Глава 5. Формирование вина

При формировании вина происходит два процесса:

1. ЯМБ, сопровождающееся выделением СО₂ и увеличением рН среды;

2. Автолиз дрожжей, сопровождающийся изменением формы клетки (сморщиванием) и выделением веществ из дрожжевой клетки в вино.

5.1. Яблочно-молочное брожение

ЯМБ протекает или одновременно со спиртовым брожением (во второй его фазе) или сразу после окончания спиртового брожения. Вызывают его молочнокислые бактерии.

С уществует несколько точек зрения о химизме ЯМБ. По одной их них яблочная кислота сначала превращается в щавелевоуксусную (ЩУК), которая декарбоксилируется, давая пировиногардную кислоту (ПВК). И эта последняя уже восстанавливается в молочную:

СООН СООН СН₃ СН₃

СН₂ СН₂ -декарбоксилаза С=О НАД_*Н₂, +2Н СНОН

НАД, малат- лактатде-

СНОН С=О -СО₂ СООН гидрогеназа СООН

дегидрогеназа

СООН -2Н СООН

ПВК молочная

яблочная щавелево- кислота

кислота уксусная кислота

По другой теории (Р.Кюнке), которая в настоящее время принята большинством исследователей, осуществляется непосредственное декарбоксилирование яблочной кислоты в молочную:

СООН СН₃

СН₂ +НАД СНОН + СО₂

СНОН +Mn²⁺ СООН

СООН

В результате ЯМБ (за счет превращения двухосновной яблочной кислоты в одноосновную молочную) происходит заметное снижение титруемой кислотности вина и повышение рН (молочная кислота менее диссоциирована, чем яблочная). Этот процесс является положительным для северных районов, высококислотных, с так называемой “зеленой кислотностью”. Особенно благоприятен процесс ЯМБ для красных столовых вин.

Для вин южных районов с невысокой исходной кислотностью процесс ЯМБ нежелателен и с ним надо уметь бороться.

Оптимальные условия для протекания ЯМБ таковы: температура 20-30^ОС,

рН=3,3-3,5 (ниже рН=3,0 ЯМБ практически не развивается), низкое содержание сернистого ангидрида (до 100 мг/л), низкий ОВ-потенциал, достаточное количество азотистого питания и наличие некоторых витаминов и микроэлементов (Mn).

Инициировать ЯМБ можно несколькими способами:

1. Наиболее простой и давно применяемый: смешивание 1/3 вина, в котором прошло ЯМБ и имеются молочнокислые бактерии, с 2/3 вина, в котором этот процесс надо вызвать;

2. Введением чистой культуры бактерий ЯМБ;

3. Совместное культивирование дрожжей и бактерий ЯМБ в резервуарах с насадками.

При всех этих процессах следует помнить о необходимости создания оптимальных условий для протекания ЯМБ (температура, содержание сернистого ангидрида и др.).

Чтобы остановить или предотвратить процесс ЯМБ при его нежелательности для данного вина, прибегают к пастеризации, сульфитации (до 25-30 мг/л свободной SO₂), оклейке с фильтрацией и др.

В настоящее время установлено, что молочнокислые бактерии делятся на гомоферментативные и гетероферментативные. Гомоферментативные бактерии образуют только молочную кислоту, гетероферментативные бактерии - наряду с молочной кислотой способны синтезировать другие вещества (диацетил, ацетоин). Эти бактерии могут действовать не только на яблочную кислоту, но и ассимилировать глюкозу. Поэтому необходимо осуществлять контроль за ЯМБ.

5.2. Автолиз дрожжей

Процесс, происходящий при выдержке вина на дрожжевом осадке. Автолиз дрожжей - это распад внутриклеточной структуры клетки под действием гидролитических ферментов. В процессе автолиза дрожжевых клеток из клетки в вино выделяются ферменты, белки, пептиды, АМК, фосфорные соединения, нуклеиновые кислоты, полисахариды (маннан), ароматообразующие вещества (сложные эфиры, терпеноиды, жирные кислоты), липиды и другие вещества. Происходит существенное изменение состава вина: снижается ОВ-потенциал, изменяется окраска (из желтоватой становится зеленоватой), повышается восстановительная способность вина, несколько повышается рН.

Механизм автолиза дрожжей заключается в том, что при выдержке в вине барьерные функции мембран клетки изменяются и в дрожжевую клетку начинают проникать компоненты вина. В результате чего изменяется внутриклеточное рН, что обуславливает активацию внутриклеточных протеолитических ферментов (протеиназ и пептидаз). Протеиназы и пептидазы, активируясь, вызывают ускоренный гидролиз белков и пептидов клетки, вследствие чего нарушается координационная связь клетки и регуляция их активности. В результате усиливаются гидролитические реакции, происходит гидролиз важных ферментов клетки (оксидоредуктаз и др.). Это приводит к тому, что нарушается нормальное дыхание клетки и клетка начинает отмирать. Вследствие распада составляющих основу цитоплазмы клетки комплексов белков и полисахаридов, нуклеиновых кислот, липидов из дрожжевых клеток начанают выделяться АМК, липиды, фосфорные соединения и др. Вместе с тем, дрожжевая клетка при выдержке в вине полностью не разлагается, а как бы “муммимизируется” (А.Опарин). Клетка теряет значительную часть своих веществ и существенно сокращается в размере. Форма клетки, как показали исследования кафедры, из лимонообразной становится похожей на форму грибов “сморчков”.

В автолизируемых клетках сохраняется активность многих ферментов, поэтому клетки, их внутриклеточные структуры могут служить своеобразными местами протекания ферментативных реакций, т.е. автолизируемая клетка служит не только источником обогащения вина ферментами, но также как бы центром ферментативных реакций. Внутриклеточные ферментативные биохимические процессы в значительной мере формируют тон вина, выдержанного на дрожжах.

Автолиз происходит особенно интенсивно в тех случаях, когда жизнь клетки прекращается, а внутриклеточные ферменты сохраняются. наиболее благоприятные условия для этого создаются при температуре 40-50^ОС. При понижении температуры скорость автолиза снижается. Оптимум рН для автолиза винных дрожжей составляет 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. Для обогащения вин продуктами гидролиза дрожжей приняты длительная выдержка вин на дрожжах, обработка вина с дрожжами, внесение дрожжевых автолизатов, а также использование ферментных концентратов и ферментных препаратов из дрожжей.

Цитологические исследования показали, что автолиз дрожжевых клеток в вине протекает медленно и имеет своеобразную направленность. Этому способствует относительно низкое значение рН и присутствие в вине разнообразных химических веществ: спирта, кислот и др. В случае высокого рН ( при выдержке дрожжей в воде) процесс разрушения дрожжей протекает глубоко, с разрывом клеточных структур. За время выдержки дрожжей в вине происходит увеличение зернистости цитоплазмы и наступает ее коагуляция, уменьшаются размеры дрожжевых клеток, причем чем выше температура выдержки, тем нагляднее выражены эти процессы. Температурный фактор обусловливает не только количественные, но и качественные различия в составе продуктов гидролиза.

При выдержке вина с дрожжами биохимические изменения в вине обусловлены не только выделением продуктов автолиза дрожжей в вино, но и ферментативной трансформацией вина внутри клетки. Это положение впервые выдвинутое исследованиями, проведенными на кафедре, позволяет заменить некоторые существовавшие концепции о возможности улучшения качества вина специально приготовленными автолизатами дрожжей.

Автолиз дрожжей имеет большое значение в технологии шампанских вин, технологии хереса.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Назовите два основных процесса происходящих на стадии формирования вина?

2. Для чего применяется яблочно-молочное брожение? Опишите химизм ЯМБ.

3. Для каких районов желателен процесс ЯМБ?

4.Что такое автолиз дрожжей?

5. Какими веществами обогащается вино на данной стадии?

6. Опишите наиболее благоприятные условия для автолиза.

7. Что происходит с ОВ-потенциалом и pH вина?

Тесты по теме:

1. Для снижения кислотности используется:

А) Уксусно-кислое брожение; Б) Яблочно-уксусное брожение; В) Яблочно-молочное брожение; Г) Янтарно-молочное брожение.

2. Яблочная кислота декарбоксилируется:

А) В янтарную кислоту; Б) В молочную кислоту; В) Щавеливую кислоту.

3. Автолиз дрожжей-это распад внутриклеточной структуры под действием:

А) Гидролитических ферментов; Б) Окислительных ферментов; В) Изомеразы; Г) Трансферазы.

4. При автолизе дрожжей восстановительная способность вина:

А) Снижается; Б) Не меняется; В) Повышается.

5. При автолизе дрожжей гидролиз биополимеров:

А) Происходит; Б) Не происходит.