Микробиология виноделия

Вино представляет собой продукт спиртового брожения виноградного или плодово-ягодного сока. В виноградном соке (сусле) содержится вода —до 80%, сахара (глюкоза, фруктоза)—15%, пектиновые, красящие, дубильные, азотистые вещества, органические кислоты, витамины и др. Химический состав сока (сусла) зависит от сорта винограда и почвенно-климатических условий его произрастания.

Важнейшей операцией в виноделии является брожение сока. В процессе брожения сахар, содержащийся в соке, сбраживается дрожжами с образованием этилового спирта и СО2. Первичный процесс брожения протекает в больших емкостях (бочках, бутах) или непрерывным способом в бродильных резервуарах. Оптимальные условия брожения: t=20—25°С, содержание сахара—10—20%, кислотность сусла — 8—10г/л. В ходе брожения образуются соли органических кислот—кислый виннокислый калий и кальций, которые выпадают в осадок в виде винного камня.

По окончании брожения вина снимают с осадка и фильтруют. Некоторые из них в таком виде уже считаются готовыми, другие являются лишь полуфабрикатами — виноматериалами и используются для дальнейшей переработки — купажа вин и шампанского, а также используются для переработки на коньячные виноматериалы (вторичное виноделие).

Ведущую роль при брожении виноградного и плодово-ягодного соков выполняют дрожжи. Соки являются идеальной питательной средой для развития самых разнообразных видов дрожжей, которые всегда в больших количествах присутствуют на поверхности спелых ягод и плодов. Далеко не все виды дрожжей играют положительную роль в брожении. Многие из них тормозят процесс и ухудшают качество продуктов.

Винодельческие (“культурные”) дрожжи должны быть устойчивыми к низким температурам, спирту, высокой кислотности, высокому давлению углекислоты, накапливать до 20% спирта, давать хорошие осадки.

Типичными представителями этой группы являются дрожжи Saccharomyces vini и Saccharomyces oviformis. В большинстве случаев указанные дрожжи имеют овальную форму клеток, строение которых не отличается от строения клеток других сахаромицетов. Они размножаются почкованием и способны образовывать споры, сбраживают глюкозу, фруктозу, мальтозу, сахарозу; образуют до 18% спирта. Кроме “культурных” дрожжей в виноградное сусло постоянно попадают (иногда в больших количествах) так называемые “дикие” дрожжи, которые слабо сбраживают сахара и образуют побочные продукты, резко ухудшающие качество вин (“болезни вина”).

Дрожжи Hanseniaspora (апикулятус) всегда присутствуют на винограде и других ягодах и плодах. Иногда составляют до 90% всей микрофлоры сусла. Клетки имеют лимонообразную форму (Рис. 14), чрезвычайно быстро размножаются. Они образуют всего 4—7% спирта, угнетают культурные дрожжи. Вино приобретает посторонние запах и вкус.

Дрожжи Pichia (пихия). Форма клеток у них овальная, эллипсовидная, колбасовидная (Рис. 14). Спиртовое брожение они не вызывают, окисляют сахара до СО2 и Н2О, образуют пленку (“цвель”, помутнения). Вино приобретает фруктово-эфирный и лекарственный привкус. Продукты метаболизма тормозят рост винных дрожжей и снижают их бродильную способность.

Дрожжи Hansenula (ганзенула). Клетки у них различной формы (Рис. 14). Они образуют споры шляповидной формы. При брожений образуется не более; 3—4% спирта, пленка, осадок, большое количество эфиров, которые придают вину резкий посторонний запах.

Дрожжи Saccharomycodes Iиdwigii (сахаромикод Людвига). Крупные клетки образуют 9—11% спирта, тормозят развитие культурных дрожжей, вызывают помутнение полусладких вин. Способны развиваться в сульфитированном сусле при содержании до 600 мг/л.

Дрожжи -Brettanomyces — клетки овальные, удлиненные (Рис. 14). Тормозят развитие шампанских дрожжей. Вредители производства шампанских вин, являются причиной возникновения “мышиного” запаха.

Пленчатые дрожжи (Mycoderma) имеют клетки овальной и колбасовидной формы. Спор не образуют, аэробы. На сусле и вине образуют сухую, матовую, морщинистую пленку. В вине снижается содержание спирта, увеличивается количество летучих кислот, что придает ему кислый вкус. Снижается активность развития винных дрожжей. Не развиваются при концентрации спирта более 12%. Микодерма является главным возбудителем “цвели”. В результате действия пленчатых дрожжей вино в конце концов превращается в водянистую жидкость с неприятным запахом и вкусом. Портятся легче всего сухие виноградные вина с невысокой крепостью, хранящиеся в неполной таре (бочках, бутах).

Из числа бактерий вредители виноделия представлены в основном палочковидными формами.

Acetobacter (уксуснокислые бактерии). Палочковидные, аэробные, подвижные, спор не образуют. Окисляют спирт до уксусной кислоты. При содержании кислоты 1 г/л вино приобретает уксусный привкус, а при содержании 2г/л — непригодно для употребления. Разные виды уксуснокислых бактерий образуют пленки, развиваются при содержании спирта от 9 до 14%, при температуре от 8 до 35°С. Чаще встречаются в белых винах, чем в красных.

Lactobacillus (молочнокислые бактерии). Молочнокислое брожение в сухих винах происходит за счет разложения яблочной кислоты на молочную и СО2 (яблочно-молочнокислое брожение). В результате разложения сахаров образуются также молочная и летучие кислоты. Больное вино приобретает резкий, сладковато-кислый, “царапающий” вкус и запах квашеных овощей. Возбудителями являются палочки видов Lactobacillus gracile, L. buchneri, L. breve, L. plantarum и др. Многие виды указанных бактерий очень устойчивы к спирту (до 23%). Оптимальная температура развития 22 —30°С. В крепких винах с содержанием сахара 16 — 20% наблюдается образование “шелковистых” нитей (на свет). Вино приобретает острый, кислый вкус, запах квашеной капусты.

Некоторые виды бактерий могут вызывать образование слизи в вине (ожирение). Возбудителем являются мелкие, короткие палочки, образующие цепочки (Рис.14), анаэробы — Bacterium viscosus. Заболевание происходит в результате разложения остаточного сахара с образованием декстриноподобного углевода — вискозы. Подвержены заболеванию в наибольшей степени молодые, малокислотные белые вина с остатками сахара и содержанием спирта не более 12%. Вино становится слизистым, “пустым”, с неприятным вкусом.

Bacterium tartarophorum. Короткие палочки образуют нити, неподвижны, спор не образуют, факультативные анаэробы (Рис. 14). Отличительной особенностью их является способность образовывать маннит из фруктозы. Кроме того, они разлагают яблочную и винную кислоты, глицерин с образованием уксусной, молочной, пропионовой кислот и СО2. В результате в винах наблюдается помутнение, побурение, образование вялого “плоского” вкуса, запаха уксусного эфира. Заболеванию (турн) подвержены столовые и крепкие вина