ワイン醸造における発酵
発酵マスト

ワイン造りにおける発酵の過程 で、ブドウジュースはアルコール飲料に変わります。発酵中、酵母はジュースに含まれる糖分をエタノールと二酸化炭素（副産物）に変換します。ワイン造りにおいては、発酵の温度と速度、および発酵開始時の果汁中の酸素濃度が重要な考慮事項となります。この段階では発酵が停滞したり、ワインにいくつかの欠陥が生じたりするリスクもあります。この段階は一次発酵で5日から14日、二次発酵でさらに5日から10日続く可能性があります。発酵は、リースリングなどの多くの白ワインで一般的なステンレススチール製のタンクで行われるほか、木製の開放型タンク、ワイン樽、そして多くのスパークリングワインの製造のようにワインボトル内で行われることもあります。[ 1 ] [ 2 ]

歴史

発酵が自然に起こるということは、おそらく人類が遥か昔に初めて観察したことを意味します。[ 3 ]ワイン醸造における「発酵」という言葉の最も初期の使用は、ブドウ果汁中の糖分に対する酵母の嫌気性反応と二酸化炭素の放出によって生じる、マスト内の見かけ上の「沸騰」を指していました。ラテン語の「fervere」は文字通り「沸騰する」という意味です。19世紀半ば、ルイ・パスツールは酵母と発酵プロセスの関連性を指摘しました。酵母は、糖をアルコールに変換する一連の反応において、触媒および媒介として作用します。20世紀初頭、グスタフ・エンブデン、オットー・フリッツ・マイヤーホフ、ヤクブ・カロル・パルナスによってエンブデン・マイヤーホフ・パルナス経路が発見され、糖からアルコールへの変換に関わる複雑な化学プロセスの理解が深まりました。[ 4 ]

プロセス

「ブルーム」は、ベリーの上にまぶして見える

ワイン醸造においては、ワインセラー、ブドウ畑、ブドウ自体に自然に存在する常在酵母（ブドウの「ブルーム」または「ブラッシュ」と呼ばれることもある）と、ワイン醸造用に特別に分離・接種された培養酵母とを区別する。ワイン醸造で見られる野生酵母の最も一般的な属には、カンジダ、クレッケラ/ハンセニアスポラ、メチニコウィアセエ、ピキア、ジゴサッカロミセスなどがある。野生酵母は高品質で独特の風味のワインを生み出すことができるが、予測不可能なことが多く、ワインに望ましくない特性をもたらしたり、腐敗の一因となることさえある。ブドウの表面に自然に生息する酵母や乳酸菌、酢酸菌のコロニーは少数だが、[ 5 ]伝統的なワイン醸造家、特にヨーロッパのワイン醸造家は、地域のテロワールの特性として常在酵母の使用を推奨している。それでもなお、多くのワインメーカーは、発酵を予測可能な培養酵母でコントロールすることを好みます。ワイン醸造で最も一般的に使用される培養酵母は、サッカロミセス・セレビシエ（別名「糖酵母」）属です。この種には数百種類の異なる酵母株が含まれており、発酵中に発酵の熱や活力に影響を与え、品種特有の風味特性を高めたり抑制したりすることができます。異なる酵母株の使用は、たとえ同じブドウ品種であっても、ワインの多様性に大きく貢献しています。[ 6 ]サッカロミセス・セレビシエ以外の代替酵母は、ワインに複雑さを加えるために、業界でより広く使用されています。ワイナリーが数年間操業すると、発酵プロセスに積極的に関与する酵母株は少なくなります。活性乾燥酵母を使用すると、自然発生する酵母株との競合が抑えられ、自然発酵で出現する酵母株の多様性が減少します。[ 7 ]

培養酵母の添加は通常、乾燥または「不活性」状態の酵母から行われ、温水または希釈したブドウ果汁で再活性化させてからマストに添加されます。酵母が発酵において活発に活動するには、炭素、窒素、硫黄、リンに加え、様々なビタミンやミネラルを継続的に供給する必要があります。これらの成分はブドウマストに天然に含まれていますが、酵母にとってより好ましい環境を作り出すために、ワインに栄養素を添加することでその量を調整することができます。ワイン発酵用に特別に製造された、新たに配合された徐放性栄養素は、酵母にとって最も好ましい条件を提供します。酸素も必要ですが、ワイン製造においては、酸化のリスクと酸素を豊富に含む酵母によるアルコール生成の欠如を防ぐため、酸素への曝露を最小限に抑える必要があります。[ 8 ]

乾燥したワイン醸造酵母（左）と、酵母細胞を刺激するために再水和プロセスで使用される酵母栄養素。

活性酵母がブドウの果汁に入ると、糖にリン酸が付着し、6炭素糖分子は3炭素分子に分割され、一連の転位反応が起こります。この過程で、カルボキシル炭素原子は二酸化炭素の形で放出され、残りの成分はアセトアルデヒドになります。この嫌気性プロセスには酸素が存在しないため、アセトアルデヒドは最終的に還元によってエタノールに変換されます。アセトアルデヒドの変換中に、少量が酸化によって酢酸に変換されます。酢酸が過剰になると、揮発性酸度（酢の臭い）として知られるワインの欠陥の一因となります。酵母がライフサイクルを使い果たした後、酵母は澱と呼ばれる沈殿物として発酵タンクの底に沈みます。[ 9 ]酵母は、果汁中の糖がすべて他の化学物質に変換されるか、アルコール含有量が単位容量あたり15％に達すると活動を停止します。ほぼ全ての酵母菌株の酵素活性を停止させるのに十分な濃度である。[ 10 ]

関与する他の化合物

酵母によるアミノ酸の代謝と糖の分解は、ワインの風味と香りに貢献する他の生化学的化合物を生成する効果があります。これらの化合物は、アルデヒド、酢酸エチル、エステル、脂肪酸、フーゼル油、硫化水素、ケトン、メルカプタンのように「揮発性」 、またはグリセロール、酢酸、コハク酸のように「不揮発性」と考えられます。酵母はまた、発酵中にグリコシド加水分解酵素を放出する効果があり、これは脂肪族（オークと反応する風味成分）、ベンゼン誘導体、モノテルペン（マスカットやトラミナールなどのブドウの花の香りの原因）、ノルイソプレノイド（シャルドネのスパイスノートの一部の原因）、フェノールなどの風味前駆体を加水分解することができます。

一部の酵母株は揮発性チオールを生成し、多くのワインにフルーティーな香りをもたらす。例えば、ソーヴィニヨン・ブランによく見られるグーズベリーのような香りなどである。ブレタノマイセス酵母は、ブルゴーニュやピノ・ノワールといった赤ワインに特徴的な「納屋の香り」の原因となっている。[ 11 ]

メタノールはワインの主成分ではありません。通常の濃度は0.1～0.2g/リットルです。これらの微量であれば、人体に悪影響を与えることはなく、感覚に直接影響を与えることもありません。[ 12 ]

ワイン造りの考慮事項

二酸化炭素の活動は、発酵プロセス中にブドウ果汁内の泡の形で目に見えるようになります。

発酵中、ワインメーカーはいくつかの要因を考慮しますが、エタノール生産に最も影響を与えるのは、マスト中の糖度、使用する酵母株、そして発酵温度です。[ 13 ]発酵という生化学的プロセス自体が大量の残留熱を発生させ、マストがワインにとって理想的な温度範囲から外れることがあります。通常、白ワインは18～20℃（64～68℉）で発酵されますが、ワインメーカーはワインの複雑さを引き出すために、より高い温度で発酵させることもあります。赤ワインは通常、20～30℃（68～86℉）というより高い温度で発酵されます。高温での発酵は、酵母を不活性にし、ワインの風味の一部を「蒸発」させてしまうなど、ワインに悪影響を与える可能性があります。一部のワインメーカーは、より多くの果実味を引き出すために、赤ワインを白ワインのように低い温度で発酵させることがあります。[ 9 ]

発酵中に発生する熱を制御するために、ワインメーカーは適切な容器のサイズを選択するか、冷却装置を使用する必要があります。冷却装置には、ボルドー地方で古くから行われてきた氷塊の上に発酵槽を置く方法から、冷却リングを内蔵した高度な発酵タンクまで、様々な種類があります。[ 14 ]

発酵に伴うリスク要因の一つとして、化学残留物と腐敗が挙げられますが、これは二酸化硫黄（SO2 ）を添加することで改善できますが、過剰なSO2はワインの欠陥につながる可能性があります。残糖率の高いワイン（デザートワインなど）を造りたいワインメーカーは、酵母を死滅させるためにマストの温度を下げるか、酵母を死滅させて強化ワインを作るためにマストに高濃度のアルコール（ブランデーなど）を加えることで、発酵を早期に停止させることがあります。[ 9 ]

発酵によって生成されるエタノールは、ブドウの皮に含まれる色素（ワインの品種特有の色を付与する）やその他の芳香成分など、水に溶けない非極性化合物の重要な共溶媒として機能します。エタノールとワインの酸は細菌の増殖を抑制するため、ワインは空気のない状態で何年も安全に保管できます。[ 15 ]

その他の発酵の種類

樽発酵されたことを示すカリフォルニア シャルドネ。

ワイン造りには、「発酵」という名称の範疇に入るさまざまなプロセスがありますが、ワインの発酵に一般的に関連付けられる手順と同じ手順に従わない場合があります。

瓶内発酵

瓶内発酵は、シャンパーニュ地方発祥のスパークリングワインの製造方法です。キュヴェを一次酵母発酵させた後、瓶詰めし、二次発酵を行います。二次発酵では、糖分とリキュール・ド・ティラージュと呼ばれる酵母がワインに加えられます。この二次発酵によって、スパークリングワイン特有の炭酸ガスの泡が生成されます。[ 16 ]

炭酸浸軟

カーボニックマセレーションは、全粒ブドウ発酵とも呼ばれ、酵母を添加する代わりに、ブドウの個々の果実内で発酵が促進されます。この方法はボジョレーワインの製造によく用いられ、ブドウの房全体を密閉容器に貯蔵し、容器内の酸素を二酸化炭素に置換します。[ 17 ]酵母が糖をアルコールに変換する通常の発酵とは異なり、カーボニックマセレーションはブドウの細胞質を分解し、エタノールなどの化学的性質を生成することで機能します。こうして得られるワインは、一般的に柔らかくフルーティーな味わいです。[ 18 ]

マロラクティック発酵

マロラクティック発酵、つまりリンゴ酸を乳酸に変換する反応では、酵母の代わりに細菌が重要な役割を果たします。この反応には、酸味がいくらか軽減され、ワインの味がまろやかになるという利点があります。ワインメーカーが目指すワインのスタイルによっては、マロラクティック発酵が酵母発酵と同時に起こることもあります。[ 19 ]あるいは、アルコール発酵中にL-リンゴ酸をL-乳酸に変換できる酵母株が開発されることもあります。[ 20 ]例えば、サッカロミセス・セレビシエML01株 ( S. cerevisiae ML01株) は、オエノコッカス・オエニ由来のマロラクティック酵素をコードする遺伝子と、シゾサッカロミセス・ポンベ由来のリンゴ酸透過酵素をコードする遺伝子を有しています。S . cerevisiae ML01株は、カナダとアメリカ合衆国の両国で規制当局の承認を受けています。[ 21 ]

参照

参考文献

  1. ^ジャンシス・ロビンソン編『オックスフォード・コンパニオン・トゥ・ワイン』第3版、267～269ページ。オックスフォード大学出版局、2006年ISBN 0198609906。
  2. ^ジャンシス・ロビンソン著『ジャンシス・ロビンソンのワイン講座第3版』74～84ページ、アビーヴィル・プレス、2003年ISBN 0789208830。
  3. ^ H.ジョンソン『ヴィンテージ：ワインの物語』 p.16、サイモン＆シュスター、1989年ISBN 0671687026。
  4. ^ J. ロビンソン編『オックスフォード・コンパニオン・トゥ・ワイン』第3版、p. 267。オックスフォード大学出版局、2006年ISBN 0198609906。
  5. ^ Gemma Beltran、Maria Jesus Torija、Maite Novo、Noemi Ferrer、Montserrat Poblet、Jose M. Guillamon、Nicholas Rozes、Albert Mas. “アルコール発酵中の酵母集団の分析：6年間の追跡調査”. pp. 3–4 Systematic and Applied Microbiology 25.2 (2002): 287–93.
  6. ^ジャンシス・ロビンソン編『オックスフォード・コンパニオン・トゥ・ワイン』第3版、778～779ページ。オックスフォード大学出版局、2006年ISBN 0198609906。
  7. ^ジェマ・ベルトラン、マリア・ジーザス・トリハ、マイテ・ノボ、ノエミ・フェラー、モントセラト・ポブレット、ホセ・M・ギラモン、ニコラス・ロゼス、アルバート・マス。「アルコール発酵中の酵母集団の分析：6年間の追跡調査」『系統的応用微生物学』 2002年2月25日号、287-93ページ。
  8. ^ジャンシス・ロビンソン（編）「オックスフォード・コンパニオン・トゥ・ワイン」第3版p.779。オックスフォード大学出版局2006年ISBN 0198609906。
  9. ^ a b cジャンシス・ロビンソン（編）「オックスフォード・コンパニオン・トゥ・ワイン」第3版、p.268。オックスフォード大学出版局、2006年ISBN 0198609906。
  10. ^「発酵」。オッドビンズ・ディクショナリー・オブ・ワイン。ロンドン：ブルームズベリー出版、2004年。クレド・リファレンス。
  11. ^ J. ロビンソン編『オックスフォード・コンパニオン・トゥ・ワイン第3版』p. 780. オックスフォード大学出版局 2006 ISBN 0198609906。
  12. ^ジャクソン、ロナルドS.ワイン科学の原理と応用、p.277カリフォルニア州サンディエゴ：アカデミックプレス、2008年。
  13. ^ジャクソン、ロナルド S.;ワイン科学の原理と応用、p. 276。サンディエゴ、カリフォルニア州：アカデミックプレス、2008年。
  14. ^ジャンシス・ロビンソン著『ジャンシス・ロビンソンのワイン講座』第3版、p.82。アビヴィル・プレス、2003年ISBN 0789208830。
  15. ^ジャクソン、ロナルドS.：ワイン科学の原理と応用、p.276。サンディエゴ、カリフォルニア州：アカデミックプレス、2008年。
  16. ^ K.マクニール著『ワイン・バイブル』 168～169ページ、ワークマン出版、2001年ISBN 1563054345。
  17. ^ K.マクニール著『ワイン・バイブル』 33～34ページ、ワークマン出版、2001年ISBN 1563054345。
  18. ^ D. バード：「ワインテクノロジーの理解」、pp. 89–92、DBQA Publishing 2005 ISBN 1891267914。
  19. ^ K.マクニール著『ワインバイブル』 35ページ。ワークマン出版、2001年ISBN 1563054345。
  20. ^ 「UBCワイン研究センター - マロラクティック酵母ML01 - 事実」。2012年3月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年3月5日閲覧。
  21. ^ 「新規物質：リスク評価概要EAU-224」 Ec.gc.ca 2018年10月2018年11月17日閲覧。
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