В решении проблемы яблочно-молочного брожения важное место занимает вопрос о времени внесения молочнокислых бактерий в процессе приготовления вина. Наиболее безопасным для качества продукта является проведение кислотопонижения в виноматериалах, поскольку при введении молочнокислых бактерий в сусло существует опасность сбраживания ими сахаров, в результате чего могут появиться квашеные тона. Однако осуществление процесса яблочно- молочного брожения связано с большими трудностями. Вино содержит довольно ограниченный набор питательных веществ, что затрудняет размножение бактерий. Лимитирующими факторами являются этанол и диоксид серы. Поэтому введение в вино селекционированной бактериальной культуры не всегда даёт положительные результаты.
Большинство исследователей при изучении индуцированного яблочно-молочного брожения используют введение бактерий в виноматериалы [95,96,97,143,112]. При этом кислотопонижение проходит в течение 19-50 недель. Отмечается лёгкость прохождения яблочно-молочного брожения при одновременном засеве сусла бактериями и дрожжами. Тем не менее рекомендуется введение бактерий в выброженный виноматериал [168].
Галзи К. и План С. [120] предлагают введение бактерий в выброженный виноматериал до окончания спиртового брожения при условии использования гомоферментативных молочнокислых бактерий, тогда как Вебб Р. и Кунке Р. [145] предлагают использование гетероферментативных кокков в таких же условиях.
Нашими многолетними исследованиями индуцированного яблочно-молочного брожения в производственных условиях установлено, что наиболее благоприятным является внесение разводки молочнокислых бактерий в бродящее сусло с остаточным сахаром 5-6 г/100 см3 или в сусло после отстаивания вместе с чистой культурой дрожжей.
Было проведено исследование влияния времени внесения разводки молочнокислых бактерий на динамику утилизации яблочной кислоты. Использовали 5 штаммов рода Leuconostoc, предварительно отобранных нами как активные кислотопонижатели, и разводку, состоящую из смеси трёх штаммов. Бактерии вносили в количестве 4% в виноградное сусло вместе с чистой культурой дрожжей и в сбраживаемое сусло при остаточном содержании сахаров 6-8 г/ 100 см3.
Результаты показывают (табл. 3.5), что все исследуемые штаммы оказались близкими по активности сбраживания яблочной кислоты. При введении молочнокислых бактерий в сусло перед брожением вместе с чистой культурой дрожжей яблочно-молочное брожение завершилось за 7 суток. Окончание процесса кислотопонижения совпало с завершением спиртового брожения. При этом снижение титруемой кислотности заметно уже на 2-3 сутки, несмотря на накопление органических кислот при спиртовом брожении и максимальное повышение титруемой кислотности в этот период, обусловленное спиртовым брожением. При внесении разводки бактерий в процессе брожения при остаточном содержании сахара 6—8% яблочно-молочное брожение затянулось до 18-23 суток, причём снижение кислотности наблюдалось только через 12-15 суток после внесения бактерий.
Динамика изменения титруемой кислотности, вызванного различными штаммами, отличалась незначительно. Исследование смеси трёх штаммов дало такие же результаты, как и использование чистых культур.
Снижение массовой концентрации кислот в образцах после яблочно-молочного брожения составило 2,3-3,1 г/дм3. В контрольном варианте без внесения молочнокислых бактерий после брожения она оказалась равной 11,6 г/дм3, тогда как в опытных образцах была в пределах 7,2-7,7 г/дм3. Значение pH в виноматериалах после кислотопонижения повысилось на 0,15-0,20 по сравнению с контролем.
Таким образом, по скорости проведения процесса яблочно-молочного брожения отобранные штаммы рода Leuconostoc практически не отличались друг от друга, так же, как и от исследованных ранее штаммов 101-11-3 и А-11.
Таблица 3.5
Характеристика процесса яблочно-молочного брожения
Штамм | Период внесения культуры | Продолжительность ЯМБ, сут. | Снижение титруемой кислотности, г/дм3 | Массовая концентрация | pH | ||
титруемых кислот, г/дм3 | остаточных сахаров, г/100 | летучих кислот, г/дм3 | |||||
101-ΙΙ-3 | до брожения | 7 | 3,1 | 7,3 | 0,2 | 0,5 | 3,5 |
101-П-З | в процессе брожения | 21 | 2,9 | 7,3 | 0,1 | 0,5 | 3,5 |
ОПБ 7-1-6 | до брожения | 7 | 2,3 | 7,2 | 0,1 | 0,6 | 3,5 |
ОПБ 7-1-6 | в процессе брожения | 21 | 2,8 | 7,2 | 0,1 | 0,6 | 3,5 |
ОПБ 7-ΙΙ-Ι | до брожения | 7 | 2,6 | 7,2 | 0,2 | 0,6 | 3,5 |
ОПБ 7-ΙΙ-Ι | в процессе брожения | 23 | 2,3 | 7,7 | 0,2 | 0,5 | 3,5 |
ОПБ 7-Ι-Ι | до брожения | 7 | 2,6 | 7,2 | 0,2 | 0,4 | 3,5 |
ОПБ 7-Ι-Ι | в процессе брожения | 23 | 2,3 | 7,7 | 0,2 | 0,6 | 3,5 |
Α.-ΙΙ-4 | до брожения | 7 | 2,6 | 7,3 | 0,17 | 0,4 | 3,47 |
Α-Ι1-4 | в процессе брожения |
|
|
|
|
|
|
ОПБ 7-1-6, | до брожения | 7 | 2,6 | 7,2 | 0,16 | 0,6 | 3,5 |
ОПБ 7-1-6 | в процессе брожения | 18 | 2,8 | 7,2 | 0,12 | 0,7 | 3,5 |
Контроль | без МКБ |
|
| 11,6 | 0,11 | 0,33 | 3,3 |
4. Что касается периода внесения разводки молочнокислых бактерий, то лабораторные исследования подтвердили отмеченное в производстве бесспорное преимущество одновременного введения бактерий вместе с чистой культурой дрожжей в сусло перед брожением. Такой приём значительно ускоряет яблочно-молочное брожение, которое начинается без какого-либо периода адаптации. При этом не было отмечено появления посторонних тонов в виноматериале. Следовательно, при нормальных условиях виноделия, отсутствии возможности остановки спиртового брожения и использования высококислотных сусел нет оснований опасаться введения молочнокислых бактерий вместе с чистой культурой дрожжей в сусло перед брожением.
Проведение индуцированного кислотопонижения в производственных условиях во время сезона переработки винограда выдвинуло ряд дополнительных требований к используемым штаммам. Основная трудность возникает в создании оптимальных для развития молочнокислых бактерий температурных условий при резком снижении температуры воздуха.
В связи с этим изучали активность яблочно-молочного брожения при пониженных температурах на различных штаммах, включая выделенные в последние годы из виноматериалов со спонтанным кислотопонижением.
Объектом исследования служили 56 штаммов молочнокислых бактерий рода Leuconostoc из коллекции ИВиВ "Магарач", выделенные нами в период 1976-1985 гг. Использовали пастеризованное виноградное сусло с массовой концентрацией сахаров 15,6 г/100 см3 и титруемых кислот 10,35 г/дм3, pH 3,19. Двухсуточную культуру бактерий в количестве 3,5% по объёму и дрожжей в количестве 2% вносили одновременно. Посевы инкубировали при температуре 8-12°С. Анализ динамики органических кислот показал, что через 8 суток практически ни в одном образце содержание яблочной кислоты не изменилось. Через 24 суток во многих образцах процесс яблочно-молочного брожения завершился. Отмечены лучшие в этом отношении штаммы: 83-Ш-4; 23- 11-10; 52-5; 23-11-3; 47-5; А-1-10; 52-6; 23-11-1; 21-1; ОПБ 7- 11-2; 47-2; 23-11-4; 101-1-2; 47-5; А-11-9; ОПБ 7-1-7; 101-11- 1; 23-11-6; 52-2.
Таблица 3.6
Динамика утилизации яблочной кислоты молочнокислыми бактериями при температуре 8-12°С
Штамм | Массовая доля титруемых кислот, г/дм3 | Снижение титруемых кислот, г/дм3 | ||||||
10 сут. | 19 сут. | 26 сут | 35 сут. | 40 сут. | 47 сут. | 54 сут. | ||
А-1-10 | 9,5 | 9,3 | 8,5 | 7,0 | 6,9 | 6,8 | 6,7 | 3,4 |
47-6 | 9,9 | 9,3 | 8,9 | 7,8 | 7,2 | 7,2 | 7.0 | 3,1 |
ОПБ 7-11-2 | 9,6 | 9,4 | 8,5 | 7,2 | 6,9 | 6,7 | 6,5 | 3,6 |
101-1-1 | 10,0 | 9,8 | 8,7 | 8,0 | 7,4 | 7,0 | 6,8 | 3,3 |
101-1-2 | 9,6 | 9,3 | 8,3 | 7,0 | 6,9 | 6,7 | 6,6 | 3,6 |
52-6 | 9,8 | 9,2 | 8,2 | 6,8 | 6,6 | 6,6 | 6,4 | 3,8 |
52-5 | 10,0 | 9,5 | 8,6 | 6,9 | 6,8 | 6,8 | 6,6 | 3,6 |
21-1 | 9,9 | 9,5 | 8,7 | 7,2 | 6,9 | 6,8 | 6,7 | 3,5 |
23-ΙΙΙ-4 | 9,4 | 9,2 | 8,2 | 6,4 | 6,4 | 6,2 | 6,2 | 3,9 |
23-ΙΙ-1 | 10,0 | 10,1 | 9,7 | 8,0 | 7,9 | 7,5 | 7,4 | 2,8 |
23-ΙΙ-6 | 10,0 | 9,7 | 9,2 | 8,1 | 7,9 | 7,5 | 7,4 | 2,7 |
47-2 | 9,8 | 9,4 | 9,1 | 7,4 | 6,8 | 6,5 | 6,6 | 3,6 |
52-2 | 9,9 | 8,9 | 9,5 | 6,9 | 6,8 | 6,6 | 6,3 | 3,8 |
Α-ΙΙ-9 | 9,9 | 9,1 | 8,6 | 7,4 | 7,2 | 6,9 | 6,4 | 3,7 |
23-11-10 | 10,2 | 9,8 | 9,2 | 8,0 | 7,8 | 7,5 | 7,4 | 2,8 |
47-5 | 9,9 | 9,2 | 9,0 | 7,0 | 6,8 | 6,5 | 6,4 | 3,7 |
23-11-3 | 9,8 | 9,4 | 9,3 | 7,7 | 7,1 | 6,6 | 6,4 | 3,7 |
23-11-4 | 10,0 | 9,4 | 9,1 | 7,5 | 7,4 | 6,9 | 7,0 | 3,2 |
101-11-3 | 10,0 | 9,2 | 8,6 | 7,5 | 7,2 | 6,9 | 6,5 | 3,6 |
Контроль | 10,7 | 10,1 | 9,6 | 9,6 |
|
|
| 0,6 |
Отобранный 21 штамм молочнокислых бактерий использовали при тех же условиях для изучения динамики процесса яблочно-молочного брожения в условиях пониженных температур. Наблюдения вели в течение 2 месяцев. Почти все штаммы при температуре 8-12°С размножаются и осуществляют процесс яблочно-молочного брожения (табл. 3.6). Безусловно, процесс этот замедлен, и у лучших штаммов он
завершился через 1,5-2 мес. с момента внесения бактерий. Снижение массовой концентрации титруемых кислот составило от 2,7 до 3,9 г/дм3. Содержание яблочной кислоты снизилось до остаточных количеств, при этом основная часть яблочной кислоты была утилизирована через 30-35 суток, в дальнейшем шло медленное дображивание. Частичное снижение кислотности происходило также за счёт выпадения винного камня.
Отмечены лучшие штаммы: 101-11-3; 23-11-3; 47-5; А- 11-9; 52-2; 23-11-4; 52-6; ОПБ 7-11-2; А-1-10, дающие интенсивный рост и отличающиеся повышенной способностью к утилизации яблочной кислоты при обычных температурах. Штаммы 101-11-3, А-11-9, рекомендованные нами ранее для проведения индуцированного яблочно-молочного брожения, могут быть использованы и для биологического кислотопонижения при пониженных температурах. К ним можно добавить такие штаммы, как ОПБ 7-11-2, 23-11-4, 52-6 и др. В производственных условиях при проведении яблочно-молочного брожения при пониженной температуре следует использовать повышенные дозы бактериальной разводки (до 4% по объёму). Температура 8-12°С не исключает процесс, а лишь замедляет его, что вполне согласуется с литературными данными по этому поводу.
Таким образом, полученные нами результаты чётко показали, что понижение температуры до 8-12°С не препятствует ни возникновению, ни прохождению яблочно-молочного брожения. Для проведения биологического кислотопонижения при пониженных температурах могут быть рекомендованы используемые для индуцированного яблочно-молочного брожения штаммы 101-11-3, А-11-9, а также вновь выделенные штаммы ОПБ 7-11-2, 52-6, 23-1 1-4 и др. 118].
