Az almasavbomlás első említése 1837-ből ismert Freiherr von Babo könyvéből (Babo 1837). Ő említ először egy második erjedést, ami néhány borban tavasszal előfordul, mikor melegszik a levegő. Aztán 1866-ban Louis Pasteur izolálta is a baktériumot a borból, de nem tudta, hogy magáért az erjedésért a baktérium a felelős (Internet 1). Meg volt győződve, hogy a borban előforduló valamenynyi baktérium kártékony a borra. Az áttörés 1891ben jött, mikor Hermann Müller-Thurgau feltételezte, hogy a sav redukcióért a bakteriális aktivitás a felelős.
1939-ben a francia kutató Émile Peynaud (1939) fontos cikket írt az almasav szerepéről a mustban és borban, kimutatva, hogy almasavbontás hiányában a bor minősége romolhat. „Nem csak a bor savszerkezete változik meg, hanem a bor illatára és színére is hatással van.” (Peynaud 1939). Miközben a törzsélesztők széles körben elérhetővé, alkalmazhatóvá váltak, a tejsav baktérium nem volt hozzáférhető, megvásárolható a borászok számára. Brad Webb a Hanzell borászat borásza kezdte a megoldás keresését az ’50-es években. John Ingraham-hoz, a Davis Egyetem kutatójához fordult. A kezdeti nehézségek után jött rá, hogy a baktérium csak akkor szaporodik, ha a táptalajba paradicsomlevet kever, ugyanis ez pantoténsavat is tartalmaz, ami kulcsfaktor a baktérium növekedésében. Több borászatból is gyűjtött mintát, majd Webb segítségével a legígéretesebb törzset kiválasztották. 1959-ben kezdték el vizsgálni üzemi szinten is a baktériumot. Eközben Franciaországban Peynaud és Portugáliában is egy kutatócsoport nagyjából ezzel egyidőben sikeresen megoldották az almasavbontás problémakörét. A baktériumokat nehéz fajra meghatározni. Csak a DNS technikák segítenek ezt biztosan megtenni. Az első elkülönítési lehetőség a baktérium alakja: Vannak pálcikaszerűek és gömb alakúak (coccus). A további meghatározás a metabolizmusuk alapján lehetséges. Ilymódon a laktobacillus heterofermentatív vagy homofermentatív lehet,
attól függően, hogy a cukrot hogyan erjesztik. Az előzőek fermentációjának eredménye tejsav, ecetsav, etanol és szén-dioxid (maloalkoholos erjedés). A második típusúak csak tejsavat és széndioxidot termelnek (malolaktikus fermentáció MLF). A tejsavbaktériumok aerotoleráns anaerob baktériumok, a levegőt nem igénylik, nem is tudják hasznosítani, de jelenlétét elviselik. Négy tejsavbaktérium négy nemzetsége taláható meg a borban: Oenococcus, Leuconostoc, Lactobacillus és Pediococcus . Ezek közül az Oenococcus oeni a legfontosabb. Ez a faj az alkoholos erjedés után is megtalálható, sokkal inkább, mint a többi, melyek csak magasabb pH esetén fordulnak elő. A borászok szeretnék, hogy ez a faj vigye végig a második erjesztést, mivel ez adja a legjobb eredményt. A mustban lévő szerves savak lényegében a borkősav, az almasav és a citromsav. Az egyéb szerves savak mennyisége gyakorlatilag jelentéktelen, 3-4%-a az összes szerves savnak. Még a citromsav mennyisége sem teszi ki az összes sav 2 %-át. Tehát ha a must savasságáról beszélünk, azon a borkő- és az almasav-tartalmat értjük. A szőlőben és a mustban az L-almasav fordul elő, képlete: C 4 H 6 O 5 . Valójában minden gyümölcsben megtalálható, azonban leginkább a zöld almára jellemző (1.ábra). A szőlőnek minden része tartalmazza. A must almasav-tartalmának alakulása nagyban függ az időjárási viszonyoktól és a szőlő érettségétől. Mennyisége 2-7 g/l között ingadozik. A mustban lévő almasavnak kb. 20 %-a kötött. Az almasav a fiatal borok zöld ízéért felel. Elbontása emeli a bor aromatartalmát, lágyabbá, de mégis testesebbé teszi a bort. Almasavbontás során az almasavat a baktérium tejsavvá bontja, mely lágyabb érzetű, kevésbé karcos bort eredményez. A folyamat során kis mértékben a pH is csökken. A baktériumnak azonban több szerepe is van, minthogy csak az almasavat átalakítja. A folyamat során megváltozik kissé a bor illata is. Ez kedvező, de akár kedvezőtlen is lehet, ami az erjesztés körülményeitől nagyban függ. Legtöbbször az almasavbontás spontán módon zajlik, de egyre gyakrabban bak
térium kultúrát használnak a bortermelők. A mustban legalább 200 g/l cukor van, ami olyan ozmotikus nyomás a sejtekre, mely azokat vízvesztésre készteti, de ugyanakkor a savtartalom is magas. A mustnak 3-3,8-as a pH-ja, míg a baktériumok 6-7-es pH-nál fejlődnek megfelelően.
A kezdetben magas fajszámú élesztő és baktérium közösség az alkoholkoncentráció növekedése miatt veszít a diverzitásából. Pár napon belül a Saccharomyces cerevisiae lesz a domináns faj. Mindössze néhány Laktobacillus van, ami képes ebben az alkalmatlan közegben életben maradni. Mire elérkezik a második fermentáció, a baktériumnak számos problémával kell szembenéznie, mint magas alkohol koncentráció, kéndioxid jelenléte, a tápanyag hiánya. A baktérium elfogyasztja a maradék cukrot, melyet az élesztők meghagytak. Kevesebb, mint 1g/l cukrot igényelnek. Emellett persze az almasavat is átalakítják. Ez azonban csak egyike a metabolikus aktivitásuknak. Az anyagcsere folyamataik során számos illatanyagot is képeznek. Az anyagcsere során ecetsav is képződik, melynek mennyisége függ attól, hogy mennyi cukrot alakít át a baktérium. Egyes törzsek képesek a borkősavat is átalakítani, szerencsére ritka az ilyen törzs. Az egyik legismertebb hatása a baktériumoknak a diacetyl (2,3-butándion) képzés. A Laktobacillus ezt citromsavból képzi. A diacetilnek vajas, tejszínes érzete van, ami kis mennyiségben pozitív, nagyobb koncentrációban azonban borhibának számít! A diacetil termelés oxigén jelenlétében történik, mikor magas a cukorkoncentráció, 18°C alatti a hőmérséklet és az élesztősejteket eltávolítják almasavbontás előtt. A koncentráció szintje csökkenthető, ha élő élesztő sejtek maradnak a borban, és a SO2 hozzáadása is csökkenti. A diacetil reakcióba tud lépni a kéntartalmú ciszteinnel, és thiazol-t képez, melynek pirítós, popcorn, és mogyoró illata van. Mindenesetre hogy milyen illatanyagok képződnek, az a baktérium törzstől és a rendelkezésre álló kiindulási anyagoktól függ. Az illékony kénvegyületek képezik a másik lehetséges illathatását a baktériumoknak. Ezek kéntartalmú aminosavak (cisztein, metionin) átalakításával képződnek, és kellemes, vagy kellemetlen hatásuk is lehet. A kesernyés ízt adó akroleint egyes baktérium törzsek a glicerin átalakításával képzik. Az almasavbontás egyik gyakran tárgyalt termékcsoportja a biogén amidok családja. Minden bor tartalmaz biogén aminokat, de almasavbontás során magasabb arányban képződnek. Az aminosavak dekarboxileződésével keletkeznek, és a leggyakoribbak a hisztamin, tiramin, putreszcin és a feniletilamin. Sok embernél fejfájást, légzési nehézséget, magas- vagy alacsony vérnyomást, erős szívdobogást, allergiás reakciót eredményezhetnek. Bár nem minden baktérium törzs képes ilyen anyagok előállítására, de a magasabb pH, változatosabb baktérium összetétel növeli a kockázatát. Sokszor a magasabb kénkoncentrációt tartják felelősnek a fejfájásért, de valójában gyakran a biogén aminok a felelősek.
Szelektált baktérium törzsek koinokulációs (élesztővel együttoltás) használata jelentősen csökkenti a biogén aminok képződését, így irányított alamasvbontással készült borok esetén gyakorlatilag nincs a biogénamin tartalomból adódó egészségügyi kockázat. Az etil-karbamát egy karcinogén vegyület, ami sok ételben és italban előfordul. Alkoholból és citrullinból, karbamidból vagy karbamoilfoszfátból képződik. Keletkezésének fő oka a magasabb karbamidszint, amelyet élesztők termelnek argininből. Azonban az alkoholos erjedés után is marad a borban valamennyi arginin (0.1-2.3 g/l) és a baktérium képes citrullint, mint köztes terméket előállítani belőle. Az USA-ban 15 mg-ban maximalizálják a megengedett etilkarbamát szintet, Kanadában 30 mg/l, az EU-ban 10 mg/l, de az erősített borokban 60 mg/l is lehet. Néhány baktérium törzsnek béta-glikozidáz aktivitása van, ami egy pozitív dolog. Sok illatmolekula a mustban kötött állapotban van, mely az erjedés során lesz aktív. A glikozidáz egy enzim, mely hidrolizálja a cukorhoz kötött monoterpéneket, így azok illékonnyá válva, az illatjegyekben mutatkoznak meg. A baktériumok képesek észtereket is szintetizálni, melyek gyümölcsös illattal bírnak. Ugyanakkor képesek a zöld aromaanyagokat a borból eltávolítani. A vegetatív vagy füves aromák, melyek az almasav erjesztésekor előfordulnak, az aldehidek átalakulásával képződnek, mint a hexanal, ami a zöld aromákért felelős (a metoxi-pirazinok mellett). Az almasavbontás során a bor testessége is nő, polialkoholok és poliszaharidok képzése révén. Bár az almasavbontás számos módon hatással van a bor aromáira, de a legszignifikánsabb hatása a savtartalomra van. Általában növeli a pH-t 0,10,3 egységgel és csökkenti a savtartalmat 1-3 g/l-el. A baktérium kissé érzékenyebb, mint az élesztő, ezért óvatosabban kell vele bánni. Korábban úgy hitték, hogy csak az alkoholos erjedés teljes befejeződése után szabad a bort beoltani baktériummal. Ezt azért tartották be, mert különben a bor illója emelkedne, ha a baktérium sok cukrot fogyaszthat, másrészt a baktérium-élesztő inkompatibilitás miatt. Ma már a beoltást együtt végzik (koinokuláció). Ennek az az előnye, hogy míg a két mikroba együtt dolgozik, az eredmény gyümölcsösebb bor lesz, részben azért, mert a baci által termelt diacetilt az élesztő feldolgozza. Így tehát ma az együttes beoltás a javasolt, ami olcsóbb, és gyümölcsösebb bort eredményez, és ráadásul kisebb a rizikója, hogy az alkoholos erjedés és az almasavbontás közötti időben valami káros biológiai jelenség vagy oxidáció lép fel a borban.
Gyakran a spontán almasavbontást alkalmazzák a borászok. A „sur lie” vagyis a finom seprőn tartás módszere az almasavbontásban is szerepet játszik. A képződő vegyületek az almasavbontást oly módon segítik, hogy tápanyagot jelentenek a tejsavbaktériumok szaporodásához. A finomseprő egyben a baktériumok forrásául is szolgál, mert a baktériumsejtek jelentős része a szedimentanyagokon adszorbeálódik. Tehát az almasavbontásra szánt újbor tisztító kezelése (derítés, szűrés, szeparálás) nemcsak szükségtelen, hanem kifejezetten káros is az almasavbontás szempontjából. A seprőn tartás segíti a fehérjék aminosavakká történő lebontását. Az aminosavak a tejsavbaktérumok legfontosabb tápanyagai. A bor tápanyag ellátottsága erjedési aktivátorok (pl. élesztőkivonat) adagolásával is javítható, de finomseprőn tartás esetében ez legtöbbször szükségtelen. Az almasavbontás azonban nem teljesen veszélytelen, kedvezőtlen körülmények között romolhat a bor minősége. A cukrokból képződő végtermékek nagyobb koncentrációban károsak, ezért az almasavbontást biztonságosabb száraz borban végezni, különösen akkor, ha a bor pH-ja magas. A magas pH egyéb nem kívánatos mikrobák elszaporodását is eredményezheti. Ilyen vörösborban elszaporodó élesztő lehet a Dekkera és Brettanomyces , melyek a lóistálló, szalonna, bőr, és gyógyszer ízt okozzák. A Dekkera és Brettanomyces élesztők mellett a Lactobacillus hilgardii és L. brevis tejsavbaktériumok is képeznek egérízt okozó vegyületeket. Acetaldehid is képződhet, ami az oxidált, öreg, levegős, zöld diós aromákért, valamint a „kénfaló” borok kialakulásáért felelős.
Az almasavbontásra legmegfelelőbb körülmények: Hőmérséklet: 10–30oC között, technológiai optimum: 18-20oC (15oC alatt bizonytalan, hónapokig elhúzódhat). Savtartalom, kémhatás: Az optimális pH-intervalluma 3,2-3,5 között van. Az Oenococcus oeni szaporodásának alsó határa 3,0 pH-érték körül van, de beindulása 3,2 alatt is bizonytalan. A 3,5 feletti érték kedvező számára, de itt egyre nagyobb az esélye a káros tejsavbaktériumok szaporodásának. A spontán almasavbomlás kockázata 3,5 pH felett nagy, mert ezekben a borokban a Pediococcus és Lactobacillus
fajok előfordulása, sőt dominanciája igen gyakori. Tápanyagok: A tejsavbaktériumok tápanyagigényének kielégítésére leginkább a must, illetve a seprős újbor alkalmas.
Alkoholtartalom: Az Oenococcus oeni törzsek esetében a 12 v/v% feletti alkoholnál a gátlás már igen erős, felső határa a törzs és pH függvényében 14-16 v/v% körül van. Kén-dioxid: A tejsavbaktériumok közül a kénessavra legérzékenyebb az Oenococcus oeni. A szabad kénessav már néhány mg/l koncentrációban gátolja a növekedést. Az almasavbontást meghiúsíthatja, ha a szőlőfeldolgozás során alkalmazott kénezés mértéke meghaladja az 50 mg/l-t. Az almasavbontás befejeződése után a borokat azonnal kénezni és hűteni kell, mert a megnövekedett pH-jú borokban ugrásszerűen nő a borbetegségek kockázata. Az almasavbontásnak nagyon nagy jelentősége van a borkészítésben, és csak most kezdjük megérteni, hogy mennyire!
