declansarea fermentatiei malolactice, sau să se asigure o dirijare foarte strictă a procesului (inocularea cu bacterii din specii considerate mai putin dăunătoare, realizarea unui titru corespunzător de bacterii astfel încât acestea să poată învinge în competitia cu bacteriile din microflora spontană, interventii urgente după metabolizarea acidului malic).

In urma fermentatiei malolactice (transformarea unui acid dicarboxilic într-un acid monocarboxilic) se produce o crestere a pH-ului; aceasta depinde de continutul vinului în acid malic si de alte caracteristici compozitionale, fiind de cca 0,2 unităti pH.

 

  • Alcoolul etilic format în procesul fermentatiei alcoolice exercită o actiune inhibitoare asupra cresterii bacteriilor lactice; aceasta este amplificată prin actiunea sinergică cu pH-ul scăzut, SO2 si temperatura scăzută a vinului. Se consideră că fermentatia malolactică este dificil de realizat la continuturi în alcool de peste 13% vol, dar acum au fost selectionate suse de Oenococcus oeni capabile să producă această transformare si la niveluri mai ridicate. Susele de bacterii lactice din specia Leuconostoc oenos si speciile de Pediococcus se pot dezvolta în vinuri până la 13 - 14 % vol. alcool; speciile apartinând genului Lactobacillus se pot înmulti si la concentratii de 15% vol. alcool, sau chiar mai mult; au fost semnalate cazuri de pierdere a stabilitătii biologice si la vinuri licoroase cu 20% vol alcool, ceea ce evidentiază faptul că un nivel ridicat al continutului în alcool nu este un factor care să garanteze stabilitatea vinurilor.

Cu cât continutul în alcool este mai ridicat, cu atât fermentatia malolactică se declansează cu mai mare dificultate, trebuie să ne asteptăm la dificultăti la concentratii în alcool ce depăsesc 13% vol. Alcoolul este un parametru calitativ dat al vinului, care nu poate fi modificat de tehnolog. Cunoasterea efectului lui asupra bacteriilor lactice si asupra fermentatiei malolactice este deci doar de natură să permită cunoasterea problemelor ce pot interveni.

 

  • Dioxidul de sulf, cunoscut pentru activitatea sa antiseptică, joacă un rol foarte important ca inhibitor al fermentatiei malolactice. Toxicitatea fat In privinta SO2 liber, se recomandă ca acesta să fie sub 15 mg/l, dar din păcate metodele analitice curente supraestimează nivelul SO2 liber din vinurile rosii tinere, cuprinzând si fractia combinată cu antocianii. De bacterii a dioxidului de sulf liber depinde foarte mult de aciditatea mediului (la pH 3,0 SO2  liber este de două ori mai activ decât la pH 3,5). Se recomandă ca SO2 liber să fie mentinut sub nivelul a 15 mg/l, dar din păcate metodele analitice curente supraestimează nivelul SO2 liber din vinurile rosii tinere, cuprinzând si fractia combinată cu antocianii.

Numeroase cercetări arată că si SO2 combinat din vinuri exercită o actiune inhibantă care se manifestă net la nivele de 50 mg/l SO2 combinat sub pH 3,3; niveluri de peste 100 mg/l SO2 total nu permit realizarea fermentatiei malolactice.

Cunoscând efectul inhibitor al SO2 asupra fermentatiei malolactice tehnologul este prevenit asupra faptului că dozele de SO2 folosite la vinificare trebuie să fie rationale si că vinurile tinere în care se doreste realizarea acestei fermentatii nu trebuie sulfitate înainte de desăvârsirea procesului de metabolizare a acidului malic. Efectul inhibitor al SO2 liber si total asupra bacteriilor lactice oferă pe de altă parte tehnologului un mijloc de stopare a activitătii acestora după metabolizarea acidului malic pentru a împiedeca influente nedorite asupra calitătii sau chiar producerea unor alterări produse în urma atacului altor substrate de către bacteriile lactice.

 

  • Temperatura vinului în interactiune cu pH-ul alcoolul si SO2 conditionează comportamentul bacteriilor lactice. Bacteriile se dezvoltă în general mai bine la temperaturi mai ridicate. Temperatura optimă pentru producerea fermentatiei malolactice în vin se situează în jur de 25°C, dar aceasta este neindicată pentru păstrarea vinului. S-a constatat că acest proces se declansează usor si la temperaturi de 18-20°C. O dată declansată, fermentatia malolactică continuă si dacă temperatura vinului scade până la valori normale pentru spatiile de stocare (10-12°C).

Populatia de bacterii lactice creste încă din cursul fermentatiei alcoolice, astfel încât fermentatia malolactică se declansează mai rapid în vinurile la care temperatura din cursul procesului de macerare-fermentare a fost mai ridicată. Nu trebuie însă să neglijăm efectele negative si pericolele legate de temperaturi prea ridicate în cusul macerării si fermentatiei alcoolice.

Este recomandabil ca fermentatia malolactică să se producă toamna, imediat după sfârsitul fermentatiei alcoolice când temperatura vinului este la nivelul dorit. In caz contrar vinurile păstrate timp îndelungat, uneori până primăvara, fără protectia necesară de SO2 si în conditii favorizante pentru fermentatia malolactică pot suferi modificări calitative importante.

 

  • Bacteriile lactice sunt microorganisme anaerobe; îmbogătirea în oxigen stimulează activitatea bacteriilor care produc acrirea lactică;
  • Continutul în taninuri provenind din struguri precum si cele din doagele vaselor, în special noi, are o actiune inhibitoare asupra bacteriilor lactice;
  • Continutul în substante nutritive, fată de care bacteriile lactice sunt pretentioase, influentează multiplicarea lor
  • Prezenta altor microorganisme active în număr ridicat, inclusiv bacteriofagii, limitează multiplicarea bacteriilor lactice sau reduc populatia de bacterii.

 

Principalii produsi de metabolism a bacteriilor lactice sunt acidul lactic si de dioxidul de carbon, rezultate din metabolizarea acidului malic, dar si a glucidelor (hexoze si pentoze), a acidului tartric si citric. Se formează si alti produsi, dintre care acidul acetic în cantităti de cca 0,15 g/l la o fermentatie malolactică corectă, dar care poate atinge nivele îngrijorătoare periclitând calitatea vinurilor dacă după epuizarea acidului malic bacteriile îsi continuă activitatea atacând si alti compusi din mediu. La modificarea caracterului aromatic al vinurilor pot contribui acetoina si diacetilul, rezultate în urma atacului bacteriilor lactice asupra acidului citric sau a glucozei. Bacteriile lactice pot produce si amine biogene în cantităti variabile (cea mai cunoscută histamina), dar si uree, precursor al carbamatului de etil.

 

În practica vinificatiei fermentatia malolactică trebuie urmărită cel putin cu aceeasi atentie ca si fermentatia alcoolică în sensul cunoasterii conditiilor favorabile de desfăsurare precum si a folosirii solutiilor tehnologice corespunzătoare. Deoarece reducerea aciditătii totale se face printr-un proces biochimic la baza căruia stă activitatea unor microorganisme, toate măsurile tehnologice trebuie să aibă în vedere asigurarea conditiilor favorabile pentru ca germenii existenti în microflora naturală sau cei introdusi prin inoculare să-si poată desfăsura activitatea în sensul dorit de tehnolog. Dirijarea corectă a fermentatiei malolactice trebuie să permită declansarea si producerea ei în timp scurt, urmată de eliminarea bacteriilor după metabolizarea acidului malic, sau evitarea declansării ei în cazul în care ar avea efecte negative asupra calitătii produsului (sulfitare adecvată, eliminarea bacteriilor).

Redăm măsurile tehnologice care trebuie luate pentru dirijarea procesului de metabolizare a acidului malic în vinurile în care acesta este dorit :

  • Evitarea sulfitărilor exagerate la vinificare;
  • Limitarea accesului de oxigen prin reducerea golului de fermentare pe măsură ce procesul fermentatiei alcoolice se apropie de sfârsit, urmată de umplerea completă a vaselor după aceea (permite stimularea dezvoltării bacteriilor lactice si defavorizarea multiplicării bacteriilor acetice);
  • Vinul tânăr nu se sulfitează si se păstrează pe depozitul de fermentatie, bogat în bacterii si care prin procesele de exorbtie si autoliză a drojdiilor constituie o sursă de substante nutritive azotate pentru acestea;
  • Asigurarea resurselor nutritive pentru bacterii (accelerarea autolizei levurilor prin repunerea depozitului în suspensie prin procedee închise până la constatarea declansării procesului sau administrarea de preparate speciale)
  • Asigurarea temperaturii de 18 - 20°C;
  • Când conditiile de declansare spontană a fermentatiei malolactice nu sunt îndeplinite si se constată o întârziere a acesteia (conditii dificile, număr mic de bacterii - mult sub 20.000 celule/mm3 necesare declansării procesului), se va efectua însământarea cu:
    • maia de bacterii lactice constând din vin din aceeasi categorie la care procesul de metabolizare a acidului malic este în plină desfăsurare (cca 10% pentru realizarea titrului de bacterii necesar), sau vinuri obtinute prin procedeul de maceratie carbonică, care imediat după obtinere sunt foarte bogate în bacterii lactice,
    • concentrat bacterian (retentat), obtinut prin procedeul de microfiltrare tangentială din vinuri aflate în plină desfăsurare a procesului de fermentatie malolactică,
    • preparate industriale de bacterii lactice selectionate din specia Oenococcus oeni cu caracteristici dorite, administrate imediat după sfârsitul fermentatiei alcoolice. Desi acesta este un procedeu în extindere, este legat de probleme referitoare la păstrarea culturilor la temperaturi foarte scăzute si uneori de dificultăti de adaptare a celulelor de bacterii lactice liofilizate la noile conditii de mediu.
    • Se urmăreste la microscop titrul de bacterii lactice din vin pentru a constata modul în care acestea se multiplică. Pentru declansarea procesului este necesară o densitate bacteriană de cca 2.104 celule / mm3, aceasta depinde si de conditiile particulare ale vinului. O densitate bacteriană de 4.104 celule / mm3 corespunde unui proces declansat; în anumite situatii după metabolizarea acidului malic în vin densitatea bacteriană este ridicată, putând atinge 6.104 celule / mm3, ceea ce atrage atentia asupra pericolelor potentiale;
    • Având conditiile asigurate, fermentatia malolactică durează cca 7 - 10 zile, în toamnele calde chiar mai putin (5 - 8 zile); dacă procesul se derulează prea lent rezultă produsi secundari care pot afecta calitatea vinului;
    • Se urmăreste evolutia acidului malic si lactic (determinări chimice, enzimatice sau cromatografice; cea mai simplă si utilizată metodă la noi este cromatografia pe hârtie)
    • După disparitia acidului malic din vin (la max. 2 - 3 zile) se sulfitează vinul astfel încât să se realizeze un nivel de cca 35 mg/l SO2 liber si se iau măsuri pentru eliminarea bacteriilor din vin, măsuri absolut necesare pentru sănătatea si calitatea vinului. Continuarea activitătii bacteriilor, favorizată si de pH-ul mai ridicat al vinului, duce în prima etapă la cresterea aciditătii volatile, iar apoi la alterări mai grave. Pe de altă parte, oprirea activitătii bacteriilor lactice înainte de terminarea metabolizării acidului malic sau cupajarea vinurilor fermentate lactic cu vinuri nefermentate sunt surse de instabilitate biologică, care se poate manifesta după îmbuteliere.

 

Aplicarea acestor măsuri permite declansarea rapidă si realizarea în timp scurt a procesului biologic de decarboxilare a acidului malic, reducând pericolul unor alterări ale calitătii legate de evolutii necontrolate. De dirijarea corectă a fermentatiei malolactice depinde în mare măsură. calitatea vinurilor.