В производстве шампанских и игристых вин микробиологические процессы, связанные с деятельностью дрожжей, являются основополагающими. В результате взаимодействия дрожжей и шампанизируемого вина формируются гармоничный вкус и тонкий букет шампанского. Без хороших, соответственно подобранных культур дрожжей невозможно получить продукцию высокого качества.
В современных условиях производства, когда в состав кулажей входят виноматериалы, получаемые из европейских сортов винограда новых для нашего виноделия районов произрастания, роль дрожжей, используемых на предприятиях, возрастает. На предприятиях, использующих такие виноматериалы, не редки случаи медленного забраживания вина. Одной из причин такого явления может быть отличие от принятой технологии получения виноматериалов и вследствие этого обеднение состава виномате- риала. Используемые на производстве культуры дрожжей должны обладать повышенной жизнестойкостью, чтобы адаптироваться к составу виноматериала.
Кроме того, предприятия небольшой мощности, в основном, проводят процесс шампанизации вина периодическим методом без выдержки на дрожжах, что приводит к выпуску игристых вин невысокого качества.
Широкий ассортимент продукции, выпускаемой небольшими партиями, также производят с использованием периодического метода шампанизации вина. Для обогащения шампанизированного вина ароматообразующими соединениями и биологически активными веществами, необходимо использование специальных штаммов дрожжей, способных в процессе периодического брожения и дальнейшей выдержки на дрожжах приводить к сложению тонкого и гармоничного букета и вкуса вина.
Еще одним аспектом, повышающим требования к дрожжам, является производство красных игристых вин, отличающихся повышенным содержанием фенольных соединений, затрудняющих процесс брожения.
И. наконец, следует констатировать, что такие общебиологические проблемы как явления антагонизма и вытеснения одной популяции другой имеют место и в виноделии, что диктует необходимость повышения конкурентоспособности дрожжей, используемых на производстве.
Для предотвращения инфицирования шампанского дикими дрожжами необходимо использовать штаммы -«киллеры», устойчивые к дрожжевым токсинам и способные подавлять посторонние сахаромицеты.
Установлено, что только систематический отбор дрожжей в условиях производства с дальнейшим селекционированием перспективных штаммов является недостаточным для создания конкурентоспособных штаммов. Создание конкурентоспособных штаммов дрожжей шампанского производства возможно с помощью передачи дрожжевым клеткам плазмид, ответственных за синтез «киллер»-токсина и за иммунность к нему, методом гибридизации со штаммом «киллер».
Помимо закрепления признака «киллер» желательным признаком, который мы стремимся сохранить в гибридных дрожжах, является их способность сбраживать галактозу, так как исходным штаммом-донором киллерной плазмиды являлся штамм Saccharomyces bayanus, не сбраживающий галактозу.
Исследования позволили на основании изучения биохимических, физиологических и морфологических особенностей ряда гибридных штаммов выбрать гибриды, обладающие наилучшей совокупностью свойств.
Длительные испытания дрожжей-«киллеров» при производстве шампанских и игристых вин позволили рекомендовать новые штаммы к широкому использованию.
В настоящее время, в Отраслевой лаборатории технологии игристых вин имеются запатентованные штаммы:
- для производства высококачественного шампанского, обладающего развитым букетом;
- для производства красных игристых вин, устойчивый к ин- гибирующему действию фенольных соединений;
- для сбраживания виноматериалов, брожение которых на других дрожжах затруднено, а также для сбраживания восстановленного концентрата виноградного сока;
- для обеспечения полного выбраживания виноматериалов.
Таким образом, в Отраслевой лаборатории созданы четыре конкурентоспособных шгамма дрожжей, принципиально отличающиеся от существующих дрожжей шампанского производства и успешно применяющиеся на многих предприятиях России.
В последнее время, наряду с использованием жидких разводок дрожжей, получило распространение использование активных сухих дрожжей.
Их использование имеет ряд преимуществ перед жидкими разводками: это быстрота и простота приготовления, сокращение затрат труда и производственных площадей, получение необходимых количеств биомассы быстро и в нужном физиологическом состоянии.
Следует отметить гарантированное осуществление процесса брожения на чистой культуре дрожжей и получение стандартной по качеству продукции.
Внедрение препаратов сухих дрожжей стало возможным благодаря уникальном)’ свойству микроорганизмов при высушивании переходить в состояние анабиоза, сохранять жизнеспособность при хранении, а при увлажнении вновь восстанавливать свою жизнедеятельности.
Наиболее распространенным способом сушки является лио- филизация. позволяющая получать препараты сухих дрожжей в щадящем режиме, что сохраняет ферментативную систему клетки, а следовательно способствует выживаемости дрожжей.
Процесс восстановления популяции из обезвоженного состояния, несомненно, имеет большое значение. Его следует разделить на два этапа регидратацию (увлажнение клеток) и реактивацию (восстановление функций мембран и клеточных органелл). Регидратация дрожжевых клеток длится 10-20 мин., в зависимости от размера гранул, а затем наступает стадия реактивации.
При высушивании дрожжей происходят неизбежные повреждения клеточных структур и повышение проницаемости мембран, что приводит при регидратации к потере клеткой аминокислот, витаминов и др. соединений. В связи с этим процесс реактивации клеток необходимо проводить на полноценном субстрате, содержащем при необходимости аммиачные соли, витамины, аминокислоты или дрожжевые автолизаты.
В процессе реактивации восстанавливается активность ферментных систем клетки и функции таких тонких клеточных структур, как митохондрии, что приводит к возобновлению функциональной деятельности дрожжей, хотя процесс размножения реактивированных клеток задерживается из-за удлинения лаг-фазы роста культуры.
Особенно актуальным время реактивации является при производстве шампанских и игристых вин т.к. популяция клеток должна адаптироваться к условиям вторичного брожения. Обычно клетки полностью восстанавливают свои функции при реактивации в течение 15-20 часов при 20° С. Такие дрожжи можно задавать в бродильную или тиражную смесь в количестве 10-30 г препарата на гектолитр.
В настоящее время рядом западных фирм предлагается широкий спектр препаратов активных сухих дрожжей для использования в виноделии. Отобраны штаммы сухих дрожжей. Обладающие высокой бродильной способностью, спиртоустойчиво- стью, холодостойкостью и т.д. Для бутылочной шампанизации вина предлагаются дрожжи, обладающие высокой агломерирующей способностью, что упрощает ремюаж. Предлагаются штаммы, обладающие специфическим свойством синтеза глицерина, или же синтеза ароматообразующих соединений.
Отмечается тенденция промышленного выпуска широкого спектра препаратов сухих дрожжей, чтобы избежать обезличивания продукции, что было бы неизбежным при использовании ограниченного количества штаммов.
Следует отметить два основных направления при разработке препаратов дрожжей с заданными свойствами:
- создание новых штаммов микроорганизмов;
- применение смешанных препаратов сухих дрожжей, обладающих комплексом производственно-ценных свойств.
Т.о. выбор препаратов активных сухих дрожжей очень широк. Если предприятием принято решение о замене жидких разводок на сухие дрожжи, то для выбора наиболее подходящих следует проводить экспериментальную проверку не одного, а нескольких препаратов. Не следует самостоятельно комбинировать совместное применение различных препаратов, т.к. отдаленные результаты совместного действия популяций дрожжей не предсказуемы.
Следует отметить, что не существует идеального штамма дрожжей, пригодного во всех случаях и гарантирующего высокое качество готовой продукции вне зависимости от исходных материалов, способов и режимов проведения технологических процессов.
Необходим осознанный выбор штамма, будь то жидкая культура дрожжей, традиционно применяемая в виноделии, или препараты сухих дрожжей. Только подбор культуры дрожжей с учетом особенности виноматериалов и технологии позволит получить высококачественную продукцию.
Даже предприятие успешно работающее на каком-либо штамме дрожжей не должно останавливаться в поиске новых штаммов. Окончательный выбор штамма не должен являться догмой и с изменением состава сырья, технологии или с появлением новых перспективных штаммов эта работа должна проводиться вновь.
По мере появления новых препаратов сухих дрожжей или новых селекционированных штаммов, Отраслевая лаборатория технологии игристых вин ВНИИ ГШиВП будет информировать предприятия.
Отраслевая лаборатория технологии игристых вин продолжает работу по ежегодной проверке производственной культуры дрожжей, по обеспечению заводов чистыми культурами дрожжей и депонированию препаратов сухих дрожжей, применяемых каждым предприятием, а также по активному внедрению новых штаммов дрожжей.