葡萄酒酿造中苹果酸―乳酸发酵的应用
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摘要：口感和酸度的控制是葡萄酒酿造中的重要技术，而苹果酸-乳酸发酵（MLF）乃是葡萄酒酿造中的必要工序，其可有效减少葡萄酒中的苹果酸含量，提升口感，降低酸度，是一种重要的葡萄酒降酸法。本文主要对苹果酸-乳酸发酵的机理、作用、影响发酵因素及现代酿造工艺应用等方面进行分析和阐述。
关键词：葡萄酒酿造 苹果酸-乳酸发酵 应用
中图分类号：TS262.6 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）14-0001-02
葡萄酒是经过一套系统化的生物转化而来的产品，而苹果酸-乳酸发酵，也称为MLF，是葡萄酒酿造中的第二次发酵工序，这个过程就是把苹果酸进行脱羧作用转化成乳酸和二氧化碳，是葡萄酒酿造中的主要生物降酸法，其作用在于增加葡萄酒的风味，提升微生物的稳定度并提高葡萄酒的质量，具有重要的研究意义和应用价值，当前在西方欧美等国家的葡萄酒酿造生产中有着广泛的应用[1]。
1 苹果酸-乳酸发酵的机理及其作用
1.1 生物机理
MLF，是葡萄酒酿造生产过程中酒精发酵之后的再一次生化工序，同时是L-苹果酸通过乳酸菌的苹果酸-乳酸酶催化而形成L-乳酸和二氧化碳的一个过程。使得苹果酸-乳酸发酵产生的乳酸菌分别属于酒球菌素、足球菌素、乳杆菌素等[1]。
1.2 作用
葡萄酒酿造中的MLF的作用主要有：（1）改善酒色。在进行MLF工序中，葡萄酒的总酸度会下降，而pH值则会上升，使得葡萄酒的颜色由紫红转变成蓝色；另外，酒球菌素会和一些物质进行结合，比如丙酮酸、a-酮戊二酸等，释放出二氧化硫，游离的二氧化硫可结合花色苷使得葡萄酒色度降低；（2）提高细菌稳定性。MLF可提高葡萄酒的生物稳定性，因为苹果酸含量降低后，装瓶葡萄酒不会再发生MLF，而造成混浊变质；（3）降低酸度提升口味。MLF中使带有两个羧基的苹果酸转化为单羧基的乳酸，降低了酸度，使酒的酸感变得柔和圆润，同时副产物双乙酰、乙偶姻、2.3-丁二醇及其它醇和酯也提升葡萄酒的果香和醇香，具有柔软、肥硕的口感，提高酒体的丰满性、复杂性和综合评价。
2 苹果酸-乳酸发酵的具体影响因素
2.1 酒精的影响
酒精会抑制乳酸菌的繁殖，会影响苹果酸分解酶活力进而影响到MLF。如果酒精度过高，会抑制新陈代谢，特别是酒精度在10%vol以上，会严重影响到乳酸菌的生长，甚至会使大量乳酸菌死亡。不同的乳酸菌种对酒精度的抗性是不一样的。MLF的诱导期是伴随葡萄酒的酒度变化的，酒精度数越高，诱导期就越长，乳酸菌数量越少则苹果酸的分解越慢。
2.2 二氧化硫的影响
SO2是抑制乳酸菌的强烈分子，可很强的抑制ATP酶的活性，导致其降低至37%到58%。葡萄酒中的SO2存在形式较多，游离SO2结合SO2对乳酸菌的作用较强，而SO2对于MLF的抑制则在于葡萄酒的乳酸菌种、可溶性固性物质的含量以及PH值。
2.3 温度的影响
乳酸菌生长的最佳温度是18-26℃，在12℃以下的环境中，生长极为缓慢，5-10℃可以阻止MLF；当温度超过28℃时，挥发酸含量升高，高于30℃则MLF明显减弱至停止。在酿造实际操作中，MLF的温度应该控制在18-23℃。
2.4 其他因素的影响
营养成分、有机酸含量及通风等都是影响MLF的因素。不同的营养成分对于乳酸菌的生长有不同的影响，比如精氨酸则会促进乳酸菌的成长；葡萄酒中的有机酸含量直接影响pH值，而pH值又直接影响乳酸菌的种类、成活率及生长速率，当PH值高于3.9时MLF启动缓慢，PH值低于3.0时MLF很难发生，PH值还可以抑制催化酶的活性，从而抑制MLF的顺利进行；通风也会影响乳酸菌的成长，因为酒精发酵结束后，应将原酒进行封闭式转罐，并使其处于填满状态。另外，葡萄酒中乳酸菌的噬菌体也会影响MLF。
3 诱导和抑制
3.1 诱导
MLF的诱导包括两种：（1）自然性诱导。在科学合理的自然环境下，MLF会自然性发生。但是这种发生是不可预测的，因为酒精发酵之后一些噬菌体会影响到MLF，或延迟或抑制。在新建的葡萄酒厂，因为贮存环境中微生物菌群的种类和数量还很少，酒精发酵结束的原酒不会受野生乳酸菌自然诱发。但如果贮存环境卫生条件控制不好，长时间环境中形成的微生物菌群数量扩大，在原酒酒温适宜的条件下，这些野生乳酸菌或醋酸菌会诱发葡萄酒病变，若野生乳酸菌菌群占主导，就会诱导MLF自然性发生。这种二次发酵是酿酒师不愿意看到的，因为乳酸菌种及发酵过程不受控，发酵结果会破坏酒体，通常会出现酒液颜色变淡，酒体变弱，失去酒体平衡，甚至出现严重苦味。（2）人工借种诱导。也就是在酿造生产过程中通过应用人工选育的优良活性乳酸菌种经人工培养后再添加到葡萄酒中，让其进行MLF，有效的克服了自然发酵的不稳定及难控制的情况。葡萄酒厂应该根据不同地域条件和酿造品质要求，选择最佳的乳酸菌种进行MLF的人工诱导。
3.2 抑制
MLF是有益于葡萄酒的品质，但也会产生不佳的酒味。一般情况下，白葡萄酒的酿造则要防止MLF的进行，就必须进行抑制，主要是防止乳酸菌的侵染。当酒精发酵结束，比重<1000、残糖≤4g/l时，将酒液温度降至5-10℃存放3-5天进行分离，并及时调整游离二氧化硫至30-35mg/l，PH值<3.5进入贮存。红葡萄酒经过人工MLF发酵后，品质及稳定性均有提升，但在MLF发酵结束后需及时分离，同时调整游离二氧化硫至30-40mg/l，PH值调整至3.4-3.9，并彻底对车间进行打扫，对地面、地沟、罐顶、空间进行消毒处理，对发酵罐、管道、酒泵、容器及器具彻底清洗消毒，降低储存环境中的微生物数量，确保储存期原酒的健康。
4 结语
对于MLF发酵工程技术还处于研发阶段，受到影响的因素较多，在菌株的稳定性、苹果酸-乳酸酶等安全性还需进一步解决，并且在一定程度上需要借助生物技术的进步和发展，如固定和技术和膜生物反应器的应用。因此，必须积极改善MLF的发生和控制，提高营养条件，实现苹果酸-乳酸发酵的最佳应用[2]。
参考文献
[1]刘富强等.葡萄酒酿造中苹果酸-乳酸发酵的应用[J].中外葡萄与葡萄酒，2011，23（6）：147-148.
[2]李华等.乳酸菌在葡萄酒酿造中的应用[J].西北农大学报，2010（25）：12-13.
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