Чистые культуры микроорганизмов







Чистые культуры микроорганизмов — это популяции микро­бов, принадлежащих к одному определенному виду, штамму, выделенные из одной клетки и специально отселекционированные для определенных условий.

В винодельческой промышленности наибольшее распростра­нение получило применение чистых культур дрожжей для про­ведения спиртового брожения сусла или мезги, шампанизации и хересования виноматериалов. Возрастает роль чистых культур молочнокислых бактерий и дрожжей рода Schizosaccharomyces при управлении процессами биологического кислотопонижения сусла и виноматериалов, дрожжей рода Saccharomycodes для биологической десульфитации.

Первые публикации о роли микроорганизмов при производ­стве вина появились в 1857 г. благодаря исследованиям Луи Пастера, по праву считающегося основоположником микробио­логии виноделия. Его работы заложили фундамент научно обо­снованного винодельческого производства.


Важным этапом развития технической микробиологии было появление методов выделения клеток микроорганизмов в изоли­рованном состоянии, в виде чистых культур. Чистые культуры винных дрожжей вида Saccharomyces Mipsadeus с ягод вино­града были выделены Э. Ганзеном в 1883 г. Он же разработал способ выделения дрожжей из одной клетки посевом на плот­ные среды с контролем микроскопированием.


Одной из первых стран мира, где в XIX в. начались научные исследования по выделению и отбору местных штаммов дрож­жей чистых культур, была Россия. Значительный научный и практический вклад в развитие этого направления внесли рус­ские ученые А. Е. Саломон, К. А. Рудзский, М. А. Ховренко, Г. И. Гоголь-Яновский, М. Ф. Щербаков и А. М. Фролов-Багреев. В 1897 г. А. М. Начтюковым в Магарачской энохимической лаборатории Никитского ботанического сада (г. Ялта) была соз­дана отечественная коллекция (музей) чистых культур винных дрожжей.

Значительную роль в повышении качества вин, а также в бо­лее широком применении чистых культур дрожжей в отечествен­ном виноделии сыграло введение М. А. Герасимовым в 1924— 1926 гг. отстаивания сусла с сульфитацией его определенными дозами S02.



Чистые культуры дрожжей (ЧКД).

Чистые культуры дрож­жей — это культуры, выделенные из одной клетки и специально подобранные путем селекции для определенных типов вин.
Существует несколько методов получения изолированных единичных клеток дрожжей. Наиболее доступный из них — метод Коха, предполагающий разбавление исходного материала в 100—1000 раз стерильной водой или стерильным виноградным суслом.
После разбавления, стерильной пипеткой помещают по 1—3 кап­ли полученной жидкости в 3 стерильные чашки Петри, добавля­ют туда из пробирок по 10 мл стерильного агаризованного виноградного сусла при 40—45°С, равномерно распределяют содержимое в чашке и оставляют в горизонтальном положении для застывания. Через 3—4 суток на поверхности агара появляются колонии дрожжей, образовавшиеся из отдельных дрожжевых клеток на достаточном удалении одна от другой. Затем каждую колонию дрожжей переносят с соблюдением стерильности в отдельную пробирку со стерильным виноградным суслом или суслом-агаром.


В качестве чистых культур используют дрожжи определенных родов, видов и рас, положительно зарекомендовавших себя при выработке вин в лабораторных и заводских условиях. Применяя ЧКД, можно получать вина с заранее заданными качествами.


Чтобы не допустить развития диких дрожжей в виноградном сусле или мезге, в практику промышленного виноделия как обязательные приемы введены сульфитация свежеотжатого сус­ла или мезги в дозе 75—150 мг/л SO2, отстаивание сусла перед брожением в течение 12—24 ч и снятие с осадка. При этом большая часть находившихся в сусле (мезге) диких дрожжей подавляется диоксидом серы и оседает на дно. После отстаивания сусло снимают с осадка, а для ускорения забраживания и окончательного подавления оставшихся сорняков в сусло или мезгу добавляют свежеразмноженную чистую культуру сильных, приученных к диоксиду серы винных дрожжей, на которых и происходит брожение.


Проведение брожения на ЧКД имеет ряд преимуществ по сравнению со спонтанным: сусло забраживает быстрее, броже­ние протекает без замедления и остановок, сахара в сусле сбра­живаются достаточно полно, спирта в винах образуется на 0,1— 1,0% об. больше, вина содержат меньше летучих кислот и лету­чих эфиров, быстрее осветляются и обладают более чистым аро­матом и вкусом.


Среди ученых нет, однако, единого мнения о целесообразности применения ЧКД для сбраживания сусла или мезги.
В ряде винодельческих стран (Франция, Италия, Португалия, Испания) ЧКД не используют регулярно и некоторые из лучших вин мира получают путем спонтанного брожения.
Решение вопроса осложняется тем, что брожение виноградного сусла (мезги) с использованием ЧКД не является абсолютно чистым, особенно при непрерывном брожении.
Виноградное сусло или мезга не стерилизуются, поэтому в брожении участвуют природные дрожжи, попадающие в среду с ягод винограда и оборудования перерабатывающих предприятий. При внесении в не­стерильное сусло (мезгу) чистой культуры дрожжей нет уверенности в том, что брожение проходит именно на ней, а не на природных дрожжах сусла или мезги. Так как между различными видами дрожжей существует антаго­низм, то иногда ЧКД, внесенная в сусло или мезгу, вытесняется местной ра­сой, которая оказывается более конкурентоспособной.
До сих пор нет доступных методов контроля чистоты брожения на внесенной культуре или местных штаммах. В этих условиях возможно лишь прогнозировать конечный резуль­тат по известным характеристикам роста микроорганизмов. К тому же качест­во вина в значительно большей степени зависит от сорта винограда и района его произрастания, чем от дрожжей.


Поэтому в традиционных районах виноградарства и виноделия вместо внесения чужеродной чистой культуры целесообразнее проводить селекцию дрожжей в пределах виноградника. Также выявлено, что при совместном культивировании дрожжи, длительное время хранящиеся в музейных условиях, более подвержены вытеснению расами, недавно выделенными из производ­ственных субстратов.


При нормальном составе сусла (мезги) и благоприятных температурных условиях брожение может сравнительно успеш­но проходить без применения ЧКД. Однако такое брожение не гарантирует получения вина высокого качества, особенно при сбраживании крупных партий сусла или мезги.


Применение ЧКД является обязательным в тех случаях, когда сбор винограда производится в холодную, дождливую осень и ягоды легко подвергаются загниванию; когда сусло от­личается высокими показателями сахаристости и титруемой кис­лотности, требует внесения больших доз сернистой кислоты; когда брожение проходит при высокой или низкой температуре; при производстве красных вин с экстрагированием красящих веществ нагреванием мезги; при дображивании недобродов; при приготовлении игристых вин и хереса; при сортоиспытании.


У нас «Общими правилами переработки винограда на виноматериалы» применение ЧКД является обязательным техно­логическим приемом при производстве вин всех типов.




Чистые культуры бактерий.

Для выделения чистых культур бактерий прибегают к многократному рассеву смешанной куль­туры на плотную среду.
При этом колонии бактерий обычно развиваются из одной или нескольких клеток одного вида.
Потомство одной вегетативной клетки, называемое клоном, образует колонию, характерную для данного вида.
Чтобы обеспечить накопление клеток определенного вида бактерий, создают условия, оптимальные для размножения этого вида и неблагоприятные для других видов.


Для снабжения винодельческой промышленности чистыми культурами дрожжей и бактерий, изучения и отбора лучших рас, характеризующихся высокими производственными показателями, созданы специализированные коллекции чистых культур микроорганизмов.
Такими коллекциями располагают некоторые научно-исследовательские учреждения, в частности «Магарач». Коллекция культур института «Магарач» состоит из нескольких сот рас дрожжей-сахаромицетов, выделенных в различных винодельческих районах.
Подавляющее большинство из них (около 400 культур) принадлежит видам S. vini, S. oviformis. S. uvarum и др.


Чистые культуры дрожжей и бактерий хранят в музеях чистых культур микроорганизмов при температуре 5°С в пробирках на плотных или жидких питательных средах. Два раза в год делаются пересевы на свежие питательные среды, чтобы обновить культуру.


Flag Counter