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醋酸菌在葡萄酒中的特性及其预防措施
来源: 《华夏酒报》  2007-06-13 18:10 作者:蓬莱酒业有限公司/李岩宋建波

     在葡萄酒酿造过程中,不同种类微生物的代谢活动最终都会在葡萄酒的质量中反映出来。这些微生物主要包括酵母菌、霉菌、乳酸菌以及醋酸菌等。醋酸菌是指能够生成醋酸的一类细菌的统称。在生产过程中,能够分解酒精生成醋酸,使葡萄酒中的挥发酸含量升高从而败坏酒质。
     生产中发现,醋酸菌在葡萄酒的贮藏过程中,能够在半厌氧和厌氧条件下生存,其危害也不单是生成醋酸,同时还能代谢葡萄酒中的碳水化合物,甘油、糖醇类物质和有机酸等其他成分。另外,葡萄浆果上生长的醋酸菌能够改变葡萄汁的组成,影响酒精发酵过程中酵母菌和苹果酸—乳酸发酵过程中乳酸菌的生长。因此,充分认识醋酸菌的微生物特征,影响醋酸菌生存和生长的葡萄酒环境及代谢规律等问题,对于预防葡萄酒醋酸菌病害具有十分重要的意义。
     一、醋酸菌生态学
     葡萄酒中的醋酸菌主要来源于葡萄浆果和酿造设备,这些醋酸菌包括醋酸杆菌(Acetobacter)的醋化醋杆菌(A.actei)、液化醋杆菌(A.Liquefaciens),汉逊氏醋杆菌(A.hansenii)和巴氏醋杆菌(A.pasteurianus)以及葡萄糖杆菌属(GLuconobacter)的氧化葡萄糖杆菌(G.oxydans)等种的细菌。
     经研究表明,健康的、未被病害感染的葡萄浆果附着的醋酸菌的群体数量较少,大约为102个细胞/g,此时氧化葡萄糖杆菌为主体菌群。破损的、遭受病害尤其是灰霉?。˙otrytis、cinerea)危害的葡萄浆果,醋酸菌的群体数量很大,约为106个细胞/g,此时醋化醋杆菌和巴氏醋杆菌为主体菌群。
     在新鲜葡萄汁中,氧化葡萄糖杆菌占优势,而随着发酵的进行,醋酸杆菌尤其是液化醋杆菌和巴氏醋杆菌逐渐变为主导菌,这与它们优先利用的碳源有关,氧化葡萄糖杆菌优先利用糖作为碳源,而醋酸杆菌属优先利用酒精作为碳源,因而后者较前者耐酒精的能力高很多。
     二、影响醋酸菌生存和生长的环境因素
     1.PH值
     醋酸菌的最适生长PH值在5.0-6.5之间,而在葡萄酒环境中,醋酸菌往往能在PH3.0-4.0条件下生存和生长,但随着PH值的降低,醋酸菌的生长能力随之下降。PH值能够改变醋酸菌的代谢行为,不同的PH值条件下,醋酸菌对葡萄糖、乳酸和酒精的代谢情况不同。
     2.温度
     醋酸菌的最适生长温度在30-35℃之间,但它也能在10℃时微弱生长,因此,较低的贮酒温度并不能阻止醋酸菌的生长。
     3.SO2
     葡萄酒酿造过程中通常的SO2使用量不足以抑制醋酸菌的生长,因此,只能通过添加SO2的方法来抑制醋酸菌的活动,其用量应不少于100mg/L。
     4.酒精
     醋酸菌最显著特征是能够氧化酒精生成醋酸,在葡萄酒酿造中,由于酒精成为了醋而使酒质败坏,经研究发现,约有42%的氧化的葡萄糖杆菌能够生长在5%v/v酒精的培养基中,在10%v/v酒精的培养基中绝大多数醋化醋杆菌不能生长,约有20%的巴士醋杆菌可以生长在10%v/v酒精的培养基。但有些醋酸菌可以耐受10%v/v-15%v/v的酒精度。
     5.O2
&nbs文章来源华夏酒报p;    醋酸菌是一类专性好氧微生物,进行呼吸代谢时,O2作为电子传递链的终端受体,当葡萄酒暴露在空气中时,很快在酒体表面结成一层醋酸菌膜,逐渐加厚沉入酒中,产生很强的挥发酸,为葡萄酒的第一大病害。更有甚者,对葡萄酒进行短暂泵送或转罐时,酒中的醋酸菌菌体数量显著增加。
     三、醋酸菌的代谢与生长
     在葡萄酒环境中,醋酸菌能够代谢酒中的碳水化合物、醇类、有机酸等成分,了解醋酸菌的代谢和生长规律,对于认识和控制醋酸菌的危害具有重要意义。
     1.碳水化合物
     醋酸菌可以通过HMP途径对己糖和戊糖进行氧化代谢,生成醋酸和乳酸。醋酸杆菌属细菌,还能通过TCA循环继续把醋酸和乳酸氧化成CO2和H2O,葡萄糖杆菌属的细菌却可以氧化多种糖类和糖醇生成山梨糖、二羟丙酮、葡萄糖酸等。
     另外,二羟丙酮、2,3-丁二醇和乙偶姻也是醋酸菌对碳水化合物代谢的主要副产物之一,其中乙偶姻是影响葡萄酒感官质量的重要风味物质。
     2.甘油
     甘油是葡萄酒的重要组成成分之一,是在酒精发酵过程中产生的,在卜缶酒中的浓度一般在3-14g/l。醋酸菌对甘油的氧化,造成甘油含量降低,二羟丙酮含量提高。二羟丙酮具有甜香的气味和清凉的口感,但它能和氨基酸如脯氨酸结合,生成有强烈的酒脚味,从而影响葡萄酒的感官质量。

    3.酒精
     醋酸菌能够氧化酒精产生醋酸,造成葡萄酒的败坏。首先,乙醇被氧化生成乙醛,然后乙醛再被氧化生成醋酸。

     4.其他醇类
     糖醇类如D—甘露醇、山梨醇、赤鲜糖醇、木糖醇等都是葡萄酒中含量较低的组分,对葡萄酒的酒体和感官质量都有影响,醋酸菌可以氧化这些醇类,生成相应的糖类,从而影响酒质。
     5.有机酸
     一些有机酸会被醋酸菌氧化分解,把乳酸氧化生成乙偶姻,乙偶姻是具有奶油气味的挥发性物质,它对葡萄酒质量的影响取决于其含量,较高含量的乙偶姻是葡萄酒败坏的标志。
     四、醋酸菌病害的预防和治疗
     经过以上分析,了解了醋酸菌的生存条件和代谢规律,对葡萄酒中的醋酸菌可以采取以下方法预防:
     1.葡萄必须选择健康的、未被病毒感染的浆果。酿造设备须洁净、卫生。
     2.严格控制发酵温度,最高不超过30℃。贮藏温度10℃-20℃。
     3.陈酿期间应做到满桶贮存,按时添满不得留有空隙,密封容器口。
     4.葡萄酒酿造过程中添加适量的二氧化硫来抑制或杀死醋酸菌。
     5.陈酿环境要保持通风,墙壁、地面不得染霉,注意卫生及时熏硫,彻底消灭果蝇,创造一个良好的贮藏管理条件。
     醋酸菌病害的治疗方法:
     开始发现醋酸菌感染时,唯一的治疗方法是采取加热杀菌,加热温度为68℃-72℃,保持15分钟。杀过菌后立即放入已杀过菌的贮酒桶中,并调整SO2量为80mg/L-100mg/L贮存。如果没有杀菌设备,可以采取加醇提高酒度达到18%以上。
     如果白葡萄酒和红葡萄酒的挥发酸含量分别高于0.88g/l(H2SO4)和0.98g/l(H2SO4),就没有任何方法可使葡萄酒重新改善其质量,而且注意,绝对不能将这样的葡萄酒与其他的葡萄酒混合。如果混合就会使整个混合体变酸、变质,那只能用于蒸馏酒精或用作酿醋。


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编辑:张怡
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