Глава 4. Брожение виноградного сусла

4.1. Микроорганизмы винограда и вина

Качество вина определяется двумя факторами: качеством винограда и комплексом применяемых технологических приемов. Эти факторы тесно связаны с вопросами микробиологии и жизнедеятельностью микроорганизмов.

Под качеством винограда понимают его химический и механический состав, а также наличие и состояние микроорганизмов.

Технологические операции, связанные с жизнедеятельностью микроорганизмов - это процесс брожения, а затем жизнедеятельность микроорганизмов при хранении виноматериалов.

В качестве полезных микроорганизмов в виноделии следует назвать некоторые виды дрожжей, а из бактерий – бактерии, вызывающие яблочно – молочное брожение. Все остальные микроорганизмы являются вредителями для виноделия.

Дрожжи

Из микроорганизмов винограда наибольшее значение имеют так называемые культурные или полезные дрожжи, которые проводят брожение сусла. Эти дрожжи по строению и биологическим особенностям относятся к грибам сахаромицетам. Все полезные дрожжи принадлежат к 2 основным видам: Sacharomices elepsoidus, которые имеют элиптическую форму, и Sacharomices oviformis, овальной яйцевидной формы. Каждый вид дрожжей включает большое количество штаммов или рас, которые мало отличаются друг от друга по внешним признакам, но значительно различаются по ценным для производства физиологическим и биологическим свойствам.

1. Сахаромицес елепсоидус – размер клеток зависит

от условий культивирования (состав питательной среды, температура), имеют длину 5 – 12 мкм, ширину 3 – 8 мкм. Эти дрожжи способны накапливать спирт до 9 – 13%.об.

2.Сахаромицес овиформис – могут накапливать спирт до 18% об., некоторые из них после завершения брожения способны образовывать на поверхности вина пленку. К этому виду относятся все виды хересных дрожжей.

Кроме полезных дрожжей в виноградном сусле содержатся большое количество так называемых диких дрожжей, продукты жизнедеятельности которых значительно сенижают качество виноматериалов.

Наиболее распространенными из диких дрожжей являются Hanseniaspora apiculatа, Pichia, Hansenula, Candida , Shizosacharomices и ряд других.

Плесени.

Плесени развиваются на поверхности винограда, винодельческой тары, на оборудовании, внутри шлангов, на стенках винохранилища. Особенно опасно развитие плесеней на поверхности винодельческой тары, так как они могут проникнуть глубоко в поры и вино при хранении в такой таре приобретает плесневой тон, избавиться от которого практически невозможно.

Из плесеней на винограде и, следовательно, в сусле чаще всего встречаются пеницилиум и мукор. Плесени, попадая в сусло, чаще всего сразу погибают, т.к. являются аэробными микроорганизмами. Особо опасна плесень мукор, которая, являясь анаэробом, может развиваться внутри сусла.

Монилия – часто поражает яблоки. В начале на поверхности образуется буро – коричневое пятно, под которым разрушается внутренняя часть яблока, а затем появляется сероватый налет.

Ботритис цинереа - может иметь двойное значение, в зависимости от условий выращивания винограда. В дождливую холодную осень виноград плохо созревает. Развиваясь на таком винограде, плесень разрушает оболочку ягоды, образует трещины, проникает внутрь ягоды. Сахаристость сока винограда снижается за счет потребления сахаров плесенью для своей жизнедеятельности и за счет вымывания осадками. На винограде развивается в этом случае «серая гниль», качество

винограда снижается. На зрелых ягодах, при умеренной влажности и при наличии теплых дней, этот гриб вызывает «благородную гниль», которая поражает кожицу с образованием микротрещин, через которые вода испаряется и сахаристость винограда увеличивается. В результате жизнедеятельности этой плесени в ягоде происходят сложные биохимические изменения. Для жизнедеятельности этот грибок потребляет органические кислоты, азотистые вещества, частично разрушает дубильные и ароматические вещества. Одновременно он образует ряд новых веществ, придающих винам своеобразные тона в букете. Образуется так же глицерин, глюконовая кислота и комплекс различных ферментов. В результате, кроме ферментных систем самого винограда, в сусле содержатся ферменты выработанные грибком:

- цитаза – осахаривает целлюлозу до декстрина, таким образом увеличивается экстрактивность сусла;

- оксидазы - под их действием окисляются красящие и дубильные вещества;

- эстераза – катализирует образование сложных эфиров;

- пектиназа – катализирует гидролиз пектиновых веществ

и другие ферменты.

Французский ученый Риберо – Гайон доказал, что в соке, полученном из винограда пораженного грибком Ботритис циниреа, присутствует антибиотик ботрицитин, задерживающий развитие культурных дрожжей. Виноград, пораженный этим грибком, используется в приготовлении токайских вин. Этот гриб иногда культивируют на винограде.

Бактерии

Широко распространены в природе. Виноградные ягоды, особенно больные являются носителями многочисленных видов бактерий. При переработке винограда все они переходят в сусло, а затем могут попасть в вино. Источником инфекции может быть также больная тара, шланги, стеклопроводы и сам воздух помещения.

Особенно большой вред наносят бактерии уксусно–кислые и молочно – кислые.

Полезными для виноделия могут считаться только отдельные виды молочно – кислых бактерий, которые расщепляют яблочную кислоту до молочной и углекислого газа. При этом уходит так называемая «зеленая кислотность», обуславливаемая высоким содержанием яблочной кислоты. Этот процесс является полезным только для высококислотных вин. В случае с нормальной или пониженной кислотностью качество вина снижается, вино становится плоским и чаще подвергается различным заболеваниям.

Уксусно- кислые бактерии. Видов и рас уксусно – кислых бактерий в природе очень много. В виноделии чаще всего встречаются 4 вида, между собой они различаются по способности к окислению органических соединений вина. Общим для всех свойством является способность окислять этиловый спирт в уксусную кислоту, при этом из 1% об. спирта вырабатывается в среднем 1 г уксусной кислоты или из 1 г спирта образуется 1,3 г уксусной кислоты.

Уксусно – кислые бактерии – аэробы, имеют вид коротких палочек с закругленными концами. Чаще всего они соединяются попарно или в виде цепочек. Соединения попарно напоминают восьмерку, а цепочки – якорную цепь. Клетки укусно – кислых бактерий имеют длину 1 – 2 мкм и толщину 0,8 – 1,2 мкм. Эти бактерии способны склеиваться, на поверхности вина образуют пленку. Когда пленка становится толстой к нижним слоям затрудняется доступ кислорода, клетки отрываются оседая на дно, где образуют медузообразную уксусную матку.

Уксусно–кислые бактерии довольно устойчивы к содержанию кислот и диоксиду серы. Некоторые виды могут выдерживать концентрацию спирта до 16% об.

Молочно – кислые бактерии могут быть в виде палочек или кокков. Размер и форма палочек несколько отличаются от УКБ. Длина палочек составляет 1,5–4 мкм, диаметр кокков 0,3-0,7 мкм. Палочки МКБ, соединяясь, образуют длинные цепочки. Палочки молочно–кислых бактерий резко отличаются по форме от уксусно–кислых. Они имеют четко прямоугольную форму с обрубленными концами. Цепочки в поле зрения выглядят в виде ломаной линии.

Молочно – кислые бактерии для жизнедеятельности потребляют сахар ( кроме бактерий яблочно-молочного брожения). В зависимости от вырабатываемых продуктов жизнедеятельности все они делятся на 2 группы:

- гомоферментативные бактерии. расщипляют сахар до молочной кислоты, практически не образуют при этом других продуктов;

- гетероферментативные молочно – кислые бактерии,

которые вырабатывают кроме молочной кислоты много различных продуктов, в том числе и углекислый газ.

Все молочно – кислые бактерии факультативные анаэробы.

Для виноделия имеют значение из гомоферментативных бактерий – лактобактериум плантарум, из гетероферментативных – лактобактериум бреве, лактобактериум бюхери, лактобактериум ферементати. Вторая группа бактерий вызывает ряд серьезных заболеваний: молочно – кислое скисание, ожирение, прогоркание вина, мышиный тон.