Помимо дрожжей, наиболее полезных для хорошего выбраживания виноградного сусла (Sacch. ellipsoideus, Sacch. pastorianus), на винограде ко времени его созревания появляются в преобладающем количестве дикие дрожжи — главным образом Sacch apiculatus или так наз. заостренные дрожжи*.
*По Линднеру — Hausonia apiculata.Последние легко отличить по внешнему виду (рис. 73). Они состоят из овального тела с круглыми утонченными выпуклинами на двух концах. По внешнему виду напоминают удлиненный лимон. Они находятся в преобладающем количестве на ягодах созревшего винограда (иногда до 95%), и только впоследствии, в процессе брожения, эллиптические дрожжи берут над ними верх вследствие своей большей выносливости к содержанию алкоголя и SO2. Они находятся в большом количестве также на других плодах и ягодах: яблоках, грушах, смородине, крыжовнике и пр.
Заостренные дрожжи в многочисленных своих расах отличаются особым свойством — они не сбраживают тростникового сахара, так как не выделяют энзимы для его инвертирования. Они также обладают ограниченной способностью сбраживания глюкозы и левулозы. Их деятельность останавливается уже при содержании алкоголя в 4,5% (объемных). Кроме того по Амтору заостренные дрожжи сообщают вину неприятный вкус и запах фруктовых эссенций вследствие образования летучих кислот (уксусной, муравьиной, молочной и др.) и сложных эфиров (амилового) и даже сероводорода. Наконец опытные данные показали, что при брожении виноградного сусла на заостренных дрожжах всегда остается сахар, способствующий размножению болезнетворных микроорганизмов.
Приводим интересную таблицу Кайзера и Делаваля анализов двух вин, бродивших при одинаковых условиях, причем в одном была чистая культура винных дрожжей, а в другом были введены заостренные дрожжи.
По Мюллер-Тургау заостренные дрожжи образуют но более 38 г алкоголя па 1 л нормального сусла, содержащего 130—150 г сахара. Заостренные дрожжи очень чувствительны ко многим факторам, к которым другие дрожжи приспособляются сравнительно легко. Их деятельность не только нарушается, но и вовсе замирает при незначительном содержании в сусле сернистой кислоты (0,005°/оо по Мюллер- Тургау), при воздействии образующегося свыше 4,5°/оо (объемных) алкоголя, при повышенном содержании обычных для сусла кислот, а также кислот, формирующихся в процессе самого брожения, при большом содержании дубильных веществ и даже при отсутствии доступа воздуха в сусло; также отмечается угнетенная работа заостренных дрожжей в атмосфере угольной кислоты.
Переходя к рассмотрению разнообразной флоры, поступающей в виноградное сусло вместе с виноградом, остановимся на наиболее часто обнаруживаемых в сусле и вносящих наибольшие изменения как в самый процесс брожения, так и в сложение получаемого вина.
Винные плесени, называемые некоторыми авторами плесневыми дрожжами (вследствие большого сходства по внешнему виду образуемых ими спор), по установившейся классификации, как спорообразующие микроорганизмы, относятся к сахаромицетам. Мейсснер в течение 25 лет выделил 35 различных рас винных плесеней. Главное их отличительное свойство — это образование пленок на жидкостях (виноградном соке, плодовых соках, вине, пиве и пр.). Это — аэробы, нуждающиеся в постоянном притоке кислорода воздуха. Круглые и продолговатые их споры имеют большое сходство со спорами эллиптических дрожжей. Однако размер их несколько больше (в среднем 0,005 — 0,009 мм) (рис. 74). Вначале они образуют при. своем размножении на поверхности жидкости бесцветную, едва заметную пленку; затем на ней появляются белые точки в скоплениях клеток, включающих пузырьки воздуха, пленка все более утолщается, приобретает морщинистый вид и окрашивается в различные цвета — от светлосерого и зеленого до бурокрасноватого и коричневого. Части пленок обрываясь падают на дно вследствие своей относительной тяжести, отдельные же клетки в этом случае остаются во взвешенном состоянии в жидкости, в которой производят муть.
Рис. 74. Споры грибов винной плесени (по Мейсснеру).
Винные плесени черпают материал для своего питания из сусла и при доступе кислорода разлагают сахар до воды и углекислоты. Пузырьки последней по Мейсснеру поддерживают пленку на поверхности жидкости. Разлагая углеводы, плесени выделяют, по-видимому под влиянием энзиматических реакций, ряд летучих кислот и эфиров с дурным запахом. Кроме того в слое жидкости, прилегающем к пленке плесеней, замечается почернение, передающееся затем на нижележащие слои. Таким образом плесени являются очень мощными разрушителями сусла и вина (см. главу 9). По данным Зейферта, Мюллер-Тургау, Кремера и др. плесени вообще отличаются большой устойчивостью против сернистой кислоты. Плесени, наиболее часто заражающие сусло и вино, принадлежат it настоящим сахаромицетам (а именно рода почкующиеся—виллия и пипшя, а также близкие к ним несахаромицеты — микадермы и торулы, дающие мицелиальные образования).
Виллия (Willia anomalia) характеризуется особенно скорым образованием белых пленок и обильным выделением уксусного эфира. Образующиеся почкованием споры имеют вид шляпок, что служит характерным признаком для отличия виллии.
В противоположность другим плесеням она может развиваться без доступа воздуха и обладает тогда сбраживающей способностью.
Пишия (Pichia) встречается сравнительно редко. Она так же быстро образует пленки, как и виллия. Споры ее большей частью круглые, иногда несколько угловаты. По литературным данным род пишия включает 5—6 видов.
Род торула (Torula) был описан еще Пастером в 1862 г. Это — целая группа грибов. Они образуют споры, эндоспоры и свойственный настоящим грибам мицелий (Ганзен).
Билль разделяет представителей рода торула на 2 группы. Первая — размножающаяся почкованием и не образующая эндоспор; круглые или овальные их споры в большинстве случаев могут вызывать настоящее брожение. Вторая, также сбраживающая сахар, имеет длинные споры и образует эндоспоры; как в первой, так и во второй группе отмечена способность воспроизведения мицелия.
По Ганзену некоторые торулы могут доводить брожение до 9 объемных процентов спирта при сравнительно высокой температуре (в 40° и даже выше). Они развиваются на пивном сусле, а также участвуют в брожении табака и молочных продуктов. Споры торул содержат по нескольку наполненных маслом капель (по 2 — 3). Характерным признаком торул является нахождение кристаллов в вакуолях и сравнительно большого количества гликогена в спорах.
Образование пленок — длительное. Они часто окрашены в серый, зеленый, красный и розовый цвета. Развиваясь только при доступе кислорода воздуха, они не лишаются жизнеспособности при погружении в жидкость. Вортманн находил живые клетки торул в винах двадцати- и тридцатилетнего возраста.
Микодермы относятся к типичным представителям винных плесеней; размножаются только почкованием и не образуют эндоспор. Они вообще лишены способности вызывать алкогольное брожение. Микодермы очень распространены в природе и попадают на виноград, каки настоящие дрожжи, с земли с дождевыми каплями и действием ветра, а также разносятся насекомыми и их личинками. Споры микодерм— различной величины и формы во многих вообще не твердо установленных разновидностях и вариантах. Размеры спор также изменчивы в различных питательных средах и в зависимости от притока кислорода. Величина их по Биллю от 0,008 до 0,011 мм.
Виноградский наблюдал в одной и той же расе споры, схожие с эллиптическими дрожжами, если кислород поступал в изобилии для их размножения, а при отсутствии его — мицелиевидные удлиненные клетки. Обыкновенная же форма микодермы, заражающей сусло и вино, так наз. Mycoderma vini, или «цветени» (цвели) вина — удлиненная наподобие спор Sacch. pastorianus. Почкование их отличается тем, что дочерние клетки долго остаются связанными с материнскою клеткой. Как та, так и другая далее продолжают самостоятельное почкование по прямой направляющей, так что в результате получается разветвление наподобие елки (рис. 75). Оболочки клеток нежнее, чем у обыкновенных дрожжей (Sacch. ellipsoideus). Если состояние покоя жидкости не нарушается бурным выделением угольной кислоты, то связанные друг с другом споры могут составлять разветвленную колонию из 100 и более штук. Средн связанных между собою клеток некоторые наполнены воздухом, что по Мейсснеру способствует тому, что образующиеся пленки плавают по поверхности.
Микодермы разлагают сахар, сжигая его в угольную кислоту и воду. Выделяющаяся углекислота также способствует всплыванию образующейся пленки. Следует иметь в виду, что микодерма одинаково хорошо размножается и на сусле и на вине во всех случаях, когда воздух прямо соприкасается с жидкостью (например в неполных бочках).
Отрывающиеся от пленки микодермы отдельные клетки и их скопления производят муть в вине. По море развития новых спор старые пленки принимают окраску бело-желтого, зеленовато-оливкового, фиолетового и желто-красного цветов. Жизнедеятельность спор прекращается при нагревании до 60°. Они погибают при содержании сернистой кислоты лишь в 300 мг на 1 л и жизненны при содержании алкоголя до 10 объемных процентов.
Микодермы вносят разрушительные начала глубоким изменением веществ, содержащихся в вине. Они уменьшают содержание алкоголя, кислот и экстрактивных веществ и образуют окислительными процессами эфиры и летучие кислоты (уксусную, масляную и др.). Алкоголь при их участии окисляется в кислоты, сгорающие до угольной кислоты и воды. Мейсснер приписывает микодермам разложение глицерина и дубильных веществ. Косвенно микодермы влияют на уменьшение окраски красных вин и побурение белых и в значительной степени портят вкус вина вследствие образующихся летучих кислот и эфиров. Кроме того пленки микодермы, равно как и других плесеней, представляют хороший субстрат для размножения уксусных и других гнилостных бактерий. Вообще же микодермы должны быть отнесены к наиболее ухудшающим вино микроорганизмам, тем более, что их появление в посуде, содержащей вино, замечается повсеместно. Устраняются они только тщательным уходом и гигиеническими мероприятиями, его сопровождающими.
Слизистые дрожжи гораздо меньшего размера, чем эллиптические, обыкновенно круглые, с хорошо видимым ядром. Они развиваются при свободном доступе кислорода, причем споры, не отделяясь друг от друга, соединяются в довольно плотные цепочки. Брожением они разлагают сахар сусла и недобродивших вин с образованием слизистых веществ, нарушающих прозрачность вина и его вкус.
Dematium pullulans — принадлежит к так называемым нитчатым грибам, которые в некоторых стадиях своего развития отпочковывают дрожжеподобные клетки. Однако последние не образуют алкоголя и в сахаристых жидкостях разлагают сахар с образованием слизистого вещества и мути.
Дематиум очень распростренен в природе и встречается везде, где выделяются сахаристые жидкости. Так его можно наблюдать на ягодах винограда, на его листьях, пораженных щитовкой, на порезах виноградных лоз весной, па выделениях так наз. «весеннего плача», па оставшихся осенью от сбора ягодах, на гребнях виноградных кистей и пр. При отсутствии достаточного количества влаги споры принимают темный вид в виде черного налета из соединенных друг с другом клеток (по 2—3—4 штуки). Такие клетки во влажной среде вновь дают начало светлым спорам и мицелию. Дематиум часто появляется на стенах виноделен и подвалов и на поверхности сырых бочек (в виде розовых пленок).
Рис. 76. Головчатая плесень Мукор: а —мицелий, b — спорангиеносец, е — столбик, sp — спорангий с спорами, d — прорастающая спора.
Споры дематиума прекращают развиваться, лишь только содержание алкоголя достигнет 8 объемных процентов. Этот грибок очень чувствителен также к сернистой кислоте.
Плесни (зигомицеты) — характерные сапрофиты, встречающие благоприятную среду для своего размножения на почвах виноградников, лопнувших, поврежденных виноградных ягодах и на сусле, особенно на имеющем на своей поверхности плавающую мезгу. Среди них особенно известны плесени из семейства мукоровых, а также пенициллум, аспергиллус, ботритис, подвальные грибы ракодиум и некоторые из так паз. несовершенных грибов — монилия, оидиум, аллостерия и пр. На виноградных лопнувших ягодах эти грибы дают сначала белый налет, который затем приобретает оливково-зеленый, синеватый, серый и др. цвета. При малейшем сотрясении таких ягод появляется облачко отлетающих спор.
Все эти плесени за исключением ракодиума, пребывающего в сырых подвальных помещениях, и ботритиса, когда он развивается па зрелых ягодах, появляясь на виноградном сусле, вносят нежелательные изменения его, разрушая сахар и главным образом оставляя специальные очень неприятные плесневые вкус и запах. Все они выделяют ряд энзимов, мало еще изученных, по вносящих в среду брожения существенные изменения.
Среди мукоровых наиболее часто встречаются на сусле Mucor muedo и Mucor racemosus, Rhisophus (Mucor stolonifer). На своем очень разветвленном мицелии они выгоняют прямостоящие гифы со спороносными спорангиями (вместилищами спор). Кроме того эти грибы могут образовать споры и путем копуляции особых булавовидных выпячиваний (зигоспоры). Споры, образуя дрожжеподобные клетки, могут вызывать настоящее брожение сахаристых жидкостей и образовывать алкоголь. Однако такой процесс идет сравнительно медленно; так например Mucor inucedo в чистой культуре образует всего 1% алкоголя, а по Мейсснеру через полгода — всего 3 объемных процента алкоголя. По исследованиям проф. С. Костычева и Элиасберга Mucor mucedo не может развиваться без кислорода, но в состоянии продержаться некоторое время и в анаэробных условиях. Спиртовое брожение у него (а также у Rhisophus) продолжается одновременно с кислородным дыханием. Отличительной особенностью мукорового брожения является прозрачность бродящей жидкости.
Penicillium glaucum, или так наз. кистеобразная плесень, отличается чрезвычайно большим распространением в природе. Она везде и всегда покрывает своим зеленым налетом влажные предметы, хлеб, чернила, кожу обуви, разрезанные куски лимона, яблок и пр.; она появляется на всякой винодельческой деревянной подвальной утвари, на бочках снаружи и внутри, на клепках, лоханках, кановках, на деревянных лагах и подкладках, а отсюда попадает на сусло и в вино. На рисунке 77 изображен клетчатый мицелий пенициллиума с спороносцем, на котором сидят шнурообразно расположенные споры. Такие споры в миллионах разносятся по воздуху и заражают подходящий для них субстрат. На сахаристых жидкостях пенициллиум разрушает кислоты, белковые вещества, а также красящие (в красных суслах). Он выделяет очень много энзим. Кроме того он сообщает получаемому вину затхлый, плесневый вкус. Он расщепляет танин на галловую кислоту и декстрозу (по Вантигему). По Мюнцу пенициллиум при обмене веществ дает маннит. Из сказанного уже достаточно ярко выступает разрушительное действие пенициллиума в виноградном сусле и на виноградных ягодах.
Рис. 70. а—клетчатый мицелий, b—сноропоеец, с—споры.
Рис. 78. а—клетчатый мицелий, b— спороносец, е—споры, d—столбик.
Близкий к пенициллиуму по строению своих плодоносных органов плесневый гриб аспергиллус также очень распространен в природе и всегда сопровождает другие плесени на сахаристых жидкостях (рис. 78). Он, особенно в одном из своих видов Asp. oryzae, проявляет бродильные начала; в Японии он употребляется для выделки алкогольсодержащего напитка саке. Аспергиллус выделяет много различных энзимов, так или иначе разлагающих составные части виноградного сока и вина. Он также сообщает им плесневый неприятный вкус.
Из других плесневых грибов гораздо реже наблюдается на виноградном сусле Monilia Candida, который, как и дрожжи, сбраживает тростниковый сахар (по Фишеру и Лиднеру—также и мальтозу); по Бухнеру и Мензенгеймеру он накопляет до 6,7% спирта (при температуре в 40°).
Оидиум по С. Костычеву накопляет очень немного спирта. Anescheria Gayoni доводит брожение до 7—8%.
О роли Botrytis cinerea (рис. 79), который по своей природе и морфологическим признакам также относится к плесневым грибам, было сказано достаточно подробно в главе 1. Оставляя в стороне значение этого грибка, выявляющееся при благоприятных условиях тепла и влаги и вызывающее тогда обогащение ягод винограда сахаром (благородное гниение), остановимся здесь на нарушении им составных частей винограда. Во влажные, дождливые годы он появляется на поврежденных вредителями и атмосферными невзгодами ягодах, размножаясь на них в виде обильной так паз. серой гнили.
В таких условиях сок ягод отчасти вытекает через поранения, вызванные указанными вредителями, главным образом лисовертками или градом, или же просто через трещины от переполнения ягод водою во время дождей. Таким образом обеднение ягод сахаром только увеличивается работой ботритиса, и в винодельню поступает сок ненормально разжиженного состава. Кроме того ботритис выделенными энзимами продолжает в сусле свое разрушение составных его частей, разрушает дубильные и красящие вещества, производит побурение вина и ведет к заболеванию (кассом) и прогорканию. По Мюллер-Тургау в этом случае отмечается под влиянием ботритиса обеднение белковыми веществами, а по Беренсу обнаруживается еще появление ядовитых начал для нормальных дрожжевых клеток.
В сырых винных подвалах часто усматривается зеленая плесень гриба Rhacodium cellare, который своими паутинообразными нитями грязно-зеленого цвета свешивается со стен и иногда покрывает наружную поверхность бочек. Это один из тех грибов, которые для своего существования требуют ничтожного количества питательного материала. Плодоношение этого гриба — на мицелиальных разделенных на отдельные клетки нитях в виде мицелиальных скоплений спор (рис. 80). Эти грибы мало устойчивы против сернистого газа, так что окуривание подвалов ведет к их исчезновению. Если они случайно попадут в вино, то неизбежно появление в нем плесневых вкуса и запаха.
