Drożdże przemieniające cukier w alkohol nie są jedynymi pożytecznymi mikroorganizmami biorącymi udział w powstawaniu wina. Prawie wszystkie wina czerwone oraz wiele białych po zakończeniu – lub niekiedy jeszcze w trakcie – fermentacji alkoholowej powierza się do dalszej obróbki tak zwanym bakteriom mlekowym. Drobnoustroje te sprawiają, że wino staje się łagodniejsze i pełniejsze w smaku oraz bardziej stabilne biologicznie.

Proces ten określamy jako fermentację jabłkowo-mlekową, inaczej malolaktyczną. Polega on na tym, że pod wpływem bakterii obecny w winie ostry w smaku kwas jabłkowy (C4H6O5) ulega rozkładowi na znacznie łagodniejszy kwas mlekowy (C3H6O3) i dwutlenek węgla (CO2). Fermentacja jabłkowo-mlekowa jest zabiegiem rutynowo stosowanym przy produkcji niemal wszystkich win czerwonych, natomiast w przypadku win białych nie jest to już tak oczywiste. Kwas jabłkowy, jaki występuje praktycznie we wszystkich owocach, a który w najbardziej klasycznej postaci znamy ze smaku zielonego jabłka w dużej mierze odpowiada za świeży, owocowy charakter wielu win białych. Natomiast kwas mlekowy spotykany w jogurcie, twarożku, kiszonej kapuście, zakwasie chlebowym i w szeregu innych produktów spożywczych nie nadaje już winu takiej żywej świeżości. Dlatego w wielu przypadkach wina białe wręcz chroni się przed fermentacją jabłkowo-mlekową siarkując je bezpośrednio po ustaniu fermentacji alkoholowej i przechowując w odpowiednio niskiej temperaturze.

Na dziko i pod kontrolą

Za proces fermentacji jabłkowo-mlekowej odpowiada wiele szczepów bakterii, określanych wspólnie jako bakterie kwasu mlekowego, a potocznie – choć niezbyt ściśle – bakterie mlekowe. Drobnoustroje te występują powszechnie w atmosferze i to one odpowiadają za to, że mleko po kilku dniach kwaśnieje, a wiele innych wiktuałów ulega zepsuciu. Najważniejsze z nich i najbardziej pożądane przy produkcji wina są bakterie z rodzaju Oenococcus oeni (dawniej zwane Leuconostoc), w dzikich populacjach występują także bakterie z rodzaju Lactobacillus (te są najmniej ważne gdyż giną już przy stężeniu około 6 procent alkoholu) oraz szczepy z rodzaju Pediococcus. Oprócz kwasu jabłkowego bakterie te rozkładają także niektóre inne kwasy organiczne (np. kwas cytrynowy) a także cukry i niektóre związki aromatyczne, w wyniku czego powstają związki chemiczne nie zawsze w winie pożądane.

Z owych “produktów ubocznych” fermentacji jabłkowo-mlekowej najważniejszy jest diacetyl (2,3-butandion), który w niewielkich stężeniach odpowiadają za przyjemne nuty orzechów, karmelu i maślanych ciasteczek, natomiast w większych ilościach (powyżej 1 mg/l) dają tony zjełczałego masła. Inne, to aminy biogeniczne – w tym histamina – które mogą być szkodliwe dla wątroby i powodować mniejszą tolerancję na wino, kwas octowy, D-laktat (sól kwasu mlekowego), glikol butylenowy (2,3-butandiol) oraz acetoina (3-hydroksy 2-butanon) występująca w serach pleśniowych. Pod wpływem dzikich bakterii fermentacja jabłkowo-mlekowa zwykle rozpoczyna się samoczynnie pod koniec fermentacji alkoholowej gdy zawartość cukru w młodym winie spadnie poniżej 4 gramów na litr. Do tego wymagana jest jednak temperatura na poziomie 22–24 stopni Celsjusza i niewielka zawartość wolnego dwutlenku siarki (poniżej 10 mg/l). Rozwojowi bakterii sprzyja także nasycenie wina po fermentacji dwutlenkiem węgla oraz obecność martwych komórek drożdży (tzw. drobny osad).

Jednak taka spontaniczna fermentacja może okazać się niebezpieczna, zwłaszcza jeśli proces ten zostanie zdominowany przez szczepy bakterii z rodzaju Pediococcus, które wytwarzają duże ilości wspomnianych wyżej, niepożądanych produktów ubocznych. Wino może wówczas przybierać nieprzyjemne tony zepsutego masła, sera pleśniowego i kiszonej kapusty. Aby do tego nie dopuścić stosuje się specjalne preparaty zawierające wyselekcjonowane szczepy bakterii z rodzaju Oenococcus, które dodaje się do wina w celu wywołania fermentacji jabłkowo-mlekowej najczęściej jeszcze podczas trwania fermentacji alkoholowej. Szczepy te produkują znacznie mniej diacetylu (do 0,2 mg/l, podczas gdy Pediococcus do 4 mg/l), a także innych produktów ubocznych, co zmniejsza ryzyko wystąpienia w winie niepożądanych, nabiałowo-kompostowych aromatów. Fermentacja jabłkowo-mlekowa trwa zwykle około 4 tygodnie i odbywa się najczęściej w tych samych zbiornikach, w których wino przechodziło fermentację alkoholową.

W czerwonym i białym

Najbardziej widocznym efektem fermentacji jabłkowo-mlekowej jest zmniejszenie ogólnej kwasowości wina, gdyż przy rozkładzie kwasu jabłkowego zaledwie 60 procent wagowych tego związku przechodzi w łagodny kwas jabłkowy, a około 40 procent zamienia się w dwutlenek węgla, co powoduje to wyraźną zmianę smaku wina. Stąd proces ten czasem określa się jako “odkwaszanie biologiczne”. Zabieg ten poprawia także stabilność biologiczną wina, gdyż kwas mlekowy jest znacznie bardziej stabilny, niż kwas jabłkowy. Przy tym bakterie rozkładają także resztki cukru pozostałego po fermentacji oraz aldehydy powodujące wiązanie dwutlenku siarki, co sprawia, że wino jest lepiej chronione przed szkodliwymi mikroorganizmami. Jednak w przypadku win o niskiej kwasowości i wysokim odczynie pH (powyżej 3,6) rozkład części kwasów może przyczynić się do rozwoju tych drobnoustrojów i w takim przypadku lepiej jest nie dopuścić do fermentacji jabłkowo-mlekowej.

Fermentacja jabłkowo-mlekowa powoduje także duże zmiany w aromacie wina i to budzi może największe kontrowersje wśród winiarzy co do stosowania tego zabiegu. Pod wpływem bakterii mlekowych ulegają bowiem rozkładowi niektóre związki aromatyczne odpowiedzialne za świeże, owocowe aromaty wina (głównie estry), w ich miejsce natomiast pojawiają się wyraźne nuty spożywcze (jogurt, zrumienione masło, grzanka, nugat). Wszystkie te zmiany te są z reguły korzystne dla win czerwonych, które stają się łagodniejsze i pełniejsze w smaku, a ich aromat staje się bardziej złożony. Dlatego wina te niemal rutynowo przechodzą fermentację jabłkowo-mlekową, nawet jeśli dzieje się to kosztem znacznego obniżenia ogólnej kwasowości (równoważą to w pewnym stopniu garbniki, których wina białe są pozbawione) lub wiąże się z koniecznością sztucznego dokwaszania dodatkiem kwasu winowego. Czasami tylko w winach typu “nouveau” pozostawia się nieco kwasu jabłkowego aby podkreślić ich świeży, owocowy aromat (lub też rezygnuje się z fermentacji jabłkowo-mlekowej z powodu... braku czasu). Natomiast przy produkcji białego wina o zastosowaniu fermentacji jabłkowo-mlekowej decydują takie czynniki, jak kwasowość i odczyn pH moszczu, a także styl i charakter przyszłego wina.

Wina o niskiej naturalnej kwasowości z reguły tego zabiegu nie przechodzą. Ze względu bowiem na brak garbników kwasy odgrywają znacznie ważniejszą rolę w budowaniu struktury i równowagi białego wina, niż w przypadku wina czerwonego, a nadmierna redukcja kwasowości może tu sprawić, że wino stanie się “płaskie” i mało wyraziste. Także efekt sztucznego dokwaszania trudniej jest ukryć w winie białym, niż czerwonym. Fermentacji jabłkowo-mlekowej unika się przede wszystkim w przypadku win słodkich, lekkich i świeżych białych win do bieżącej konsumpcji a także win z aromatycznych odmian, jak traminer, riesling, czy muszkat. Zabieg ten stosuje się jednak dość powszechnie w przypadku ekstraktywnych win białych przeznaczonych do dojrzewania w nowej beczce, szczególnie z odmian o neutralnym aromacie, jak chardonnay, czy pinot gris. Wina takie często przechodzą fermentację jabłkowo-mlekową w nowych beczkach barrique i następnie leżakują nad osadem drożdży (sur lie).