एक अध्ययन में पाया गया कि स्वतःस्फूर्त वाइन किण्वन सक्रिय सूक्ष्मजीवी चयापचय के जरिए विशिष्ट सुगंध यौगिकों को जन्म देता है।

International Journal of Food Microbiology में प्रकाशित नए शोध से यह संकेत मिलता है कि अंगूर कैसे उगाए जाते हैं, वाइन कैसे किण्वित होती है और कौन-से सुगंध यौगिक अंततः गिलास तक पहुँचते हैं, इन तीनों के बीच संबंध पहले से कहीं अधिक स्पष्ट है।

16 जून को प्रकाशित इस अध्ययन में चीन के शानदोंग प्रांत के पेंगलाइ से Cabernet Sauvignon किण्वनों की जाँच की गई। इसमें मेटाट्रांसक्रिप्टोमिक्स, जो सूक्ष्मजीवों में सक्रिय जीन अभिव्यक्ति को ट्रैक करता है, और मेटाबोलोमिक्स, जो स्वाद और सुगंध से जुड़े रासायनिक यौगिकों को मापता है, का संयोजन इस्तेमाल किया गया। काम में दो दाखबारी प्रणालियों और दो वाइनमेकिंग तरीकों की तुलना की गई: पारंपरिक प्रबंधन बनाम कम रासायनिक इनपुट वाला इको-विटीकल्चर मॉडल, और स्वतःस्फूर्त किण्वन बनाम व्यावसायिक यीस्ट के साथ नियंत्रित किण्वन।

शोधकर्ताओं ने कहा कि लक्ष्य सूक्ष्मजीवों और स्वाद यौगिकों के बीच व्यापक सहसंबंधों से आगे बढ़कर यह पहचानना था कि किण्वन के दौरान कौन-से सूक्ष्मजीव किन विशिष्ट चयापचयी मार्गों को सक्रिय रूप से संचालित कर रहे थे। यह प्रश्न इसलिए और महत्वपूर्ण हो गया है क्योंकि उत्पादकों की कम-हस्तक्षेप और प्राकृतिक वाइनों में रुचि बढ़ रही है, जबकि वे स्थिरता और गुणवत्ता बनाए रखने की भी कोशिश कर रहे हैं।

परीक्षण में दो खेती प्रणालियों, दो विनिफिकेशन रणनीतियों और तीन जैविक पुनरावृत्तियों के साथ एक फैक्टोरियल डिज़ाइन अपनाया गया। पेपर के अनुसार, सभी किण्वन सामान्य रूप से पूरे हुए, शर्करा पूरी तरह समाप्त हो गई और अंतिम अल्कोहल स्तर 9.50% से 10.55% प्रति आयतन के बीच रहा।

सबसे मजबूत अंतर स्वतःस्फूर्त और नियंत्रित किण्वनों के बीच दिखाई दिया। स्वतःस्फूर्त बैचों में सक्रिय सूक्ष्मजीवों के बीच अधिक विविधता थी। इनमें Saccharomyces cerevisiae का प्रभुत्व था, साथ ही Kazachstania humilis, Hanseniaspora uvarum और Leuconostoc pseudomesenteroides भी मौजूद थे। ट्रांसक्रिप्ट स्तर पर, इन मिश्रित देशज समुदायों में अमीनो अम्ल और लिपिड चयापचय में अधिक गतिविधि दिखी।

यह पैटर्न सुगंध और माउथफील से जुड़े कई यौगिकों की अधिक सांद्रता से मेल खाता था, जिनमें ethyl acetate, phenethyl alcohol, असंतृप्त फैटी एसिड और अमीनो अम्ल शामिल हैं। लेखकों ने बहु-प्रजातीय किण्वनों में अमीनो अम्ल ट्रांसएमिनेज़ और फैटी एसिड सिंथेज़ की समन्वित अभिव्यक्ति को उच्चतर अल्कोहल और फैटी एसिड के बढ़े हुए उत्पादन से जोड़ा।

नियंत्रित किण्वनों का मार्ग अलग था। पेपर में phenolic compounds के साथ-साथ मध्यम-श्रृंखला और लंबी-श्रृंखला फैटी एसिड तथा उनके ethyl esters के उच्च स्तर दर्ज किए गए। इन वाइनों में S. cerevisiae में alcohol acetyltransferase genes की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति मजबूत एस्टर जैवसंश्लेषण से जुड़ी थी।

खेती प्रणाली का भी असर पड़ा। इको-विटीकल्चर प्लॉट्स से आए अंगूर अधिक परिपक्वता के साथ किण्वन में पहुँचे, जिनमें glucose और fructose जैसे reducing sugars अधिक थे तथा conventionally managed vineyards के अंगूरों की तुलना में titratable acidity कम थी। शोधकर्ताओं ने तर्क दिया कि अंगूर की इस स्थिति में अंतर, साथ ही खेती पद्धतियों से आकार लेने वाली दाखबारी माइक्रोबायोटा में बदलाव, किण्वन के दौरान सूक्ष्मजीवी उत्तराधिकार और परिणामी मेटाबोलाइट प्रोफ़ाइल को प्रभावित करते हैं।

यह अध्ययन पेंगलाइ में Junding Winery Co., Ltd. द्वारा संचालित दो Cabernet Sauvignon दाखबारी क्षेत्रों में किया गया था। पारंपरिक प्लॉट्स ने बढ़वार मौसम भर रासायनिक उर्वरकों, शाकनाशियों, कीटनाशकों और फफूंदनाशकों के नियमित उपयोग के साथ मानक क्षेत्रीय प्रथा का पालन किया। इको-विटीकल्चर प्लॉट्स का प्रबंधन उस व्यवस्था के तहत किया गया जिसे लेखकों ने एक अतिरिक्त-संक्षिप्त पारिस्थितिक प्रणाली बताया, जिसका उद्देश्य रासायनिक हस्तक्षेप को कम करना था।

वाइन उत्पादकों के लिए ये निष्कर्ष पहले की केवल DNA-आधारित सर्वेक्षणों की तुलना में किण्वन के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं का अधिक कार्यात्मक नक्शा पेश करते हैं। मेटाजीनोमिक अध्ययन यह दिखा सकते हैं कि कौन-से जीव मौजूद हैं या वे क्या करने में सक्षम हो सकते हैं, लेकिन वे निष्क्रिय कोशिकाओं और किसी दिए गए चरण पर चयापचयी रूप से सक्रिय सूक्ष्मजीवों में अंतर नहीं करते। RNA अभिव्यक्ति को रासायनिक विश्लेषण के साथ केंद्रित करके, नए काम का उद्देश्य यह दिखाना था कि सुगंध बनने के समय वास्तव में कौन-से मार्ग सक्रिय थे।

यह अंतर उन वाइनरीज़ के लिए व्यावहारिक मूल्य रख सकता है जो कम प्रयोग-त्रुटि के साथ शैली तय करना चाहती हैं। स्वतःस्फूर्त किण्वन को अक्सर जटिलता और स्थानीय सूक्ष्मजीवी आबादी को व्यक्त करने की क्षमता के लिए महत्व दिया जाता है, लेकिन इसे पूर्वानुमानित करना कठिन भी हो सकता है। नियंत्रित किण्वन आम तौर पर अधिक स्थिरता देता है, खासकर जब व्यावसायिक यीस्ट स्ट्रेन इस्तेमाल किए जाते हैं। पेपर का सुझाव है कि ये विकल्प केवल सूक्ष्मजीवी संरचना नहीं बदलते; वे सक्रिय चयापचय को ऐसे तरीकों से बदलते हैं जिन्हें स्वाद यौगिकों की विशिष्ट श्रेणियों तक ट्रेस किया जा सकता है।

लेखकों ने कहा कि उनके परिणाम इस विचार का समर्थन करते हैं कि वाइन को अंगूर-से-वाइन निरंतरता का हिस्सा माना जाना चाहिए, जिसमें दाखबारी प्रबंधन किण्वन शुरू होने से पहले ही अंगूर की शरीरक्रिया विज्ञान और सूक्ष्मजीवी पारिस्थितिकी को प्रभावित करता है। इस ढांचे में, खेती संबंधी निर्णय न केवल फल रसायन को प्रभावित कर सकते हैं बल्कि उन सक्रिय सूक्ष्मजीवी नेटवर्क्स को भी, जो बाद में तहखाने में सुगंध विकास को आकार देते हैं।

यह शोध प्राकृतिक वाइन और सतत विटीकल्चर पर बढ़ते कार्य-समूह में योगदान देता है; ये ऐसे क्षेत्र हैं जिन्होंने उपभोक्ताओं द्वारा कम इनपुट और अधिक पारदर्शी उत्पादन विधियों वाले उत्पादों की तलाश के चलते बढ़ती व्यावसायिक रुचि आकर्षित की है। यह संवेदनात्मक परिणामों को सरल संबद्धता के बजाय मापनीय जैविक तंत्रों के माध्यम से समझाने की व्यापक वैज्ञानिक कोशिश को भी दर्शाता है।

पेपर Yinting Ding, Wanni Wang, Tingting Luo, Manshun Liu, Zhengwen Zhang, Yinghui Song, Hua Wang, Hongyu Zhao and Hua Li द्वारा लिखा गया था। लेखकों ने किसी प्रतिस्पर्धी वित्तीय या व्यावसायिक हित की सूचना नहीं दी। वित्तपोषण वाइन उद्योग के सतत विकास हेतु प्रमुख तकनीकों पर एक परियोजना से आया था.