Микробиологические основы виноделия

В основе виноделия лежит процесс спиртового брожения, осуществляемого дрожжами. Дрожжи составляют обширную группу микроскопических одноклеточных грибов, широко распространенных в природе. Они обитают в филлосфере и ризосфере растений, в почве, морской и пресной воде, в желудочно-кишечном тракте, на поверхности кожи животных и человека. Особенно богаты дрожжами сладкие плоды и ягоды, поскольку простые сахара являются основным источником углерода для дрожжей. С опавшими плодами и листьями дрожжи попадают в почву — наибольшая их численность и разнообразие наблюдаются в почве в осенние месяцы. Зимой их число убывает, так как условия становятся неблагоприятными, при этом происходит естественный отбор и выживают лишь самые сильные расы. Поэтому почва виноградников, взятая весной, является наилучшим материалом для выделения чистых культур местных рас дрожжей. Весной дрожжи выносятся на поверхность зимующими в почве насекомыми и попадают на медоносные цветы, где начинается их размножение. С цветов дрожжи попадают на плоды. Большую роль в распространении дрожжей играют насекомые — пчелы, шмели, осы и особенно дрозофилы (уксусные мушки), которые обладают исключительно развитым обонянием и сразу же появляются там, где начинается брожение. Из пищеварительного канала дрозофилы выделяют свыше 30 различных родов и видов дрожжей. Значительное количество дрожжевых клеток присутствует на стенах винных подвалов, винодельческих помещений, аппаратуре и оборудовании.

В филлосфере винограда распространены разнообразные эпифит- ные микроорганизмы: дрожжи, бактерии, грибы. Дрожжи, как правило, занимают доминирующее положение. На поверхности ягод винограда в различных частях света выявлены в основном одни и те же виды дрожжей. На незрелых ягодах наиболее часто встречаются представители родов Candida и Rhodotorula. В период зрелости винограда появляются дрожжи родов Saccharomyces и Hanseniaspora.

При изготовлении вина предназначенный для переработки виноград подвергают дроблению и прессованию. Раздавленные ягоды винограда, т.е. смесь сока, мякоти, кожицы и семян, носят в виноделии название мезги. При отжиме или прессовании мезги из нее вытекает сок — сусло. Для производства белых вин сусло быстро отделяют от мезги. Такая технология называется переработкой «по белому способу». При приготовлении красных вин сусло настаивают на мезге (иногда при нагревании), проводят брожение сусла на мезге или применяют другие приемы для более полной экстракции из кожицы винограда ароматических, дубильных и красящих веществ, служащих основой для дальнейшего развития в винах высоких положительных качеств. При приготовлении некоторых сортов вин виноград перед брожением не давят, и переход сахара в спирт осуществляется внутри ягод.

При переработке винограда в сусло с поверхности ягод, гребней и винодельческого оборудования попадают различные микроорганизмы — бактерии, дрожжи, микроскопические грибы и водоросли, простейшие. Под действием физико-химических условий окружающей среды происходит биологический отбор. Высокая активная кислотность виноградного сока (pH 2,7—3,8), наличие этанола, повышенная концентрация сахара и другие факторы создают неблагоприятные условия для жизнедеятельности бактерий, и поэтому за период спиртового брожения естественная бактериальная популяция виноградного сусла уменьшается с 104 до 102 КОЕ/мл. В конце брожения преобладают в основном гетероферментативные молочнокислые бактерии Leuconostoc oenos. В этот период продукты автолиза дрожжей начинают действовать как факторы роста молочнокислых бактерий, их количество может резко возрастать, а за спиртовым брожением часто следует яблочно-молочнокислое брожение сусла, которое продолжается несколько суток. В начальной стадии брожения аэробные микроорганизмы, в том числе микромицеты, простейшие, аэробные бактерии и водоросли, используют запас молекулярного кислорода в сусле и вследствие создавшегося анаэробиоза погибают. В результате естественного отбора остаются дрожжи.

В процессе спиртового брожения наблюдается закономерная смена видов дрожжей. Наибольшее участие в спиртовом брожении виноградного сусла принимает Saccharomyces cerevisiae, однако на первой стадии и в середине процесса ферментации значительная роль принадлежит другим видам. Так, в начале брожения, когда концентрация спирта в сусле не превышает 4%, развиваются Hanseniaspora uvarum (Kloeckera apiculata) (рис. 9.2), Candida

Дрожжи, участвующие в спиртовом брожении (по Ну делю)

Рис. 9.2. Дрожжи, участвующие в спиртовом брожении (по Ну делю)

а — Hanseniaspora uvarum-, бPichia anomaia вSaccharomyces cerevisiae; г — Saccharomyces bayanus (увел. 2000 x) colliculosa, Candida stellata, Metschnikowia pulcherrima, Pichia anomala (Hansenula anomala). Содержание этих видов дрожжей возрастает с 104—105 КОЕ/мл в свежеотжатом виноградном соке до 106—108 КОЕ/мл в конечной популяции. Затем среду осваивают дрожжи рода Saccharomyces — S.cerevisiae (S.vini) и S.bayanus (S.oviformis). Такая смена видов обусловлена различной способностью дрожжей образовывать спирт и чувствительностью к нему. Дрожжи, завершающие процесс брожения, обладают наибольшей спиртоустойчивостью.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >