Дрожжи в виноделии

Процесс брожения Пино нуар. По мере того, как дрожжи потребляют сахар в сусле, они выделяют спирт и углекислый газ (здесь показаны как вспенивающиеся пузырьки) в качестве побочных продуктов.

Роль дрожжей в виноделии - важнейший элемент, отличающий вино от виноградного сока . В отсутствии кислорода , дрожжи преобразует сахар винного винограда в спирт и двуокись углерода в процессе ферментации . ^[1] Чем больше сахара в винограде , тем выше потенциальный уровень алкоголя в вине, если дрожжам позволяют провести ферментацию до сухого состояния . ^[2] Иногда виноделы прекращают брожение раньше, чтобы оставить немного остаточного сахара.и сладость в вине, например, в десертных винах . Это может быть достигнуто за счетом падения температуры ферментации до точки , где дрожжи являются неактивными, стерильной фильтрацией вина , чтобы удалить дрожжи или обогащение с бренди или нейтральными духами , чтобы убить дрожжевые клетки. Если брожение было непреднамеренно остановлено, например, когда дрожжи исчерпали доступные питательные вещества, а вино еще не достигло сухости, это считается остановившимся брожением . ^[3]

Наиболее распространенными дрожжами, связанными с виноделием, являются Saccharomyces cerevisiae , пользующиеся успехом благодаря его предсказуемой и энергичной способности к брожению, толерантности к относительно высоким уровням алкоголя и диоксида серы, а также его способности расти при нормальном pH вина от 2,8 до 4. Несмотря на это Широко распространенное использование S. cerevisiae, которое часто включает преднамеренную инокуляцию из культивируемых культур , редко является единственным видом дрожжей, участвующих в ферментации. Виноград, привезенный после сбора урожая , обычно изобилует различными "дикими дрожжами" из родов Kloeckera и Candida. . Эти дрожжи часто начинают процесс брожения почти сразу после сбора винограда, когда гроздья в ящиках для сбора урожая начинают раздавливать виноград, высвобождая богатое сахаром сусло. ^[4] Хотя добавление диоксида серы (часто добавляемого в дробилке) может ограничить некоторые из активности диких дрожжей, эти дрожжи обычно вымирают, когда уровень алкоголя достигает примерно 15% из-за токсичности алкоголя для физиологии дрожжевых клеток, в то время как преобладают более устойчивые к алкоголю виды Saccharomyces . Помимо S. cerevisiae , Saccharomyces bayanus является разновидностью дрожжей, которые могут переносить уровень алкоголя 17–20% и часто используются в производстве крепленых вин, таких какпортвейны и сорта, такие как Зинфандель и Сира, собранные с высоким содержанием сахара по шкале Брикса . Другими распространенными дрожжами, используемыми в производстве вина, являются Brettanomyces , присутствие которых в вине может рассматриваться различными виноделами как недостаток вина или в ограниченных количествах как добавленная нота сложности. ^[5]

История [ править ]

На протяжении большей части истории вина виноделы не знали механизма, который каким-то образом превращал сладкий виноградный сок в алкогольное вино. Они могли наблюдать процесс брожения, который часто описывался как «кипение», «бурление» или «беспокойство» вина из-за выделения углекислого газа, который придавал вину пенистый, пузырящийся вид. Эта история сохранилась в этимологии самого слова «дрожжи», которое по сути означает «кипятить». ^{[3] [6]}

В середине 19 века французское правительство поручило французскому ученому Луи Пастеру изучить причину порчи некоторых вин. Его работа, которая позже привела к тому, что Пастер стал считаться одним из «отцов микробиологии », раскрыла связь между микроскопическими дрожжевыми клетками и процессом ферментации. Именно Пастер обнаружил, что дрожжи превращают сахара в сусле в спирт и углекислый газ, хотя точные механизмы того, как дрожжи будут выполнять эту задачу, не были обнаружены до 20-го века с помощью пути Эмбдена-Мейерхофа-Парнаса . ^[7]

Вид дрожжей, широко известный как Saccharomyces cerevisiae, был впервые идентифицирован в тексте по энологии конца 19 века как Saccharomyces ellipsoideus из-за эллиптической (в отличие от круглой) формы клеток. На протяжении всего 20 - го века, более 700 различных штаммов из Saccharomyces CEREVISIAE были идентифицированы. Различия между подавляющим большинством этих сортов в основном незначительны, хотя отдельные виноделы будут отдавать предпочтение конкретным сортам при создании определенных вин или работе с определенными сортами винограда . Некоторые из этих различий включают в себя «энергию» или скорость ферментации, температурную устойчивость, производство летучей серы.соединения (например, сероводород ) и другие соединения, которые могут влиять на аромат вина. ^[3]

Роль в виноделии [ править ]

Основная роль дрожжей - преобразовывать сахар (а именно глюкозу ) в виноградном сусле в спирт. Дрожжи достигают этого, используя глюкозу посредством ряда метаболических путей, которые в присутствии кислорода производят не только большое количество энергии для клетки, но также и множество различных промежуточных продуктов, необходимых клетке для функционирования. В отсутствие кислорода ( а иногда даже в присутствии кислорода ^[8] ) клетка будет продолжать некоторые метаболические функции (например, гликолиз ), но будет полагаться на другие пути, такие как восстановление ацетальдегида в этанол (ферментация) для «перезарядки». " коферментынеобходимо для поддержания метаболизма. Именно в процессе ферментации дрожжевые клетки выделяют этанол в качестве побочного продукта. В конце концов, если дрожжевые клетки здоровы и ферментация длится до завершения, весь сбраживаемый сахар будет израсходован дрожжами, и только неферментируемая пентоза оставит незначительное количество остаточного сахара. ^[4]

Другие соединения в вине, производимые дрожжами [ править ]

Хотя производство алкоголя является наиболее заметным побочным продуктом метаболизма дрожжей с точки зрения виноделия, существует ряд других продуктов, производимых дрожжами, которые также могут повлиять на получаемое вино. Это включает глицерин, который вырабатывается, когда промежуточный продукт цикла гликолиза ( дигидроксиацетон ) восстанавливается для «перезарядки» фермента НАДН, необходимого для продолжения других метаболических процессов. ^[4] Обычно это происходит на ранних этапах процесса ферментации, прежде чем механизмы восстановления ацетальдегида в этанол для перезарядки НАДН станут основным средством поддержания окислительно-восстановительного баланса клетки . Поскольку глицерин способствует увеличению телаи слегка сладковатый вкус без повышения уровня алкоголя в вине, некоторые виноделы намеренно стараются создать условия, которые способствовали бы производству глицерина в вине. Это включает выбор штаммов дрожжей, которые способствуют производству глицерина (или возможность ферментации некоторых диких дрожжей, таких как Kloeckera и Metschnikowia ), повышенное воздействие кислорода и аэрацию, а также ферментацию при более высоких температурах. ^[8] Производство глицерина также приветствуется, если большая часть доступного ацетальдегида становится недоступной из-за связывания с молекулами бисульфита в вине, но это потребует добавления значительного количества диоксида серы (далеко за пределами установленных законом ограничений.), чтобы продлить выработку глицерина за пределами этих очень зарождающихся стадий ферментации. ^[9]

Другие побочные продукты дрожжей включают: ^{[3] [9]}

• Метанол  - Вызванный деметилирования из пектинов в сусле ферментов дрожжей. Чаще встречается в красных винах, чем в белых, но только в очень небольших количествах от 20 до 200 мг / л.
• Сивушные масла  - образуются при разложении аминокислот дрожжами. Это включает 2,3-бутандиол, который образуется из потребляющего дрожжи диацетила , соединения, которое придает Шардоне и другим винам « маслянистый » аромат, сводя его сначала к ацетоину, а затем к 2,3-бутандиолу с более нейтральным запахом. Многие пивовары и виноделы, у которых вино слишком «маслянистое», часто «закладывают» свежие дрожжевые культуры в резервуар для прекращения брожения, чтобы дрожжи поглотили диацетил и уменьшили аромат. ^[10]
• Янтарная кислота  - как и глицерин, она часто образуется на ранних этапах ферментации. Обычно содержится в концентрациях 500–1200 мг / л, это второстепенная кислота в общей кислотности вина .
• Уксусная кислота  - считается основным компонентом летучей кислотности, которая может сделать вкус вина несбалансированным и чрезмерно кислым. Хотя уксусная кислота является основной летучей кислотой, вырабатываемой дрожжами, следовые количества масляной , муравьиной и пропионовой кислот также могут образовываться в зависимости от штамма дрожжей. В большинстве стран действуют законы о виноделии, устанавливающие допустимый предел летучей кислотности, обычно выражаемой в уксусной кислоте, на уровне 1200–2000 мг / л. Уксусная кислота также может приводить к развитию этилацетата винного дефекта , который характеризуется запахом «жидкости для снятия лака». Однако небольшие количества уксусной кислоты на самом деле полезны для дрожжей, поскольку они используют их для синтеза липидов в клеточной мембране. ^[3]

• Ацетальдегид.  Хотя большая часть производимого ацетальдегида восстанавливается до этанола или связывается диоксидом серы, в вине могут оставаться концентрации от 50 до 100 мг / л. В флор дрожжевых штаммов , которые производят испанское вино херес будет производить большее количество , которое способствует характеризуется «альдегидные» ароматы хереса. В присутствии кислорода дрожжи могут преобразовывать часть этанола в вине обратно в ацетальдегид, создавая окисленные ароматы. ^[3]
• Сероводород  - часто вырабатывается дрожжами во время брожения из-за дефицита азота в сусле. Это может быть достигнуто путем уменьшения количества сульфатов или сульфитов, содержащихся в сусле, или путем разложения мертвых дрожжевых клеток другими дрожжами, которые высвобождают серосодержащие аминокислоты, которые затем расщепляются дрожжами. Последнее часто случается с винами, которые находятся в контакте с осадком в течение длительного времени между переливками . В присутствии спирта сероводород может реагировать с этанолом с образованием этилмеркаптанов и дисульфидов, которые способствуют возникновению неприятных запахов и дефектов вина. Некоторые коммерческие штаммы дрожжей, такие как Montrachet 522Известно, что они производят более высокий уровень сероводорода, чем другие штаммы, особенно если сусло имеет дефицит питательных веществ. ^[1]
• Пировиноградная кислота.  Наряду с ацетальдегидом это соединение может реагировать с антоцианами, извлеченными при контакте с кожурой винограда, чтобы создать более стабильный цветной пигмент ( пираноантоцианин ), который может улучшить цвет некоторых красных вин. ^[3]
• Различные сложные эфиры , кетоны , лактоны , фенолы и ацетали . ^[2]

Лис [ править ]

Когда дрожжевые клетки умирают, они опускаются на дно бродильного сосуда, где они соединяются с нерастворимыми тартратами , виноградными косточками, кожурой и фрагментами мякоти с образованием осадка . Во время брожения первое значительное переливание, которое удаляет основную часть мертвых дрожжевых клеток, часто называют грубым осадком, в отличие от менее грубого мелкого осадка, который образуется по мере того, как вино продолжает оседать и выдерживаться. В то время, когда вино находится в контакте с осадком, ряд изменений может повлиять на вино из-за как автолиза (или самометаболизма) мертвых дрожжевых клеток, так и восстановительногоусловия, которые могут развиться, если осадок не взбивать и не перемешивать (процесс, который французы называют батоннажем ). Продолжительность времени, которое вино тратит на осадок (так называемый « сюр-ли» ), будет зависеть от стиля виноделия и типа вина. ^[11]

Процесс оставления вина для контакта с осадком имеет долгую историю виноделия, он был известен древним римлянам и описан Катоном Старшим во 2 веке до нашей эры. Сегодня эта практика широко ассоциируется с любыми красными винами бочкового брожения , мюскаде , игристым вином, шампанским, а также Шардоне, производимым во многих винодельческих регионах по всему миру. Обычно, когда вина остаются в контакте с осадком, их регулярно перемешивают, чтобы высвободить маннопротеины , полисахариды.и другие соединения, которые присутствовали в стенках и мембранах дрожжевых клеток. Это перемешивание также помогает избежать образования восстанавливающих соединений серы, таких как меркаптаны и сероводород, которые могут появиться, если слой осадка имеет толщину более 10 см (4 дюйма) и не нарушается в течение более недели. ^[11]

Большинство преимуществ, связанных с контактом с осадком, связано с влиянием на вино маннопротеинов, высвобождаемых во время автолиза дрожжевых клеток. Состоящие в основном из маннозы и белков с некоторым количеством глюкозы, маннопротеины часто связаны в клеточной стенке дрожжей с помощью гидрофобных ароматических соединений, которые улетучиваются по мере разрушения клеточной стенки. Мало того, что освобождение маннопротеинов придает сенсорные изменения в вине , но они могут способствовать тартрату и стабильности белка , помогает улучшить тело и консистенцию вина, а также уменьшить ощущение горечи и терпкость из дубильных веществ. ^[4]

Вторичное брожение [ править ]

Производство шампанского и многих игристых вин требует, чтобы в бутылке происходила вторая ферментация для получения необходимой для данного стиля карбонизации . Небольшое количество сахаросодержащей жидкости добавляется в отдельные бутылки, и дрожжам позволяют преобразовать это в большее количество спирта и углекислого газа . Затем осадок сбрасывается в горлышко бутылки, замораживается и удаляется под давлением газированного вина.

Типы дрожжей, используемых в виноделии [ править ]

Таксономия дрожжей включает классификацию видов дрожжей в зависимости от наличия или отсутствия половой фазы . Поэтому некоторые винодельческие дрожжи классифицируются по их бесполому анаморфу (или «несовершенной» форме), в то время как другие могут быть классифицированы по их половому телеоморфу (или «идеальной» форме). Распространенным примером этого является Brettanomyces (или «Brett»), который обычно упоминается в текстах о вине и виноградарстве в рамках своей асексуальной классификации, хотя некоторые научные и винодельческие тексты могут описывать определенные виды (такие как Dekkera bruxellensis ) в рамках его спорулирующей половой классификации Dekkera . ^[4] Если не указано иное, эта статья обычно относится к бесполой форме винных дрожжей.

Наиболее распространенными дрожжами, которые обычно связаны с виноделием, являются Saccharomyces cerevisiae, которые также используются в хлебопечении и пивоварении . Другие виды дрожжей, которые могут быть задействованы в виноделии (либо с пользой, либо как причина потенциальных дефектов вина ), включают: ^{[3] [4]}

• Brettanomyces (Телеоморф Деккера )
• Кандида (Teleomorphs для различных видов из нескольких родоввключая Pichia , Metschnikowia , Issatchenkia , Torulaspora и Kluyveromyces )
• Kloeckera ( Teleomorph Hanseniaspora ), обычно наиболее распространенные «дикие дрожжи», встречающиеся на виноградниках. Некоторые виды известны как « дрожжи-убийцы », которые производят ингибирующие уровни этилацетата и уксусной кислоты, которые могут убить чувствительные штаммы Saccharomyces cerevisiae ^[5]
• Сахаромикоды
• Schizosaccharomyces , единственные винные дрожжи, которые размножаются путем деления, тогда как большинство винных дрожжей размножаются почкованием . ^[4]
• Zygosaccharomyces , очень устойчивы к алкоголю и могут расти в винах до 18% об. / Об. Кроме того, эти дрожжи могут выжить при чрезвычайно высоком уровне сахара (до 60% по весу или 60 Brix ) и очень устойчивы к диоксиду серы. ^[4]
• Aureobasidium , особенно разновидности «черных дрожжей» Aureobasidium pullulans, обнаруженные во влажных подвалах, которые могут загрязнять выдержанное вино в бочках. ^[4]

Сахаромицеты [ править ]

Дрожжи рода Saccharomyces (сахарная плесень) используются в виноделии (как для винограда, так и для других фруктовых вин, а также используются в пивоварении и выпечке хлеба) из-за в целом надежных и положительных свойств, которые они могут придать вину. Эти дрожжи обычно легко сбраживают глюкозу , сахарозу и раффинозу и метаболизируют глюкозу, сахарозу, раффинозу, мальтозу и этанол . Однако Saccharomyces не может сбраживать или использовать пентозы (такие как арабиноза ), которые обычно в небольших количествах присутствуют в винах в виде остаточных сахаров. ^[4]

Помимо Saccharomyces cerevisiae , другие виды в пределах рода Saccharomyces , связанные с виноделием, включают: ^{[1] [3] [4]}

• Saccharomyces bayanus
• Saccharomyces beticus
• Saccharomyces fermentati
• Saccharomyces paradoxus
• Saccharomyces pastorianus
• Saccharomyces uvarum

Влияние различных штаммов на ферментацию [ править ]

В 1996 году Saccharomyces cerevisiae был первым одноклеточным эукариотическим организмом, весь геном которого был секвенирован . Это секвенирование позволило подтвердить почти столетие работы по микологии и виноградарей в идентификации различных штаммов из Saccharomyces CEREVISIAE , которые используются в пиво , хлеб и виноделии . Сегодня идентифицировано несколько сотен различных штаммов S. cerevisiae . ^[3]Не все сорта подходят для виноделия, и даже среди виноделов и ученых ведутся споры о реальной величине различий между различными сортами и их потенциальном влиянии на вино. ^[5] Даже среди сортов, которые продемонстрировали отличительные различия при сравнении молодых вин, эти различия, кажется, исчезают и становятся менее заметными по мере старения вин . ^[2]

Некоторые отчетливые различия между различными штаммами включают появление определенных «неприятных запахов» и ароматов, которые могут быть временными (но производят «вонючее брожение») или могут остаться с вином, и с ними придется бороться с помощью других средств виноделия (например, как наличие летучих соединений серы (например, сероводорода ) или оставит бракованное вино. Другое отличие включает в себя «энергию» или скорость брожения (на которую также могут влиять другие факторы, помимо отбора дрожжей), при этом некоторые штаммы дрожжей имеют тенденцию к «быстрому брожению», в то время как другим может потребоваться больше времени для начала. ^[3]

Другой менее измеримое различие , которое подлежит дополнительной дискуссии и вопросы виноделов предпочтений является влияние селекции штамма на сортовых ароматов винограда сорта , конечно , таких как Совиньон Блан и Семилон . Считается, что на эти вина могут влиять тиолы, образующиеся в результате гидролиза определенных цистеин- связанных соединений ферментами , которые более распространены в определенных штаммах. На другие ароматические разновидности, такие как гевюрцтраминер , рислинг и мускат, также могут влиять штаммы дрожжей, содержащие высокие уровни гликозидаз.ферменты, которые могут модифицировать монотерпены . Точно так же, хотя потенциально в гораздо меньшей степени, другие сорта могут быть под влияние гидролитических ферментов , работающих на алифатических , norisoprenoids и бензольные производные , такие как полифенолы в сусле . ^[3]

В производства игристых вин некоторые виноделы выбрать штаммы (например, один известный как Эперне , названный в честь города в винном регионе Шампань из Франции и Калифорнии шампанского , также известный как UC-Davis штамм 505) , которые , как известно, флокуляции хорошо, что позволяет мертвые дрожжи клетки, которые легко удаляются путем заграждения и дегоржирования . В Шерри производстве, поверхность пленка дрожжей , известные как Flor используется , чтобы сделать отличительный стиль Фина и Манзаниллой хереса происходит от различных штаммовSaccharomyces CEREVISIAE , ^[3] , хотя коммерческий Flor дрожжи доступны для инокуляции часто из различных видов Saccharomyces , Saccharomyces beticus , Saccharomyces fermentati и Saccharomyces bayanus . ^{[1] [2] [5]}

Дикие дрожжи и естественное брожение [ править ]

В виноделии термин «дикие дрожжи» имеет несколько значений. В самом основном контексте это относится к дрожжам, которые не были внесены в сусло путем преднамеренной инокуляции культивируемого штамма. Вместо этого, эти «дикие дрожжи» часто вступают в контакт с суслом из-за их присутствия на оборудовании для сбора урожая, транспортных емкостях, поверхностном винодельческом оборудовании и как часть естественной флоры винодельни. Очень часто это штаммы Saccharomyces cerevisiae , которые поселились в этих местах на протяжении многих лет, а иногда и были ранее внесены путем прививки от предыдущих урожаев. В этом контексте эти дикие дрожжи часто называют окружающими , аборигенными или естественными дрожжами, а неинокулированные , отобранные или культивированные дрожжи . Винодельни, которые часто полагаются исключительно на эти «собственные» сорта, иногда продают свои вина как продукты дикого или естественного брожения . ^[3] В Наньфан Цаому Чжуан (около 304 г.) есть самое раннее описание виноделия с использованием диких дрожжей « травяного брожения » ( cǎoqū草麴) с рисом и различными травами, в том числе ядовитым Gelsemium elegans ( yěgé冶 葛). ^{[12] [13]}

Другое использование термина «дикие дрожжи» относится к не относящимся к Saccharomyces родам дрожжей, которые присутствуют на винограднике, на поверхности виноградных лоз и самих ягод. В типичном винограднике может существовать от 160 до 100 000 колониеобразующих единиц диких дрожжей на ягоду. Эти дрожжи могут переноситься воздушными потоками, птицами и насекомыми через виноградник и даже на винодельню (например, плодовыми мухами ). Наиболее распространенные дикие дрожжи, встречающиеся на винограднике, принадлежат к родам Kloeckera , Candida и Pichia, при этом наиболее доминирующими видами на сегодняшний день являются виды Kloeckera apiculata . ^[5] Сам по себе Saccharomyces cerevisiae на самом деле довольно редко встречается на винограднике или на поверхности только что собранного винного винограда, если только винодельня часто не перебрасывает винные отходы (такие как осадок и выжимки ) на виноградник. ^[3]

В отличие от «окружающих» диких дрожжей Saccharomyces , эти виды диких дрожжей имеют очень низкую толерантность как к алкоголю, так и к диоксиду серы. Они способны начать брожение и часто начинают этот процесс еще в бункере для сбора урожая, когда грозди винограда слегка раздавливаются под собственным весом. Некоторые виноделы пытаются «выбить» эти дрожжи дозами диоксида серы, чаще всего в дробилке, прежде чем виноград будет отжат или ему позволят мацерировать при контакте с кожей. Другие виноделы могут позволить диким дрожжам продолжать брожение до тех пор, пока они не поддадутся токсичности производимого ими спирта, который часто составляет 3-5% алкоголя по объему, а затем позволяют либо инокулированным, либо "окружающим" сахаромицам.штаммы завершают брожение. ^[3]

Использование как «окружающих», так и диких дрожжей, не относящихся к Saccharomyces, несет как потенциальную пользу, так и риск. Некоторые виноделы считают, что использование местных / местных дрожжей способствует уникальному выражению терруара в вине. В винодельческих регионах, таких как Бордо , засекреченные и высоко ценимые поместья часто рекламируют качество своих местных «шато» сортов. В этом случае винодельни часто берут остатки выжимок и осадка от виноделия и возвращают их на виноградник для использования в качестве компоста.чтобы поддерживать устойчивое присутствие благоприятных штаммов. Но по сравнению с инокулированными дрожжами, эти окружающие дрожжи имеют риск более непредсказуемой ферментации. Эта непредсказуемость может включать не только присутствие посторонних привкусов / ароматов и более высокую летучую кислотность, но также возможность остановки брожения, если местные штаммы дрожжей не будут достаточно сильными, чтобы полностью преобразовать все сахара. ^[3]

Практически неизбежно, что дикие дрожжи , не относящиеся к Saccharomyces, будут играть роль в начале брожения практически каждого вина, но винодельни, которые решили позволить этим дрожжам продолжать брожение, а не минимизировать их влияние, делают это с целью повышения сложности за счет био- разнообразие. Хотя эти вещества, не относящиеся к Saccharomyces, сбраживают глюкозу и фруктозу в спирт, они также могут создавать другие промежуточные продукты, которые могут влиять на аромат и вкус вина. Некоторые из этих промежуточных продуктов могут быть положительными, например фенилэтанол , который может придавать аромат розы . ^[5]Однако, как и в случае с дрожжевыми дрожжами, продукты этих дрожжей могут быть очень непредсказуемыми - особенно с точки зрения типов вкусов и ароматов, которые эти дрожжи могут производить. ^[3]

Инокулированные дрожжи [ править ]

Когда виноделы выбирают культивированный штамм дрожжей, это в основном делается потому, что винодел хочет, чтобы брожение было предсказуемо, доведено до завершения с помощью штамма, имеющего репутацию надежного продукта. Среди особых соображений, которые часто важны для виноделов, есть тенденция дрожжей: ^[5]

• Быстро начните брожение, превзойдя другие «дикие дрожжи» за питательные вещества в сусле.
• Полностью используйте все ферментируемые сахара с предсказуемой скоростью превращения сахара в спирт
• Устойчивость к алкоголю до 15% или даже выше в зависимости от стиля виноделия.
• Имеют высокую толерантность к диоксиду серы, но низкое производство соединений серы, таких как сероводород или диметилсульфид
• Произвести минимальное количество остаточного пирувата , уксусной кислоты и ацетальдегида.
• Обеспечьте минимальное пенообразование во время ферментации, что может создать трудности при работе с крышками во время мацерации или вызвать выскакивание пробок во время бочковой ферментации.
• Имеют высокий уровень флокуляции и уплотнения осадка, что упрощает переливание , очистку и фильтрацию вина.

Инокуляционный (или чистые культивированные ) дрожжи штаммы Saccharomyces CEREVISIAE , которые были идентифицированы и высевали из винных заводов по всему миру ( в том числе известных производителей из известных винных регионов , такие как Бордо , Бургундия , долины Напа и долины Barossa ). Эти штаммы тестируются в лабораториях, чтобы определить жизнеспособность штамма, устойчивость к диоксиду серы и алкоголю, уровень продукции уксусной кислоты и соединений серы, способность к повторному брожению (положительно для игристых вин, но отрицательно для сладких вин позднего урожая ), развития поверхностной пленки на вине (положительно для некоторых стилей хереса)но является отрицательным признаком для многих других вин), усиление цвета вина или определенных сортовых характеристик за счет ферментов в дрожжевых клетках и других продуктов метаболизма, производимых дрожжами, склонность к пенообразованию и флокуляции, дрожжевые свойства (черта, известная как « дрожжи-убийцы » ) и терпимость к недостаткам питательных веществ в сусле, которые могут привести к остановке брожения. ^[3]

Регидратация лиофилизированных дрожжевых культур [ править ]

Чистые культуральные дрожжи, выращиваемые в лаборатории, часто подвергаются сублимационной сушке и расфасовываются для коммерческого использования. Перед добавлением в сусло эти дрожжи необходимо повторно гидратировать в «заквасочных культурах», за которыми необходимо тщательно следить (особенно в отношении температуры), чтобы гарантировать, что дрожжевые клетки не погибнут от холодового шока . В идеале виноделы хотят добавить достаточно инокулята, чтобы плотность популяции жизнеспособных клеток составляла 5 миллионов клеток на миллилитр. Точное количество лиофилизированной культуры зависит от производителя и штамма дрожжей, но часто составляет около 1 грамма на галлон (или 25 граммов на 100 литров). В вина, которые могут иметь потенциально проблематичное брожение (например, поздний урожай с высоким содержанием сахара или ботризованные вина), могут быть добавлены больше дрожжей. ^[5]

Точно так же процедуры регидратации также будут различаться в зависимости от производителя и винодельни. Дрожжи часто засевают в объеме воды или виноградного сусла, который в 5–10 раз превышает вес сухих дрожжей. Эту жидкость часто доводят до температуры 40 ° C (104 ° F) перед введением дрожжей (хотя некоторым штаммам дрожжей может потребоваться температура ниже 38 ° C (100 ° F) ^[1] ), чтобы клетки могли рассеяться. легко, а не слипаться и опускаться на дно контейнера. Тепловая активация также позволяет клеткам быстро восстанавливать свой мембранный барьер перед растворимой цитоплазматическойкомпоненты покидают ячейку. Регидратация при более низких температурах может значительно снизить жизнеспособность дрожжей с гибелью клеток до 60%, если дрожжи повторно гидратированы при 15 ° C (60 ° F). Затем культуру перемешивают и аэрируют, чтобы в нее попал кислород, который дрожжи используют для синтеза необходимых факторов выживания. ^[5]

Затем температуру закваски медленно снижают, часто путем постепенного добавления сусла, чтобы получить сусло, в которое будет добавлена ​​культура, в пределах 5–10 ° C (9-18 ° F). Это делается для того, чтобы избежать внезапного холодового шока, который могут возникнуть у дрожжевых клеток, если заквасочная культура была добавлена ​​непосредственно в сусло, что может убить до 60% культуры. Кроме того, в выживших клетках, подвергшихся воздействию холодового шока, наблюдается увеличение производства сероводорода. ^[5]

Пищевая потребность винных дрожжей [ править ]

Для того, чтобы успешно завершить брожение с минимальным добавлением отрицательных свойств к вину или без них, дрожжи должны иметь полный ассортимент питательных веществ. К ним относятся не только доступный источник энергии (углерод в форме сахаров, таких как глюкоза) и азот, усваиваемый дрожжами ( аммиак и аминокислоты или YAN), но также минералы (такие как магний ) и витамины (такие как тиамин и рибофлавин ), которые служат как важные факторы роста и выживания. Среди других пищевых потребностей винных дрожжей: ^[4]

• Фосфат  - используется для производства нуклеиновых кислот , фосфолипидов (важный компонент клеточной мембраны) и АТФ ( аденозинтрифосфат, который клетка использует для передачи энергии для обмена веществ).
• Калий  - важен для поглощения и использования фосфатов.
• Биотин  - участвует в синтезе белков , жирных кислот и нуклеиновых кислот.
• Пантотеновая кислота  - участвует в метаболизме сахаров и липидов . Дефицит этого витамина может привести к увеличению производства сероводорода с появлением неприятного запаха в получаемом вине.
• Никотиновая кислота  - участвует в синтезе никотинамидадениндинуклеотида (NAD +), кофермента, который важен для поддержания окислительно-восстановительного баланса клетки, а также в самом процессе ферментации этанола .
• Инозитол  - участвует во вторичных молекулах-посредниках, которые способствуют делению клеток .
• Следите за количеством кальция , хлора , меди , железа , марганца и цинка для здорового функционирования клеток.

Многие из этих питательных веществ содержатся в сусле и кожуре самого винограда, но иногда виноделы добавляют такие добавки, как диаммонийфосфат (DAP), лиофилизированные микронутриенты (такие как Go-Ferm и Ferm-K ) и даже остатки мертвых или извлеченных дрожжевых клеток, так что ферментирующие дрожжи могут разлагаться и добывать доступный азот и питательные вещества. Одна историческая винодельческая традиция, которая до сих пор практикуется в некоторых итальянских винодельческих регионах, - это метод рипассо, при котором остатки жмыха от прессования других вин добавляют в только что ферментирующую партию вина в качестве дополнительного источника питания для дрожжей. ^[4]

Saccharomyces cerevisiae может ассимилировать азот как из неорганических (аммиак и аммоний ), так и из органических форм (аминокислот, особенно аргинина ). Когда дрожжевые клетки умирают, ферменты внутри клеток начинают автолиз , разрушая клетки, включая аминокислоты. Этот автолиз клетки обеспечивает доступный источник азота для все еще ферментирующих и жизнеспособных дрожжевых клеток. Однако этот автолиз может также высвобождать соединения с серными связями (например, расщепление аминокислоты цистеина ), которые могут объединяться с другими молекулами и вступать в реакцию со спиртом с образованием летучих тиолов, которые могут способствовать «вонючей ферментации» или более позднему превращению в различные вина. неисправности. ^[4]

Роль кислорода [ править ]

Дрожжи являются факультативными анаэробами, что означает, что они могут существовать как в присутствии, так и в отсутствие кислорода. Хотя брожение традиционно считается анаэробным процессом, проводимым в отсутствие кислорода, раннее воздействие кислорода на дрожжи может быть жизненно важным компонентом успешного завершения этого брожения. Это связано с тем, что кислород играет важную роль в синтезе «факторов выживания» клеток, таких как эргостерин и ланостерин . Эти стерины важны для поддержания избирательной проницаемости мембраны дрожжевых клеток, которая становится критической, когда дрожжи подвергаются возрастающему осмотическому давлению.и уровень алкоголя в вине. Как побочный продукт собственного метаболизма, алкоголь очень токсичен для дрожжевых клеток. Дрожжи со слабыми факторами выживаемости и недостатком стеринов могут погибнуть в этих условиях до того, как вино ферментирует до полного высыхания, что приведет к остановке брожения. ^[4]

Культивированные дрожжи, подвергнутые сублимационной сушке и доступные для инокуляции винного сусла, намеренно выращиваются в коммерческих лабораториях в условиях с высоким содержанием кислорода / низким содержанием сахара, которые способствуют развитию этих факторов выживания. Одной из причин, по которой некоторые виноделы предпочитают использовать инокулированные дрожжи, является предсказуемость ферментации из-за высокого уровня факторов выживаемости, которые гарантированно имеют культивированные дрожжи, без необходимости подвергать вино дополнительному воздействию кислорода. Виноделы, использующие "окружающие" дрожжи, которые постоянно присутствуют на их винодельнях, могут не иметь такой же уверенности в факторах выживаемости и, возможно, придется компенсировать это другими методами виноделия. ^[4]

Дикие дрожжи, не относящиеся к Saccharomyces, часто нуждаются в гораздо большем воздействии кислорода для создания факторов выживания, поэтому многие из этих дрожжей часто обнаруживают, что они живут окислительно в виде «пленочных дрожжей» на поверхности вин в резервуарах или бочках. ^[4]

Недостатки вина, связанные с дрожжами [ править ]

Винные дрожжи прямо или косвенно могут быть причиной самых разных винных дефектов . Они могут включать присутствие « посторонних привкусов » и ароматов, которые могут быть побочным продуктом ферментации некоторых «диких дрожжей», например, вызываемых видами в пределах родов Kloeckera и Candida . Даже обычные винные дрожжи Saccharomyces cerevisiae могут быть причиной некоторых винных дефектов , поскольку некоторые штаммы дрожжей, как известно, производят более высокие, чем идеальные уровни уксусной кислоты , ацетальдегида и летучих соединений серы, таких как тиолы.. Также любые дрожжи могут иметь низкую толерантность к недостатку питательных веществ, колебаниям или экстремальным температурам, а также к чрезмерному или низкому уровню сахара, что может привести к остановке брожения . ^[4]

В присутствии кислорода несколько видов Candida и Pichia могут образовывать пленочную поверхность на поверхности вина в резервуаре бочки. Если их не контролировать, эти дрожжи могут быстро истощить доступные свободные соединения серы, которые защищают вино от окисления и других микробных атак. Присутствие этих дрожжей часто определяется по повышенному уровню летучей кислотности , особенно уксусной кислоты. Некоторые штаммы Pichia метаболизируют уксусную кислоту (а также этилацетат и изоамилацетат, которые также могут вырабатываться) с побочным эффектом в виде значительного уменьшениятитруемая кислотность и смещение pH вина вверх до уровней, которые делают вино подверженным атаке других микробов порчи. Обычно называемые «пленочными дрожжами», эти дрожжи отличаются от дрожжей флор- херес, которые обычно приветствуются виноделами при производстве изысканных вин в стиле фино. ^[4]

Рост многих неблагоприятных диких дрожжей обычно замедляется при более низких температурах погреба, поэтому многие виноделы, которые хотят подавить активность этих дрожжей до того , как вступят в действие более благоприятные дрожжи Saccharomyces , часто охлаждают свое сусло, например, практика «холодного замачивания». сусло во время мацерации перед ферментацией при температуре 4–15 ° C (39–50 ° F). Хотя некоторые виды, такие как Brettanomyces , не будут подавляться и могут даже процветать в течение длительного периода замачивания на холоде. ^[5]

Brettanomyces [ править ]

Винные дрожжи Brettanomyces (или «Brett») производят очень характерные ароматические соединения, 4-этилфенол (4-EP) и 4-Ethylguaiacol (4-EG), из-за которых вино может быть описано как «пахнущее скотным двором». мокрое седло »или« лейкопластырь ». Для некоторых виноделов и некоторых винных стилей (таких как Пино Нуар из Бургундии ) ограниченное количество этих соединений можно рассматривать как положительный атрибут, который добавляет сложности вину. ^[4] Для других виноделов и других винных стилей (например, рислинга из Мозеля ) присутствие любого сорта Бретт будет считаться недостатком. ^[14] Плодовые мухи - обычное дело.вектор передачи Brettanomyces между резервуарами и даже близлежащими винодельнями. ^[5]

В качестве ферментационных дрожжей Brettanomyces обычно могут сбраживать вино до 10-11% алкоголя, прежде чем оно вымрет. Иногда Brettanomyces, уже присутствующие в вине, инокулированном Saccharomyces cerevisiae, будут конкурировать со штаммом Saccharomyces за питательные вещества и даже подавлять его из-за высокого уровня уксусной кислоты, декановой кислоты и октановой кислоты, которые могут продуцировать многие штаммы Brettanomyces . ^[5]

Когда Бретт оказывается на винодельне, его очень трудно контролировать даже при соблюдении строгих правил гигиены и выбрасывании бочек и оборудования, которое ранее соприкасалось с вином "Бретти". Это связано с тем, что многие виды Brettanomyces могут использовать широкий спектр источников углерода в вине и виноградном сусле, включая этанол , для обмена веществ. Кроме того, Бретт может производить широкий спектр побочных продуктов, которые могут повлиять на вино, помимо ранее обсужденных соединений 4-EP и 4-EG. ^[4] Многие из этих соединений, такие как «следы» 4-EP и 4-EG, все еще остаются в вине даже после отмирания дрожжевых клеток и удаляются при перетирании и стерильной фильтрации. ^[5]

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• П. Романо, К. Фиоре, М. Параджо, М. Карузо, А. Кейпче « Функция видов и штаммов дрожжей в аромате вина » Международный журнал пищевой микробиологии 86 (2003) 169–180