Автолиз дрожжей – виноград

Автолиз дрожжей

Автолиз дрожжей (от авто. и греч lysis — разложение), процесс посмертного разложения дрожжевой клетки под действием внутриклеточных гидролитических ферментов. Используется в виноделии для ускорения созревания и повышения качества шампанских, столовых и крепленых вин. Впервые (1926) на положительное влияние автолиза дрожжей при созревании бутылочного шампанского указал французский энолог Мартини. А. И. Опарин и его сотрудники (1943—47) научно обосновали биохимическую роль автолитических процессов при шампанизации. В дальнейшем автолиз дрожжей изучен Н. И. Сисакяном, А. К. Родопуло, Е. М. Поповой, Г. Г. Агабальянцем, В. М. Лозой, В. И. Ниловым, Е. Н. Датунашвили, А. П. Смирновой, С. П. Авакянцем и др. Условие автолиза — смерть клеток при сохранении активности внутриклеточных ферментов. Механизм автолиза дрожжей в вине заключается в следующем: отсутствие кислорода, сбраживаемых углеводов и повышение концентрации продуктов анаэробного обмена приводит к нарушению клеточного метаболизма. При отмирании клеток барьерные функции клеточных мембран исчезают. Выдержка дрожжей в вине обусловливает проникновение через мембрану компонентов вина, что приводит к изменению внутриклеточного водородного показателя (рН) и состояния цитоплазматических гелей, вследствие чего в дрожжевых клетках активируются протеолитические ферменты. Протеиназа и пептидаза катализируют распад белков и ферментов, выполняющих в клетке важные биологические функции, что нарушает координационную связь и клеточную регуляцию ферментов; начинается разрушение внутриклеточных органелл.

Гидролитические процессы приводят к распаду цитоплазматических комплексов белков с липидами и полисахаридами, в результате чего в автолизирующихся клетках дрожжей появляются липидные гранулы. Размер клетки сильно уменьшается, но клеточная стенка не разрушается. Форма дрожжевой клетки из лимонообразной становится „сморчкообразной”.

Наряду с биохимическими сдвигами катаболитического характера, в начале процесса автолиза происходят анаболитические изменения: синтезируются новые белки, ферменты, повышается прочность клеточной стенки. Наличие разнообразных питательных веществ в вине способствует длительному сохранению жизнеспособности винных дрожжей. В клетках даже после 2—3-летней выдержки сохраняют активность многие ферменты. Это объясняется тем, что низкая величина рН вина (например, рН 3) не является оптимальной для прохождения автолиза. Направленность автолиза дрожжей определена влиянием эндогенных и экзогенных факторов. Эндогенные факторы (генетических особенности дрожжей, физиологическое состояние клеток, активность внутриклеточных ферментов, структура цитоплазмы и мембран и др.) определяют автолизуемость клеток. Экзогенные факторы (состав среды, рН, активность гидролитических ферментов в вине) также влияют на процесс автолиза. Направленность автолитических процессов и состав продуктов автолиза дрожжей зависят от температуры. Например, при выдержке вина при 10—15°С процесс автолиза происходит медленно, нагревание вина до 40°—50°С вызывает быструю гибель клетки. При автолизе дрожжевые клетки выделяют в вино ферменты (протеолитические, бета-фруктофуранозидазу, дегидрогеназы), азотистые вещества (белки, пептиды, аминокислоты, нуклеиновые кислоты), фосфорные соединения, липиды, полисахариды, ароматообразующие вещества (эфиры, терпеноиды, жирные кислоты) и др. Под действием активных гидролаз и оксидоредуктаз, находящихся в клетках, в их цитоплазме и на отдельных органоидах протекают ферментативные реакции, т.е. автолизирующиеся клетки служат центрами ферментативных реакций в вине. Т. е., не только продукты автолиза дрожжей, но и ферментативная трансформация компонентов вина внутри клеток обусловливают формирование в винах и шампанском специфических тонов.

Литература: Авакянц С.П. Биохимические основы технологии шампанского. — М., 1980.

Форум домашних пивоваров, виноделов и самогонщиков

Автолиз дрожжей

• Нравится
• Не нравится

Zlodei 16 марта 2017

• Нравится
• Не нравится

Juffin 16 марта 2017

Посторонний запах учуял или просто на всякий случай интересуешься? Ты же вроде всегда по 3 недели держишь. Если пиво по вкусу нормальное получается – не парься.

Я держу на первичке максимально 2.5 недели вместе с сухим охмелением – далее дня 3-4 колд краш. Суммарно выходит три недели с небольшим – ничего похожего на автолиз не замечал.

• Нравится
• Не нравится

Zlodei 16 марта 2017

• Нравится
• Не нравится

Pro-SS 16 марта 2017

аутолиз, это довольно интересное явление, которое и отследить то в домашних условиях практически нереально!

Вы меньше читайте всякий бред, а если чего и втемяшелось в голову то проверяйте опытным путем, анализами, и тп.

А так на заборе много чего пишут, а в лучшем случает дрова!

• Нравится
• Не нравится

Minzdraw 17 марта 2017

Вот вот в домашнем деле других забот полно

• Нравится
• Не нравится

Zlodei 17 марта 2017

Надпись с забора)

“Оставлять большое количество дрожжей в сбродившем сусле где уже не осталось питательных веществ , имеется спирт который угнетает дрожжевые клетки, не самое лучшее решение. За 3 недели при комнатной температуре они 100% начнут разрушаться и в результате продукты автолиза дрожжей попадут в пиво. В варианте когда нет возможности захолодить и нет возможности снять отработавшее дрожжи, лучшим вариантом будет декантировать (перелить сусло не зацепив осадок) отбродившее сусло в другую емкость где осядут избыточные дрожжи. Иначе получите автолиз дрожжей 100%”

• Нравится
• Не нравится

Максюта 17 марта 2017

За 3 недели при комнатной температуре они 100% начнут разрушаться и в результате продукты автолиза дрожжей попадут в пиво.

А пруфы товарищь на научные источники приводит, или это размышления над пустым стаканом. Автолиз в той или иной степени идет в пиве всегда. Просто пока пиво бродит – продукты автолиза клеток – необходимая пища для живых собратьев – дрожжи в какой-то мере каннибалы.

Когда говорят об автолизе на бытовом уровне имеют ввиду тот порог вкусовой, когда он начинает ощущаться. Современные штаммы дрожжей достаточно стойкие к автолизу. Поэтому 3 недели это нормально – все будет хорошо.

Нельзя обобщать. Возможно на каком-то штамме при определенной температуре за 3 недели можно получить мыло в продукте – но говорить что так будет всегда – 😎

Я ни разу не сталкивался с такой проблемой, хотя пиво и выбраживало по 3 месяца (правда с переливами, но все-же). Попробуйте сами провести эксперимент – слейте дрожжи в банку, когда банка отстоится в холодильнике месяц – попробуйте пиво сверху – оно будет негазированным, но нормальным, а дрожжей в банке на тот объем пива что сверху совершенно избыточно.

Ну и даже если что-то будет – домашний пивовар не сможет это учуять, т.к. если он карбонизирует декстрозой – то дрожжи во время дображивания в бутылках доедят продукты автолиза, да и при карбонизации углекислотой в кеге дрожжи в пиве тоже будут и они доедят остатки кой-какие и продукты автолиза тоже, пусть немного медленнее.

Описанный вариант про 3 недели на дрожжах и кошмар – он может быть только если пиво потом подвергнется полной фильтрации от дрожжей и доесть продукты разложения станет некому.

• Нравится
• Не нравится

Pro-SS 17 марта 2017

Злодей, это не то что надпись с забора, это просто бред сивой кобылы, а то что это непрофи писал, по “100%” понял, ибо все лаборатории статьи, они делат опыты, посевы, наблюдения и никогда не дают 100% уверенности или результата.

ТОгда, как вы любите, от обратного как же дображивание в бутылка, бочках и тп? Пиво с осадком дрожжевым и по году стоит и не приобретает вкуса характерного автолизу!! Да писать можно долго и нудно, просто не вижу смысла!

• Нравится
• Не нравится

Zlodei 17 марта 2017

Да я в общем то тоже самое сказал.

Если кому интересно написал это Админ Emil с Доктор Губера, ссылаясь на Нарцисса. У них там вообще какие то бредовые рецепты, например розлив после 3-5 дней брожения)

• Нравится
• Не нравится

qwertykma 17 марта 2017

Варю с 12 года, пиво выдерживал по два года, в бутылках. Ни разу не видел автолиз.

• Нравится
• Не нравится

Oguretzzz 17 марта 2017

Бывало по месяцу с небольшим пиво проводило в баке для первички, При этом никаких проблем связанных с автолизом замечено не было, по крайней мере я не почувстовал. Температура поддерживалась 16-18 градусов.

• Нравится
• Не нравится

Minzdraw 17 марта 2017

Так вот у губера и обсуждали бы, чё по форумам разносить, их дело продажи, а не рецепты

• Нравится
• Не нравится

Zlodei 17 марта 2017

• Нравится
• Не нравится

Aol_WB 17 марта 2017

Я тоже не понимаю, зачем идти куда-то и обсуждать. Хорошая тема затронута. Правильная. Новички должны почитать и понять, что заморачиваться на тему автолиза не стоит. особенно, если пиво хорошо охмелено, где за хмелевой атакой можно и заражение-то не заметить.

• Нравится
• Не нравится

Максюта 18 марта 2017

Раз уж про автолиз. Я вот что подумал. Самый большой % дохлых дрожжевых клеток мы получаем когда рассыпаем сухие дрожжи на сусло. Сколько-то % сдохло в пачке, 50% от оставшегося сдохло при внесении. После регидрации тоже часть не выживает+сдохшие при хранении опять же.

Жидкие дрожжи даже если не осадок от предыдущей варки, а разброд из пачки свежей wy или wl – тоже же в мешалке дохнут они при разброде, причем читал что в мешалке процессы автолиза идут сильно быстрее из-за более высоких температур (те же лагерные разбраживаем в тепле, элевые при 24+ С), концентрации. Так что с автолизом в стартере тоже все хорошо. Ну и не отбираем же мы под микроскопом что вносить только живых, а мертвых не вностить – льем всю суспензию.

Осадок от варки – вообще беда там за брожение надохло трупов бойцов, потом стояло в холодильнике – дохло.

И еще одна мысль. Все знают что дрожжевая подкормка это хорошо. Подкормку не обязательно покупать (раньше ее тупо не продавалось) – можно просто добавлять сушеный дрожжевой осадок в варочник – все что нужно дрожжам есть в телах их мертвых братьев. Как в этом случае с автолизом?

Ну и с времен написания книги Нарцисса пивоварение сильно ушло вперед как в теории, так и в методах, механизмах и компонентах пивоварения. Немцам вообще нелегко – у них этот дурацкий закон о чистоте убил большую часть пивоварения и вольнодумия на корню.

И полистав книжку Криса Вайта – кажется понял почему Нарцисс пишет об автолизе и почему народ на него ссылается.

Вот что пишет Крис в своей книге:

For most homebrewers working with wide-bottom fermentors and healthy yeast, autolysis should not be much of an issue. Some strains are subject to autolysis faster than others, but overall, if you keep the beer/ yeast at reasonable temperatures and harvest the yeast in a reasonable amount of time, you should not experience any problems with autolysis.

Книга Нарцисса тоже не о домашнем или микропивовариении, а о промышленном – а там все немного по другому. Поэтому переносить все страшилки брожения в ЦКТ с объемами в десятки тонн на домашние микрообъемы не верно.

• Нравится
• Не нравится

Juffin 18 марта 2017

Максюта, скину Гугл-перевод цитаты для русскопонимающих, чтобы нагляднее было:

Одним из факторов, который может повлиять как домашних Пивоваров и профессионалов упаковки пива с чрезмерное количество дрожжей. Это требует лишь 1 млн. клеток / мл в карбонат правильно пиво. Более того, в конечном счете производят более высокие уровни аутолиза ароматы в твое пиво.

Короче, смысл в том, что в домашних небольших объёмах при правильных температурных и прочих условиях процесса становления пива – автолизом можно пренебречь.

Оптимальные режимы автолиза дрожжей Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Рожко Жанна Анатольевна, Гулько О.О.

Рассмотрены различные режимы автолиза дрожжевой клетки для выявления оптимальных условий брожения и созревания вин, а также температурного и кислотного фактора для протекания биохимических процессов.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Рожко Жанна Анатольевна, Гулько О.О.

Текст научной работы на тему «Оптимальные режимы автолиза дрожжей»

ОПТИМАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ АВТОЛИЗА ДРОЖЖЕЙ РОЖКО Ж.А., ГУЛЬКО О., ХЕРСОНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Рассмотрены различные режимы автолиза дрожжевой клетки для выявления оптимальных условий брожения и созревания вин, а также температурного и кислотного фактора для протекания биохимических процессов.

Ключевые слова: автолиз, брожение, ферменты.

OPTIMAL REGIMES OF YEAST AUTOLYSIS Rozhko Zh.A., Gulko O., KHERSON NATIONAL TECHNICAL

Different modes of autolysis of the yeast cell are examined to identify the optimal conditions for fermentation and maturation of wines, as well as the temperature and acid factor for the course of biochemical processes.

Key words: autolysis, fermentation, enzymes.

ОПТИМАЛЬН1 РЕЖИМИ АВТОЛ1ЗУ ДР1ЖДЖ1В РОЖКО Ж.А., ГУЛЬКО О., ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦЮНАЛЬНИЙ ТЕХН1ЧНИЙ УН1ВЕРСИТЕТ

Розглянуто рiзнi режими автолиза дрiжджовоl клтини для виявлення оптимальних умов бродмня i дозрiвання вин, а також температурного i кислотного чинника для проткання бiохiмiчних процеыв.

Ключовi слова: автолиз, бродмня, ферменти.

Введение. Как известно, автолиз, процесс посмертного разложения дрожжевой клетки под действием внутриклеточных гидролитических ферментов, используется в виноделии для ускорения созревания и повышения качества шампанских, столовых и крепленых вин. Результатом

автолиза являются характерные, так называемые, «лизатные» тона в вине — нюансы аромата, напоминающие корочку свежевыпеченного хлеба, крекеров, иногда сушеных грибов.

Механизм автолиза дрожжей в вине заключается в следующем: отсутствие кислорода и повышение концентрации продуктов анаэробного обмена приводит к нарушению клеточного метаболизма. При отмирании клеток барьерные функции клеточных мембран исчезают, что приводит к изменению внутриклеточного водородного показателя (рН) и состояния цитоплазматических гелей, вследствие чего в дрожжевых клетках активируются протеолитические ферменты. Протеиназа и пептидаза катализируют распад белков и ферментов, выполняющих в клетке важные биологические функции, что нарушает координационную связь и клеточную регуляцию ферментов; начинается разрушение внутриклеточных органелл.

Наряду с биохимическими сдвигами катаболитического характера, в начале процесса автолиза происходят анаболитические изменения: синтезируются новые белки, ферменты, повышается прочность клеточной стенки. При автолизе дрожжевые клетки выделяют в вино ферменты (протеолитические, бета-фруктофуранозидазу, дегидрогеназы), азотистые вещества (белки, пептиды, аминокислоты, нуклеиновые кислоты), фосфорные соединения, липиды, полисахариды, ароматообразующие вещества (эфиры, терпеноиды, жирные кислоты) и др. Под действием активных гидролаз и оксидоредуктаз, находящихся в клетках, в их цитоплазме и на отдельных органоидах протекают ферментативные реакции, т.е. автолизирующиеся клетки служат центрами ферментативных реакций в вине. Т. е., не только продукты автолиза дрожжей, но и ферментативная трансформация компонентов вина внутри клеток обусловливают формирование в винах и шампанском специфических тонов. [1]

Цели и задачи исследования. Так как, направленность автолиза дрожжей определена влиянием эндогенных и экзогенных факторов и температуры, то выявление оптимальных режимов брожения и ферментации

обеспечит формирование в вине качественных изменений, так называемых нюансов аромата.

Материалы и методы исследования. Исследуется влияние температуры на процессы автолиза дрожжевой клетки. Автолиз происходит особенно интенсивно в тех случаях, когда жизнь клетки прекращается, а внутриклеточные ферменты сохраняются. Наиболее благоприятные условия для этого создаются при температуре 40-45 °С, которая вызывает быструю гибель клетки. При понижении температуры, скорость автолиза снижается. Оптимум рН для автолиза винных дрожжей 5,5. Автолизу способствует содержание спирта до 12% об. Повышенная концентрация сахара замедляет его ход. Автолитические процессы усиливаются в анаэробных условиях, так как при недостатке кислорода в клетке активизируются гидролитические ферменты. При большом доступе кислорода автолиз приобретает иную направленность.

Автолиз сильно замедляется при низких показателях pH (около 3) и температуры ниже 10-15 градусов. Т.е. в обычных условиях он идёт очень медленно, и живые клетки постоянно потребляют результат автолиза своих собратьев.

Экспериментальные данные и их обработка. Наиболее важным фактором, влияющим на активность дрожжей при брожении, а значит и на качество вина и содержание в нем спирта и ароматических веществ, несомненно является температура, которая при брожении обычно поддерживается в пределах 10-30оС. Для размножения дрожжей оптимальной считается температура чуть ниже 30оС, а для брожения 35оС. При более высокой температуре в процессе брожения спирт все в большей мере угнетает жизнедеятельность дрожжей. Поэтому чем выше температура, тем раньше брожение начинается, интенсивнее протекает, но заканчивается с большим количеством остаточных сахаров. Скорость возникновения брожения в зависимости от температуры характеризуется данными, приведенными в таблице

Влияние температуры на скорость возникновения брожения и количество образовавшегося спирта.

Начало брожен ия Количество Начало брожен ия Количество

Температу образовавшег Температу образовавшег

ра, оС через, сутки ося спирта, % об. ра, оС через, сутки ося спирта, % об.

10 8 16,2 25 3 14,5

15 6 15,8 30 1,5 10,2

20 4 15,2 35 1 6,0

Прекращение же брожения может быть опасно для технологического процесса, так как остаточные сахара обычно используются молочнокислыми бактериями, которые вызывают молочнокислое брожение и образуют в вине молочную и уксусную кислоту, чем ухудшают качество вина, придавая ему неприятный кисло-сладкий вкус.[1]

Температура оказывает влияние не только на интенсивность брожения и размножения дрожжей, но и на биосинтез вторичных продуктов. Поэтому, при производстве различных типов вин температура должна быть разная, что предусматривается технологическими режимами. К тому же, необходимо учитывать целесообразность сбраживания при постоянной температуре от начала до конца процесса. При этом, дрожжи лучше переносят температуру 35оС, чем переход от 25оС к 35оС. Также существует связь между температурой и аэрацией. Так, наиболее интенсивный рост дрожжей наблюдается в первые дни брожения при температуре 25-30оС, когда клетки используют весь введенный кислород. Аэрация же при низкой температуре мало эффективна. Активность дыхания культур при температуре 5оС в 5 раз ниже, чем при температуре 30оС.

Термотоллерантные культуры дрожжей обладают значительно более высокой энергией брожения и, в этой связи, возможна их адаптация к высокой температуре среды (40-42оС).

Верхним пределом температуры спиртового брожения является 37°С. Поэтому высокая температура сусла, поступающего на брожение, например в жарком климате, может явиться причиной недобродов. Следует упомянуть, что при самом брожении выделяется тепло в количестве 113,13 кДж на 1 гмоль сахара. Поскольку виноградное сусло содержит в 1 л примерно 189 г сахара, т. е. 1 гмоль, то оно при брожении может нагреться до 27°С, практически на 20°С. Это тепло частично теряется при брожении, но часть его все же остается и увеличивает температуру сусла, вследствие чего рациональная переработка винограда зачастую требует охлаждения бродящего сусла, особенно если это брожение проходит в крупной таре, где потеря тепла незначительна.

Наконец, важную роль играют не только температурные условия но и продолжительность процесса автолиза.

Тепловая обработка вин с дрожжами вызывает глубокие цитологические изменения в клетках. Через 1 сутки нагревания при 40 °С цитоплазма гомогенна, видны структуры; через 2 суток клетка деформируется, появляется большое число светлых участков; через 3 суток часть светлых участков сливается, давая две большие светлые зоны, т.е. структура цитоплазмы нарушается, изменяются рельеф поверхности и форма, клетка сморщивается. Несколько иные закономерности наблюдаются в начальной стадии нагревания при 60 °С. Так, в течение 36 ч тепловой обработки вина с дрожжами изменения структуры клетки невелики, хорошо видны мембранные структуры, митохондрии, эндоплазматический ретикулум, вакуоли, лизосомы, липиды. Лишь спустя 2-3 суток наступает коагуляция цитоплазмы. Разрушение мембранных структур и существенные изменения цитоплазмы и формы клеток отмечены на 4-е сутки нагрева.

Процессы деградации цитоплазмы, мембран и других ультратонких структур клетки, видимых в электронном микроскопе, происходят под действием внутриклеточных гидролитических ферментов по истечении 2 месяцев при 20 °С и 2-3 суток при 40 °С.[2]

Обработка вина с дрожжами при минус 5-6 °С, не вызывая глубоких цитофизиологических изменений в клетках, способствует переходу значительной части ферментного комплекса дрожжей в вино. Повышение температуры и продолжительности автолиза усиливает выделение азотистых, фосфорных соединений и других продуктов глубокого распада дрожжевой клетки. Температурный фактор обусловливает не только количественные, но и качественные различия в составе продуктов автолиза.

Выводы. Таким образом, полученные данные подчеркивают, что, устанавливая оптимальные режимы автолиза, можно обеспечить переход желаемых компонентов дрожжей в вино и создать условия для протекания определенных биохимических процессов.

1. Н.И. Бурьян, Л.В.Тюрин. «Микробиология виноделия». Москва: «Пищевая промышленность» 1979 – с. 270.

2. Авакянц С.П. «Игристые вина» – Москва: Агропромиздат, 1986 -с.272

3. И. В. Тихонов [и др.] ; ред. : Е. С. Воронин. «Биотехнология». -СПб. : Гиорд, 2005. – 792 с

Источники:

http://vinograd.info/spravka/slovar/avtoliz-drozhzhei.html
http://wine-beer.ru/topic/1766-avtoliz-drozhzhej/
http://cyberleninka.ru/article/n/optimalnye-rezhimy-avtoliza-drozhzhey