Яблочно-молочное брожение

Важным, а по мнению некоторых специалистов единственно полезным процессом, который осуществляется молочнокислыми бактериями в вине, является яблочно-молочное брожение (ЯМБ), вызывающее понижение кислотности в высококислотных винах. Этот вид брожения характерен для широкого круга бактерий, отнесение которых к гомо- или гетероферменгагивному типу весьма проблематично.

Общую схему ЯМБ можно представить следующим образом:

Превращение двухосновной яблочной кислоты в одноосновную - молочную кислоту снижает кислотность вина Н повышается). Поскольку этот процесс не сопровождается выделением энергии для роста и развития бактерий требуются другие элементы питания.

Превращение яблочной кислоты в молочную происходит через щавелевоуксусную кислоту:

Наиболее подходящими агентами яблочно-молочного сбраживания являются гомоферментативные палочки и гетероферментатпвные кокки рода Leuconostoc. Их ценность обусловлена тем, что имеющаяся в вине глюкоза превращается в молочную кислоту безпобочных продуктов.

ЯМБ приводит к существенному повышению в вине концентрации диацетила и ацетоина (суммарно до 9,3 мг/л). В винах, не прошедших стадии яблочно-молочного брожения, содержание этих компонентов составляло порядка 4,3 мг/л.

ЯМБ может быть индуцировано искусственным введением чистых культур бактерий в бродящее сусло.

Процесс яблочно-молочного брожения можно остановить сульфитацией (введением 25-30 мг/л сернистой кислоты), оклейкой, фильтрацией, а также пастеризацией.

Уксуснокислое брожение (УКБ)

Уксуснокислые бактерии вызывают соответствующее брожение, суть которого заключается в окислении этанола в уксусную кислоту.

Бактерии рода Acetobacter окисляют этанол до уксусной кислоты через уксусный альдегид. При этом интенсивность процесса возрастает с повышением концентрации СЬ. Параллельно может осуществляться окисление моносахаридов (глюкозы, маннозы, галактозы и др.) в соответствующие кислоты, спирты и другие соединения.

В условиях полного расходования спирта и накопления уксусной кислоты возможно окисление последней:

Бактерии этого вида относятся к облигатным аэробам, имеют форму прямых или изогнутых палочек с размерами (1-3)х(0,6-0,8) мкм, очень быстро размножаются - их число удваивается через каждые 30 мин. Характерной чертой многих видов уксусно-кислых бактерий является размножение на поверхности питательной среды с образованием пленки.

К группе УК бактерий относятся два рода: Acetobacter и Gluconobacter. Род Acetobacter объединяет ряд видов (A.aceti, A.xylinum и др.).

Уксуснокислые бактерии всегда присутствуют на винограде (особенно их много на загнивших ягодах, в бродящем сусле и в вине).

Анализ микрофлоры во время брожения по-красному показал, что в суслс после дробления винограда число УК бактерий составляло порядка 104/мл. К концу брожения их численность понизилась до 20 клеток в миллилитре, но при спуске виноматериала в резервуар их количество повысилось до 3-10' м/л. При хранении вина в бочках содержание этих бактерий составляло от 102 до 104 в миллилитре, тогда как дрожжи и молочнокислые бактерии почти отсутствовали.

Неблагоприятными условиями для роста и деления уксуснокислых бактерий являются: концентрация спирта -15-16%, концентрация уксусной и других кислот - 10-11%, температура - в пределах 40°С. В таких условиях появляются характерные для УК бактерий инволюционные формы - гипертрофированные клетки-гиганты, не способные делиться.

В качестве источников питания уксуснокислые бактерии используют глюкозу и другие моносахариды, многоатомные спирты, минеральный азот, в частности, аммонийные соли, витамины. Бактерии A.aceti сами синтезируют витамины.

Рост бактерий тормозится в средах, содержащих этиловый спирт и уксусную кислоту.

УК бактерии не разлагают белки и не растут на мясопептонных средах. Они лишены внеклеточных нротеиназ и липолитических ферментов.

Размножение и окислительная деятельность бактерий наиболее интенсивно проходят при эффективном аэрировании питательной среды.

Температурный оптимум колеблется в пределах 15-37°С. Максимальная скорость роста отмечается при pH 5,4-5,8, но некоторые виды размножаются и при pH 2,5-3,0.

Для конструкционных целей бактерии ассимилируют ССЬ.

УК бактерии - довольно сниргоустойчивы. Так, A. ascendens погибает при содержании спирта 12,5%. Однако для A. rancens летальной является уже концентрация 6,5%. Остальные культуры бактерий выдерживают концентрацию спирта 11-12%.

Для инактивации всех видов уксуснокислых бактерий в винах используют сульфитацию с концентрацией SO2 и его производных 175 мг/дм3.

Уксуснокислые бактерии вызывают также этерификацию уксусной кислоты - образующийся этилацетат сообщает винам особые органолептические качества.

Развиваясь в вине и превращая этиловый спирт в уксусную кислоту, уксуснокислые бактерии вызывают одно из наиболее распространенных и опасных болезней как молодых, так и старых вин - уксусное окисление. Лечение вин с содержанием летучих кислот до 3,0 г/дм3 можно осуществлять с помощью хересных дрожжей, которые наряду с окислением спирта разрушают уксусную и молочную кислоты.

Если же процесс скисания зашел далеко, то вино следует превратить в уксус или перегнать с целью извлечения спирта. Для получения пищевого уксуса применяют чистые культуры УК бактерий. В качестве сырья для винного уксуса используют естественные субстраты и напитки, содержащие этиловый спирт (вино, пивное сусло, перебродившие плодово-ягодные соки). При использовании же водного раствора этилового спирта получают спиртовый (белый) уксус.

Спиртовый уксус содержит кроме уксусной кислоты (6-11%) небольшие примеси высших эфиров, придающих продукту особый аромат и вкус.

Характеризуя окислительные способности УК бактерий следует отмстить, что выражается она у разных видов по-разному. Одни окисляют одноатомные спирты, пировиноградную и молочную кислоты, а другие весьма активны в окислении углеводов с образованием кетонов.

Шгамы A.aceti и A.pasteurianus окисляют органические кислоты, в связи с чем в вине снижается содержание лимонной, яблочной и винной кислот.

Молочная кислота в условиях низких концентраций кислорода окисляется уксуснокислыми бактериями до ацетальдегида.

С давних пор культивируется симбиоз уксуснокислых бактерий и дрожжей. Такого рода закваски используют, например, для приготовления бальзамического уксуса на основе сброженного виноградного сока (Италия). А для приготовления чайного кваса (чайного гриба) в России использовали в качестве питательной среды раствор сахара и экстракт чая.

В виноделии широко распространена цвель вина - заболевание, вызываемое пленчатыми дрожжами родов Pichia, Hansenula и др. Причем, многие из дрожжей этого типа весьма устойчивы к диоксиду серы. Они восстанавливают SO2 до серы и сероводорода, выдерживая в ряде случаев действие до 500 мг/дм3 антисептика.

Вопросы для самоконтроля

  • 1. Покажите химический состав вино1рада и сусла. Какую функцию выполняют в виноматериалах фенольные соединения?
  • 2. Какие биохимические процессы протекают на стадии приготовления виноградного сусла?
  • 3. Опишите характерные признаки дрожжевого брожения сусла. Какие классы органических соединений образуются в виноматериале в результате брожения?
  • 4. Какие виды бактериального брожения имеют место в виноматериалах и как они влияют на качество конечного продукта? Уксусное окисление и «цвель» вина.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >