Multi-ratio co-inoculation of Lactiplantibacillus plantarum and Oenococcus oeni with Saccharomyces cerevisiae reveals an optimal blend for enhancing aroma complexity and sensory preference of Cabernet Gernischt wine
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि *Saccharomyces cerevisiae* को *Lactiplantibacillus plantarum* और *Oenococcus oeni* के 1:1 अनुपात में सह-इनोक्युलेट करने से किण्वन को तेज करके, फलदार और फूलों जैसी सुगंध को बढ़ाकर और एकल-स्ट्रेन या अन्य मिश्रित-अनुपात उपचारों की तुलना में बेहतर संवेदी प्राथमिकता प्राप्त करके कैबरनेट गेर्निश्ट वाइन की गुणवत्ता अनुकूलित होती है।
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वाइन बनाने की दुनिया की कल्पना एक हलचल भरी, उच्च-दांव वाली रसोई के रूप में करें जहाँ एक मास्टर शेफ एक आदर्श केक बनाने की कोशिश कर रहा है। इस रसोई में, मुख्य शेफ एक यीस्ट है जिसे Saccharomyces cerevisiae कहा जाता है, जो अंगूर के रस को अल्कोहल में बदल देता है। लेकिन इस केक को वास्तव में खास बनाने के लिए, शेफ को एक विशिष्ट, पेचीदा सामग्री को संभालने के लिए एक 'सू-शेफ' (sous-chef) की आवश्यकता होती है: मैलिक एसिड (वह खट्टापन जो हरे सेबों में पाया जाता है)। इस सू-शेफ की नौकरी आमतौर पर लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया (LAB) द्वारा की जाती है। लंबे समय तक, वाइनमेकर्स को लगता था कि आप या तो एक समय में केवल एक ही प्रकार के सू-शेफ को काम पर रख सकते हैं, या उन्हें एक के बाद एक काम पर रख सकते हैं। लेकिन क्या होगा अगर आप एक ही समय में काम करने के लिए दो अलग-अलग प्रकार के सू-शेफों को काम पर रखें? क्या वे आपस में बहस करके केक खराब कर देंगे, या वे एक शानदार स्वाद विस्फोट पैदा करने के लिए एक साथ नृत्य करेंगे? यह प्रश्न एक नए अध्ययन के केंद्र में है जो यह पता लगा रहा है कि विभिन्न बैक्टीरिया की टीमों को मिलाने से वाइन की गंध और स्वाद कैसे बदल जाता है, विशेष रूप से 'कैबरनेट गेर्निशट' (Cabernet Gernischt) नामक किस्म में। शोधकर्ता यह देखना चाहते थे कि क्या वे "गोल्डिलॉक्स" अनुपात (Goldilocks ratio) पा सकते हैं—बैक्टीरिया का एक ऐसा सटीक मिश्रण जो वाइन को घास या जड़ी-बूटियों के बजाय फल और फूलों जैसी खुशबू दे सके।
वैज्ञानिकों ने कैबरनेट गेर्निशट अंगूरों का उपयोग करके 5-लीटर के स्टील टैंकों में एक छोटा, नियंत्रित किण्वन (fermentation) उत्सव आयोजित किया। उन्होंने मुख्य यीस्ट शेफ, Saccharomyces cerevisiae को पार्टी शुरू करने के लिए आमंत्रित किया। फिर, उन्होंने दो अलग-अलग बैक्टीरिया सू-शेफ पेश किए: Oenococcus oeni (आइए इसे "O" कहें) और Lactiplantibacillus plantarum (आइए इसे "L" कहें)। उन्होंने पांच अलग-अलग अतिथि सूचियाँ आजमाईं: एक जिसमें केवल "O" था, एक जिसमें केवल "L" था, और तीन मिश्रित पार्टियाँ जहाँ उन्होंने "O" और "L" का अनुपात बदला (1:1, 1:4, और 4:1)। उन्होंने किण्वन पर बाज की तरह नज़र रखी, यह ट्रैक करते हुए कि चीनी कितनी तेज़ी से गायब हुई, बैक्टीरिया ने कैसे लड़ाई की या सहयोग किया, और नई सुगंधें कैसे बनीं।
परिणाम थोड़े आश्चर्यजनक थे। भले ही उन्होंने "O" बैक्टीरिया के साथ एक पार्टी शुरू की थी, लेकिन "L" ही असली बॉस निकला। चाहे शुरुआती अनुपात कुछ भी हो, L. plantarum (यानी "L" टीम) तेजी से बढ़ा और सूक्ष्मजीव समुदाय (microbial community) पर कब्जा कर लिया, जिससे अन्य बैक्टीरिया हाशिए पर चले गए। इस "L" के प्रभुत्व ने किण्वन को "O" के अकेले होने की तुलना में अधिक तेज़ी से पूरा करने में मदद की। लेकिन असली जादू सुगंध में हुआ। शोधकर्ताओं ने एक सुपर-संवेदनशील नाक (एक मशीन जिसे HS-SPME-GC×GC-TOF-MS कहा जाता है) का उपयोग करके 85 अलग-अलग वाष्पशील यौगिकों (volatile compounds) को सूंघने की कोशिश की—वे रसायन जो वाइन की सुगंध देते हैं।
उन्होंने पाया कि प्रत्येक बैक्टीरियल मिश्रण एक अनूठा "सुगंध पदचिह्न" (scent fingerprint) बनाता है। एकल "O" समूह से जले हुए चीनी और मक्खन जैसी गंध आती थी। एकल "L" समूह फलों के एस्टर और पाइन (pine) की नोट्स से भारी था। लेकिन मिश्रित समूह? वे सबसे दिलचस्प थे। 1:1 का मिश्रण (O1L1) स्पष्ट विजेता था। इसने एक संतुलित, जटिल सुगंध प्रोफ़ाइल बनाई जो फूलों और फलों के नोट्स से भरपूर थी और साथ ही उन "हरे" और "हर्बल" गंधों को सफलतापूर्वक दबा दिया जो कभी-कभी वाइन को घास काटने वाली मशीन जैसा बना देते हैं। वास्तव में, 1:1 मिश्रण में एकल-स्ट्र्रेन समूहों की तुलना में 1.25 गुना अधिक एथिल ब्यूटिरेट (स्ट्रॉबेरी/केले की गंध) और 1.6 गुना अधिक एथिल हेक्सानोएट (सेब/केले की गंध) था।
जब प्रशिक्षित मानव परीक्षकों के पैनल ने वास्तव में वाइन का स्वाद चखा, तो वे मशीन के साथ सहमत थे। O1L1 वाइन को समग्र पसंद के लिए उच्चतम रेटिंग दी गई, जिसमें जजों ने इसके समृद्ध काले और लाल फलों के नोट्स और फूलों के संकेतों को सराहा। वैज्ञानिकों ने एक गणितीय मॉडल का उपयोग यह साबित करने के लिए किया कि उनके द्वारा मापे गए सुगंध यौगिक कैसे मनुष्यों द्वारा दी गई रेटिंग की भविष्यवाणी कर सकते हैं, और 1:1 मिश्रण में सबसे कम "त्रुटि" (error) थी, जिसका अर्थ है कि यह सबसे अधिक संतुलित था।
तो, निष्कर्ष क्या है? यह शोध पत्र सुझाव देता है कि यदि आप अधिक जटिल, फल और फूलों वाली व्यक्तित्व वाली वाइन बनाना चाहते हैं, तो आपको केवल एक बैक्टीरिया चुनकर उम्मीद नहीं करनी चाहिए। इसके बजाय, आपको किण्वन की शुरुआत में ही Oenococcus oeni और Lactiplantibacillus plantarum को 1:1 के अनुपात में मिलाना चाहिए। भले ही "L" बैक्टीरिया अंततः पार्टी पर कब्जा कर लेता है, लेकिन वह प्रारंभिक समान साझेदारी एक मेटाबॉलिक नृत्य को शुरू करने में मदद करती है जो सबसे स्वादिष्ट सुगंध पैदा करती है। यह हमें याद दिलाता है कि सूक्ष्मजीवों की दुनिया में, कभी-कभी सबसे अच्छे परिणाम एक टीम वर्क से आते हैं, भले ही अंत में एक साथी अधिकांश काम करता रहे।
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