Malolaktik Fermantasyon: Malik Asidin Dönüşümü

Malolaktik fermantasyon, şarapta malik asidin laktik aside dönüştüğü biyokimyasal bir süreçtir. Adı fermantasyon olsa da şeker tüketimiyle alkol üreten maya fermantasyonundan farklıdır: sürecin etkeni mayalar değil, laktik asit bakterileridir. Bu yazıda tepkimenin kimyası, sorumlu mikroorganizmalar ve süreçte ortaya çıkan yan ürünler ele alınmaktadır.

Tepkimenin Kimyası

Malik asit iki karboksil grubu taşıyan bir organik asittir. Malolaktik enzim, malik asidin bir karboksil grubunu karbondioksit olarak ayırır ve geriye tek karboksil grubu taşıyan laktik asit kalır. Bu nedenle tepkime bir dekarboksilasyondur. Sonuçta asit yapısındaki iki protonlu molekül, tek protonlu bir moleküle dönüşür; ortamdaki titre edilebilir asit miktarı düşer ve pH bir miktar yükselir. Yükselme miktarı şarabın başlangıç bileşimine ve tampon kapasitesine bağlıdır.

Tepkimeye eşlik eden karbondioksit çıkışı, süreç sırasında şarapta hafif bir gaz salınımı olarak izlenebilir.

Sorumlu Mikroorganizmalar

Şarapta malolaktik dönüşümü en çok gerçekleştiren tür Oenococcus oeni'dir. Bu bakteri, düşük pH, yüksek alkol ve sülfür dioksit gibi zorlu koşullara şarap ortamında yaşayabilen türler arasında en dayanıklılarından biri kabul edilir. Lactobacillus ve Pediococcus cinsleri de benzer dönüşümü yapabilir; ancak yüksek pH'li ortamlarda gelişirler ve bazı türleri istenmeyen koku bileşikleri üretebilir.

Sürecin Başlamasını Etkileyen Koşullar

Bakteri gelişimi birkaç fiziksel ve kimyasal etkene bağlıdır:

• pH: Düşük pH bakteri faaliyetini yavaşlatır.

• Sıcaklık: Orta düzeydeki sıcaklıklar gelişimi destekler, düşük sıcaklıklar süreci geciktirir.

• Alkol: Yüksek etanol derişimi bakteriyi baskılar.

• Sülfür dioksit: Serbest ve bağlı formdaki sülfür dioksit, bakteri hücresine zarar verir.

• Besin kaynakları: Maya fermantasyonu bittikten sonra ortamda kalan amino asitler ve vitaminler bakteri için kaynak olabilir.

Bakteri ya şaraba ilave edilen başlatıcı kültür olarak girer ya da bağın ve mahzenin kendi mikrobiyotasından gelir. Aşılama zamanı maya fermantasyonuyla eş zamanlı veya ardışık yapılabilir.

Duyusal Terimlerde Değişim

Malik asit keskin, yeşil elmayı andıran bir ekşilik algısıyla tanımlanırken laktik asit daha yumuşak ve kremsi tanımlanır. Bu nedenle malolaktik fermantasyon, şarap terminolojisinde asit algısının yuvarlaklaşmasıyla ilişkilendirilir. Mikrobiyolojik açıdan ise bir faydası daha vardır: malik asit tüketilmiş şarapta bu asidi kullanabilecek mikroorganizmalar için besin kaynağı kalmadığından, şişe içinde istenmeyen ikincil bir bakteriyel faaliyet olasılığı azalır.

Diasetil ve Diğer Yan Ürünler

Laktik asit bakterileri yalnızca malik asidi değil, ortamdaki sitrik asidi de metabolize edebilir. Bu yoldan oluşan diasetil, tereyağı benzeri bir kokuyla ilişkilendirilen bir bileşiktir. Diasetil düzeyi, bakterinin hangi koşulda çalıştığına ve mayalarla temas süresine göre değişir; maya tortusu diasetili başka bileşiklere indirgeyebilir. Süreçte ayrıca asetoin, bütandiol, etil laktat ve uçucu asitler gibi başka metabolitler de ortaya çıkar. Uçucu asit düzeyinin artması bazı bakteri türlerinde görülen istenmeyen bir sonuçtur.

Beyaz ve Kırmızı Şarapta Uygulama

Kırmızı şaraplarda malolaktik dönüşüm genellikle standart bir basamaktır. Beyaz şaraplarda ise duruma göre tam, kısmi ya da hiç uygulanmayabilir; çünkü asit yapısının korunması hedeflenen üretimlerde bu dönüşüm engellenir. Engelleme yöntemleri arasında sülfür dioksit eklenmesi, soğuk depolama ve ince süzme sayılabilir.

Sürecin İzlenmesi

Dönüşümün tamamlandığını anlamak için malik asit ve laktik asit düzeyleri ölçülür. Kağıt kromatografisi, enzimatik analiz ve yüksek performanslı sıvı kromatografisi yaygın yöntemlerdir. Malik asit düzeyi neredeyse sıfıra indiğinde dönüşüm tamamlanmış sayılır.