Использование дрожжевой разводки Schizosaccharomyces – Операции, общие для различных способов производства вина

Приготовление винной разводки

Для того, чтобы из сока получилось вино, необходимо, чтобы в нем прошло спиртовое брожение. То есть в сок должны быть внесены дрожжи спиртового брожения (винные дрожжи), которые переработают содержащийся в соке сахар в спирт и углекислый газ. Пивные, хлебные и пекарные дрожжи для приготовления вин абсолютно не пригодны! Внесение дрожжей в сусло может быть произведено самопроизвольно или искусственно.

При самопроизвольном способе сок ставится на брожение без внесения дрожжевой разводки. Здесь расчет делается на то, что во всякий фруктово-ягодный сок из воздуха или с поверхности немытых плодов и ягод попадут зародыши дрожжей спиртового брожения, которые, размножившись, переработают сок в молодое вино. Но, в этом случае, кроме полезных дрожжей, в сок также попадет очень много других, нежелательных дрожжей, вредных для брожения. Поэтому, после окончания брожения, из такого сока вино часто получается не того вкуса и крепости, на какие рассчитывал винодел. При самопроизвольном брожении часто из сока получается не вино, а другой нежелательный продукт – уксус или прокисший напиток, похожий квас, но гораздо хуже его на вкус и не годный к употреблению.

Вообще, что выйдет из сусла при самопроизвольном брожении, заранее знать нельзя – может получиться и хорошее вино, и прокисшее, и даже уксус. Поэтому более выгодно искусственно внести в сусло наиболее подходящие для приготовления вина дрожжи спиртового брожения. Для этого используют разновидности культурных винных дрожжей, которые готовят в лабораторных условиях, или дрожжевую разводку, приготовленную самостоятельно. В настоящее время культурных винных дрожжей имеется множество разновидностей.

В домашних условиях винная разводка готовится следующим образом. На поверхности плодов и ягод скапливается огромное количество диких дрожжей, поэтому собранные плоды не моют, их помещают в бутылку, заливают водой, добавляют сахар и сбраживают. Затем сок отделяют от мезги и используют как дрожжевую закваску. Например, за 10 дней до начала приготовления вина собирают спелые ягоды малины. Два стакана немытых ягод раздавливают, помещают в бутылку, добавляют стакан воды и 1/2 стакана сахара. Все взбалтывают, закрывают ватной пробкой и ставят в темное место с температурой 18-20°С. По прошествии 3-4 дней сок начинает бродить, его процеживают через марлю и используют. Такую разводку нельзя хранить дольше 10 дней. Для брожения сока поздних культур пользуются осадком, образующимся при брожении сока более ранних культур.

Хорошую винную разводку в домашних условиях получить не всегда удается. Мешает или дождливое лето (дрожжи оказываются смытыми с ягод), или жаркое лето (на поверхности ягод развиваются нежелательные формы дрожжей). В таких случаях брожение идет вяло и слабо, часто вино получается маленькой крепости, притом склонное к прокисанию и порче. Для получения качественной винной разводки наиболее благоприятной является прохладная, но не влажная погода с температурой в 18-22 градуса.

У самодельной винной разводки есть существенный недостаток – ее нельзя долго хранить, так как дрожжи быстро теряют свою силу и разводка начинает портиться. Даже если такую разводку очень быстро употреблять в дело, в том числе для брожения новой партии сока использовать осадок от молодого вина из предыдущей партии, то, в любом случае, со временем, дрожжи будут ослаблять свои свойства. В результате чего, через несколько этапов приготовления вина, дрожжи потеряют свои сбраживающие свойства настолько, что в результате вино будет получаться малой крепости и сильно склонное к прокисанию. Поэтому для получения готового вина высокого качества наиболее выгодно и целесообразно использовать культурные расы винных дрожжей, которые специально промышленно выращиваются в лабораториях. В настоящее время таких винных дрожжей выпускается огромное множество.

Для приготовления различных видов вин и спирта в домашних условиях “Домовар” предлагает Дрожжи винные и Турбо дрожжи.

Дрожжи винные. Высококачественные винные дрожжи для сухих и крепких вин крепостью 10-12%. Подходят для сухих белых и красных вин. Сбраживают сусло от 6 до 8 дней, оптимальная температура брожения 20-25°С. Дозировка: 5 г/23л.

Турбо-24. Это Турбо дрожжи, представляющие собой смесь сильно спиртоустойчивых дрожжей и сложных питательных веществ (смесь аминокислот, витаминов, макро- и микроэлементов, необходимых для полноценной жизнедеятельности дрожжей), ускоряющих процесс брожения. Интенсивное брожение проходит при 20-25°С, дрожжи бродят до содержания спирта 17-18% за 24-48 ч. Оптимально подходят для производства спирта путем брожения. Дозировка: 20-25 г/Дл. В основном Турбо дрожжи используются для изготовления крепких вин путем и для получения спирта путем дальнейшей перегонки сброженного виноматериала.

При использовании дрожжи следует сначала развести в небольшом количестве тепловатой воды (25-30°С) объемом 500 мл. После чего дать активизироваться дрожжевым клеткам в течение 20-30 мин. По прошествии этого времени полученную дрожжевую разводку добавить непосредственно в сусло. Перед добавлением дрожжей температура сусла не должна превышать 20-25°C.

При брожении Турбо дрожжами в больших объемах сусла желательно поддерживать его постоянную температуру, поскольку процесс интенсивного брожения сопровождается выделением теплоты и температура самопроизвольно повышается.

Использование дрожжевой разводки Schizosaccharomyces – Операции, общие для различных способов производства вина

Дрожжи для первичного виноделия

Приготовление дрожжевой разводки.

Чистые культуры дрожжей обычно рассылают на винодельческие заводы в пробирках на солодовом скошенном сусло-агаре.

Иногда их рассылают в лиофилизированном или отпрессованном состоянии [231, 325].

Приготовление дрожжевой разводки сводится к постепенному наращиванию массы активных клеток чистой культуры дрожжей, достаточной для сбраживания поступающих на брожение виноградного сусла или мезги.

С плотной питательной среды дрожжи пересевают в пробирку со стерильным виноградным суслом и после бурного забраживания переносят в колбу с 0,5—1 л стерильного сусла, закрытую ватной пробкой. Затем дрожжи пересевают во все возрастающие объемы пастеризованного и охлажденного сусла: 10 л,

30 дал и т. д. Каждый последующий пересев производят по достижении бурного брожения в предыдущей емкости.

В активной дрожжевой разводке должно содержаться 100—

150 млн. клеток в 1 мл, 30—50% почкующихся клеток и не более 5% мертвых. Дрожжевую разводку вносят в сусло, подлежащее сбраживанию, в количестве 1—3%, а в мезгу — 3—5%.

Небольшие порции сусла для приготовления дрожжевой разводки нагревают в кипятильнике Коха до кипения. После охлаждения отфильтровывают через двойной слой марли или бумажный фильтр и разливают в колбы и баллоны на 2/3 их объема. Закрывают ватными пробками, стерилизуют в кипятильнике Коха, а при его отсутствии — на водяной бане 30 мин с момента закипания воды в бане.

Для приготовления дрожжевой разводки в больших количествах стерильное сусло можно получить заполнением подготовленных для этой цели емкостей горячим суслом при температуре 70—80°С непосредственно из пастеризатора. При отсутствии пастеризатора сусло заливают в емкости на 2/3, нагревают острым паром и кипятят в течение 20 мин.

Ввиду того что винодельческие заводы нуждаются в больших количествах разводки чистых культур дрожжей, разработан проект установки непрерывного действия из двух секций. Первая выполняет функцию аэробного дрожжерастильного аппарата, а во второй создаются анаэробные условия [276].

Для равномерного и быстрого распределения дрожжевой разводки во всем объеме сусла, поступающего на брожение после отстаивания, целесообразно вначале вносить разводку в емкость, предназначенную для брожения, а затем заполнять ее суслом.

Наши опыты с внесением дрожжевой разводки в нижнюю часть емкости до заполнения ее суслом или сверху после заполнения суслом показали, что в первом случае чистая культура составила 95—99% дрожжевой флоры бродящего сусла, а во втором только 21—36% [203].

Дрожжи для шампанского производства

Бутылочный метод производства шампанского. Дрожжи при производстве шампанского находятся в более трудных условиях, чем при сбраживании виноградного сусла. Они должны начинать размножаться при относительно низких температурах (10—12°С) в вине, содержащем 10—12% об. спирта, 80—120 мг/л общей сернистой кислоты и обедненном некоторыми питательными веществами и факторами роста при первичном брожении. Отобранные дрожжи должны образовывать зернистый осадок, легко отстающий от внутренних стенок бутылок и переходящий на пробку при ремюаже без образования масок, полностью сбраживать сахара в вине при высоких концентрациях углекислоты и этилового спирта, при величине pH среды 2,8—3,2.

В Шампани чистые культуры дрожжей при тираже стали применять с 1900 г., используя расы Шампань Аи, Верзней, Креман. Г. Шандрль рекомендовал выделенную им холодостойкую расу Шампань Эперне [223].

А. М. Фролов-Багреев — основоположник технологии Советского шампанского, придавал большое значение подбору рас дрожжей для производства шампанского и подчеркивал, что развитие тонкого букета вина зависит не только от сорта винограда, но и от культуры дрожжей. Он рекомендовал для производства шампанского бутылочным методом расу Штейнберг 1892 г., которая позволяла в то время получать хорошие результаты при брожении и ремюаже.

Практика показала, что расы дрожжей, выделенные несколько, десятков лет назад и хранящиеся в музейных условиях, постепенно теряют свою способность давать зернистые осадки. Поэтому периодически проводился отбор дрожжей в условиях производства. Так, И. М. Рябченко получил расу Кахури 7, которая долгое время применялась для бутылочной шампанизации [171].

В течение ряда лет селекцией дрожжей, дающих зернистые осадки, занималась Н. Ф. Саенко. Была проведена паспортизация рас дрожжей, налажены централизованное снабжение шампанских заводов чистыми культурами дрожжей и периодическая проверка свойств культур, применяемых на заводах. Вместо хранения шампанских дрожжей в виноградном сусле предложено хранить их в условиях, близких к производственным,— на тиражном вине при низкой температуре [174].

Г. И. Мосиашвили обратил внимание на диссоциацию шампанских музейных рас Кахури 5, Штейнберг 1892 г. на гладкие (5) и шероховатые (R) формы. Изучение их свойств доказало целесообразность отбора форм для шампанизации вина бутылочным способом, так как они образуют крупнозернистые, быстро отделяющиеся осадки, лучше сбраживают сахар при низких температурах [115].

3. Д. Рабинович показала, что расы Кахури 7 и Шампанская 7 тоже находятся в состоянии диссоциации, состоят из популяций шероховатых и гладких форм. Они образуют шероховатые и гладкие колонии при росте на плотной питательной среде и неоднородный осадок, состоящий из зернистой и пылевидной частей, при размножении в вине. На стенках бутылок возникают как твердые, так и смываемые маски, являющиеся браком шампанского. Было установлено, что гладкие формы дрожжей образуют пылевидные осадки, медленно переводимые на пробку. В процессе ремюажа они, как правило, образуют смываемую маску, что объясняется гидрофильным характером поверхности их клеточной оболочки. Поэтому на заводах бутылочного; метода шампанизации необходим систематический отбор шероховатых форм дрожжей, образующих однородный зернистый осадок, легко переводимый на пробку. Однако иногда шероховатые варианты образуют твердые несмываемые маски в результате прочного прилипания к стеклу, одной из причин которого является гидрофобный характер их клеточной поверхности [146]. Для предотвращения возникновения твердых масок успешно применен метод оклейки тиражной смеси бентонитом [175].

В настоящее время расы дрожжей, применяемые в производстве Советского шампанского, ежегодно проверяются Отраслевой научно-исследовательской лабораторией технологии игристых вин. Применение дрожжей, не проверенных указанной лабораторией, запрещено.

Приготовление дрожжевой разводки и шампанизация тиражной смеси проводятся в соответствии с «Технологическими инструкциями по производству и контролю качества Советского шампанского» [193].

Резервуарный метод шампанизации.

Для шампанизации вина резервуарным периодическим способом желательно, чтобы дрожжи обладали способностью давать крупнозернистый осадок, способствующий быстрому осветлению вина и улучшению фильтрации. Для шампанизации вина в непрерывном потоке рекомендуются дрожжи, образующие пылевидные осадки [181].

Нами была показана большая приспособленность дрожжей вида Sacch. oviformis к жизнедеятельности в условиях шампанского производства, чем дрожжей вида Sacch. vini, и установлено вытеснение рас Штейнберг 1892 г. и Ркацители 6 вида Sacch. vini дрожжами вида Sacch. oviformis [204].

В настоящее время для процесса шампанизации вина резервуарным периодическим способом и в непрерывном потоке используют отселекционированные расы дрожжей вида Sacch. oviformis (по систематике Лоддер— Sacch. bayanus), и процесс проходит на дрожжах этого вида [55].

Большой вклад в разработку способов приготовления дрожжевой разводки для шампанизации вина резервуарными методами сделал Н. Г. Саришвили. Им показано, что дрожжи в условиях непрерывного культивирования находятся в состоянии высокой физиологической активности. Была предложена и внедрена промышленная установка для производства чистой культуры дрожжей в непрерывном потоке с автоматизацией процесса [179]. Позднее были оптимизированы следующие условия культивирования: интенсивность массообмена (аэрация и перемешивание среды), температура, содержание сахара и аммиачного азота в среде. Результатом этих исследований явилась разработка способа культивирования дрожжей не в батарейной, а в одноемкостной системе с постоянным содержанием сахара 0,4— 0,6%. Высокий массообмен в среде, создаваемый интенсивным перемешиванием и аэрацией, позволяет получать дрожжевую разводку, в которой содержится 300—500 млн. клеток дрожжей в 1 мл. Затем дрожжевую разводку концентрируют и направляют в активатор, где дрожжи в условиях сйерхвысокой их концентрации при температуре 4—10°С и повышенном давлении перестраивают свой обмен с дыхания на брожение, происходит подготовка к условиям шампанизации [20]. Предлагаемый способ культивирования дрожжей позволяет повысить производительность дрожжевых установок, получать дрожжевую разводку в состоянии высокой физиологической активности и в количестве, способствующем интенсификации процесса производства шампанского.

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.

Источники:

http://www.samdomovar.ru/content/prigotovlenie-vinnoy-razvodki
http://sinref.ru/000_uchebniki/05599_vinodelie/020_mikrobiologia_vinodel/033.htm
http://findpatent.ru/patent/233/2338781.html