ГЛАВА III
ЧИСТЫЕ КУЛЬТУРЫ ДРОЖЖЕЙ
ПОНЯТИЕ О ЧИСТЫХ КУЛЬТУРАХ
Виноградное и плодово-ягодное сусло забраживают спонтанно (самопроизвольно), так как дрожжи находятся на поверхности плодов и ягод и при раздавливании их попадают в сусло, вызывая брожение. Однако в таком брожении принимают участие не только доброкачественные винные дрожжи, но и самые разнообразные дрожжевые и дрожжеподобные грибки (дикие дрожжи), которые различаются не только по морфологическим, но и по своим биохимическим свойствам и оказывают существенное, обычно неблагоприятное влияние на состав и качество вина. Одни дрожжи вызывают глубокое вы- браживание сусла, образуя 16—19 об. % спирта, другие обладают слабой бродильной способностью и могут образовать всего лишь 3—7 об.%.
Оставшийся несброженным в вине сахар может послужить материалом для развития болезнетворных микроорганизмов (различных видов молочнокислых бактерий, маннитных бактерий и пр.), что приводит к порче вина. Некоторые виды и расы дрожжей обладают способностью образовывать большое количество летучих кислот и эфиров, придающих вину неприятный запах и вкус.
Для получения однородных вин с постоянным высоким качеством необходимо при брожении устранить влияние диких дрожжей и, напротив, полностью использовать те дрожжи, которые обладают всеми необходимыми для производства качествами.
Ненадёжность самопроизвольного брожения сусла давно уже волновала виноделов. Известно, что уже в глубокой древности для получения хороших вин прибавляли в сусло осадки, взятые из хорошо выбродивших вин.
В настоящее время в винодельческой промышленности широко применяется сернистый ангидрид, который позволяет подавить слабо бродящие дрожжи и другие вредные микроорганизмы и поставить настоящие винные дрожжи в наиболее благоприятные условия. Для такой же цели французским виноделом Семишоном был предложен приём, названный им «брожение сверх четырёх» (суперкатр). Сущность его заключается в том, что свежее сусло разбавляют уже сброженным вином из такого расчёта, чтобы в сусле до брожения содержалось спирта не менее 4 об.%. На этом же основан и способ спиртования десертных вин в два приёма. При этом сначала подспиртовывают сусло до 4 об. %, затем дают сбродить требуемому количеству сахара, а затем прекращают брожение, доспиртовывая до окончательных кондиций.
Приём Семишона, как и использование сернистого ангидрида при брожении, способствует физиологической селекции сильных дрожжей, поскольку им устраняется развитие слабо бродящих дрожжей (Клеккера апикулята, Торулопсис бациллярис и пр.) и в то же время создаются благоприятные условия для жизнедеятельности доброкачественных сильных дрожжей. Однако приём Семишона не нашёл широкого применения, особенно при производстве сухих вин, так как, во-первых, он мало эффективен (надо вводить до 1/3 по объёму сухого вина), во-вторых, недостаточно надёжен, так как нет уверенности, содержит ли сусло доброкачественные винные дрожжи.
Самым надёжным приёмом, позволяющим избежать неудач при брожении, является применение в виноделии чистых культур дрожжей с заранее известными, ценными для производства свойствами. К чистым культурам дрожжей относят дрожжи, выделенные из одной клетки и специально подобранные путём селекции для определённых типов вин — столовых, шампанских, полусладких, десертных, крепких, хересных и др.
Только с помощью применения чистой культуры доброкачественных дрожжей в виноделии представилась возможность заранее знать, какими, морфологическими, физиологическими и биохимическими свойствами обладают дрожжи, Это позволяет уверенно применять ту расу, которая наиболее соответствует целям виноделия.
В настоящее время в рациональном хозяйстве винодел не допускает самопроизвольного сбраживания. Он всегда вносит в сусло разводку чистых культур дрожжей, которые, быстро размножаясь, завладевают брожением и целиком сбраживают сахар. Научно-исследовательские учреждения СССР накопили большой опыт по селекции дрожжей. Ими выведены и переданы производству такие расы, которые сочетают в себе нужные и ценные для производства свойства.
Использование чистых культур дрожжей в виноделии началось ещё в дореволюционной России, но тогда применяли исключительно иностранные расы — французские и немецкие, — ошибочно считая, что эти расы пригодны для всех винодельческих районов. В настоящее время в СССР выделены расы местных дрожжей чистых культур с повышенной продуктивностью. Они показывают явное преимущество перед иностранными, вытесняют последние и дают неизменно положительные результаты.
Советскими учёными выделено и изучено большое количество штаммов чистых дрожжей, которые рекомендуются для винодельческого производства.
- Дрожжи для белых вин. К этой группе относятся все расы чистых культур дрожжей, которые в суслах из зрелого винограда находят благоприятные условия для развития, быстро размножаются, подавляют развитие вредных микроорганизмов, полностью выбраживают сахар, хорошо осаждаются и улучшают качество вина.
- Дрожжи для красных вин. Они должны обладать теми же качествами, что и расы для белых вин, и дополнительно быть устойчивыми к повышенному содержанию дубильных веществ.
- Спиртоустойчивые дрожжи. Расы, принадлежащие к дрожжам вида Сахаромицес овиформис. Они хорошо размножаются в присутствии спирта и обладают другими положительными качествами.
- Дрожжи для шампанского производства. Спиртоустойчивые расы дрожжей, способные бродить под высоким давлением углекислого газа (до 6 атм.), давать длительную игру, пенообразование, хорошо осаждаться, не отлагаясь на стенках бутылок при бутылочной шампанизации.
- Сульфитные дрожжи. Расы, приученные бродить при повышенной концентрации сернистого ангидрида (150— 200 мг/л) путём предварительного культивирования их в средах с возрастающим содержанием сернистого ангидрида.
- Холодостойкие и теплостойкие дрожжи. Дрожжи, приученные к низким или высоким температурам. Холодостойкие расы могут сбраживать сусло при 4—10°, теплостойкие — при 30—35°.
- Осмофильные дрожжи. Устойчивы к высокому содержанию сахара и могут развиваться при 80—90% его содержания. Однако при этом они обладают слабой бродильной способностью.
- Хересные дрожжи. Расы, которые при доступе воздуха быстро образуют плёнку на поверхности вина, создавая ароматические и вкусовые вещества, характерные для вина типа херес.
Селекционированные дрожжи чистых культур имеются у нас в СССР во всех научно-исследовательских учреждениях по виноделию и высылаются по требованию производства. Рассылка производится по почте в небольших бутылочках или пробирках, в жидком виде или на твёрдых средах, или же в виде ватного комка, пропитанного жидкостью с осадком дрожжей.
ХЕРЕСНЫЕ ДРОЖЖИ (Saccharomy.es oviformls var. cheresiensis)
Хересные дрожжи являются факультативными анаэробами, обладают высокой сбраживающей способностью. По окончании брожения они легко образуют в аэробных условиях плёнку на поверхности вина и вызывают в нём глубокие биохимические и автолитические процессы. Все наиболее известные культуры хересных дрожжей ЯВЛЯЮТСЯ разновидностью Saccharomycesouiformisvar. cheresiensis.
Морфологически они не отличаются от Сахаромицес вини. Шандерль указывает, что во время спиртового брожения хересные дрожжи почкуются преимущественно на полярных концах. При образовании плёнки, когда дрожжи переходят в окисляющую стадию, они почкуются во все стороны и образуют более шарообразные и более мелкие клетки. Хересные дрожжи сбраживают глюкозу, фруктозу, маннозу, сахарозу, мальтозу и 1/3 раффинозы. В отличие от Сахаромицес вини, хересные дрожжи не сбраживают галактозу.
Хересные дрожжи впервые использовались для промышленного получения высококачественных белых вин особого типа на юге Испании в городе Херес де ля Фронтьера. Отсюда и название вина — херес и дрожжей — хересные.
Однако морфологические и физиологические свойства испанских хересных дрожжей впервые начали изучать русские учёные: А. М. Фролов-Багреев, М. А. Ховренко и Б. И. Бабенко. В 1908 г. Фролов-Багреев установил, что хересные испанские дрожжи являются не Микодермой вини, как это ошибочно считали зарубежные исследователи, а относятся к роду Сахаромицес, т. е. настоящих винных дрожжей.
Детальное исследование этих дрожжей, выделение их в чистую культуру, внедрение в производство наиболее эффективных рас, а также научное обоснование производства советского хереса принадлежит М. А. Герасимову и Н. Ф. Саенко.
Н. Ф. Саенко установила, что плёнка испанских хересных дрожжей представляет собою спонтанный комплекс дрожжевых организмов с различными морфолого-физиологическими свойствами, а также с различной сбраживающей и плёнкообразующей способностью. Некоторые расы этого сложного комплекса совсем не образуют плёнки или образуют только кольцо. Саенко экспериментально доказала, что для получения вина типа херес такой дрожжевой комплекс не является необходимым. Из этого комплекса ей удалось выделить чистую культуру дрожжей, обладающих лучшей сбраживающей и плёнкообразующей способностью и высокими хересными свойствами.
В 1931 г. Н. Н. Простосердов из армянских вин выделил местную расу хересных дрожжей, относящуюся также к истинным винным дрожжам, и этим доказал, что испанские винные дрожжи не являются эндемическими (распространёнными только в определённой местности).
Под влиянием хересных дрожжей, образующих на поверхности вина плёнку и переходящих, в связи с этим к окислительной стадии своего развития, в вине снижается содержание спирта, летучих и нелетучих кислот, значительно накапливаются ацетальдегид, ацетали и летучие эфиры, что и обусловливает появление в винах специфического хересного тона. Окисление спирта в ацетальдегид происходит при участии кислорода воздуха, активируемого окислительными ферментами, которые вырабатываются хересными дрожжами и выделяются при их автолизе.
Хересные дрожжи — факультативные анаэробы в стадии брожения и аэробы в стадии плёнкообразования. Поэтому технологией хересования предусмотрен обильный доступ воздуха к вину — ёмкости заполняются вином для плёнкования лишь на 2/з объёма.
Спустя некоторое время хересная плёнка покрывает всю поверхность вина, утолщается, сморщивается, вино постепенно беднеет питательными веществами, дрожжи начинают отмирать и опускаться на дно. Для возобновления роста плёнки питательную среду (вино) ежегодно обновляют, т. е. из-под плёнки снимают 1/3 объёма хересного вина, а вместо него вводят молодое вино.
Установлено, что на поверхности вина преобладают окислительно-восстановительные процессы с образованием альдегидов и ацеталей, а в более глубоких слоях вина протекает автолиз дрожжевых клеток, в результате которого вино обогащается продуктами распада дрожжей, в частности аминокислотами. Последние также принимают участие в образовании букета вина херес.
На скорость образования хересной плёнки и на процесс образования альдегидов большое влияние оказывает температура. Н. Ф. Саенко установила, что при температуре 14° развитие плёнки на всей поверхности вина наблюдается через 2—2,5 месяца, при температуре 16,5—17,5° период образования плёнки сокращается до 14—30 суток. Повышение температуры до 25° хотя и способствует обильному образованию хересной плёнки, но вызывает испарение альдегидов и потерю хересного тона.
Оптимальной температурой для хересования является 17—20°.
Существенное влияние на плёнкообразующую способность хересных дрожжей оказывает спиртуозность вина. Так, вино с содержанием 10—12 об. % спирта покрывается сплошной хересной плёнкой в течение трёх суток, при 13 об.%—на десятые сутки, а при 15 об.% — на 28-е сутки. Однако вина со спиртуозностью менее 14 об. % в процессе хересования могут подвергаться заболеваниям за счёт развития в них плёнчатых дрожжей и уксуснокислых бактерий; это отрицательно сказывается на развитии плёнки и на качестве вина. Поэтому в порядке профилактики виноматериалы перед развитием на них хересной плёнки спиртуют до 16,5-17,5 об. % спирта.
Хересные дрожжи С-20 и С-15, адаптированные (приученные) Н. Ф. Саенко к высокой спиртуозности, не только предохраняют вина от посторонних микроорганизмов, но хорошо развиваются и накапливают альдегиды. На основании того, что в винах под хересной плёнкой значительно снижается содержание летучих кислот, Н. Ф. Саенко предложила использовать хересные дрожжи для исправления вин, заболевших уксуснокислым или молочнокислым скисанием. Лечению могут подвергаться лишь вина, в которых содержание летучих кислот не превышает 4 г/л. Н. Ф. Саенко выявила, что в результате хересования больных и порочных вин исчезают вкусовые дефекты — уксуснокислый, квашеный и мышиный тона.
При производстве столового хереса, в котором предельная концентрация спирта составляет 14—15 об. %, в качестве профилактики против развития молочнокислых бактерий виноматериал перед пленкованием сульфитируют до 100 мг/л.
Повышенное содержание в вине дубильных веществ (свыше 100 мг/л) и железа (более 7 мг/л) тормозит развитие хересной плёнки. В настоящее время производство хереса в Советском Союзе расширяется и механизируется (за счёт перехода на поточные методы). Этот тип вина вырабатывается теперь на винзаводах Крыма, Армении, Узбекистана, Молдавии.
