Главная >> Статьи >> Книги >> Новое в технологии виноградных вин >> Биологическое кислотопонижение виноградного сусла и вина

Биологическое кислотопонижение виноградного сусла и вина

Оглавление
Биологическое кислотопонижение виноградного сусла и вина
Кислотопонижающая способность у различных штаммов дрожжей шизосахаромицетов
Расы дрожжей-кислотопонижателей Кодру и Виерул
Особенности сбраживания виноградного сусла дрожжами шизосахаромицетов
Кислотопонижение в сухих и крепленых виноматериалах
Биологическое кислотопонижение в непрерывном потоке

Глава III
БИОЛОГИЧЕСКОЕ КИСЛОТОПОНИЖЕНИЕ ВИНОГРАДНОГО СУСЛА И ВИНА
Методы кислотопонижения
Кислотность сусла и вина является одним из энологических факторов, играющих важную роль в формировании определенного вкуса вин различных типов. Основными составляющими титруемой кислотности являются винная, яблочная и лимонная кислоты.
Кислотность играет большую роль не только в элементе гармоничности вина, но и влияет на микробиальную и физико-химическую стабильность, ферментативные и окислительно-восстановительные процессы его.
В формировании органолептических качеств вина принимают участие не только сами органические кислоты, но и соли, а также продукты их взаимодействия.
Величина кислотности виноградного сусла непостоянна и зависит от многих факторов: сорта, почвенноклиматического фона и в значительной степени от метеорологических условий вегетации виноградного растения, которые особенно сказываются на содержании яблочной кислоты в ягоде.
Ж. Риберо-Гайон, Е. Пейно, П. Риберо-Гайон и др. (1979) приводят пример, когда число дней с максимальной температурой не менее 25°С составляет от 45 до 60, яблочная кислота в суслах имеет концентрацию в среднем 5 г/л, если же число таких дней меньше 30, то ее концентрация растет и достигает 10 г/л.
В Молдавии, особенно в годы с неблагоприятным сочетанием метеорологических факторов, вырабатываемые вина отличаются высокой кислотностью. Отдельные сорта винограда даже в благоприятные для созревания годы в ряде экологических зон виноградарства нашей республики дают вина с излишней кислотностью. Примером может служить сорт Ркацители, произрастающий в Центральной зоне Молдавии, который, по данным Π. Н. Унгуряна (1960), за 10 лет наблюдений только в 1953, 1954 и 1958 гг. имел величину кислотности сусла в пределе 9,2-10,7 г/л. При этом урожаи таких сортов, как Траминер, Мускат белый и Совиньон, характеризовались оптимальными показателями качества.
В отдельные годы (1977, 1978, 1980) почти половина всех выработанных столовых виноматериалов в Центральной зоне виноградарства Молдавии, нуждалась в снижении титруемой кислотности на 1,5-3,0 г/л и более.
По данным З. Н. Кишковского и И. М. Скурихина (1976), виноградное сусло содержит следующее количество кислот: яблочной — от 2 до 15 г/л, винной — от 2 до 7 г/л, лимонной — от 0,2 до 0,5 г/л, а все остальные кислоты содержатся в меньшем количестве или обнаруживаются только следы. По данным Г. Ф. Кондо (1966), при одной и той же титруемой кислотности двух молдавских вин (11,4 г/л), вино Ркацители содержало винной кислоты 4,1 г/л, яблочной—5,8 г/л; вино Александроули — винной—2,0 г/л, а яблочной—7,12 г/л.
В формировании вкуса вин важно учесть и тот факт, что при одинаковой концентрации разные кислоты дают разное ощущение кислого вкуса. Так, яблочная кислота дает наиболее кислый вкус, затем следуют винная, лимонная и молочная. Исходя из этих соображений, при выборе способа кислотопонижения сусел и вин предпочтительнее будет метод, снижающий в первую очередь яблочную кислоту.
В современной технологии виноделия различают химические, физико-химические и биологические методы снижения кислотности, а также метод купажирования. К химическим методам относятся мелование и осаждение двойной соли; к физико-химическим — ионообмен и электродиализ; к биологическим — яблочно-молочное брожение, осуществляемое молочнокислыми бактериями, яблочно-этанольное, осуществляемое дрожжами Schizosaccharomyces acidodevoratus и метод совместного культивирования молочнокислых бактерий и винных дрожжей.
Метод купажирования наиболее простой и сводится к смешению двух или нескольких сусел или вин для достижения более гармоничного вкуса, чем вкус исходных сусел или вин.
Принцип мелования сусла и вин заключается в частичной нейтрализации кислот углекислым кальцием (мелом). Данный способ известен давно и широко применяется в практике виноделия.
Для удаления 1 г винной кислоты необходимо 0,666 г углекислого кальция. Для выбора правильной дозы мела необходимо определить содержание винной кислоты в вине. Кроме того, существенным недостатком этого метода является то, что из вин удаляется винная кислота, повышается pH и при наличии яблочной кислоты появляется опасность прохождения яблочно-молочного брожения, являющегося нежелательным процессом. Эта обработка также придает винам легкий привкус горечи или другие посторонние тона.
Осаждение двойной соли (Гаусгофер, 1972) осуществляется внесением в часть сусла или вина, нуждающуюся в кислотопонижении, различных количеств мела для связывания винной и яблочной кислот. Образующиеся соли кальция винной и яблочной кислот в соотношении 1:1 называются двойной солью. Этот процесс происходит только при pH 4,5.
Этот метод значительно эффективнее мелования и находит в ряде стран с развитым виноделием широкое применение (Козуб и др., 1980). Однако оставшаяся часть яблочной кислоты может явиться источником развития молочнокислых бактерий, т. е. вино не приобретает стабильности к бактериальным помутнениям, а также возникает возможность появления кальциевых помутнений.
Среди физико-химических методов кислотопонижения , на наш взгляд, особого внимания заслуживает электродиализ.
Все биологические методы кислотопонижения основаны на способности микроорганизмов разлагать в результате метаболизма яблочную кислоту, поэтому уже давно установлено преимущество биологического метода по сравнению с химическими и физико-химическими методами (Кондо, 1966; Козуб, 1979; Бидан, 1979).

Яблочно-молочное брожение.

 Возбудителями этого брожения являются молочнокислые бактерии, широко распространенные в винах, особенно в некоторых экологических районах с интенсивным виноградарством, как, например, Молдавия. Развиваясь в высококислотных винах, эти бактерии могут превращать яблочную кислоту в молочную, что придает винам более мягкий и гармоничный вкус.
Однако необходимо отметить, что «идеальным видом молочнокислых бактерий, безопасным и полезным, мог бы быть такой, который использует яблочную кислоту, не затрагивая других компонентов. В действительности такого вида бактерий не существует, и совершенно безвредных бактерий нет» (Риберо-Гайон, Пейно, Риберо- Гайон и др., 1979).
Ученые многих винодельческих стран уже давно работают над вопросом бактериального кислотопонижения с помощью яблочно-молочного брожения, для того чтобы дать практические рекомендации виноделам по управлению этим процессом. Бактериальное раскисление в условиях производства встречает целый ряд трудностей. Молочнокислые бактерии трудно развиваются в сусле и молодом вине, нуждаются для начала своего развития в повышенной температуре, они неустойчивы к сернистому ангидриду и чувствительны к pH среды. Как правило, яблочно-молочное брожение начинается спонтанно и, в первую очередь, в винах с невысокой кислотностью; отсутствие должного технологического и микробиологического контроля процесса может привести к их порче. В винах с высокой титруемой кислотностью (низким показателем pH) процесс яблочно-молочного брожения проходит очень редко. На практике применяют частичное раскисление мелом (для увеличения pH), чтобы вызвать начало процесса брожения.
Эпологи Франции интенсивно работают над возможностью применения бактериальной разводки чистых культур молочнокислых бактерий определенного вида.
Их исследования направлены на выявление факторов, характеризующих способность бактерий к осуществлению яблочно-молочного брожения в винах с различным химическим составом (Бидан, 1979). Предполагают, что некоторые вина содержат активаторы, способствующие усилению в нем яблочно-молочного брожения, по чаще в винах отмечают явление ингибирования этого процесса.
Известно также, что существует явление антагонизма между молочнокислыми бактериями и дрожжами. Это приводит к тому, что на активность процесса яблочно-молочного брожения оказывают влияние дрожжи, проводящие спиртовое брожение. Существуют расы, стимулирующие развитие молочнокислых бактерий (Риберо-Гайон, Пейно, Риберо-Гайон и др., 1979).
Все вышесказанное говорит о сложной роли молочнокислых бактерий в виноделии и больших сложностях управления процессом яблочно-молочного брожения в современном крупномасштабном производстве.

Яблочно-этанольное брожение.

Этот вид брожения осуществляется дрожжами-кислотопонижателями Schi- zosaccharomyces acidodevoratus (шизосахаромицетами), разлагающими яблочную кислоту в процессе спиртового брожения. Сбраживание высококислотных сусел дрожжами шизосахаромицетами позволяет получить вина с нормальной кислотностью, гармоничные, а также более стабильные, ввиду минимального содержания яблочной кислоты в них.
Дрожжи шизосахаромицеты были вначале изолированы и изучены как вредители яблочных соков и сидров (Чаленко, 1941). Основы возможного применения этих дрожжей для производства вина из высококислотного винограда разработали в 1962 г. Ж. Риберо-Гайон и Э. Пейно (Франция).
Наиболее полный обзор по вопросу о факторах, влияющих на жизнедеятельность дрожжей, а также на их кислотопонижающую активность, сделал П. Бидан на Международном симпозиуме по виноделию в г. Кишиневе в 1979 году.
Большинство исследователей пришли к обоснованному выводу о возможности использования дрожжей шизосахаромицетов для биологического раскисления сусел.
Однако необходимо отметить, что успешное проведение кислотопонижения в условиях производства путем сбраживания сусла дрожжами-кислотопонижателями имеет ряд своих трудностей. Основной из них является сохранение в бродящем сусле в производственных (не стерильных) условиях превалирующего над винными дрожжами количества клеток.  Это связано с различной репродуктивной способностью винных и кислотопонижающих дрожжей. По данным С. А. Коновалова (1980), при определении репродуктивной способности по количеству шрамов у клетки установлено, что у дрожжей шизосахаромицетов максимальное количество  только 6, тогда как у дрожжей сахаромицетов почечных шрамов в 3—5 раз больше. Ввиду этого количество вносимой в сусло разводки дрожжей-кислотопонижателей необходимо увеличить до 5%, что сопряжено с определенными трудностями.
Большим преимуществом яблочно-этанольного брожения перед яблочно-молочным можно считать: возможность эффективного применения разводки чистой культуры дрожжей-кислотопонижателей и ее микробиологический контроль*; повышенную устойчивость этих дрожжей к сернистой кислоте, что позволяет максимально подавить активность «дикой» микрофлоры сусла; способность дрожжей шизосахаромицетов к кислотопонижению практически при любой исходной кислотности среды (pH< 2,8); простоту в осуществлении контроля и регулировании хода процесса кислотопонижения.

Метод совместного культивирования бактерий и дрожжей.

В основу метода положен процесс яблочно- молочного брожения, осуществляемый молочнокислыми бактериями рода Leuconostos при совместном культивировании с дрожжами рода Saccharomyces с целью обогащения среды автолизатом дрожжей для стимулирования биохимической активности кислотопонижающих бактерий.

Метод совместного культивирования бактерий и дрожжей с целью кислотопонижения вин впервые в СССР был осуществлен в НПО «Яловены» в специально разработанной для этих целей установке, которая может работать в непрерывно-поточно-периодическом режимах (Козуб, 1979). Опыт эксплуатации этой установки на предприятиях Молдвинпрома показал, что при создании оптимальных температурных условий и совместном использовании комплекса чистых культур молочнокислых бактерий и дрожжей процесс кислотопонижения может идти в непрерывном потоке с регулированием его в заданных пределах.

* Дрожжи-кислотопонижатели легко отличить в поле зрения микроскопа от винных дрожжей, так как их клетки в отличие от винных, имеют удлиненную форму, более крупны и никогда не образуют почек. Они размножаются путем деления, о чем свидетельствуют хорошо различимые под микроскопом перегородки внутри клеток.

В этой установке протекают восстановительные процессы. Кроме того, виноматериалы обогащаются аминокислотами и другими биологически активными веществами.
В настоящее время создана усовершенствованная установка для биологического кислотопонижения, которая основана на описанном выше принципе совместного культивирования бактерий и дрожжей, но с увеличением производительности примерно в 15 раз по сравнению с предыдущей. Промышленная установка состоит из 7 ферментеров емкостью по 5000 дал каждый, снабженных внутри змеевиками, с помощью которых поддерживается необходимая температура вина; смесителя, где вино смешивается с сахаром; дрожжанки, где размножается чистая культура дрожжей; культиваторов, соединенных между собой последовательно; теплообменников, центробежных насосов, запорной арматуры, приборов автоматического регулирования и контроля процесса биологического кислотопонижения.
В первых 6 ферментерах происходит кислотопонижение; из 6-го резервуара через теплообменник при температуре 4—6°С виноматериал поступает в 7-й ферментер, где под воздействием дрожжевой разводки он обескислороживается и обогащается биологически активными веществами, а затем поступает в приемную емкость. По данным Г. И. Козуба и др. (1980), общее снижение кислотности в столовом виноматериале сорта Каберне составило в непрерывно-поточном режиме 1,2 г/л, в поточно-периодическом —2,1 г/л; в виноматериале сорта Алиготе в поточно-периодическом методе —2,5 г/л.
Необходимо отметить, что кажущийся незначительный эффект кислотопонижения связан с особенностями яблочно-молочного брожения, при котором яблочная кислота превращается в молочную с выделением углекислого газа. При этом общая титруемая кислотность вина уменьшается только на половину величины сброженной яблочной кислоты. Это явление особо внимательно учитывается при контроле хода процесса.
Таким образом, можно считать, что метод совместного культивирования бактерий и дрожжей с проведением биологического кислотопонижения в потоке (па основе яблочно-молочного брожения) применим только к винам и к тому же требует относительно низкого содержания в винах сернистой кислоты (80 мг/л общего содержания) и значительно снижает физиологическую активность бактерий.
Анализ эффективности перечисленных и ряда других известных методов снижения высокой кислотности в суслах и винах позволяет сделать вывод, что наиболее перспективным, на наш взгляд, является биологическое кислотопонижение, основанное на проведении яблочно-этанольного брожения.



 
< Брожение виноградного сусла   Стабилизация соков и вин иммобилизованными кислыми протеиназами >
Искать по сайту:
или внутренним поиском:

Translator

Наверх