Foodjx導(dǎo)讀:在葡萄酒釀造過程中,不同種類微生物的代謝活動zui終都會在葡萄酒的質(zhì)量中反映出來。這些微生物主要包括酵母菌、霉菌、乳酸菌以及醋酸菌等。醋酸菌是能夠生成醋酸的一類細(xì)菌的統(tǒng)稱,醋酸菌病害是在葡萄酒釀造過程中易出現(xiàn)的一種嚴(yán)重的微生物病害。
這種病害一旦發(fā)生,將導(dǎo)致葡萄酒中的醋酸等揮發(fā)酸含量顯著升高,使葡萄酒產(chǎn)生特殊的令人不愉快的酸苦味,葡萄酒變得不能飲用,從而給生產(chǎn)廠家造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,充分認(rèn)識醋酸菌的微生物特征、影響醋酸菌生存和生長的葡萄酒環(huán)境及代謝規(guī)律等問題,對于預(yù)防葡萄酒醋酸菌病害,具有十分重要的意義。
一醋酸菌分類鑒定
1984年《伯杰系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊》建立醋酸桿菌科,其界定條件為,在有氧條件下可將乙醇(酒精)氧化成醋酸。醋酸桿菌科細(xì)胞從橢圓到桿狀,單生、成對或成鏈。在老培養(yǎng)物中易呈多種畸形,如球形、絲狀、棒狀、彎曲等。
醋酸桿菌科包括2個屬,醋酸桿菌屬和葡萄糖桿菌屬。其中醋酸桿菌屬菌落呈灰白色、多不含色素,少數(shù)菌落粉紅色。菌體桿狀,直或稍彎曲,單個、成對或成鏈存在。周生或側(cè)生鞭毛,衰老菌體形態(tài)多樣?;苡袡C(jī)營養(yǎng),專性好氧,zui適生長溫度25℃—30℃,zui適pH為5.4—6.3。有的能合成纖維素,能將乙酸和乳酸氧化成CO2和H2O,喜富含酒精的環(huán)境。其中,與葡萄酒敗壞相關(guān)的有醋化醋桿菌、漢遜氏醋桿菌、液化醋桿菌、巴氏醋桿菌等。
二醋酸菌生態(tài)學(xué)
葡萄酒中的醋酸菌主要來源于葡萄漿果和釀造設(shè)備,這些醋酸菌包括:醋酸桿菌屬(Acetobacter)的醋化醋桿菌(A.actei)、液化醋桿菌(A.Liquefaciens),漢遜氏醋桿菌(A.hansenii)和巴氏醋桿菌(A.pasteurianus)以及葡萄糖桿菌屬(GLuconobacter)的氧化葡萄糖桿菌(G.oxydans)等種的細(xì)菌。
健康未被病害感染的葡萄漿果附著的醋酸菌的群體數(shù)量較少,大約為每克102個細(xì)胞,此時氧化葡萄糖桿菌為主體菌群。破損的、遭受病害尤其是灰霉?。˙otrytis、cinerea)危害的葡萄漿果,醋酸菌的群體數(shù)量很大,約為每克106個細(xì)胞,此時醋化醋桿菌和巴氏醋桿菌為主體菌群。
在新鮮葡萄汁中,氧化葡萄糖桿菌占優(yōu)勢,而隨著發(fā)酵的進(jìn)行,醋酸桿菌尤其是液化醋桿菌和巴氏醋桿菌逐漸變?yōu)橹鲗?dǎo)菌,這與它們優(yōu)先利用的碳源有關(guān)。氧化葡萄糖桿菌優(yōu)先利用糖作為碳源,而醋酸桿菌屬優(yōu)先利用酒精作為碳源,因而后者較前者耐酒精的能力高很多。
三影響醋酸菌生存與生長的葡萄酒環(huán)境因子 3.1pH值
醋酸菌的zui適生長pH值在5.0—6.5,而在葡萄酒環(huán)境中,醋酸菌往往能在pH3.0—4.0條件下生存和生長。但隨著pH值的降低,醋酸菌的生長能力隨之下降。
pH值與酒精間存在協(xié)同作用。巴氏醋桿菌在pH3.4時,耐12.5%的酒精,而pH3.0時,耐8.2%酒精。
pH值能夠改變醋酸菌的代謝行為,不同的pH值條件下,醋酸菌對葡萄糖、乳酸和酒精的代謝情況不同。
3.2溫度 醋酸菌的zui適生長溫度在30℃—35℃之間,但它也能在10℃時微弱生長,因此,較低的貯酒溫度不能阻止醋酸菌的生長。
3.3SO2 葡萄酒釀造過程中通常的SO2使用量不足以抑制醋酸菌的生長(25mg/L時能正常生長),因此,若通過添加SO2的方法來抑制醋酸菌的活動,其用量應(yīng)不少于100mg/L。
3.4酒精 醋酸菌zui顯著特征是能夠氧化酒精生成醋酸,在葡萄酒釀造中,由于酒精成為了醋而使酒質(zhì)敗壞。
醋酸菌對酒精耐受能力差異較大。只有42%的氧化葡萄糖桿菌能夠生長在5%v/v酒精的培養(yǎng)基中;在10%v/v酒精的培養(yǎng)基中絕大多數(shù)醋化醋桿菌不能生長;約有20%的巴氏醋桿菌可以生長在10%v/v酒精的培養(yǎng)基。有些醋酸菌可以耐受10%v/v—15%v/v的酒精度。
3.5O2 醋酸菌是一類專性好氧微生物,進(jìn)行呼吸代謝時,O2作為電子傳遞鏈的終端受體,當(dāng)葡萄酒暴露在空氣中時,很快在酒體表面結(jié)成一層醋酸菌膜,逐漸加厚沉入酒中,產(chǎn)生很強(qiáng)的揮發(fā)酸,為葡萄酒的*大病害。
更有甚文章來源華夏酒報者,對葡萄酒進(jìn)行短暫泵送或轉(zhuǎn)罐時,酒中的醋酸菌菌體數(shù)量顯著增加。
醋酸菌可以利用醌和還原性色素代替氧作為電子受體,完成氧化反應(yīng),所以可以在厭氧或半?yún)捬鯒l件下生存。
四醋酸菌代謝與生長 在葡萄酒環(huán)境中,醋酸菌能夠代謝酒中的碳水化合物、醇類、有機(jī)酸等成分,了解醋酸菌的代謝和生長規(guī)律,對于認(rèn)識和控制醋酸菌的危害,具有重要意義。
4.1碳水化合物 醋酸菌缺乏EMP途徑的相關(guān)酶系,可以通過HMP途徑對己糖和戊糖進(jìn)行氧化代謝,生成醋酸和乳酸。醋酸桿菌屬細(xì)菌還能通過TCA循環(huán)繼續(xù)把醋酸和乳酸氧化成CO2和H2O,葡萄糖桿菌屬的細(xì)菌卻可以氧化多種
糖類和糖醇生成山梨糖、二羥丙酮、葡萄糖酸等。
二羥丙酮、2,3—丁二醇和乙偶姻也是醋酸菌對碳水化合物代謝的主要副產(chǎn)物之一,其中乙偶姻是影響葡萄酒感官質(zhì)量的重要風(fēng)味物質(zhì)。在被氧化葡萄糖桿菌感染的葡萄汁中,會產(chǎn)生大量的葡萄糖酸,可達(dá)60g/L—70g/L。
4.2甘油
甘油是葡萄酒的重要組成成分之一,是在酒精發(fā)酵過程中產(chǎn)生的,在酒中的濃度一般在3g/L—14g/L。醋酸菌對甘油的氧化,造成甘油含量降低、二羥丙酮含量提高。二羥丙酮具有甜香的氣味和清涼的口感,但它能和氨基酸如*結(jié)合,生成有強(qiáng)烈的酒腳味,從而影響葡萄酒的感官質(zhì)量。
4.3酒精
醋酸菌能夠氧化酒精產(chǎn)生醋酸,造成葡萄酒的敗壞。
首先,乙醇被氧化(乙醇脫氫酶)生成乙醛,然后乙醛再被氧化(乙醛脫氫酶)生成醋酸。影響乙醇氧化成醋酸有諸多環(huán)境因素。例如SO2可與乙醛結(jié)合,阻止其進(jìn)一步氧化,造成乙醛積累;乙醇濃度超過10%時,抑制醋酸菌生長,鈍化其氧化酒精的能力,引起乙醛積累;酒精氧化的zui適pH5.0;溶氧濃度低時,也可造成乙醛積累。
4.4其他醇類
糖醇類如D—*、*、赤鮮糖醇、*等都是葡萄酒中含量較低的組分,對葡萄酒的酒體和感官質(zhì)量都有影響,醋酸菌可以氧化這些醇類(糖醇脫氫酶),生成相應(yīng)的糖類,從而影響酒質(zhì)。
4.5有機(jī)酸
乳酸、丙酮酸、醋酸、蘋果酸、琥珀酸、檸檬酸、富馬酸等能被醋酸菌*氧化成CO2和H2O。
乳酸被醋酸菌氧化生成乙偶姻,乙偶姻是具有奶油氣味的揮發(fā)性物質(zhì),它對葡萄酒質(zhì)量的影響取決于其含量,較高含量的乙偶姻是葡萄酒敗壞的標(biāo)志。
五醋酸菌病害的預(yù)防
在葡萄酒生產(chǎn)中,醋酸菌遇到真菌會產(chǎn)生協(xié)同作用,即造成的影響加強(qiáng);醋酸菌遇酵母,會誘導(dǎo)酒精發(fā)酵遲緩;醋酸菌遇乳酸菌,會刺激乳酸菌生長。
對葡萄酒中的醋酸菌可以采取以下方法預(yù)防:葡萄必須選擇健康的、未被病毒感染的漿果。釀造設(shè)備須潔凈、衛(wèi)生;嚴(yán)格控制發(fā)酵溫度,zui高不超過30℃。
貯藏溫度10℃—20℃;陳釀期間應(yīng)做到滿桶貯存,按時添滿不得留有空隙,密封容器口;葡萄酒釀造過程中添加適量的二氧化硫來抑制或殺死醋酸菌;陳釀環(huán)境要保持通風(fēng),墻壁、地面不得染霉,注意衛(wèi)生及時熏硫,*消滅果蠅,創(chuàng)造一個良好的貯藏管理?xiàng)l件。
醋酸菌病害的治療方法:開始發(fā)現(xiàn)醋酸菌感染時,*的治療方法是采取加熱殺菌,加熱溫度為68℃—72℃,保持15分鐘。殺過菌后立即放入已殺過菌的貯酒桶中,并調(diào)整SO2量為80mg/L—100mg/L貯存。如果沒有
殺菌設(shè)備,可以采取加醇提高酒度達(dá)到18%以上。
如果白葡萄酒和紅葡萄酒的揮發(fā)酸含量分別高于0.88g/L(H2SO4)和0.98g/l(H2SO4),就沒有任何方法可使葡萄酒重新改善其質(zhì)量,不能將這樣的葡萄酒與其他的葡萄酒混合。如果混合,就會使整個混合體變酸、變質(zhì),只能用于蒸餾酒精或釀醋。