Дріжджі винограду і вина

 

Дріжджі – збудники спиртового бродіння – широко поширені в природі, особливо в місцях переробки винограду: в ґрунті виноградників, на листі і черенках, особливо коли ягоди лопаються внаслідок перезрівання або зараження пліснявою. На поверхні ягід винограду розвиваються не тільки корисні дріжджі Saccharomyces vini, але й дріжджі-шкідники, а також бактерії і мікроміцети. При переробці винограду всі ці мікроорганізми потрапляють у сусло.

Пригнітити розвиток у суслі шкідливих і небажаних мікроорганізмів можна застосуванням при відстоюванні діоксиду сірки, що у дозах 100-150 мг/дм³ надійно затримує розмноження бактерій, плісняви і диких дріжджів, не адаптованих до SO₂. Додавши потім чисту культуру дріжджів, адаптовану до SO₂ можна проводити бродіння, одержуючи вина більш високої якості.

Для культур дріжджів, виділених з винограду, зброджуваних соків, сусла і вин, прийнято використовувати термін «винні дріжджі». Найбільш розповсюдженими, що беруть участь у спонтанному бродінні, є наступні роди і види винних дріжджів (за систематикою В.І. Кудрявцева).

Saccharomyces vini. Дріжджі цього виду володіють високою бродильною активністю, активно розмножуються брунькуванням у суслі, домінують, швидко опановують середовищем, визначаючи склад вина. Найбільша кількість етанолу накопичується при зброджуванні 25 % цукрів; гранична об'ємна частка утвореного спирту 14-16 %, мають широкий інтервал температур (18 – 30 °С). Характер дріжджового осаду (пило- або пластівцеподібний) залежить від культури дріжджів. Раси дріжджів володіють індивідуальними особливостями щодо спиртоутворюючої здатності, сульфітовитривалості, біосинтезу летких компонентів та інших продуктів, що визначають склад і органолептичні якості вина. Культури S. vini – це типові виноробні дріжджі, відіграють головну роль у виноробстві.

Saccharomyces oviformis. Культури цього виду зброджують майже повністю цукри, що містяться в середовищі, утворюють близько 18 % спирту.

Дріжджі шампанського виробництва часто належать саме до цього виду. Усі хересні дріжджі, що утворюють на поверхні вина плівку, є різновидом цього виду (S. oviformis).

Дріжджі родів Brettanomyces, Hansenula, Pichia, Candida є шкідниками у виноробстві і можуть викликати різні хвороби вин.

 

3.4. Чисті культури дріжджів у виноробстві

 

Виноробство, на відміну від пивоваріння, до останнього часу було засноване на використанні місцевих диких дріжджів. Єдина обробка, якій піддавали виноград до віджимання, – обкурювання сірчистим газом, щоб сік не втрачав свого кольору. Крім того, сірчистий газ пригнічує життєдіяльність невинних дріжджів, що дозволяє винним дріжджам, які менш чутливі до нього, здійснювати бродіння без перешкод. У минулому саме за допомогою цих диких дріжджів і здійснювали спиртове бродіння.

У районах, де виноробством почали займатися нещодавно, широко застосовуються дріжджові закваски. Це пов'язано з тим, що необхідна мікрофлора може бути відсутньою, а інокуляція стандартною культурою дріжджів дозволяє одержувати вина з необхідними властивостями. Крім того, кількість використовуваного сірчистого газу обмежена законодавчо, і це спонукає застосовувати дріжджові культури у вигляді закваски. У виробництві вина використовують дріжджі-сахароміцети: S.cerevisiae, S.oviformis, S.ellipsoideus.

Використання заквасок має ряд переваг: скорочується лаг-фаза розмноження дріжджів, утворюється продукт з новими властивостями, зменшується ймовірність появи неприємного смаку, оскільки у процесі бродіння не беруть участь дикі невинні дріжджі.

Хересні винні дріжджі (S. оviformis – чутливі до концентрацій спирту вище 15%), здатні перетворювати спирт у продукти, що надають вину хересний букет. Культивуючи вихідний штам дріжджів при поступовому підвищенні концентрації спирту до 18%, вдалося виділити штам, здатний до утворення хересу за цих умов.

Деякі особливі сорти вин, наприклад сотерни, одержують за участю гриба Botrytis cinerea. Розвиток цього мікроміцета на ягодах призводить до їх зневоднення і підвищеного вмісту цукру, що і визначає солодкий смак вина. Зараження винограду Botrytis cinerea відбувається тільки перед збором винограду.

Раси винних дріжджів відрізняються за: швидкістю розмноження, активністю бродіння, сульфітостійкістю, термо- і холодостійкістю, кислотостійкістю, піноутворюючою здатністю, швидкістю освітлення вина при утворенні пилоподібних або пластівчастих (конгломератних) осадів, спиртоутворюючою здатністю, спиртостійкістю, здатністю накопичувати в різних співвідношеннях вторинні й побічні продукти бродіння (вищі спирти, ефіри, жирні кислоти, альдегіди, діацетил та ін.), багато які з них беруть участь у формуванні аромату молодих вин.

Відповідно до вимог технології та умов приготування виноматеріалів рекомендується використовувати раси дріжджів, що володіють тією чи іншою особливістю: сульфітостійкі, термостійкі, спиртоутворюючі або спиртостійкі, мають фенотип кіллер або комплекс цих властивостей.

Для приготування білих столових і шампанських виноматеріалів рекомендуються різні чисті культури дріжджів, переважно місцеві, виділені у визначеному районі виноробства. Щоб бродіння сусла проходило на внесеній чистій культурі дріжджів, а не на дріжджах, які є в суслі, кількість внесених клітин чистої культури дріжджів повинно перевищувати кількість тих, що міститься в суслі.

Внесення чистої культури дріжджів після того, як сусло почало спонтанно бродити, є недоцільним. Вважається, що використання декількох рас для зброджуваня сусла краще, ніж однієї раси, тому використання розводки дріжджів, відібраної із сусла, в якому відбувається спонтанне бродіння, повинно дати кращі результати, ніж чиста культура дріжджів.

Виноградне сусло надходить на бродіння нестерильним і навіть при значному відстоюванні із сульфітацією містить у кожному мілілітрі десятки тисяч клітин дріжджів виду Saccharomyces vini.

Чиста культура дріжджів при внесенні у нестерильне сусло протидіє диким дріжджам, серед яких ймовірно є раса з більшою швидкістю розмноження. Дріжджі цієї раси опановують середовищем і витісняють внесену чисту культуру дріжджів. Тому застосування останньої в умовах практичного виноробства часто не є ефективним.

На сьогодні у всіх виноробних районах природним шляхом виділено життєздатні раси винних дріжджів. Така природна селекція продовжується в природі безперервно. У більшості виноробних країн світу – Франції, Італії, Іспанії та ін. – чисті культури дріжджів, як правило, не застосовують у первинному виноробстві.

У зв'язку з тим, що виноградне сусло надходить на бродіння нестерильним і містить дріжджові клітини у великій кількості, дотепер не знайдений метод, за допомогою якого можна було б встановити, чи проходить бродіння на чистій культурі дріжджів чи на природних дріжджах сусла. Застосування чистих культур дріжджів у виноробстві засновано на припущенні, що дріжджі, внесені з розведенням чистої культури, опановують середовищем і здійснюють бродіння. Фактично перевірити цю гіпотезу не можливо, тому що немає такого способу, за допомогою якого можна було б відрізнити після бродіння застосовану расу дріжджів від природних дріжджів сусла.

При спонтанному зброджуванні сусла після відстоювання з внесенням діоксиду сірки, що пригнічує розмноження диких дріжджів і дає можливість вести бродіння на природних дріжджах роду Saccharomyces, можливе одержання виноматеріалів, які за якістю не поступаються зразкам, одержаним із застосуванням чистих культур дріжджів. Тому внесення останніх обов'язкове тільки за умови, коли сусло має високу титруєму кислотність, високоцукристе чи пересульфітоване. Тоді необхідно застосовувати спеціальні кислотостійкі, спиртостійкі або сульфітостійкі раси дріжджів.

Ефективним методом забезпечення бродіння на чистій культурі дріжджів (ЧКД) є так званий спосіб «суперкатр» (понад чотирьох). За цим методом в добре освітлене сусло додається спирт до об'ємної частки 4 %. При цьому дикі дріжджі втрачають свою активність. Потім вноситься розведення ЧКД, яка починає домінувати у середовищі, й бродіння проходить на чистій культурі.

У таблиці 3.3 наведено перелік рас дріжджів, що рекомендуються для різних умов виноробства.

Таблиця 3.3

Перелік рас дріжджів, що рекомендуються для приготування виноматеріалів

Раси дріжджів	Особливості рас дріжджів і умови бродіння
Шампанські виноматеріали
Судак VI-5 Раса 47-К Ленінградська Кахурі 3 Кокур 3	зброджують виноградне сусло при температурі 17±2 ºС, відрізняються підвищеною стійкістю до SO2, кислотостійкі. Виноматеріали збагачуються речовинами, що додають квітково-фруктовий аромат, підвищену стійкість до окиснення і містять знижений рівень біополі мерів;
Столові виноматеріали (з білих сортів винограду)
Феодосія 1-19 Ркацителі-6 Ленінградська Берегово 1 Роса 47-К Судак VІ-5 (Т) Холодостійка 21 Піно 14	зброджують виноградне сусло в широкому інтервалі температур 18-30 ºС, сульфітостійкі, не утворюють підвищених кількостей летких кислот і вищих спиртів, діацетила і ацетону, що відіграє позитивну роль в утворенні аромату вин;
Столові виноматеріали (з червоних сортів винограду)
Вордо 20 Каберне 5 Ужгород 231-1 Вастардо 1965	термостійкі, сульфітостійкі, мають низьку здатність накопичувати леткі кислоти, зброджують цукри за присутності підвищених концентрацій фенольних речовин і рекомендуються для приготування червоних столових вин;
Високоспиртуозні і кріплені виноматеріали
Токай 22 Магарач 17-35 Магарач 125 Мускат білий Ленінградська	спиртостійкі, здатні зброджувати високі концентрації цукрів у суслі, кислотостійкі, дають щільну структуру осаду;
Виноматеріали для хересування
Хересна В-41 Херес 20-С/96 Херес 20-С Бюракан-1	володіють підвищеною спиртоутворюючою здатністю, спиртостійкі, сульфатостійкі, при бродінні сусла у виноматеріалах накопичують більше альдегідів та інших легкоокислюваних речовин.

 

У випадку високої або низької температури бродіння також варто використовувати термостійкі або холодостійкі раси. Набір усіх цих рас дріжджів повинний бути на кожному заводі первинного виноробства до початку сезону переробки винограду.

Холодостійкими расами дріжджів є: Ленінградська, Кахурі 7, Феодосія 8-15 і 1-19, Серсіаль 14, Магарач 125, Донські зернисті, Холодостійка 21, Бордо 20, Штейнберг 1892, Ново-Цимлянська 3, Середньоазіатська 288, Судак УІ-5. Ленінградська раса виявилася найбільш холодостійкою. Спирт, який повільно утворюється при температурі бродіння 8-10 ºС, менше пригнічує розмноження дріжджів, тому кількість дріжджових клітин у суслі, що бродить, досягає 150-205 млн. на 1 см³. Завдяки цьому при низьких температурах спостерігається повне зброджування сусла з масовою концентрацією залишкових цукрів нижче 0,3 г/100см³.

Найбільш термостійкими, тобто такими, що залишають менше незбродженого цукру при температурі бродіння 35-37 ºС, є раси: Ашхабадська 3, Туркестанська 36-5, Ркацителі 6 (термостійкий варіант), Феодосія 1-19, Романешти 47, Сапераві 46, Магарач 125, Шаблі 60.

При високих температурах (35-37 ºС) процеси розмноження і бродіння прискорюються в 2-3 рази. Однак, внаслідок швидкого накопичення спирту і високої температури пригнічується розмноження дріжджів і концентрація дріжджових клітин складає до 100 млн. на 1 см³. Причому відбувається швидке відмирання дріжджів – кількість мертвих клітин досягає 50-98 %. Бродіння, як правило, закінчується при високому вмісту залишкових цукрів.

 

3.5. Приготування дріжджової розводки

 

Чисті культури дріжджів, вирощені на щільному поживному середовищі (солодовому сусло-агарі в пробірках), надходять на замовлення підприємств, заводів.

Перед сезоном виноробства чисті культури розмножують. Для цього за 4-5 днів до початку виноробства збирають здоровий зрілий виноград, з нього віджимають сусло, яке вливають у простерилізовану бочку; сусло нагрівають парою до кипіння і кип'ятять 20-30 хв. Після охолодження до 30 °С в бочку додають отримані з лабораторії дріжджі. Через 1-2 доби сусло, в якому відбулося активне бродіння, використовують як дріжджову розводку для подальшого розмноження дріжджів. Додають розводку з розрахунку 2 дкл на 100 дкл сусла.

Для одержання розводки дріжджів у великій кількості дуже зручним є апарат, схема якого зображена на рис. 3.1.

Апарат складається з трьох мідних циліндричних посудин. Верхня посудина є підігрівачем; для нагрівання і охолодження служить змійовик 2, через який пропускають пару або холодну воду. У посудині 3 і 4 почергово з підігрівача 1 наливається пастеризоване охолоджене сусло, яке на 3-4-ту добу після додавання чистої культури дріжджів (в стані активного бродіння), застосовується у виробництві як розводка чистих культур. Зручність цього апарату полягає в тому, що з нього безперервно можна отримувати розводку чистих культур. Крім того, апарат досить простий за конструкцією. Продуктивність залежить від розмірів і кількості посудин для зброджування.

Рис. 3.1. Cхема апарата дріжджових розводок:

1 – підігрівач; 2 – змійовик; 3, 4 – мідні посудини.

 

У активній дріжджовій розводці повинно міститися 100-150 млн. клітин в 1 см³, 30-50 % — з бруньками і не більше 5 % мертвих. Дріжджову розводку вносять до сусла, що зброджується, в кількості 1-3 %, а в мезгу — 3-5 %.

Приготування виноградного сусла для дріжджової розводки. Процес полягає у наступному: невеликі порції виноградного сусла доводять до кипіння, після охолодження фільтрують через подвійний шар марлі або паперовий фільтр, розливають у колби або балони на 2/3 їх об'єму, закривають ватними пробками, стерилізують у кип'ятильнику Коха або на водяній бані протягом 30 хв з моменту закипання води в бані. Великі об'єми розводки готують в чистих ємкостях на ретельно відстояному або заздалегідь пропастеризованому суслі.

В період сезону виноробства чисту культуру дріжджів (расу) розмножують з метою накопичення біомаси активних дріжджових клітин, щоб забезпечити хороше зброджування виробленого виноградного сусла. Заздалегідь заготовляють виноградне сусло (фільтроване, стерилізоване) в ємкостях із зростаючим об'ємом (у колбах ємкістю 0,5, 3, 20 л і т.д.) залежно від типу дріжджових апаратів. Кожне пересівання дріжджів проводять у момент активного бродіння. Визначають чистоту культури, фізіологічний стан клітин.

 

3.6. Основи виробництва виноградних вин

 

Технології виноградних вин відрізняються великою різноманітністю і визначаються типом і сортом вина. Однак для найбільш розповсюджених білих і червоних столових тихих вин технологічний процес можна представити узагальненою функціональною схемою.

Технологічні режими на кожній операції залежать від сорту вина, що виготовляється.

Виробництво виноградних вин складається з таких основних стадій: одержання виноградного сусла, обробка і витримка вин.