Виноградные ягоды, особенно больные и повреждённые, являются носителями многочисленных родов и видов бактерий. При раздавливании ягод эти бактерии попадают в сусло и некоторые из них при благоприятных условиях получают развитие в вине. Злейшими врагами виноделия являются уксусные бактерии. При высоких температурах брожения размножаются маннитные бактерии, бактерии ожирения, молочнокислые бактерии — возбудители заболевания крепких вин.
Полезными для вин с высокой кислотностью являются лишь отдельные виды молочнокислых бактерий, расщепляющих яблочную кислоту до молочной кислоты и углекислого газа, что значительно улучшает вкус вина и повышает его стабильность против бактериальных помутнений. Однако в малокислотных винах эти бактерии ухудшают качество.
Видов и рас уксуснокислых бактерий много. В винах развиваются следующие четыре вида.
Ацетобактер орлеанензе.
Клетки округло удлинённые или палочковидные. Чаще встречаются одиночные клетки или цепочки. Размеры клеток от 1,6 до 2,4 микрона в длину и 0,3— 0,4 микрона в ширину. На вине эти бактерии образуют тонкую, не поднимающуюся по стенкам сосуда плёнку. Клетки плёнки прочно связаны, а потому вино под плёнкой обычно совершенно прозрачно. Плёнка хорошо развивается на поверхности жидкости и ею не смачивается. Предельная для бактерий концентрация спирта 10—12 объёмных %. Образуется до 9,3 об.% уксусной кислоты. Оптимальная температура 25—30°. При незначительном содержании кислоты и низкой температуре Acetobacter orleanense способен окислять образовавшуюся уксусную кислоту в воду и углекислый газ.
Раствором йода бактерии окрашиваются в жёлтый цвет. Окраска йодом клеток является одним из диагностических признаков уксуснокислых бактерий. Синее окрашивание свидетельствует о наличии в оболочках клеток веществ, близких к целлюлозе; бактерии способны образовывать их из питательной среды, содержащей глюкозу. Установлено, что если в высших растениях фибриллы (волокна) целлюлозы располагаются вдоль стенок в продольном направлении, то у уксуснокислых бактерий они располагаются в беспорядке.
Ацетобактер вини ацетати.
Клетки мелкие, в виде коротких палочек или кругловатые, укороченно яйцевидной формы, размером от 0,8 до 2,0 микронов в длину и от 0,3 до 0,4 микрона в ширину. Располагаются одиночно или по 2—3 клетки, цепочки образует редко. Плёнка нежная, рыхлая, легко опускается в нижние слои вина и даёт муть. Плёнка не всползающая на стенки сосуда. Раствором йода окрашивается в жёлтый цвет. Предельная концентрация спирта 9,5об.%. Образует до 6,98% уксусной кислоты, не способна к переокислению даже при слабой кислотности среды. Оптимальная температура от 28° до 33°, минимум 10°.
Ацетобактер асценденс.
Бактерии имеют вид коротких палочек размером от 1,8 до 2,0 микронов в длину и от 1,2 до 1,6 микрона в ширину. Клетки одиночные или чаще сдвоенные в виде восьмёрки, редко в виде длинных цепочек. На поверхности вина образуют тонкую, однородную с голубовато-опалесцирующим блеском плёнку, высоко поднимающуюся по стенкам сосуда над поверхностью жидкости. Плёнка обычно рыхлая, легко разрывается, выпадает на дно и вызывает сильное помутнение вина. Бактерии этого вида выдерживают до 12 об. % спирта, образуют до 9% уксусной кислоты. Оптимум температуры 31°, минимум 10°. При старении сообщает уксусу неприятный своеобразный запах.
Ацетобактер ксилинум.
Клетки палочковидные, короткие и длинные, размером от 2 до 2,5 микрона в длину и от 0,8 до 1,0 микрона в ширину. Встречаются также нитевидные клетки, часто спиралеобразные или с неправильными изгибами. На поверхности вина бактерии образуют студенисто-слизистую плёнку. При старении плёнка становится прочной, толстой, хрящевидной, окрашивается йодом в синий цвет. Погружаясь на дно, плёнка образует слизистую массу (уксусную матку).
Бактерии этого вида развиваются на винах, содержащих не более 7—8 об. % спирта, и образуют не более 4,5% уксусной кислоты, которую могут окислять далее до СО2 и Н2О. Кроме того, при окислении спирта бактерии образуют побочные продукты с неприятным запахом и вкусом.
Молочнокислые бактерии
Эта группа бактерий широко распространена в природе. Их можно обнаружить на надземных частях растений, вокруг корневой системы — в ризосфере, на виноградных ягодах, особенно повреждённых. Молочнокислые бактерии имеют форму кокков и палочек. При развитии в винах молочнокислые кокки обычно имеют вид одиночных клеток размером от 0,3 до 0,5 микрона, реже — соединённых попарно, или коротких палочек. На искусственных средах (более благоприятных для их жизнедеятельности) клетки укрупняются до 0,7—0,8 микрона и чаще образуют цепочки.
Размеры молочнокислых бактерий — палочек, в зависимости от их вида и среды, в которой они развиваются, колеблются в очень широких пределах: от 1,5 до 40 микронов и более. Как правило, в винах клетки бактерий длиннее, иногда они имеют нитевидную форму. При развитии на искусственных, более благоприятных средах клетки короче и более ровные.
Молочнокислые бактерии неподвижны, положительно окрашиваются по Граму, спор не образуют.
В зависимости от взаимоотношения продуктов брожения молочнокислые бактерии подразделяют на две группы: гомо- ферментативные, которые при разложении сахара образуют почти исключительно молочную кислоту и лишь ничтожное количество побочных продуктов, и гетероферментативные, образующие, помимо молочной кислоты, значительное количество летучих кислот, а также углекислый газ, этиловый спирт, а иногда и маннит.
Молочнокислые бактерии — факультативные анаэробы. Они могут жить без кислорода воздуха. Необходимую для своей жизнедеятельности энергию эти микроорганизмы получают за счёт процесса молочнокислого брожения.
Все молочнокислые бактерии остро нуждаются для своей жизнедеятельности в ряде аминокислот и витаминов. Дрожжи в процессе роста и особенно при автолизе выделяют в среду все вещества, необходимые для развития этих бактерий.
Для виноделия особенно большую опасность представляют гетероферментативные молочнокислые палочки Lactobacterium breve, L. bucheri, L. fermenti. Менее опасны гомоферментативные L. plantarum.
Характерное свойство группы молочнокислых бактерий — способность вызывать процесс молочнокислого брожения, т. е. разлагать сахар с образованием в качестве основного продукта молочной кислоты. Процесс молочного скисания вина наиболее активно вызывают молочнокислые палочки. Молочнокислые кокки превращают двухосновную яблочную кислоту в молочную кислоту и углекислый газ, что приводит к понижению титруемой и активной кислотности вина. Этот процесс называется яблочно-молочным брожением или биологическим кислотопонижением вин.
Для вин с повышенной кислотностью яблочно-молочное брожение является благоприятным, так как повышает качество вин и их стабильность против бактериальных помутнений. В малокислотных винах бактерии-кислотопонижатели вызывают устойчивую муть и порчу вина.
Бактерии тартарофторум (Bact. tartarophtorum). Клетки в виде коротких палочек, иногда длинных или коротких нитей. Длина клеток 0,8—1,0 микрон. Бактерии неподвижны. Спор не образуют. Факультативные анаэробы. Разлагают в вине глицерин и винную кислоту.
Бактерии, вызывающие ожирение вина (ослизнение, тягучесть). Bacterium viscosus vini. Форма палочковидная, длина 2—6 микронов, ширина 0,3—0,6 микрона. Нередко соединены в цепочки до 14 микронов длиной. В отсутствие кислорода воздуха бактерии эти вызывают ожирение вин.
