Антагонизм дрожжей между собой – Операции, общие для различных способов производства вина

Операции, общие для различных способов производства вина

Содержание материала

Глава 3. ОПЕРАЦИИ, ОБЩИЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ПРОИЗВОДСТВА ВИНА
ВВЕДЕНИЕ

Виноделие включает ряд операций, необходимых для превращения винограда в вино. Иногда можно заметить тенденцию отождествлять «виноделие» только со «спиртовым брожением».
Брожение представляет собой всего лишь один из факторов различных способов производства вина, которые схематически можно представить следующим образом:
виноделие по красному способу — спиртовое брожение сока; настаивание на мезге, необходимое для растворения пигментов и танинов кожицы и семян; яблочно-молочное брожение;
виноделие по белому способу — извлечение сусла; спиртовое брожение; защита против окислительных процессов.
Но ход каждого из этих процессов зависит от различных факторов: температуры, кислотности, содержания сахара, сульфитации, перекачек, длительности контакта с мезгой, дробления и прессования винограда, спуска вина из чана и др.
Рациональное ведение технологических процессов предполагает умение учитывать в каждом особом случае, т. е. для каждого типа сырья, механизм действия этих факторов с целью максимального использования их преимуществ или предотвращения отрицательного их влияния. Например, при виноделии по красному способу температура в ходе спиртового брожения не должна быть слишком высокой во избежание остановки брожения, но и не должна быть слишком низкой для нормального начала яблочно-молочного брожения. Ввиду этого винодел должен иметь охлаждать или подогревать сусло, когда это бывает необходимо.
Виноделие является одновременно и искусством, и техникой. Винодел может применить здесь особую манеру, свои вкусы. Во всяком случае, это нелегкое искусство. Оно должно приспосабливаться к различным обстоятельствам. Например, в холодный год вино изготовляют иначе, чем в жаркий; кислый виноград перерабатывают не так, как очень зрелый или с гнилью.
Качество вина зависит в основном от способа его приготовления. Разумеется, на качестве вина сказываются ничем не заменимые природные свойства винограда, и винодел не только старается не допустить порчи вина, но и ставит перед собой цель максимально реализовать эти свойства винограда.
В период между 1920 и 1930 гг. энологические исследования снова приобрели большое значение в связи с появлением ряда новых понятий в химии и в физической химии (рН, окисление-восстановление, коллоидные явления и др.).
В целом в течение последних 40 лет, эволюция энологии происходила в направлении, противоположном нормальной последовательности работ — от винограда до розлива в бутылки. Но в сущности это можно понять. Не было бы никакого смысла улучшать качество посредством более совершенной технологии, если бы достигнутые выгоды затем утрачивались во время хранения, розлива, внешнего оформления, проводимых не на должном уровне. Операции по переработке винограда и производству вина представляют единую цепь, общий результат которой определяет наиболее слабое ее звено.
Вопреки высказываемому иногда мнению способы виноделия, применявшиеся в начале XX в. в основных виноградарских районах Франции, не были какими-то традиционными, неизменными способами, сохранившимися с незапамятных времен. В действительности французские способы виноделия подвергались непрерывной эволюции, хотя и не сохранилось каких-либо точных следов этого процесса (Леглиз, 1967). Совершенно законным является стремление к постоянному улучшению технологии приготовления вин.
Виноделие, естественно, выдвигает проблемы оборудования и емкостей (бродильных чанов). Однако условия успеха в этой области не сводятся только к вопросу о механических устройствах. Они включают в себя также знание энологии. Было бы ошибкой смешивать прогресс науки о вине с материальной стороной процесса приготовления вина. Нередко приходится видеть, как на небольших установках вино получается лучше, чем в современных бродильных цехах с новейшим оборудованием.

Способ производства разводки винных дрожжей

Владельцы патента RU 2338781:

В виноградное или плодовое сусло осуществляют посев клеток винных дрожжей. Предварительно в сусло вводят дисперсный минерал в количестве от 50 до 150 мг/дм 3 , альгиновую кислоту или ее соли со щелочными или щелочно-земельными металлами в количестве от 25 до 75 мг/дм 3 и пектин – от 20 до 60 мг/дм 3 . В качестве дисперсного минерала используют бентонит или палыгорскит, а в качестве солей альгиновой кислоты – альгинаты натрия, или калия, или кальция. Это обеспечивает увеличение накопления биомассы винных дрожжей и времени оседания дрожжевых клеток, позволяющее исключить необходимость перемешивания содержимого дрожжегенератора и постоянный количественный учет дрожжевых клеток в единице объема разводки, что в свою очередь приводит к упрощению процесса производства, контроля качества и снижению энергопотребления и трудозатрат. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к винодельческой промышленности, в частности к производству в одном резервуаре разводки винных дрожжей, используемой для производства шампанских и столовых виноматериалов.

В современной технической литературе описано много способов производства разводки винных дрожжей, т.е. размножения и накапливания их биомассы, например с использованием различных питательных сред – от естественных (виноградного, солодового, плодового сусла) до созданных искусственно.

Известно также, что для обеспечения лучшего контакта дрожжевых клеток с питательной средой применяют либо механическое перемешивание или вибрацию, либо аэрацию, либо регулирование потока питательной среды.

Известен, например, способ приготовления разводки, предусматривающий использование виноградного или плодового сусла как питательной среды для посевного материала и последующего размножения и накопления биомассы дрожжей в одном резервуаре – дрожжегенераторе, снабженном перемешивающим устройством, в котором проводят окончательную генерацию дрожжей, в дальнейшем используемых для производства шампанских или столовых виноматериалов. В дрожжегенератор, заполненный на 2/3 объема стерильным суслом, вносят ЧКД и активно перемешивают. Разводку готовят при периодическом или постоянном перемешивании до содержания дрожжевых клеток не менее 80 млн в см 3 . Готовую дрожжевую разводку перед внесением в сусло, подлежащее сбраживанию, тщательно перемешивают (1,5-2 часа), подвергают микробиологическому контролю и количественному учету дрожжевых клеток и вводят в сусло в количестве 1-3%, а в мезгу – 3-5% (Н.И.Бурьян. «Практическая микробиология виноделия». – Симферополь: Таврида, 2003. – с 324).

Наиболее близким к заявляемому по совпадающим признакам является способ производства виноматериалов, предусматривающий посев клеток винных дрожжевых клеток в стерильное виноградное или плодовое сусло, помещенное в дрожжегенератор при периодическом или постоянном перемешивании содержимого, и накапливание биомассы дрожжей до необходимой концентрации. После этого готовую дрожжевую разводку подвергают микробиологическому контролю и количественному учету дрожжевых клеток, отбирают партию разводки, необходимую для сбраживания сусла, и смешивают ее с дисперсным минералом, например бентонитом, перемешивают и выдерживают полученную смесь в течение 16-20 ч (пат. СССР №1774947, МКИ С12G 1/02, опубл.1992).

Недостатками способа являются:

– высокая скорость оседания дрожжевых клеток и, как следствие, повышенное энергопотребление за счет необходимости постоянного или периодического перемешивания содержимого дрожжегенератора для обеспечения равномерности распределения концентраций дрожжей по всему объему дрожжегенератора и предотвращения расслоения биомассы клеток, приводящее к ухудшению их контакта с питательной средой и к неравномерной активности ферментных систем клеток;

– необходимость при отборе каждой партии разводки, требующейся для сбраживания сусла, производить специалисту-микробиологу трудоемкий количественный учет дрожжевых клеток в единице объема разводки, чтобы рассчитать необходимое ее количество для обеспечения полного сбраживания сусла. Эти операции (перемешивание в течение 1,5-2 ч и учет дрожжевых клеток) необходимо осуществлять при каждом отборе партии разводки, что естественно приводит не только к увеличению энергопотребления, но и к повышению трудозатрат;

– недостаточно высокий рост накопленной биомассы дрожжевых клеток, в том числе и за счет неэффективного использования дисперсного минерала, т.к. после смешивания готовой дрожжевой разводки с бентонитом и отстаивания смеси, бентонит вместе с дрожжами оказывается в осадке и лишь часть дрожжей благодаря пузырькам углекислого газа поднимается выше осадочного слоя, и, как показывают экспериментальные данные, при введении в дрожжевую разводку бентонита это время составляет не более 10 сек.

Техническим результатом от использования предлагаемой совокупности признаков является увеличение накопления биомассы винных дрожжей и времени оседания дрожжевых клеток, позволяющее исключить необходимость перемешивания содержимого дрожжегенератора и постоянный количественный учет дрожжевых клеток в единице объема разводки, что в свою очередь приводит к упрощению процесса производства, контроля качества и снижению энергопотребления и трудозатрат.

Технический результат достигается счет того, что в способе производства разводки винных дрожжей предусмотрено введение в виноградное или плодовое сусло дисперсного минерала в количестве от 50 до 150 мг/дм 3 , альгиновой кислоты или ее солей со щелочными или щелочно-земельными металлами от 25 до 75 мг/дм 3 , пектина – от 20 до 60 мг/дм 3 с последующим посевом клеток винных дрожжей, при этом в качестве дисперсного минерала используют, например, бентонит, палыгорскит, а в качестве солей альгиновой кислоты – альгинаты, например альгинат натрия, альгинат калия, альгинат кальция.

Готовая разводка винных дрожжей, полученная предлагаемым способом, представляет собой гомогенную, однородную (без перемешивания), стабильную в течение продолжительного времени суспензию беловатого цвета, в которой количество дрожжевых клеток по всему объему дрожжегенератора остается практически одинаковым.

Подобный эффект, по мнению заявителя, возможен в том случае, когда пектин, альгинаты и бентонит после смешивания образуют между собой устойчивую объемную пространственную структуру, которая при засеве винных дрожжей удерживает их и распределяет за счет возникающих при этом химических и адсорбционных связей (ковалентное, адгезионное и электростатическое взаимодействие) по всему объему дрожжегенератора. Возможно, винные дрожжи удерживаются на поверхности частиц дисперсного минерала, которые, являясь носителями иммобилизованных дрожжевых клеток, концентрируют возле себя питательные вещества, адсорбируют витамины, ферменты, аминокислоты и другие биологически активные вещества и способствуют лучшему накоплению биомассы дрожжей, т.к. клетки используют их для своего развития в полном объеме. Одновременно с ростом накопления биомассы дрожжевых клеток реализация заявляемого способа позволяет также исключить необходимость перемешивания содержимого дрожжегенератора, что приводит к снижению энергопотребления. Кроме этого в связи с тем, что количество дрожжевых клеток по всему объему дрожжегенератора остается практически неизменным, их учет в единице объема разводки позволяет микробиологу проводить всего лишь один раз, что упрощает и снижает трудоемкость способа.

Анализ научно-технической литературы не выявил известность применения хотя бы одного из компонентов предлагаемой смеси или их совокупности для достижения заявляемого технического результата, т.е. значительного сокращения скорости оседания дрожжевых клеток и повышения устойчивости образованной смеси к расслоению, т.е. увеличения время оседания клеток.

Примеры конкретного выполнения.

В виноградное сусло сорта Ркацители вводят суспензию дисперсного минерала бентонита в количестве 100 мг/дм 3 , раствор альгиновой кислоты – 50 мг/дм 3 , раствор пектина – 30 мг/дм 3 , затем на полученную среду засевают биомассу дрожжей расы Шампанская 7-10С. В качестве критерия процесса применен физико-химический показатель – флокулирующая способность клеток, выражаемый временем оседания дрожжевых клеток (таблица 1). Чем больше время оседания, тем больше устойчивость дрожжевой суспензии, тем лучшие условия создаются для протекания процесса накопления биомассы дрожжевых клеток.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, но в сусло Ркацители вводили палыгорскит в количестве 50 мг/дм 3 , альгинат натрия 25 мг/дм 3 , пектин 60 мг/дм 3 .

Пример 3. Аналогичен примеру 1, но в сусло Ркацители вводили палыгорскит в количестве 50 мг/дм 3 , альгинат калия 75 мг/дм 3 , пектин 20 мг/дм 3 .

Пример 4. Аналогичен примеру 1, кроме того, что использовали альгинат кальция в количестве 50 мг/дм 3 .

Аналогичные эксперименты проведены на плодовом сусле и расе дрожжей Сидровая 5 (примеры 5-8). Для этого в яблочное сусло вводили дисперсный минерал бентонит в количестве 100 мг/дм 3 , альгиновую кислоту 50 мг/дм 3 , пектин 30 мг/дм 3 , затем на полученную среду засевали биомассу дрожжей расы Сидровая 5. В качестве критерия процесса также, как и в случае с виноградным суслом, применен физико-химический показатель, выражаемый временем оседания дрожжевых клеток – флокулирующая способность клеток (таблица 1), характеризующая устойчивость дрожжевой суспензии к осаждению.

Полученные результаты приведены в таблице 1.

Обоснование использования различных рас дрожжей при производстве виноградного вина

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 20.06.2018 2018-06-20

Статья просмотрена: 241 раз

Библиографическое описание:

Као Т. Х. Обоснование использования различных рас дрожжей при производстве виноградного вина // Молодой ученый. — 2018. — №24. — С. 59-60. — URL https://moluch.ru/archive/210/51191/ (дата обращения: 18.01.2020).

С точки зрения микробиологии и биохимии, вино представляет собой продукт спиртового брожения виноградного или плодово-ягодного сока. Технологический процесс производства вин основывается на биологических превращениях веществ виноградного или плодово-ягодного сока под влиянием дрожжей, обмен веществ которых регулируется ферментным комплексом клетки. В процессе приготовления вина протекают сложные биохимические реакции, связанные с жизнедеятельностью дрожжей и бактерий.

Основным требованием, предъявляемым к дрожжам, является полнота выбраживания, которая зависит от количества вносимых дрожжей, аэрации, исходного содержания различных веществ в сусле, температуры, pH среды.

Культуры дрожжей значительно отличаются между собой по физиологическим и биохимическим свойствам. При отборе рас для производства учитывается не только активность брожения и дыхания дрожжей, но и их биосинтезирующая способность обогащать вино комплексом активных ферментов и других биологически активных соединений, обуславливающих формирование высоких органолептических показателей готовой продукции. Промышленное производство дрожжей существует уже более века.

Известно, что для получения вин применяли чистые культуры дрожжей, выделенные и селекционированные для определенных типов вин. Винные дрожжи принадлежат к семейству Saccharomycetaceae, виду Saccharomyces vini. В большинстве случаев винные дрожжи имеют овальную или эллиптическую форму клеток, у отдельных штаммов клетки круглые или овально-удлиненные. Размеры клеток: длина 5- 12 мкм, ширина 3–8 мкм [1].

В начале ХХ века во Франции была создана серия дрожжей для виноделия, которые получили известность во всем мире. С 1960 г. штамм дрожжей Bayanus Killer используется в жидкой форме, как в Шампани, так и в других странах.

В последнее время наряду с жидкими разводками дрожжей используются активные сухие дрожжи (АСД). Первый препарат АСД для виноделия был выпущен на рынок в 1977 г во Франции. АСД получают культивированием специально селекционированных рас дрожжей на различных питательных средах и дальнейшим высушиванием их биомассы. Такие дрожжи способны к длительному хранению: при 20 0 С качественные штаммы теряют не более 10 % жизнеспособных клеток за год. Большинство производителей гарантируют живую популяцию от 1,5 до 2,5×10 10 /грамм после года хранения. В 1981 г Институтом Энологии в Шампани была разработана технология получения дрожжей IOC 18–2007 методом сублимационной сушки [2].

Важнейшими показателями при отборе винных дрожжей является их бродильная активность, то есть энергия дыхания и брожения. В данной работе исследовали различные штаммы дрожжей по их бродильной энергии

Объектом исследования выбрано сусло из винограда белого сорта, который с физико-химическими показателями, приведенными в таблице 1. Согласно полученным данным, значение pН и кислотности образца являются оптимальными для процесса брожения.

Физико-химические показатели виноградного сока

Источники:

http://vinograd.info/knigi/teoriya-i-praktika-vinodeliya/operacii-obschie-dlya-razlichnyh-sposobov-proizvodstva-vina.html
http://findpatent.ru/patent/233/2338781.html
http://moluch.ru/archive/210/51191/