Условия развития и активности молочных бактерий вина - Ингибирующее действие сернистого ангидрида

Сернистый ангидрид является энергичным ингибитором молочнокислых бактерий и отчасти поэтому он получил такое широкое применение в производстве и хранении вина. Будучи более активным в отношении, бактерий, чем в отношении дрожжей, он блокирует активность бактерий в процессе приготовления вина и делает спиртовое брожение более чистым. В случае, когда хотят провести яблочно-молочное брожение, варьируют применяемые дозы сернистого ангидрида таким образом, чтобы это превращение протекало в замедленном темпе, но не прекращалось. В дальнейшем во время хранения зернистый ангидрид применяют с целью полного подавления бактерий, что обеспечивает необходимую стабильность вин.
Токсичность сернистого ангидрида зависит от титруемой кислотности среды, поэтому трудно сравнивать экспериментальные результаты, полученные при различных рН. Кроме того следует учитывать реакционную способность среды, которая уменьшает эффективность. Известно, что сернистый ангидрид вступает в соединение со многими компонентами сусла и вина и образующиеся соединения являются более или менее стабильными в зависимости от их константы химической диссоциации.
Долгое время думали, что связанный сернистый ангидрид, который больше не обладает химическими свойствами сернистого ангидрида в свободном состоянии, не оказывает влияния на микроорганизмы. Это полностью подтверждается в отношении дрожжей, которые, преобразовывая сернистый ангидрид в ацетальдегид, инактивируют его, но это не совсем точно по отношению к бактериям.
Форнашон (1963) показал, что во время развития дрожжей в сахарсодержащей среде в присутствии альдегидсернистой кислоты некоторые молочнокислые бактерии, и главным образом гетероферментативные организмы, могут метаболизировать ацетальдегид и высвобождать таким образом сернистый ангидрид, находящийся в связанной форме. Именно посредством такого механизма альдегидсернистая кислота, по-видимому, обладает антибактериальным действием, меньшим, однако, чем свободный сернистый ангидрид.
Было продолжено исследование (С. Лафон-Лафуркад и Пейно, 1974) проблемы ингибирования бактерий сернистым ангидридом в различных формах, в разных условиях: непосредственно на суспензиях бактерий, при росте бактерий в процессе молочнокислого сбраживания сахара или яблочной кислоты и с ферментативной активностью клеток, не размножающихся делением.

Прямое бактерицидное действие форм сернистого ангидрида
Таблица 12.13

В табл. 12.13 показано прямое бактерицидное действие этих разных форм, примененных к суспензии бактерий в простой среде. Как и можно было ожидать, сернистый ангидрид развивает наибольшую активность в свободной форме. Она значительно усиливается при пониженном рН; разница рН в 0,2 дает очень ощутимый эффект; кокки обычно менее сульфитоустойчивы, чем бациллы. Уже 5 мг сернистого ангидрида на 1 л убивают большое число бактерий, а 100 мг уничтожают их полностью.
Бактерицидная способность сернистого ангидрида в связанной форме полностью доказана, но она меньше. Живая популяция Lactobacillus hilgardii после внесения 5 мг связанного сернистого ангидрида уменьшается на 50%. Ингибирующее действие пировиноградно-сернистой кислоты обычно немного сильнее, чем действие альдегидсернистой кислоты, более стабильного соединения. Хотя и трудно дать оценку на основании только этих опытов, так как бактерицидная способность изменяется в зависимости от вида бактерий, можно считать, что связанные формы SO₄ в 5—10 раз менее активны, чем свободная форма.
Эта антибактериальная способность проявляется также в случае молочнокислого сбраживания сахара (порог восприимчивости составляет 5 мг/'л, порог полного ингибирования от 30 до 100 мг/л), в случае возбуждаемого яблочно-молочного брожения, а также когда считают, что имеют дело с яблочно-молочной активностью бактерий, не размножающихся делением.
Введение свободной формы SO₂ в дозе 10 мг/л в латентной фазе до начала яблочно-молочного брожения уменьшает популяцию бактерий на 75%; в связанной форме сернистый ангидрид в этой же дозе задерживает размножение и блокирует яблочно-молочное брожение. При добавлении во время экспоненциальной фазы такая же доза малоэффективна.
Сернистый ангидрид оказывает намного меньшее действие на молочнокислые бактерии, которые не размножаются делением. При равных дозах и в одинаковых условиях он больше воздействует на рост бактерий, чем на яблочно-молочное превращение.

Отсюда вытекают и возможности использования его в технологии. Во всех случаях, когда хотят иметь яблочно-молочное брожение, необходима осторожная сульфитация мезги небольшими дозами. Действительно, связанная форма сернистого ангидрида, которая переходит в вино, могла бы стать одним из главных препятствий для последующего развития молочнокислых бактерий и их яблочно-молочной активности. Для иллюстрации этого положения в табл. 12.14 приведены результаты наблюдений Сюдро и Касиньяра (1959), которые показывают число дней, необходимых для возбуждения яблочно-молочного брожения от сульфитации данного сусла.

Таблица 12.14
Влияние сульфитации сусла на яблочно-молочное брожение вина

Результаты проведенных авторами экспериментов относительно роли связанной формы SO₂ показывают в новом свете механизм действия сернистого ангидрида при приготовлении вина. До сих пор считали, что сульфитация дробленой массы винограда, проводимая наряду с другими целями Для того, чтобы ингибировать бактерии, действует на них только в течение короткого периода времени между введением SO₂ и началом брожения, т. е. в то время, когда он находится в свободной форме. Однако в действительности, если бы это было так, SO₂ быстро образовал бы соединения с компонентами винограда и сусла, а это привело бы к его полной инактивации. Допускали также, что после его перехода в состояние альдегид- сернистой кислоты, формы, в которую превращается после брожения весь сернистый ангидрид, добавляемый в мезгу, SO₂ больше не играет роли ингибитора. Фактически же сернистый ангидрид в связанной форме сам является ингибитором молочнокислых бактерий. И если он в 5—10 раз менее активен, чем в свободном состоянии, то нужно считаться с тем, что его может быть в 5—10 раз больше, следовательно, он имеет большое практическое значение до такой степени, что при концентрации связанного SO₂ порядка 90—120 мг/л яблочно-молочное брожение в некоторых типах вин с низким рН (например, 3,20—3,30) может стать невозможным.
Когда хотят избежать яблочно-молочное брожение (в особенности у белых сухих вин), то нужно иметь в виду, что стабильность связана не только с одним бактерицидным действием сернистого ангидрида, вводимого в сусло, но, скорее, с дозой связанного SO₂, который остается в вине после приготовления и действие которого будет продолжаться в период его хранения.