Şarap Mayası Nasıl Çalışır? Şıradan Şaraba Maya Ekolojisi

Üzüm şırası, içine hiç maya eklenmese de kendi kendine köpürmeye başlar. Kendiliğinden ya da doğal fermantasyon denen bu süreci şıranın kendi yerli mikropları yürütür; aşılı fermantasyonda ise seçilmiş ve endüstriyel olarak üretilmiş maya suşları şıraya eklenir (Bagheri ve ark., 2017). İki durumda da sonucu belirleyen şey, şıradaki şekerin hangi mayalar tarafından, hangi sırayla ve hangi koşullarda tüketildiğidir. Şarap mayası denince akla gelen tür Saccharomyces cerevisiae'dır, ama tek başına çalıştığı pek söylenemez.

Şırada kimler var?

Kendiliğinden fermantasyonlar, çoğu zaman şırada sayıca üstün olan Saccharomyces dışı mayalarla başlar ve S. cerevisiae çoğu durumda son aşamalara hâkim olup süreci tamamlar (Bagheri ve ark., 2017). İspanya'nın iki şarap bölgesinde, ticari maya kullanılmayan mahzenlerde üç yıl boyunca yapılan izlemede bu tablo doğrulanmış: Saccharomyces dışı türler fermantasyonun başıyla sınırlı kalmış, sona doğru Saccharomyces baskın hâle gelmiştir (Torija ve ark., 2001).

Aynı çalışma kuralın istisnalarını da kaydetmiş: bazı Saccharomyces dışı türler alkolün yüksek olduğu aşamalarda da yaşamayı sürdürmüş, tamamı S. cerevisiae olarak tanımlanan 112 farklı suş arasında fermantasyon boyunca açık bir üstünlük kuran tek bir suş görülmemiştir (Torija ve ark., 2001). Yazarlar bu çeşitliliği ölüm toksini (killer) fenotipinin yokluğuna ve daha önce ticari suşla aşılama yapılmamış olmasına bağlamıştır (Torija ve ark., 2001).

Laboratuvar ölçeğinde kendiliğinden fermente edilen bir buz şarabında 208 maya suşu izole edilmiş; kültür yöntemiyle başlangıçta Saccharomyces dışı mayalar, sonda Saccharomyces baskın bulunmuştur (Li ve ark., 2018). Yüksek verimli dizileme ise daha karmaşık bir topluluk göstermiş ve fermantasyon sonunda Metschnikowia ile Saccharomyces'i birlikte öne çıkarmıştır; iki yöntemin sonuçları tam örtüşmemiştir (Li ve ark., 2018).

Saccharomyces neden kazanır?

Fiziksel ve kimyasal koşullar tek başına açıklama değildir; türler arası etkileşimler de belirleyicidir (Bagheri ve ark., 2020). Güney Afrika şıralarında sık rastlanan sekiz türden bir model maya topluluğu kuran çalışmada S. cerevisiae'nın bazı türleri özellikle baskıladığı, bazılarının ise kalıcılığını desteklediği gözlenmiştir (Bagheri ve ark., 2017). Sentetik şırada görülen bu etkileşimler doğal Chenin blanc şırasında da korunmuş, şarap ekosisteminin hem birbirini destekleyen hem de birbirini baskılayan türlerden oluştuğu sonucuna varılmıştır (Bagheri ve ark., 2017).

Aynı araştırma grubunun sonraki çalışmasında sıcaklık ve kükürt dioksit topluluğun seyrini değiştirmiştir: 15 °C'de ve kükürt dioksit yokken Saccharomyces dışı türler baskınken 25 °C'de ve litrede 30 mg kükürt dioksit eklendiğinde S. cerevisiae öne geçmiştir (Bagheri ve ark., 2020). Nüfus büyümesi sentetik şırada, Chenin blanc'da ve Grechetto bianco'da benzer desenler izlemiş; yazarlar türler arası ekolojik etkileşimlerin, fiziksel ve kimyasal koşullar kadar belirleyici olduğunu öne sürmüştür (Bagheri ve ark., 2020).

Aşılı ve kendiliğinden fermantasyon

İtalyan Vinsanto şarabının geleneksel fıçılarda yapılan fermantasyonlarında mahzenin başlangıçtaki düşük sıcaklığı Saccharomyces dışı mayaların uzun süre hayatta kalmasına yol açmış, mahzen sürekli 16-18 °C'de tutulduğunda ise fermantasyon boyunca Saccharomyces hâkim olmuştur (Domizio ve ark., 2007). Aynı çalışmada ticari bir suşla aşılama ve fermantasyon sıcaklığının şarabın gelişimini güçlü biçimde etkilediği bildirilmiştir (Domizio ve ark., 2007).

İki yol arasında bir ara çözüm de var: pied de cuve tekniğinde şıranın küçük bir kısmı kendiliğinden fermente edilip büyük hacmi aşılamak için kullanılır. Bu yöntemi farklı stres koşullarında inceleyen çalışmada S. cerevisiae hem pied de cuve'a hem de ticari mayayla aşılanan fermantasyonlara, denenen koşullardan bağımsız olarak hâkim olmuştur (Bedoya ve ark., 2024). Muskat şırasının kendiliğinden fermantasyonunda ise litrede 40 mg kükürt dioksit ve hacimce yüzde 1 etanol birlikte kullanıldığında ilk aşamalarda Saccharomyces dışı mayalar baskın kalabilmiştir (Bedoya ve ark., 2024).

Azot yetmeyince: yavaşlayan fermantasyon

Maya şekeri etanole çevirirken büyümek için azota da ihtiyaç duyar. Şarap üretiminde takılan ya da yavaşlayan fermantasyonun yaygın nedeni olarak azot kısıtlılığı gösterilir ve bu durum genellikle şıraya amonyum tuzları ya da organik besinler eklenerek yönetilir (Martínez-Moreno ve ark., 2014). Amonyum takviyesine maya fizyolojisinin yanıtını yüksek sıklıkta ölçen çalışmada takviye stratejisinin fermantasyon süresini, uçucu asitliği, son gliserol içeriğini ve aroma profilini etkilediği görülmüştür (Martínez-Moreno ve ark., 2014).

Aynı toplam asimile edilebilir azot miktarında amonyum payının daha yüksek olması gliserol ve uçucu asitlik açısından daha iyi sonuçla ilişkilenmiş, amonyumun gereğinden fazla eklenmesi ise uçucu asitliği ve aroma karmaşıklığını olumsuz etkilemiştir (Martínez-Moreno ve ark., 2014).

Mayanın aromaya katkısı: tiyoller

Şarap aromasının bir kısmı kokusuz öncüller olarak bekler ve fermantasyon sırasında maya tarafından serbest bırakılır (Cordente ve ark., 2019). Çok sayıda şarap mayası suşunu tarayan çalışmada "meyvemsi" tiyoller 3-merkaptoheksan-1-ol ve 4-merkapto-4-metilpentan-2-on'un sisteinle bağlı öncüllerinden salınması incelenmiştir (Cordente ve ark., 2019). Bu salınımda rol oynayan IRC7 geninde birçok şarap suşunun 38 baz çiftlik bir delesyon taşıdığı, bu nedenle karbon-kükürt β-liyaz etkinliği olmayan kesik bir protein ürettiği bilinmektedir (Cordente ve ark., 2019).

Çalışma, alel uzunluğunun tek başına bir suşun tiyol salma kapasitesini açıklamadığını ve daha önce tanımlanmamış tek nükleotit farklılıklarının tabloyu tamamladığını göstermiştir (Cordente ve ark., 2019). Aynı alel farklılıkları, sisteinden oluşan ve istenmeyen kokulara yol açan uçucu kükürt bileşiklerini de etkilemiştir; yazarlara göre çoğu şarap mayası bu proteinin etkinliğini azaltan mutasyonlar taşır (Cordente ve ark., 2019).

Fermantasyon bitince

Alkolik fermantasyon bittiğinde şarap mikroplar için boş bir sahne olmaz. Fermantasyon sonrasında sahneye çıkabilen Brettanomyces'in neden şarapta istenmeyip bazı biralarda arandığı Brettanomyces nedir yazısında anlatılıyor. Üzüm tanesinde fermantasyondan önce çalışan bir başka mantar için soylu çürüklük ve Botrytis cinerea yazısına bakabilirsiniz.

Mayanın bir mantar olarak nerede durduğu maya bir mantar mı yazısında; şarabın mutfaktaki bir kullanımı ise şarapta pişmiş mantar tarifinde. Aynı türün pirinçle çalışan bir akrabasını görmek isterseniz sake mayası yazısı iyi bir karşılaştırma sunuyor.

Bilimsel referanslar

Bagheri, B. et al. (2017). The Impact of Saccharomyces cerevisiae on a Wine Yeast Consortium in Natural and Inoculated Fermentations. Front Microbiol, 8, 1988. PMID 29085347. DOI 10.3389/fmicb.2017.01988.

Bagheri, B. et al. (2020). Ecological interactions are a primary driver of population dynamics in wine yeast microbiota during fermentation. Sci Rep, 10(1), 4911. PMID 32188881. DOI 10.1038/s41598-020-61690-z.

Bedoya, K. et al. (2024). Influence of different stress factors during the elaboration of grape must's pied de cuve on the dynamics of yeast populations during alcoholic fermentation. Food Microbiol, 123, 104571. PMID 39038885. DOI 10.1016/j.fm.2024.104571.

Cordente, A.G. et al. (2019). Inactivating Mutations in Irc7p Are Common in Wine Yeasts, Attenuating Carbon-Sulfur β-Lyase Activity and Volatile Sulfur Compound Production. Appl Environ Microbiol, 85(6), e02684-18. PMID 30658969. DOI 10.1128/AEM.02684-18.

Domizio, P. et al. (2007). Spontaneous and inoculated yeast populations dynamics and their effect on organoleptic characters of Vinsanto wine under different process conditions. Int J Food Microbiol, 115(3), 281-9. PMID 17307268. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2006.10.052.

Li, J. et al. (2018). Investigation of yeast population diversity and dynamics in spontaneous fermentation of Vidal blanc icewine by traditional culture-dependent and high-throughput sequencing methods. Food Res Int, 112, 66-77. PMID 30131160. DOI 10.1016/j.foodres.2018.06.011.

Martínez-Moreno, R. et al. (2014). New insights into the advantages of ammonium as a winemaking nutrient. Int J Food Microbiol, 177, 128-35. PMID 24631636. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2014.02.020.

Torija, M.J. et al. (2001). Yeast population dynamics in spontaneous fermentations: comparison between two different wine-producing areas over a period of three years. Antonie Van Leeuwenhoek, 79(3-4), 345-52. PMID 11816978. DOI 10.1023/a:1012027718701.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 8  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya