Способ получения чистой культуры дрожжей (ЧКД) из одной изолированной клетки был разработан в 1881 году датским ботаником Э. Ганзеном для пивоварения. В виноделии ЧКД впервые применил Г. Мюллер-Тургау (Швейцария). В 1893 году химик-энолог М. А. Ховренко выделил первые отечественные культуры дрожжей. Советские ученые выделили и изучили большое количество штаммов ЧКД, которые рекомендованы для винодельческого производства. Коллекция ЧКД во ВНИИВиПП "Магарач" насчитывает около 600 различных рас дрожжей.
Назначение дрожжей.
Как правило, одни штаммы рекомендуют для приготовления белых, другие — для красных вин или производства шампанского.
Дрожжи для белых вин.
К ним относятся все расы ЧКД, быстро размножающиеся в сусле, относящиеся к фенотипу киллеров (убийц), полностью сбраживающие сахар, хорошо осаждающиеся при осветлении. Это Кахури 7, Берегово 2, Севлюш 72, Ркацители 6, Среднеазиатская 288, Серсиаль 14, Штейнберг 1892 и др.
Дрожжи для красных вин.
Должны обладать теми же качествами, что и расы для белых вин и, кроме того, быть устойчивыми к повышенному содержанию дубильных и красящих веществ. К ним относятся Романешты 47, Бордо 20, Ашхабадская 3, Papa Нягрэ, Саперави 46, Н-Цимлянская 3.
Хересные дрожжи.
Расы при доступе воздуха быстро образуют пленку на поверхности вина. Создают ароматические и вкусовые вещества, характерные для вина типа Херес (Херес 20С и Херес 96К).
Дрожжи для шампанского производства.
Спиртоустойчивые расы, способны бродить под высоким давлением (до 0,6 МПа) диоксида углерода. Дают вина с длительной «игрой» и хорошим пенообразованием, хорошо осаждаются, не липнут к стенкам сосуда (Ленинградские, Кахури 7, Донские зернистые).
Степень выносливости.
По степени выносливости дрожжи делят на спиртоустойчивые, сульфитостойкие, холодостойкие и термостойкие расы.
Спиртоустойчивые дрожжи.
Расы, принадлежащие к дрожжам вида S. oviformys. Хорошо размножаются в присутствии спирта и высокой кислотности (Берегово 1, Ужгород 671, Севлюш 100).
Сульфитостойкие дрожжи.
Расы бродят при повышенной концентрации диоксида серы (до 200 мг/дм3). Их предварительно культивируют в средах с возрастающим содержанием диоксида серы.
Холодостойкие и термостойкие дрожжи.
Приучены соответственно к низким (4... 10°С) или высоким (30 ...35 °C) температурам брожения. К холодостойким относятся Ленинградская, Кахури 7, Феодосия 8-15, Феодосия 1-19, Серсиаль 14, Магарач 125, Донские зернистые, Бордо 20, Штейнберг 1892, Н-Цимлянская 3, Среднеазиатская 288, Судак VI-5; к термостойким — Ашхабадская 3, Туркестанская 36-5, Ркацители 6, Романешты 47, Саперави 46, Магарач 125.
Промышленное использование ЧКД.
Сбраживание сусла на ЧКД обладает определенными преимуществами: гарантировано забраживание на дрожжах, свойства которых известны; процесс протекает плавно и до полного выбраживания сахара; количество спирта увеличивается на 0,5... 1 % об. по сравнению с самопроизвольным сбраживанием; уменьшается содержание летучих кислот и эфиров; вина быстрее осветляются, менее подвержены заболеваниям, отличаются типичным сортовым ароматом и чистым гармоничным вкусом.
На предприятия ЧКД поступают централизованно перед началом сезона. Это могут быть колонии на твердой питательной среде или сухие (обезвоженные) дрожжи. ЧКД предварительно размножают, чтобы они своей массой подавляли природную микрофлору. Разводку приготовляют постепенным увеличением биомассы и активности дрожжевых клеток. Питательной средой служит стерильный виноградный сок. Свежеотжатое виноградное сусло пропускают через бумажный фильтр, нагревают до кипения, охлаждают, пропускают через двойной бумажный фильтр, разливают в колбы вместимостью 200 мл (на 2/3 объема) и закрывают плотными ватными пробками.
Готовят дрожжевую разводку в два приема: в лабораторных условиях и производственных. На лабораторном этапе объем пробирки постепенно увеличивают до 500 мл, затем до 3, 10 и 20 л. Температура сусла при пересевах не должна превышать 25 ...28 °C. Пересев делают в состоянии бурного брожения через каждые 24 ч. На производственном этапе разводку готовят в бочке вместимостью 300 л или в дрожжевом аппарате. Сусло используют отстоенное (содержание диоксида серы не менее 100 мг/дм3) и стерилизованное в пастеризаторе. Однако данный способ трудоемок и не гарантирует осевшим дрожжам наибольшей активности.
При брожении сусла в потоке разводку дрожжей целесообразно также готовить в потоке. Для этого применяют батарею дрожжанок, состоящую из четырех последовательно соединенных ферментеров. Их объем подбирают, исходя из суточной потребности завода в разводке ЧКД. Средний расход дрожжевой разводки концентрацией 60...90 млн клеток в 1 мл — 2% от объема сусла. Если виноград поврежден, то количество разводки увеличивают до 5% от объема сусла.
Рис. 17. Установка для непрерывного культивирования дрожжей:
1 — манометр; 2 — аппарат ВВМ-500; 3 — мешалка; 4 — привод мешалок; 5 — барботер воздуха; 6 — счетчик расхода воздуха; 7 — виномерное стекло; 8 — дрожжепровод; I — диоксид углерода; II — воздух.
Установка для непрерывного культивирования дрожжей (рис. 17) состоит из нескольких последовательно соединенных эмалированных аппаратов 2, оборудованных мешалками 3, и напорного резервуара. Питательную среду готовят в эмалированной цистерне с мешалкой, куда через обеспложивающий фильтр подают среду (сусло), стерилизованную «холодным способом», диоксид серы (150 мг/дм3), разводку ЧКД (исходная концентрация дрожжей — 4 млн клеток в 1 мл). После перемешивания питательную среду по коммуникациям из нержавеющей стали подают в напорный резервуар. Далее с заданной скоростью ее направляют в первый дрожжевой ферментер, оборудованный рубашкой для подведения охлажденного рассола (15... 18°С), микрокапиллярным аэратором, гидравлическим затвором и поплавком-реле РП-40 с проточной камерой. Перемешивающее устройство (12 об/мин) равномерно распределяет дрожжи в среде.
Все ферментеры батареи оборудованы единой коммуникацией. От воздуходувки РГН-427 воздух поступает в специальный многосекционный пластинчатый фильтр для очистки. После прохождения дозирующих устройств микрокапиллярного аэратора он подается в дрожжевые ферментеры. Аэратор повышает эффективность использования кислорода. Расход стерильного воздуха на непрерывное барботирование среды в первом ферментере составляет 0,8... 1,2 м3/ч или 0,6 ...0,8 л/ч на 1 л среды, далее этот показатель снижается, а в последнем ферментере он не дозируется.
Стерильность обеспечивают полной герметизацией батареи гидравлическими затворами, заполненными антисептической жидкостью, что одновременно повышает давление внутри каждого аппарата. При отработанном режиме скорость непрерывного потока при концентрации 60...90 млн клеток в 1 мл соответствует 2... 2,5 дал/ч.
Из последнего ферментера дрожжевую разводку непрерывно отбирают дозирующим насосом НД-25В и вносят в первые резервуары бродильных бактерий (для сусла) или в реакторы- термосбраживатели (для мезги).
