Технологическая характеристика винных дрожжей
На виноградных ягодах и в сусле находятся дрожжи различных родов и видов. В начальный период спонтанного забраживания сусла в нем преобладают апикулятусы, в средний период— сахаромицеты, среди которых наибольшее количество составляют Sacch.vini и др.
Дрожжи разных родов и видов размножаются с различной скоростью, имеют разную бродильную активность, спорообразующую способность, устойчивость к низкой или повышенной температуре. Если сусло сбраживают спонтанно на диких дрожжах, то получаются виноматериалы с небольшим содержанием спирта, повышенным содержанием летучих кислот и с другими недостатками.
Для исключения этих нежелательных явлений брожение проводят на чистых культурах винных дрожжей. Чистые культуры — это дрожжи, выделенные из одной клетки и специально подобранные путем селекции для определенных типов вин — столовых, шампанских, хересных.
Чистые культуры дрожжей (ЧКД) выделяют в микробиологических лабораториях, откуда они поступают на винодельческие заводы в стерильном состоянии: в пробирках на твердых средах, в лиофилизованном или прессованном виде. На заводах дрожжи культивируют, т.е. готовят дрожжевые разводки путем постепенного наращивания биомассы активных клеток чистой культуры в количестве, достаточном для сбраживания всего сусла или мезги, поступающих на брожение. Дрожжевую разводку готовят по утвержденной технологической инструкции на стерильном (пастеризованном) сусле в специальных дрожжевых аппаратах — дрожжегенераторах.
В разводке, приготовленной на виноградном сусле, концентрация дрожжевых клеток в стадии бурного брожения среды находится в пределах 100—150 млн,/мл, количество почкующихся клеток составляет 30—50 %, мертвых — около 5%.
В винодельческой промышленности начинают применять активные сухие дрожжи (АСД), которые получают путем многостадийного культивирования на питательных средах с последующим отделением от среды, прессованием и гранулированием. Дрожжи высушивают до влажности 8—10 % и хранят в специальных упаковках, предохраняющих дрожжевые клетки от контакта с кислородом воздуха. Перед использованием АСД реактивируют (восстанавливают их активность) в виноградном сусле, подогретом до 35—37 °С. Для брожения виноградного сусла вносят АСД в количестве 1 —1,5 г/дал. При применении АСД отсутствуют дополнительные затраты в сезон виноделия на приготовление больших количеств жидкой разводки чистой культуры дрожжей, забраживание сусла начинается раньше, обеспечивается брожение на заданной чистой культуре.
Готовую разводку вносят в осветленное сусло или мезгу в различном количестве в зависимости от состава сбраживаемой среды, применяемого способа брожения и типа получаемого вина. Для сбраживания виноградного сусла в статических условиях обычно достаточно внести 1—3% и мезги —3—5% дрожжевой разводки по объему, что обеспечивает содержание около 2—3 млн. клеток ЧКД в 1 мл сусла. Для равномерного распределения дрожжевых клеток во всей массе сусла его после внесения разводки перемешивают.
Между отдельными микроорганизмами, в том числе между дрожжами одного и того же вида, может наблюдаться антагонизм. Дрожжи, имеющие более высокую скорость размножения, вытесняют из среды дрожжи с меньшей скоростью размножения. При внесении дрожжей чистой культуры в нестерильное сусло они вытесняются дикими дрожжами, если последние имеют большую скорость размножения. В таких случаях применение дрожжей чистой культуры не дает желаемых результатов.
По этой же причине бесполезно вносить дрожжи чистой культуры в сусло, которое уже забродило на диких дрожжах. Для успешного применения чистой культуры дрожжей необходимо, чтобы количество дрожжевых клеток, вносимых с разводкой, намного превышало содержание в сусле диких дрожжей. Если это требование не выполняется, дрожжи чистой культуры не успевают размножиться и практически не принимают участия в брожении, так как средой овладевают дикие дрожжи.
В связи с этим необходимо по возможности наибольшее удаление спонтанной (дикой) микрофлоры из сусла перед внесением в него разводки чистой культуры дрожжей. Для этого используют такие технологические приемы, как отстаивание сусла, охлажденного до 10 °С и ниже, сульфитацию сусла при отстаивании, осветление сусла центрифугированием или фильтрацией в присутствии диатомита, внесение в сусло дисперсных минералов и флокулянтов и др.
Применение дрожжей чистой культуры в первичном виноделии особенно необходимо, когда по тем или иным причинам создаются неблагоприятные условия для жизнедеятельности дрожжей, например сусло имеет чрезмерно высокую титруемую кислотность, содержит много сернистой кислоты, брожение проходит при низкой или высокой температуре. В таких случаях хорошие результаты получают при проведении брожения на специально подобранных расах дрожжей, приученных к соответствующим условиям. Без применения чистой культуры дрожжей брожение невозможно, если была проведена термическая обработка сусла и мезги и природные дрожжи погибли.
В настоящее время выделен ряд высокоэффективных рас винных дрожжей, хорошо адаптированных к различным неблагоприятным условиям брожения. Так, для сбраживания сусел с высокой кислотностью рекомендованы расы Феодосия 1—19, Судак II—9, Берегово-1. К сульфитостойким относят расы Бе-регово-2, Севлюш-72, Феодосия 1—19. Высокой спиртообразую-щей способностью обладают Середне-191, Ужгород-671 и др. Для брожения в условиях низкой температуры применяются холодоустойчивые расы Ленинградская, Кахури-7, Феодосия 8—15, Бордо-20, Штейнберг 1892, Судак У1-5 и др.
При этом исходят из того, что несколько различных рас дрожжей могут более надежно обеспечить хороший ход брожения на всех его стадиях. Однако если взятые в смеси дрожжи находятся в антагонизме, то применение смешанных культур теряет свой смысл.
При нормальном составе сусла и благоприятных температурных условиях брожение может успешно проходить без применения дрожжей чистой культуры. Это объясняется тем, что в природе непрерывно происходит естественный отбор наиболее жизнеспособных дрожжей, которые быстро размножаются и обеспечивают хорошее сбраживание сахара. В ряде стран, например во Франции, Италии, Испании, чистые культуры дрожжей в первичном виноделии применяют ограниченно.
При брожении виноградного сусла — жидкости с невысокой вязкостью — обеспечиваются благоприятные гидродинамические условия для распределения активных дрожжевых клеток в бродящей среде, а также для массо- и теплообмена.
Скорость и ход брожения существенно влияют на качество вина. Более высокое качество вин формируется в условиях медленного брожения, при котором меньшее количество ценных ароматических и вкусовых летучих веществ выделяется из сусла в атмосферу, лучше сохраняется сортовой аромат, уменьшаются потери спирта.
Основным фактором, влияющим на ход брожения, является температура. С повышением ее до 27—30 °С скорость брожения увеличивается, при температуре выше 30 °С происходит массовое отмирание дрожжевых клеток, при 37—40 °С брожение прекращается и получаются так называемые недоброды, содержащие остаточный сахар, который создает благоприятные условия для развития болезнетворных микроорганизмов. Высокие температуры брожения нежелательны, кроме того, потому, что повышают интенсивность выделения пузырьков СО2, которые выносят из сусла летучие вещества, в том числе ценные эфирные масла. С понижением температуры до 10—12 °С, если при этом не применяются специально выведенные холодостойкие расы дрожжей, брожение идет очень медленно н сахар, как правило, полностью не выбраживается.
Оптимальная технологическая температура брожения сусла лежит в пределах 14—18 °С. Для большинства вин, при получении которых не ставятся дополнительные технологические условия, температура брожения сусла не должна превышать 20—22 °С.