Poza podstawowymi zadaniami związanymi z biologicznym odkwaszeniem wina, poprawą stabilności mikrobiologicznej oraz modyfikacją aromatu, kolejną korzystną cechą bakterii fermentacji jabłkowo-mlekowej jest zdolność do rozkładu niepożądanych produktów ubocznych fermentacji alkoholowej, np. aldehydu octowego. Istotnie redukują stężenie tego toksycznego, łatwo lotnego związku, bardzo niepożądanego pod względem sensorycznym oraz zdrowotnym. Aldehyd octowy, poza swoimi toksycznymi właściwościami, wykazuje też wysoką zdolność wiązania SO2 – związku o działaniu przeciwdrobnoustrojowym i przeciwutleniającym. Przemiana SO2 z formy wolnej w związaną (np. z aldehydem octowym) jest istotnym problemem technik winiarskich wymagającym intensyfikacji procesu siarkowania (Henick-Kling, 1993; Jackowetz i de Orduna, 2012). Zastosowanie fermentacji jabłkowo–mlekowej może przyczynić się do zmniejszenia siarkowania wina oraz efektywnej redukcji aldehydu octowego, co stanowi niewątpliwe korzyści technologiczne.

Problemem są jednak niepożądane efekty procesu FJM, szczególnie niebezpieczne podczas niekontrolowanego przebiegu procesu. Jednym z takich niepożądanych metabolitów może być np. syntetyzowany w nadmiernej ilości diacetyl, produkt rozkładu kwasu cytrynowego. Obecny w winie w niewielkich stężeniach daje przyjemne, delikatne nuty orzechów, karmelu i przyrumienionego masła. Jednak w większych dawkach, powyżej 1 mg/dm3 odpowiada za mniej przyjemne tony, intensywnego maślanego aromatu. W większych ilościach (do 4 mg/dm3) może być wytwarzany przez bakterie spontanicznej FJM np. Pediococcus, w znacznie mniejszych (ok. 0,2 mg/dm3) przez Oenococcus oeni – szczep stosowany w szczepionkach FJM (Henick-Kling, 1993; Versari i in., 1999).

Brak kontroli procesu, głównie pod kątem temperatury oraz dominującej mikroflory, może skutkować pojawieniem się też innych niepożądanych produktów ubocznych fermentacji, jak np.: amin biogennych (w tym histaminy, tyraminy, putrescyny, kadaweryny i innych szkodliwych dla wątroby), polisacharydów, akroleiny, kwasu octowego czy acetoiny (Henick-Kling, 1993; Versari i in., 1999; Beneduce i in., 2010; Garcia-Ruiz i in., 2011; Smit i Toit, 2013). Przykładem dalece niepożądanego produktu ubocznego jest też karbaminian etylu (uretan). Powstaje on na drodze enzymatycznej deaminacji argininy, czego skutkiem jest wytworzenie mocznika. Alkohol etylowy wchodząc w reakcję z mocznikiem, powoduje powstanie karbaminianu etylu. Czynnikami sprzyjającymi powstawaniu tych związków jest niskie pH, niska zawartość alkoholu oraz zbyt długie przetrzymywanie wina nad osadem drożdżowym (Masque i in., 2011). Związek, pomimo że występuje naturalnie w wielu produktach fermentowanych (napoje alkoholowe, chleb, ser, jogurty, kiszona kapusta) uznany został przez Parlament Europejski (C6-0267/2006) za substancję kancerogenną kategorii II, obok m.in. bromoetylenu czy akrylamidu. Tendencja obniżania dopuszczalnego progu stężenia tego związku w żywności powinna skłaniać także przemysł winiarski do stosowania technik umożliwiających zahamowanie jego biosyntezy.

 

Literatura
Alexandre H, Costello PJ, Remize F, Guzzo, Guilloux-Benatier M (2004) Saccharomyces cerevisiae – Oenococcus oeni interactions in wine: current knowledge and perspectives. International Journal of Food Microbiology 93: 141-154

Beneduce L, Romano A, Capozzi V, Lucas P, Barnafon L, Bach B, Vuchot P, Grieco F, Spano G (2010) Biogenic amine in wines. Ann Microbiol 60:573-578

Cabrita M.J., Torres M., Palma V., Alves E., Patao R., Costa Freitas A.M. (2008): Impact of malolactic fermentation on low molecular weight phenolic compounds. Talanta, 74, 1281-1286

Cabras P, Angioni A, Garau VL, Pirisi GA, Madau G, Emonti G (1999) Pesticides in fermentative process of wine. J Agric Food Chem 47:3854-3857

Campo G., Berregi I., Santos J.I., Duenas M., Irastorza A. (2008): Development of alcoholic and malolactic fermentations in highly acidic and phenolic apple musts. Bioresource Technology, 99, 2857-2863

Davis CR, Wibowo D, Eschenbruch R, Lee TH, Fleet GH (1985) Practical implications of malolactic fermentation in wine. J Appl Bacteriol 63:513-521

Davis CR, Wibowo DJ, Lee TH Fleet GH (1986) Growth and metabolism of lactic acid bacteria during and after malolactic fermentation of wines at different pH. Appl Environ Microbiol 51:539-545

Garcia-Ruiz A, Bartolome B, Martinez-Rodriguez AJ, Pueyo E, Martin-Alvarez PJ, Moreno-Arribas MV (2008) Potential of phenolic compounds for controlling lactic acid bacteria in wine. Food Control 19:835-841

Garcia-Ruiz A, Gonzalez-Rompinelli EM, Bartolome B, Moreno-Arribas MV (2011) Potential of wine-associated lactic acid bacteria to degrade biogenic amines. Intern J of Food Microbiol 148: 115-120

Guerrini S, Bastianini A, Granchi L, Vincenzini M (2002) Effect of oleic acid on Oenococcus oeni strains and malolactic fermen­tation in wine. Curr Microbiol 44:5-9

Guilloux-Benatier, M., Guerreau, J., & Feuillat, M. (1995). Influence of initial colloid content on yeast macromole´cules production and on the me´tabolisme of wine microorganisms. American Journal Enology and Viticulture, 46, 486-492.

Henick-Kling T (1993) Malolactic fermentation. In: Fleet GH (ed) Wine microbiology and biotechnology, Harwood Academic Publishers, Switzerland

Henick-Kling T (1995) Control of malo-lactic fermentation in wine: energetics, flavour modification and methods of starter cul­ture preparation. J Appl Bacteriol Symp Suppl 79:29-37

Jackowetz JN, Mira de Orduna R (2012) Metabolism of SO2 binding compounds by Oenococcus oeni during and after malolactic fermentation in white wine. Int J Food Microbiol 155:153-157

Masque MC, Soler M, Zaplana B, Franquet R, Rico S, Elorduy X, Puig A, Bertran E, Capdevila F, Palacios AT, Romero SV, Heras JM, Krieger-Weber S (2011) Ethyl carbamate content in wines with malolactic fermentation induced at different points in the vinification process. Ann Microbiol 61:199-206

Maicas S., 2001. The use of alternative technologies to develop malolactic fermentation in wine. Apply of Microbiology and Biotechnology 56: 35-39.

Moreno-Arribas MV, Gomez-Cordoves C, Martin-Alvarez PJ (2008) Evolution of red wine anthocyanins during malolactic fer­mentation, postfermentative treatment and ageing with lees. Food Chem 109:149-158

de Revel G, Bloem A, Augustin M, Lonvaud-Funel A, Bertrand A (2005) Interaction of Oenococcus oeni and oak wood com­pounds. Food Microbiol 22:569-575

Smit AY, du Toit M (2013) Evaluating the influence of malolactic fermentation inoculation practices and ageing on lees on biogenic amine production in wine. Food Bioprocess Technol 6:198-206

Versari A., Parpinello G.P., Cattaneo M. (1999): Leuconostoc oenos and malolactic fermentation in wine: a review. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 23, 447-455

Yurdugul S, Bozoglu F (2002) Studies on an inhibitor produced by lactic acid bacteria of wines on the control of malolactic fermentation. Eur Food Res Technol 215: 38-41

 

Fot.: www.freeimages.com

Więcej przeczytacie Państwo w numerze 2/2014 magazynu "Agro Przemysł"