Главная >> Статьи >> Книги >> Теория и практика виноделия >> Условия развития и активности дрожжей

Эффект кратковременной аэрации - Условия развития и активности дрожжей

Оглавление
Условия развития и активности дрожжей
Рост дрожжей
Необходимость кислорода для развития дрожжей
Эффект постоянной аэрации
Эффект кратковременной аэрации
Измерение окислительно-восстановительного потенциала
Влияние температуры
Потребности дрожжей в минеральных веществах
Питание дрожжей азотистыми веществами
Влияние различного содержания азота на обмен веществ у дрожжей

Аэрация, проводимая в процессе анаэробного брожения, ускоряет его и позволяет сбраживать больше сахара. В общем можно заменить стимуляцию, которую дает постоянный доступ кислорода, кратковременной, перемежающейся аэрацией. Иллюстрацией к этому положению является следующий опыт (Риберо-Гайон и сотрудники, 1951).

Аэрация в различные моменты брожения

Виноградное сусло бродит при 25° С в серии бутылей под пробками с тонкими суживающимися трубками, следовательно, при полном отсутствии воздуха. Через 2, 4 или 8 дней с начала брожения вводят за один раз приблизительно известные количества растворенного кислорода (от 0,14 до 6 см3/л). Затем измеряют количества сброженного сахара и подсчитывают дрожжевые клетки, сравнивая полученные результаты с данными контрольного образца, где брожение происходило без доступа воздуха.
Чтобы ввести достаточно определенные количества кислорода, его вводят в измеренные объемы бродящей среды, дегазированной и насыщенной кислородом (около 6 см3 на 1 л), путем длительного взбалтывания сначала под вакуумом, затем в воздухе.
Параллельное брожение в бутыли, закрытой ватой, дает скорость брожения и развитие дрожжей в условиях, когда воздух поступает постоянно. Наконец, в бутыль, снабженную пробкой с суживающейся тонкой трубкой, помещали то же самое сусло, которое насыщали воздухом перед обсеменением.
Наиболее показательные результаты приведены в табл. 7.4.
Таблица 7.4
Действие кислорода, вводимого в различные моменты брожения, на виноградное сусло, содержащее 228 г/л восстанавливающих сахаров


Условия брожения

02, см3/л

После 14 дней брожения

число клеток, млн./см3

сброженный сахар, г/л

Брожение в присутствии воздуха, постоянная аэрация

—.

93

225

Брожение без доступа воздуха, без аэрации

0

51

164

Аэрация

6,0

62

 

до брожения

164

на 2-й день

0,15

58

190

0,75

61

196

 

1,5

63

205

 

6,0

75

223

» 4-й »

0,75

53

184

 

1,5

60

202

 

6,0

60

202

» 8-й »

6,0

52

173

В бутыли, закупоренной пробкой с тонкой суживающейся трубкой, брожение остановилось при 26 г сахара, тогда как в бутыли, закрытой ватой, оно завершилось быстро и полностью. Показательно также число дрожжевых клеток: 93 млн. на 1 см3 при аэробном брожении, 51 млн. — при анаэробном.
Брожение без доступа воздуха в сусле, предварительно насыщенном кислородом, протекало в первые дни более активно, чем в контрольном; число дрожжевых клеток увеличилось. Таким образом, действие, оказываемое небольшим количеством кислорода, вводимого в бродящую среду, вначале значительно, но оно не сохраняется и не способствует лучшему завершению брожения.
Положение меняется, когда кислород вводят в среду, где дрожжи находятся в состоянии активности. Аэрация через 2 дня после обсеменения, когда брожение уже началось, была очень эффективной. Даже введение незначительных количеств кислорода, порядка 0,15 см3/л (т. е. около 0,2 мг), заметно влияло на скорость брожения и на число дрожжевых клеток, которое возрастает на 15%. Введение 0,75 см3 кислорода увеличивает популяцию на 20%, 1,5 см3 — на 25 и 6 см3 — на 50%. Однако в последнем случае не достигают концентрации клеток, полученной при брожении под ватным тампоном, следовательно, количество кислорода, которое проникает в среду через вату, значительно превосходит дозу, равную 6 см3/л.
Эффект от аэрации в различные моменты брожения
Рис. 7.5. Эффект от аэрации в различные моменты брожения иа популяцию живых дрожжевых клеток:
1 — контрольные живые клетки; 2 — аэрация на 8-й день; 3 — аэрация на 4-й день; 4 — аэрация на 2-й день.
Аэрация, проводимая на 2-й день из расчета 6 см3 кислорода на 1 л сусла, обеспечивает практически такое же быстрое завершение брожения, как и в бутыли, закрытой ватой, но меньшая аэрация была бы недостаточной. Введение таких же количеств кислорода, проводимое через 4 дня после обсеменения, в момент когда 1/3 сахара уже сброжена, имеет явно менее выраженное действие; 0,15 см3 кислорода не оказали на этот раз никакого влияния на число дрожжевых клеток и на скорость брожения. 0,75 см3 повышают количество сброженного сахара только с 15 до 20 г. Чтобы получить ощутимый эффект, нужно ввести 1,5 см3. Наконец, аэрации, проводимые на 8-й день, когда остается еще 100 г несброженного сахара, практически не производят никакого действия.
На рис. 7.5 показаны кривые эволюции числа живых клеток в различных случаях аэрации (Лафуркад, 1954).
В конце брожения с доступом воздуха все дрожжи еще живы, тогда как при анаэробном брожении активность проявляет только половина популяции. Ввод воздуха на 2-й день вызывает брожение, которое по своей скорости и по числу образующихся дрожжевых клеток является типично аэробным.
Аэрация на 4-й день проводится в условиях, когда жидкость уже имеет высокую концентрацию спирта и когда 15% дрожжей уже не способны больше размножаться. Хотя через 2 дня после введения воздуха число живых клеток возрастает на 12%, этот эффект непродолжителен.
Через 8 дней после обсеменения в бутыли, содержимое которой находится в условиях полного анаэробиоза, лишь только 50% клеток все еще остаются живыми. Аэрация, проводимая в этот момент, вызывает быстрое оживление популяции. В течение трех последующих дней число клеток, способных размножаться, достигает 78% общей численности, которая остается неизменной. Следовательно, действие кислорода, вводимого во время брожения, выражается в увеличении общего числа дрожжей и особенно активных клеток, способных к самовоспроизводству. На основании этих данных можно сделать следующий вывод для практики: для того, чтобы брожение было полным, нужно воздействовать на среду таким образом, чтобы возможно большая часть дрожжевых клеток оставалась живыми и активными вплоть до полного израсходования сахара.
Изменение условий аэрации в различные периоды брожения
Риберо-Гайон и сотрудники (1951) описали следующий эксперимент, который представляет особый случай отношений между ростом дрожжей и кислородом. Виноградное сусло, содержащее 245 г/л восстанавливающих сахаров, подвергают брожению в двух сериях бутылей. Одни закрывают ватными тампонами, другие — пробками с проходящими через них тонкими суживающимися трубками. Через различное время после начала брожения (2 дня, 4 или 8 дней) взаимно меняют закупорку бутылей; брожение, начавшееся с доступом воздуха, продолжается при его полном отсутствии, и наоборот. В общем, таким путем реализуют до некоторой степени условия открытых емкостей на производстве, которые в различное время закрывают, и условия в закрытых чанах, люки которых открываются во время брожения. В табл. 7.5 приведены полученные результаты.
Закрытие бутылей пробкой с тонкой трубкой на 2-й день брожения, когда сброжена 'Д часть сахара, выражается в замедлении брожения и уменьшении числа клеток. Но когда закупорка производится на 4-й день, ход брожения и численность популяции дрожжей больше не изменяются.
Изменение условий аэрации в ходе брожения

 

После 11 дней брожения

Условия брожения

число дрожжевых клеток, млн. /см3

сбраживание сахара,
г/л

Аэробное брожение контроль

96

235

без доступа воздуха на 2-й день

88

229

» 4-й »

97

234

» 8-й »

96

234

Анаэробное брожение контроль

42

190

с доступом воздуха на 2-й день

95

235

» 4-й »

48

204

» 8-й »

40

190

В серии бутылей, снабженных тонкими отводными трубками, где контрольное брожение . не могло завершаться, открытие бутыли на 2-й день вызвало ускорение брожения и увеличение числа клеток; импульс, который дает эта аэрация, был таков, что на 11-й день брожение находится на той же стадии, как в бутыли, первоначально закрытой ватой. Если открытие производят позднее, на 4-й или на 8-й день, возрастание числа клеток и ускорение брожения становятся незначительными, так как дрожжи уже не способны использовать этот кислород для своего размножения.
Таким образом, эти результаты подтверждают использование кислорода дрожжами только на первой стадии брожения и их неспособность воспользоваться аэрацией, когда брожение продвинулось очень далеко и содержание спирта в среде стало слишком большим.



 
< Описание основных видов винных дрожжей   Факторы роста дрожжей и активаторы брожения >
Искать по сайту:
или внутренним поиском:

Translator

Наверх