Руководство по виноделию - Чистые культуры дрожжей

Только поколение одной дрожжевой клетки может дать чистую расу. Разработкой методов получения чистых рас винных дрожжей мы обязаны целому ряду ученых разработавших методы выделения под микроскопом отдельных клеток микроорганизмов.
Разжиженная капля бродящей жидкости берется на покровное стеклышко микроскопа, которое опрокидывается на предметное стекло с круглым углублением. Покровное стеклышко обмазывается по краям вазелином. Если исследование под микроскопом обнаружит, что в капле находится только одна клетка, то она и становится исходной для получения чистой культуры. Через 3—4 дня образовавшуюся под покровным стеклышком колонию клеток одной расы переносят в стерилизованное сусло, в котором размножается чистая культура дрожжей.
Таким образом разрешается вопрос получения чистой культуры дрожжей. В дальнейшем ее подвергают испытанию в следующих направлю и иx:

1. на своевременность наступления брожения и на равномерность его хода;
2. на доведение брожения до конца;
3. на выделение СO₂ и образование пены;
4. на переход дрожжей в осадок и на осветление жидкости;
5. на характер образующейся мути, на ее крупинчатость и образование слизи на стейках посуды;
6. на количественное образование алкоголя, глицерина, янтарной и угольной кислот;
7. на образование дрожжевого запаха и пр.

Такое испытание получающихся чистых рас дрожжей производится в специально оборудованных лабораториях, заграницей — при большинстве опытных станций (в Гейзенгейме, Клостернейбургс, Ведеснвилле, Аугустенберге, С.-Микеле, Конельяно и др.), у нас — на Одесской и Анапской опытных станциях, в энохимических лабораториях в Баку, Магараче, Новочеркасске — в винодельческой лаборатории Донского института сельского хозяйства и мелиорации и в Ташкенте.
Полученные в ограниченном количестве расы чистой культуры дрожжей размножают для брожения в больших количествах сусла. Для этого их вносят в стеклянный баллон или колбу емкостью на 600 см, наполненные стерилизованным суслом на 2/3. Перед внесением дрожжей (в количестве одной капли) сусло вторично стерилизуют нагреванием и охлаждают до 20—22°. Интенсивное брожение наступает уже через 2—3 дня и заканчивается на 7—8-й день. Размножившиеся в большом количестве дрожжи выпадают в осадок, который по слитии вина и служит для получения больших порций дрожжевой культуры (в боченках в 120 — 240 л). 

При всех указанных операциях принимаются меры предосторожности, чтобы устранить попадание в дрожжевую среду посторонних микроорганизмов.
Для отправки чистых культур на дальние расстояния жидкие дрожжи (с некоторым количеством свежего вина) вливают в стерилизованью, наполовину наполняемые бутылочки из стойкого стекла, которые герметически закупориваются пробкой, закрепляемой крест- накрест шпагатом и затем засмаливаются. Небольшие количества дрожжей из научных учреждений посылаются прямо на гигроскопической вате в флаконах, закупоренных стерилизованной ватой, пергаментной бумагой или пробкой. Высланные таким образом дрожжи могут храниться в течение нескольких месяцев без потери жизненности и способности к дальнейшему размножению.
Для длительного хранения помещают дрожжи в 10-процентном сахарном растворе в Фрейденрейховских колбочках (рис. 70).
Практика показала, что брожение на чистых культурах дрожжей (на одной или нескольких их расах) дает значительно лучшие результаты сравнительно с брожением на случайно вносимых с виноградом дрожжах. Даже в том случае, если чистая культура дрожжей вносится в нестерилизованное сусло (наиболее частый случай), она размножится в преобладающем количестве и следовательно будет способствовать в большой степени благоприятным результатам сбраживания до конца всей массы жидкости; иначе говоря, дрожжи чистой культуры возьмут верх над другими дрожжами и посторонними микроорганизмами. Брожение на чистых культурах дрожжей — большое достижение последних десятилетий. В пивоваренном производстве оно упрочилось твердо, по там брожение ведется в прокипяченной жидкости, в среде, простерилизованной до введения дрожжей.
Стерилизация виноградного сусла кипячением изменяет соотношения составных его частей и дает уваренный вкус. Однако возможно производить ее пропусканием сусла через пастеризатор и нагреванием без доступа воздуха под уменьшенным давлением. Все это требует дорогой аппаратуры и кроме того вызывает замедление в работе. Практически сусло до введения чистых культур может быть профильтровано (на больших зейтцевских фильтрах) при легкой закурке серой (с последующим обсеменением дрожжами, приученными к SO₂); этот способ в Германии практикуется довольно широко. Кроме того за последнее время в целях выделения из сусла находящихся в нем дрожжевых клеток и других микроорганизмов и даже мельчайших бактерий применяется центрофугация. По свидетельству итальянского ученого Форти путем троекратной центрофугации можно отделить из сусла 90% взвешенных в нем организмов.
Таких же результатов достиг Г. Астрюк во Франции, получивший следующие результаты:

Этот метод может быть применен к суслу, которое во взвешенном состоянии содержит много отделяемых центрофугацией клеток.
В настоящее время во Франции конструируются специальные центрифуги для вина и сусла, развивающие в минуту 10 — 15 тыс. оборотов («Антилопа»); описание их см. в главе 5.
В практике виноделия отмечается благоприятный ход брожения, если сусло подготовлено отстаиванием после сильного окуривания его серой в холодном помещении (введением в него 100 мг и более сернистой кислоты на 1 л). После выпадения в осадок отстоя в слитое с осадка сусло вводится чистая культура дрожжей в стадии самого интенсивного размножения. Если в данном случае имеется сильная раса, приученная к сернистой кислоте, то она возьмет верх над всеми оставшимися еще жизнеспособными организмами.
При применении чистых культур дрожжей важно ввести их в достаточном количестве в сусло, имеющее должную температуру для энергичного безостановочного их размножения. Вортманн после целого ряда опытов установил, что для малосахаристых сусел достаточно на 100 л его 0,5 и максимум 1 л размноженных чистых дрожжей, для более сахаристых — 1—2 (1—2%). Задача винодела — иметь готовый запас размноженных в стерилизованном сусле дрожжей (закваски) на каждый суточный сбор винограда. Этот запас готовится за 6—8 дней до начала виноделия в чистых, пропаренных боченках, в которые наливается простерилизованный (кипячением) виноградный сок, тотчас заряжаемый намеченной культурой дрожжей из флакона, полученного с опытно-дрожжевой станции. При отборе порций бродящего уже сусла для введения в отстоявшееся и слитое сусло, боченки доливаются необходимым количеством стерилизованного сусла.
Существенным вопросом является выбор рас для того или иного сусла. Мнение о том, что раса дрожжей, взятая из какого-либо выдающегося виноградного района (Марго, Лафит, Вольне и пр.), может придать сбраживаемому на ней суслу из другой местности характер, букет и общие свойства вина, сходные с вином того же происхождения, не оправдалось па практике.
Таким образом преимущество применения чистых культур заключается не в придании особенностей тона тех вин, дрожжи из которых взяты для брожения, а главным образом в проведении брожения в наилучших условиях, при предоставлении для бродящего сусла большой массы дрожжей хорошей расы, устраняющей и подавляющей работу диких дрожжей и посторонних микроорганизмов, влияние которых на получаемое вино может быть только отрицательным. Проф. Вортманн формулирует это в следующих положениях:

1. Чистые культуры дрожжей дают уверенность в надлежащем проведении брожения.
2. Вина, бродившие на чистых культурах дрожжей, готовы ранее и ранее осветляются.
3. Брожение па чистых культурах дрожжей влияет благоприятно на позднейшее развитие и созревание вина.
4. Вина, бродившие на чистых культурах дрожжей, более устойчивы против болезней и особенно против уксусного закисания.
5. Выбродившие на чистых культурах дрожжей вина «чисты» па вкус, так как для их брожения применяется здоровое сусло.
6. Различные расы дрожжей могут в известной степени придать особый букет вину.

Последнее положение многими оспаривается. Однако не подлежит сомнению, что в винах, бродивших на чистых культурах дрожжей, благодаря устранению болезнетворных организмов и дрожжей, дающих привходящие запахи и продукты расщепления промежуточного характера, выступают наиболее ценные свойства ароматических и букетистых начал самого сусла.
К формулировке Вортманиа следует добавить проверенное на опыте влияние чистых культур дрожжей на небольшое увеличение образуемого спирта (0,5—1%), что объясняется устранением из жидкости организмов, разлагающих сахар в ином направлении, а также тем, что чистыми культурами дрожжей сахар используется до конца. Последнее обстоятельство имеет большое значение, так как остающийся сахар всегда является средой для развития портящих вино микроорганизмов. Даже небольшое, указанное выше повышение содержания спирта часто очень важно для неустойчивых слабоградусных вин.
Из сказанного вытекает кроме того полезность применения чистых культур дрожжей в тех случаях, когда вследствие различных причин (охлаждения, недостаточного питания дрожжей и пр.) в вине остается недоброженный сахар как угроза заболевания вина. Введение чистых культур дрожжей спасает положение, особенно если вводятся расы, легко приспособляющиеся к высокому иногда содержанию алкоголя и сернистой кислоты. В этом случае нужно рекомендовать добавление повышенных порций чистой культуры дрожжей (2 — 2,5 л на 100 л) и устранение причин, задерживающих брожение (холод).
Здесь же следует указать, что для вина нет ничего более опасного, как содержание его с недоброженным сахаром в теплом, подогреваемом помещении — это верный путь к его заболеванию и особенно к развитию уксусных бактерий.
В случае отсутствия сусла или пастеризованного виноградного сока разводить чистую культуру дрожжей можно в искусственно составленной жидкости (12 л недоброженного вина с 2 кг свекловичного сахара), из которой кипячением в течение 15— 20 минут удаляется спирт, или в жидкости, составленной следующим образом: к 1 л воды, в которой растворено 200 г свекловичного сахара, добавляется 10 г винной кислоты и 5 г древесной золы; раствор кипятится, профильтровывается и если нужно доливается кипяченой водой до 1 л.
Для крупных винодельческих совхозов и колхозов, оперирующих с большим количеством винограда, поступающего ежедневно в винодельню, важно постоянное наличие чистых культур дрожжей в стадии полной их активности. Для этой цели могут служить простые  аппараты, непрерывно дающие большие количества размноженных дрожжей чистой культуры. Они были введены во Франции сначала Муссо, а затем в усовершенствованной конструкции проф. Г. Фабром. Такой аппарат (antolevureur) изображен на рис. 71. Он состоит из подогревателя А со змеевиком и водяной камерой В. Под него устанавливается примус с 4 — 6 горелками. Подогревающаяся в камере В вода проходит в змеевик, снабженный предохранительным клапаном. Через воронку Е вливают обыкновенное сусло, пропущенное через холст или лучше профильтрованное, в верхнюю часть камеры А, где оно стерилизуется паром, проходящим внутри змеевика (луженого снаружи). Температура сусла проверяется термометром Т, вставленным в футляр с маслом. Подогревание доводится до 70 — 75° и даже несколько выше. Затем сусло охлаждается пропусканием холодной воды через второй змеевик, помещенный также в верхней части камеры А. После охлаждения сусла до 30°, его выпускают через кран Н в дрожжевую камеру Д, предварительно простерилизованную паром, пропущенным через кран. Далее в охлажденное до указанной температуры сусло вводят со всеми предосторожностями через трубку У закваску чистой культуры дрожжей, подлежащей размножению. Через 3 — 4 дня сусло будет в полном брожении. Углекислый газ отводится по трубке S через гидравлический баллон L с отводной конечной трубкой М. Готовые дрожжи спускаются через кран N в подставленный баллон. В F и F1 находятся ватные тампоны, фильтрующие воздух, входящий в камеры А и D; этот воздух можно нагнетать небольшой помпой, приспособленной для аэрации сусла в камере D. Выливаемое количество бродящей жидкости пополняется равным количеством охлажденного стерилизованного сусла из камеры А. При расчете размеров камер А и D за основу берется потребность 1 или 2 л бродящей жидкости из камеры D на 100 л сусла из урожая, собираемого в течение дня.
При помощи такого аппарата, восполняя отбираемые количества готовой закваски новыми порциями стерилизованного сусла, можно провести все брожение на чистых культурах дрожжей.
Применение чистых культур дрожжей у нас было впервые введено по инициативе известного винодела Мерль де Массоно в 1892 г. в Кахетии, в имениях бывшего Удельного ведомства. Опыты велись над различными расами дрожжей, полученными из заграницы, при соблюдении наилучшей стерилизации сусла и с установкой контрольного брожения одинакового состава и происхождения сусел. Особенный эффект был отмечен в напареульском белом вине из ркацители, бродившем на дрожжах шабли.
Успех первоначальных опытов послужил к широкому применению чистых культур дрожжей, причем их начали вводить для брожения больших партий урожая в б. кахетинских удельных имениях (Цинандали, Напареули, Мукузань). Большие партии вин, в несколько тысяч декалитров, бродили на дрожжах из Иоганнисберга (рислинг), шабли (ркацители), Помара (саперави) и на бордосских (каберне), размножавшихся в стерилизованном сусле из небольших порций дрожжей, получавшихся из заграницы.   

Рис. 71. Аппарат Фабра для размножения дрожжей в большом количестве.

Указанные четыре расы давали наилучшие результаты. Помимо улучшения вкуса достигалась возможность совершенного выбраживания без повышения температуры сверх оптимума (25 — 30°); это было большим достижением для Кахетии, где опасность брожения при повышающейся температуре (до 35— 40°) была нередко обычным явлением. Кроме того всегдашним результатом было скорое осветление вина и достижение полной его прозрачности уже в течение первого года. Особенную услугу оказывали чистые культуры дрожжей при распространении грибных болезней и листоверток, когда виноград поступал в винодельню в значительно подгнившем виде. 

В этом случае сусло после отстоя и введения в него сернистой кислоты бродило нормально и не носило следов влияния микроорганизмов и бактерий, введенных в него с гнилыми и поврежденными ягодами.
Большая работа по распространению сведений о чистых культурах брожения и по внедрению их в виноделие проделана сначала Бессарабской, а затем Одесской опытной станцией. Наилучшие результаты Одесская станция получала с дрожжами бордо № 20, кахетинскими № 38 — для красных вин, штейнберг № 3 и иоганнисберг №59 —для белых вин, токай — № 23 для сладких белых вин, № 24 аи — для игристых вин, лаурейро № 30 — для сладких вин и т. д. Одесская станция рассылает дрожжи в жидком виде в флаконах емкостью в 0,125 л, а на дальние расстояния — на вате.
Многочисленными данными, полученными Π. М. Орленко в Азербайджане, выявлена работа дрожжей, выделенных из местного вина. Винодел А. А. Егоров указывает на повышение качества красного вина, бродившего на чистой культуре дрожжей кюрдамирских № 0, матрассинских № 41; также очень хорошими для красных вин оказались дрожжи саперави-телиани, а для белых рислинг: магарач № 7.

Весьма интересные данные по применению местных рас дрожжей были получены за последние годы в Крыму, в Магараче. В опытах, произведенных здесь М. А. Герасимовым, дали наилучшие результаты чистые культуры дрожжей магарач № 5 и 7, алиготе А и токай Л. Они привели к быстроте забраживания и брожения, к полноте сбраживания, к чистоте брожения, к получению большего содержания спирта и меньшего процента остающегося сахара, по сравнению с контрольными винами. Дегустация выявила лучшие качества вин, бродивших на указанных чистых культурах (рислинг, алиготе, токай и пр.). Опыты с расами других районов (Штейнберг —1892, Шабли-турквино) дали во всех отношениях менее удачные результаты.
Как видно из приведенных выше данных, в этом существенном вопросе на первое место выдвигается выбор расы для каждого района и отдельных сортов винограда, поступающего в переработку. Если первые опыты с применением чистых культур дрожжей шли в направлении использования заграничных дрожжей из выдающихся винодельческих районов, то теперь превосходство их над дрожжами, выделенными путем тщательной селекции из местного материала, должно быть подвергнуто в каждом отдельном случае серьезному обсуждению. 

Опытная работа при выборе дрожжей должна быть сосредоточена на выборе рас дрожжей:

1. отличающихся наибольшей сбраживающей способностью;
2. дающих равномерное брожение без излишнего повышения температур в жарких районах, а в холодных — наоборот повышающих ее до оптимальных пределов;
3. доводящих брожение при повышающемся содержании алкоголя до полного использования сахара,¹ даже в очень сахаристых суслах;
4. дающих скорое осветление вина — иначе говоря, таких, которые по своей консистенции быстро падают на дно, увлекая вместе с собой взвешенную в жидкости муть;
5. отличающихся наибольшим алкоголеобразованием, а также дающих в определенные этапы брожения должное количество угольной кислоты, в готовом же вине—нормальные количества глицерина и янтарной кислоты;
6. выносливых по отношению к дубильным веществам;
7. в большей степени выявляющих на ароматические вещества винограда и образующих наилучший букет в готовом вине.

¹По данным опытной станции в С.-Михеле одно и то же сусло рислинга на мозельских дрожжах (полученных от Вортманна) через 12 дней выбродило насухо и имело удельный вес 0,998, бродившее же на бургундской расе к тому же времени оставалось сладким и имело удельный вес 1,014 (Бабо и Мах).