Skip to content

При какой температуре погибают винные дрожжи на винограде: выше +40⁰с или ниже +5⁰с

Брожение

Брожение виноградного сока — микробиологическое превращение сахаров (глюкозы и фруктозы) в этиловый спирт, осуществляемое винными дрожжами.

 

Это основной процесс в виноделии. Все остальные вспомогательные. Как пройдёт брожение, такое вино мы и получим.

При производстве сухих вин — сахар должен выбродить полностью. 
При производстве полусладких и полусухих — частично.

Немного ситуация усложняется при производстве креплёных (с добавлением спирта) и десертных (особая технология) вин. Тут естественным брожением добиться высокого спирта (14-17%) невозможно. При 17 % спирта сусло самоконсервируется  и дрожжи погибают. Да ещё при этом в вине должно присутствовать 14-17 % сахара. Поэтому брожение проводят до тех пор, пока в сусле не останется нужный сахар, а потом прибавляют спирт, доводя его содержание в виноматериале до требуемого уровня. То есть, брожение прерывают спиртованием. По правильной технологии креплёных вин естественного спирта должно быть не менее 3 % из 14 %.  

Есть ещё один вид брожения случающийся в виноделии. Это бактериальное яблочно-молочное брожение. Производят его молочно-кислые бактерии, те же самые которые вызывают прокисание молока. Они разлагают яблочную кислоту на молочную и углекислый газ, заодно «прихватывая» другие органические соединения. Если такой процесс происходит спонтанно и не запланирован виноделом, то он может привести к порче виноматериала. Есть препараты из культурных штаммов молочнокислых бактерий. Их используют для улучшения вкуса высококислотных вин. Но для начала такого биологического кислотопонижения, прежде надо провести частичное раскисление сусла мелом, потом внести этот препарат, поднять t до +20 С и вовремя остановить процесс сульфитацией. В домашних условиях это всё слабо приемлемо и неактуально.

Для переработки высококислотного сусла лучше подойдут специальные дрожжи-кислотопонижатели по имени acidodevoratus, что в переводе с латыни означает «поглотители кислот». В процессе обычного спиртового брожения, они побочно превращают яблочную кислоту в спирт и углекислый газ. Поэтому этот вид брожения называется яблочно-этанольным. Используют его для приготовления сухих вин из сырья с избыточной кислотностью. 

Некоторые важные сведения о спиртовом брожении.

 

При температуре ниже +10 С, брожение останавливается.

При температуре от +10 С до +27 С скорость брожения увеличивается прямо пропорционально, то есть, чем теплее — тем быстрее.

Из 1 грамма сахара при брожении образуется:
— спирт этиловый 0,6 мл. или 0,51 гр
— углекислый газ 247 см.кубических или 0,49 гр.
— тепло рассеиваемое в атмосферу 0,14 ккал

Сахара усваиваются дрожжами активно, при содержании сахара в сусле в пределах от 3 % до 20 %.

Как только концентрация спирта в сусле достигает 18 %, то погибают все винные дрожжи. Существуют некоторые виды культурных дрожжей, которые погибают уже при доле спирта от 14 %. Такие используются для производства вин с остаточным сахаром.

Углекислый газ, выделяемый дрожжевыми клетками в сусле, замедляет их работу. Пузырёк газа, пока он небольшого размера, «прилипает» к стенке дрожжевой клетки и препятствует поступлению к ней питательных веществ. Такая ситуация продолжается до тех пор, пока клетка не «надует» этот самый пузырёк до определённого размера. Затем пузырёк всплывает и уволакивает дрожжевую клетку с собой вверх, до поверхности бродящей жидкости. Там он лопается, а клетка опускается на дно бродильной ёмкости. Этот процесс условно называется «кипением», и считается напрасной тратой времени в процессе.  

Виды дрожжей.

 

Брожение может осуществляться на диких дрожжах, которые обитают в естественных условиях на виноградном кусте, или на культурных дрожжах, выведенных и отобранных человеком в лабораторных условиях.

Выбор дрожжей зависит от воли винодела.

Дикие дрожжи и спонтанное их брожение — обитают на ягодах винограда и виноградном кусте. При переработке винограда на вино, вместе сними в сусло попадает и другая микрофлора. В свежеотжатом соке винограда в среднем содержатся плесневые грибки в доле от 75 до 90 %, и разные виды винных дрожжей 10-20 %. Часть микроорганизмов уже на первом этапе гибнут в сусле из-за высокой кислотности сока и сахаристости. Некоторые пробуют конкурировать винными дрожжами и начинают размножаться, но вскоре гибнут и они, так запасы растворённого кислорода в сусле заканчиваются. Винные дрожжи к этому времени достигают высокой концентрации (около 2 миллионов клеток на кубический см. сусла), переходят на анаэробный, без участия кислорода, тип переработки сахаров. И, таким образом, получают в своё распоряжение весь объём сусла целиком. 

Далее разные виды спиртовых винных дрожжей начинают конкуренцию между собой. Главный лимитирующий показатель, это сколько спирта в сусле. 

Пока его мало, наибольшую численность развивают в красном соке Hanseniaspora apiculata (апикулятусы или остроконечные), в соке из белого винограда — Torulopsis bacillaris. 

После накопления около 4% спирта оба вида отмирают. Из «тушек» отмерших дрожжей в сусло начинают поступать азотистые вещества. После чего становится возможным активное размножение Дрожжей рода Сахаромицеты (Saccharomyces), преимущественно  вида ellipsoideus, по русски — дрожжей эллипсоидных. Они проводят как основное брожение, так и повторное — дображивание. Последнее, что интересно, происходит, опять-таки после появления в сусле азотистых веществ из отмерших клеток собратий по виду. 

При накоплении 16 % спирта, эллипсодные дрожжи погибают. Финал брожения проводят спиртоустойчивые дрожжи oviformis (яйцеобразные). Но и они выпадают при спирте 18 %. Теперь виноматериал практически стерилен. Испортить его может только кислород воздуха.

Брожение на диких дрожжах может давать высококачественные вина с огромной гаммой вкусовых оттенков и аромата. Ведь в создании их принимают участие несколько видов дрожжей, сменяющих друг-друга. Но есть существенный риск получить недоброд или низкоспиртуозное вино, если на каком-то этапе эстафета дрожжевых грибков прервётся.

Культурные дрожжи и брожение на чистых культурах — культурные дрожжи получают как потомство одной дрожжевой клетки-прародительницы в условиях микробиологической промышленности. Поэтому сусло заселяется только одним видом дрожжевых грибков с абсолютно одинаковыми свойствами. Никаких других микроорганизмов в нем быть не должно. При этом можно подобрать именно те дрожжи, которые дадут нам продукт нужного свойства, например хересные дрожжи, шампанские дрожжи, дрожжи для красных вин, сульфитостойкие расы, расы с высоким выходом спирта, термостойкие, холодоустойчивые, кислотовыносливые и прочее. Конкуренция между микрофлорой будет исключена, а продукт скорее всего получится именно тот, на который расчитывал винодел.

Сусло, перед началом брожения на чистых культурах, надо освободить от дикой микрофлоры. Прежде всего можно помыть ягоды в тёплой воде температурой от +35 С или подержать ягоды над горячим паром. Этот режим погубит массу микроорганизмов на кожице ягод. После стекания воды, охладить сырьё до +10 С, раздавить и получить сусло обычным порядком, далее провести осветление. Уже забродившее сусло заселять культурными дрожжами бесполезно. Дикие дрожжи обитают в естественной природе, постоянно закаляются в борьбе за существование, и расправиться с культурными неженками им не составит никакого труда. По этой же причине, чтобы дать культурным дрожжам фору в борьбе за освоение сусла, лучше их вносить в виде дрожжевой разводки. Делают её так: отбирают около 0,5 л виноградного сока сразу после отжима. Прогревают до температуры 80 С, переливают в стерилизованную стеклянную литровую банку, охлаждают под стерильной крышкой до + 25 С,  и вносят сухие дрожжи. Размешивают чистой ложкой, снова прикрывают крышкой (без укупоривания). Далее в разводочной ёмкости (так теперь называется наша банка) должно произойти бурное брожение. Оптимальная температура для него +23 С. Как только оно пойдёт на спад, считается что численность дрожжевых клеток достигла максимального пика и пора их поместить в подготовленное для этого сусло.

Надо отметить, что после многочисленных экспериментов, современная винодельческая промышленность пришла к выводу, что применять чистые культуры дрожжей можно ограниченно, в случае если исходное сырьё имеет какие-то недостатки или нет возможности соблюдать правильный температурный режим при процессе брожения.  

Скорость брожения.

 

Лучшее брожение — это медленное брожение. При высокой температуре дрожжи так активно перерабатывают сахара виноградного сусла, что бурлящие пузырьки образующегося углекислого газа, увлекают за собой в атмосферу ароматические, вкусовые вещества и даже пары спирта. Вино получается плоским, с невыраженными вкусовыми достоинствами, и теряет градус.

Оптимальная температура бродящего сусла: 
— белые деликатные и особые, шампанские — 14-18 С;
— красные, розовые, простые белые — 18-22 С;
Также, в этом диапазоне лучше происходит отделение из сусла винного камня, что улучшает вкус вина и пользу от напитка.

Например, белое сухое бродит:
при t +10 С — 20 суток, 
при t +15 С — 10 суток, 
при t +20 С — 5 суток

При температуре от +25 до +30 происходит чрезмерно бурное брожение. Дрожжи быстро размножаются и быстро отмирают, в виноматериал постоянно поступают азотистые вещества, которые образуются при разложении погибших клеток, а это усиливает риск помутнений, болезней, переокисленности.  

При t выше +30 С дрожжи гибнут, а в сусле остаётся сахар (недоброд). В такой питательной среде тут же начинают размножаться посторонние бактерии и происходит порча продукта. 

Этапы брожения.

 

Весь период брожения условно делят на три фазы: 
забраживание, бурное брожение, тихое брожение.

Забраживание — начальный период, когда дрожжи приспосабливаются к условиям в бродильной ёмкости и начинают размножение;

Бурное брожение — период, когда дрожжи размножились, заняли весь объём сусла и перешли на анаэробный способ питания с выделением спирта и других веществ в окружающую жидкость, численность их растёт;

Тихое брожение — основной сахар переработан в спирт, численность дрожжевых клеток снижается.

Эта схема отображает стационарный способ брожения. Здесь важно, чтобы ёмкость была заполнена бродящим суслом не более чем на 2/3 объёма. Иначе, с пеной в средней фазе, содержимое будет выбрасываться наружу. Это приводит к нерациональному использованию бродильных ёмкостей и нестабильности процессов внутри неё.  

Более стабильно брожение протекает при доливном способе брожения. Правда использовать эту технологию можно только для изготовления сухих вин. Проводится так: 
1. сначала ёмкость наполняется на 30 % от общего объёма суслом и в него вносится дрожжевая разводка в полном объёме; Через 2 суток брожение перейдёт в стадию бурного, а сусло разогреется.

2. на третий день приливается ещё 30 % подготовленного свежего сусла;

3. ещё через 4 дня приливается в ёмкость ещё 30 % свежего сусла.

Бродильная ёмкость, таким образом, заполняется практически до верху, а сам процесс брожения происходит без резких пиков и рывков в численности дрожжей и продуктов их жизнедеятельности. А это хорошо для качества будущего вина.

Брожение «свыше четырёх» — сюперкатр.
Предложен французским виноделом Семишоном. 
Главная особенность — в сусло или мезгу, до начала брожения, вносят спирт в количестве 5 объёмных процентов. Этого количества спирта достаточно для того чтобы вся нежелательная микрофлора в сусле погибла. Нужные для брожения дрожжи-сахаромицеты при этом ни сколько не страдают, а продолжают свою работу на «расчищенном поле». Но добавление спирта в сусло запрещено законодательством большинства винодельческих стран. Виноделы идут «в обход» и модифицируют метод сюперкарт: сначала получают методом сюперкарт сухой виноматериал с содержанием спирта около 10 %, потом добавляют его в основную массу сусла в нужной для этого метода пропорции.Брожение на мезге.
Используется при производстве красных вин и некоторых креплёных белых высокоэкстрактивных (насыщенных) вин. Здесь при брожении стоит задача получить не только спирт, но и вывести из кожицы и семян красящие, ароматические дубильные и прочие вещества.

Брожение мезги всегда затруднено. Ведь она представляет собой неоднородную, твёрдую и вязкую массу. Кроме того, чтобы из кожицы и семян высвободить нужные вещества, необходима температура не ниже +28 , а лучше +30 С. Но при +36 С дрожжи теряют активность, при +39 С погибают.
То  есть для брожения на мезге остаётся узкий диапазон температур 
от +28 до +32 С.

Брожение на мезге с плавающей шапкой. Проводится в чанах или открытых ёмкостяхСусло сульфитируют из расчёта 100 мг/1 кг. Наполняют им тару на 4/5 от объёма, вносят дрожжевую разводку. Размешивают.

Через некоторое время начинается бурное брожение. Выделяющийся углекислый газ, увлекает за собой к поверхности все частицы (хлопья мякоти, кожицу, кусочки гребней и плодоножек) и удерживает их там на плаву. Мезга расслаивается на жидкость и «шапку» из твёрдой фракции, плавающую на поверхности, и чаще всего, выступающую над ней. Верхняя сторона «шапки» в течение нескольких часов заселяется уксусными бактериями, мушками-дрозофилами и окисляется воздухом. То есть происходит начальная стадия порчи вина — уксусно-кислого прокисания. Чтобы предотвратить это явление и улучшить экстракцию красящих веществ, необходимо в течение 5 дней перемешивать содержимое ёмкости 5-8 раз в сутки.
Как только сусло приобретёт насыщенный цвет, его сливают, мезгу прессуют и объёдиняют обе жидкости и выдерживают до окончания брожения. Этим способом получают самые красиво окрашенные и насыщенные по вкусу вина.

Брожение на мезге с погружённой шапкой — чтобы уменьшить количество размешиваний при способе с «плавающей шапкой», придумали упрощённый способ «с погружённой шапкой». «Шапку» притапливают на глубину около 30 см. с помощью решётки. Количество размешиваний при погружённой шапке может быть меньше, но и окраска вина соответственно будет хуже. 

Оба вида брожения на мезге можно проводить и в закрытых ёмкостях. При этом над шапкой образуется слой углекислого газа, который в некоторой мере противостоит уксусо-кислому прокисанию и упрощает процесс.

Стадии брожения вина: особенности процесса

Автор admin в . Опубликовано Блог

Качество готового вина определяется множеством
факторов. На вкус, аромат, цветность напитка влияет состояние урожая,
используемое оборудование, технологические методы. Но основой производства
винной продукции является брожение и то, как соблюдается технология
изготовления на данном этапе. О тонкостях ферментации виноградного сусла и
нюансах процесса в реалиях промышленных винзаводов речь пойдет ниже.

Суть и особенности сбраживания виноматериалов

Брожения вина – это процесс, в ходе которого глюкоза раскладывается на этиловый спирт и углекислый газ с выделением тепловой энергии. Этот процесс – база для создания вина, который используется в пищевой промышленности. Помимо углекислого газа и алкоголя, в ходе брожения формируются вторичные соединения из углеводов и белков. Они формируют особый вкус, аромат, привкус напитка.

Обязательным условием протекания брожения
является присутствие дрожжевых грибков, которые живут и размножаются на
поверхности кожицы. Для контроля и управления процессом ферментации на промышленных
винзаводах в емкость с виноградным суслом, где проходит брожение, вносят
специально выращенные винные дрожжи.

В числе других нюансов, которые стоит
соблюдать во время сбраживания вина:

  • Температура брожения. При превышении температурного порога в 30 градусов существуют риски остановки брожения вина – дрожжи гибнут при высоких температурах. Кроме того, нежелательным является испарение жидкости, чего также стоит ожидать при высоких показателях температуры;
  • Герметичность. Чтобы обеспечить защиту сусла от контакта с кислородом и следующего за этим окисления, на промышленных предприятиях используют специальные герметичные емкости. Их особая конструкция предотвращает воздействие кислорода, что позволяет изготовить вино с требуемыми показателями сахара и кислотности. Цена винификатора зависит от комплектации, размера;
  • Содержание сахара. Технология изготовления разных вин предусматривает использование тех или иных сортов винограда с заданными показателями содержания сахара и т.д. Критичное отклонение от этих норм грозит невозможностью управления брожением и непрогнозируемым результатом. То же касается и содержания сахара: недостаточное или чрезмерное его количество в мякоти может привести к порче продукта.

Словом, брожение вина на предприятиях по массовому выпуску вина – это строго контролируемый процесс, в котором мониторингу подлежит каждый фактор и показатель. Оптимальная температура, количество дрожжей, сахара анализируется и поддерживается благодаря использованию специального оборудования.

Этапы брожения вина

Условно ферментацию можно разделить на такие
стадии:

  • Начальный, в ходе которого
    дрожжевые расы проходят адаптацию к новым условиям, запускают процесс
    размножения;
  • Бурный. На данном этапе дрожжи
    прекращают размножаться, глюкоза расщепляется на молекулы алкоголя и углекислый
    газ;
  • Тихий. Выпадает осадок, сусло
    становится более светлым.

Сколько должно бродить вино? Все зависит от технологии приготовления. Если для сбраживания белых вин достаточно 1,5 месяцев, то алкогольная ферментация красных вин закончится где-то спустя 12 недель. Для обеспечения брожения в соответствии с технологией приготовления в промышленности используют емкости из нержавеющей стали, оснащенные приборами для измерения температуры и управления температурным режимом. Особая конструкция облегчает эксплуатацию установок и способствует созданию оптимальных условия для приготовления качественного вина.

Введение в низкотемпературную ферментацию в виноделии

Введение

Роль ферментации

Контроль температуры на винодельне включает в себя манипулирование температурой для замедления или ускорения процессов виноделия или контроля химических изменений в вине. Поскольку на вино легко влияет температура, этот метод часто используется для таких процессов, как ферментация, холодное отстаивание, старение и хранение.

Температура является жизненно важной частью ферментации в виноделии. Ферментация происходит, когда дрожжи превращают сахар в спирт и углекислый газ (рис. 1). Из-за экзотермической природы брожения температура повышается по мере метаболизма сахаров. Выработкой тепла можно управлять с помощью внешнего контроля температуры. Обычно это включает в себя контроль температуры резервуара или погреба, чтобы поддерживать вино при относительно более низкой температуре, чем она может быть достигнута естественным путем. Регулирование температуры изменяет динамику системы брожения и может быть полезным источником контроля в виноделии.

Рисунок 1. Химическое уравнение спиртового брожения (Pavia 2015).

Желаемая температура брожения для красных и белых вин различается. Температура брожения красного вина оптимальна в пределах 68-86°F (20-30°C), в то время как температура брожения белого вина рекомендуется на уровне 59°F (15°C) или ниже (Reynolds et al. 2001). Более высокие температуры благоприятны для производства красного вина, так как они улучшают извлечение цвета, фенолов и танинов из кожуры (Reynolds et al. 2001). Целью регулирования температуры ферментации белого вина является сохранение соединений, влияющих на аромат и вкус (Молина и др., 2007).

Эксперименты с параметрами температуры брожения могут быть полезными, особенно при ферментации при более низких температурах для белых, розовых, фруктовых или ароматически нежных сортов. Понижение температуры системы приводит к более медленному брожению и дает ряд дополнительных преимуществ. Благодаря современным технологиям и усовершенствованным методам производства контроль температуры достижим и управляем для виноделен любого коммерческого размера. В следующей статье будут рассмотрены преимущества низкотемпературной ферментации и то, как небольшие (<10 000 ящиков) коммерческие винодельни могут внедрить эту технику в свое производство.

Преимущества контроля температуры на винодельне

Первичное брожение

Температура брожения влияет на многие химические и органолептические свойства вина. Низкотемпературная ферментация выгодна, потому что она сохраняет множество ароматов и вкусов, полученных во время первичной ферментации (Torija et al. 2003). В то время как винный аромат и вкус возникают в ягодах винограда, дрожжевые клетки Saccharomyces cerevisae выделяют различные ароматические соединения в результате ферментации в качестве вторичных побочных продуктов (Sweigers et al. 2005). Важными ароматическими соединениями, образующимися во время ферментации, являются эфиры жирных кислот, органические эфиры и высшие спирты (Gil et al. 19).96). На этот класс ароматических соединений влияет температура ферментации из-за их низкой молекулярной массы, что делает их легколетучими (Sumby et al. 2010). Как правило, сложные эфиры придают вину фруктовые и цветочные ароматы и вкусы. Например, этилгексонат — это этиловый эфир, дающий ноты клубники и зеленого яблока, а изоамилацетат — ацетатный эфир, дающий ароматы банана и груши (Pambiachi, 2007).

Сохранение аромата и вкуса вина благодаря более низким температурам брожения подтверждено исследованиями. Молина и др. (2007) обнаружили, что более высокие концентрации сложных эфиров образуются при более низкой температуре брожения из-за снижения потерь при испарении (летучих), что повышает стабильность вкусовых и ароматических соединений в вине. Это исследование показало, что два ароматических профиля были созданы в одном и том же базовом вине при ферментации при двух разных температурах: 15°C и 28°C. Эти результаты показывают, что температура создает различия во вкусе и аромате.

Было также показано, что регулирование температуры предотвращает появление неприятных привкусов, особенно летучих серосодержащих соединений, таких как сероводород. Более высокие (выше 30°C/86°F) температуры брожения увеличивают скорость брожения, что может увеличить образование нежелательных побочных продуктов, производимых дрожжами (Reynolds et al. 2001). Наиболее распространенными неприятными привкусами, связанными с высокой температурой и быстрым брожением, являются производные серы соединения, включая сероводород, меркаптаны (тиолы) и дисульфиды (Gladish 19).99). Эти соединения были связаны с ароматами или вкусами, напоминающими тухлые яйца, вареную капусту, скунс и свалку, среди других дескрипторов. Хотя некоторые из этих неприятных запахов можно устранить добавлением меди, использованием чистого осадка или добавлением других продуктов, эти методы могут быть сложными для получения чистого вина и требуют много времени для персонала погреба. Кроме того, может произойти дополнительное удаление желаемых ароматических соединений во вкусе (Pickering et al. 2005).

Было показано, что более прохладное брожение улучшает прозрачность вина (Comfort 2012). Прозрачность обычно достигается с помощью переливания, холодного отстаивания, холодной стабилизации и оклейки, но альтернативным вариантом повышения прозрачности может быть низкотемпературная ферментация. При более низких температурах дрожжевые клетки с меньшей вероятностью выделяют коллоиды, что повышает прозрачность (Jackson 2014). Коллоиды получают из дрожжей и пектина, которые образуют полисахариды и агрегаты после физико-химических изменений (например, температуры), снижая прозрачность (Drioli et al. 2010). Таким образом, использование более низкой температуры брожения может свести к минимуму возможность мутных или мутных вин к концу первичного брожения.

Снижение температуры ферментации также может лучше контролировать рост микробов и свести к минимуму возможную порчу (Jackson 2014). Например, при более высоких температурах брожения (выше 21°C) некоторые бактерии могут производить нежелательное количество диацетила, создавая нежелательный маслянистый привкус (Bartowsky 2009). Кроме того, дрожжи порчи, такие как Pichia membranifaciens , Pichia anomala и Candida , могут развиваться при отсутствии надлежащих температур, загрязняя поверхность вина и производя нежелательные летучие вещества уксусной кислоты или этилацетата (Loureiro and Malfeito-Ferreira 2003). . Рост микроорганизмов, вызывающих порчу, зависит от различных факторов, таких как воздействие кислорода. Но использование контроля температуры может стать эффективным препятствием для минимизации их присутствия. Это потенциально может снизить потребность в более высоких дозах диоксида серы при производстве. Поскольку восприятие потребителей поощряет ограниченное использование диоксида серы (Pretorius and Bauer 2002), такая практика может быть выгодна для брендов виноделен.

Белые вина, особенно ароматные сорта (например, Райслинг, Гевюрцтраминер, Траминет, Видаль Блан), розовые и фруктовые вина получают преимущества от ферментации при более низких температурах (ниже 15°C или 59°F), что помогает сохранить их тонкий аромат и аромат, описанный ранее. Красные вина традиционно требуют ферментации при более высокой температуре (~ 28 ° C, 82,4 ° F) для достижения цвета и извлечения танина из кожицы (Молина и др., 2007). Экстракция цвета особенно важна для сортов с уникальным профилем антоцианов (например, Пино Нуар) или минимальной концентрацией танинов (например, Конкорд, Шамбурсен, Нуаре, Канселлор), которым трудно развить цвет (Reynolds et al. 2001). Тем не менее, использование температурного контроля для производства красного вина полезно, чтобы гарантировать, что температура не станет слишком высокой (> 30 ° C, 86 ° F), что может привести к быстрому брожению, остановке брожения или развитию постороннего привкуса. Также было показано, что температура ферментации влияет на вкус красного вина (Sacchi et al. 2005). Поддержание температуры брожения близкой к 15-20°C (59-68°F) идеально подходит для фруктовых, легких красных вин (Reynolds et al. 2001). Если температура ферментации достигает 30°C (86°F), ароматы и вкусы, связанные с земляными дескрипторами, становятся более доминирующими в готовом вине (Reynolds et al. 2001).

Яблочно-молочное брожение

Температура влияет на яблочно-молочное брожение (ML) в производстве вина. ML — это вторичное брожение, при котором яблочная кислота превращается в молочную кислоту молочнокислыми бактериями (Lui 2002). Так как для этого процесса требуется температурный диапазон 16-25°C, уместна температура хранения резервуаров и бочек. Может потребоваться повышение температуры погреба для сортов в бочках, проходящих МЛ. Однако виноделы могут хранить в погребе и другие вина, поддерживая температуру независимо в каждой емкости.

Температурой можно управлять и для других целей в ML. Например, температуру иногда снижают для повышения стабильности или ингибирования ML (Davis et al., 1985). Кроме того, некоторые данные показывают, что температура может влиять на количество побочных продуктов ML-бактерий, таких как производство диацетила (Martineau et al., 1995). Диацетил придает маслянистый вкус, который может быть желательным для некоторых вин (например, Шардоне), но может быть нежелательным для других сортов или привести к порче (Bartowsky and Henschke 2004). Примерно при 21°C (690,8°F), этот побочный продукт накапливается в заметных количествах (Совет консультантов и инженеров NPCS, 2011 г.).

Другие производственные возможности для контроля температуры

Опасения, связанные с остановкой брожения

Одной из самых больших проблем при низкотемпературном брожении является риск увеличения лаг-фазы и снижения скорости роста дрожжей (Blateryon and Sablayrolles 2000). Это иногда называют «вялой» или «застрявшей» ферментацией. В этих ситуациях дрожжи минимально потребляют сахар, чтобы преобразовать его в этанол (Bisson 19).99). Однако вялое и остановившееся брожение отличается от медленного брожения. При остановившемся или вялом брожении скорость потребления сахара резко снижается к концу первичного брожения, в то время как при медленном брожении скорость потребления сахара снижается на протяжении всего периода первичного брожения (Blateyron and Sablayrolles 2000). Застойное и вялое брожение не является прямым результатом низкой температуры, а скорее является результатом других факторов стресса для дрожжей, включая, но не ограничиваясь: дефицит азота, недостаток кислорода, чрезмерное осветление, рост микробной порчи, pH и образование жирных кислот (Van de Water). 2000). Тем не менее, следует регулярно контролировать использование контроля температуры, поскольку более низкая температура может придать вину некоторые из этих свойств во время ферментации.

Когда происходит остановившееся или вялое брожение, виноделам рекомендуется протестировать вино, чтобы определить причину и разработать варианты лечения. Единицы Делле — один из способов оценить медленное вино. При этом методе сначала необходимо отдельно проверить алкоголь и редуцирующий сахар. Единицы Делле можно рассчитать с помощью уравнения [(4,5 x % спирта) + % редуцирующего сахара]. Если Delle Unit находится на уровне 65 или выше, возобновление брожения возможно, но будет затруднено (Van de Water 2000). При температуре 80 и выше шансы на возобновление брожения практически равны нулю (Delfini 2001). Когда брожение невозможно возобновить, можно предпринять несколько мер, чтобы вывести брожение из вялого состояния, например, ввести кислород или повторно инокулировать устойчивым штаммом дрожжей (Sablayrolles et al. 19).96).

Тестирование на Lactobacilli — еще один способ получить представление о вялом вине. Предположительное подтверждение Lactobacilli может быть сделано с помощью фазово-контрастного микроскопа для поиска палочковидных бактерий (рис. 2). Некоторые виды Lactobacilli могут производить уксусную кислоту, и их рост может происходить в то время, когда рост S. cerevisae останавливается, а вино обычно не защищено диоксидом серы (Edwards et al. 1999). Наличие и рост Lactobacilli может затруднить возобновление ферментации. Если Lactobacilli или другие бактерии, вызывающие порчу, отсутствуют, можно принять меры и ускорить брожение, слегка увеличив температуру вина до более оптимальных значений для роста дрожжей. Если повышение температуры само по себе не возобновляет ферментацию, обычно рекомендуется повторная инокуляция выносливых винных дрожжей (Van de Water 2000). Виноделам может потребоваться убедиться, что все остальные условия, включая содержание кислорода, оптимальны для выбранных ими дрожжей, чтобы завершить ферментацию до сухого состояния. Многие поставщики предлагают застрявшие или вялые протоколы ферментации для перезапуска ферментации.

Рисунок 2. Изображение Lactobacilli (в окружении круглых дрожжевых клеток) в соке (изображение предоставлено: Enartis Vinquiry, Wine Microbiology CD) контролируемая температура в подвале. В традиционном погребе около 55°F (15°C), но приемлемой считается температура в погребе 50-60°F (Butzke 2010). Изоляция помещения может значительно помочь в поддержании температуры и минимизации затрат на электроэнергию, особенно если подвал охлаждается естественным путем (Smyth 2011). Однако температура окружающей среды не обеспечивает оптимального контроля температуры внутри резервуара. В то время как для ферментации красного вина обычно достаточно температуры в погребе, белые вина лучше всего хранить в резервуарах с более адекватным контролем температуры (Butzke 2010).

Системы охлаждения — более точный способ контроля температуры резервуаров. В этих системах хладагент и компьютерная система используются для установки точной внутренней температуры резервуаров. Это чрезвычайно полезно для регулирования температуры во время ферментации и хранения. В этих системах используются баки с рубашкой (рис. 3), блок охлаждения и нагрева гликоля, термостаты, трубы и блок охлаждения бака (Pisoni and White 2002). В то время как ввод этой системы является относительно дорогим и составляет около 10 000 долларов США, эти системы предлагают виноделам возможность вносить небольшие и точные изменения температуры внутри резервуара.

Рис. 3. Два резервуара с рубашкой, охлаждаемые с помощью системы охлаждения с использованием гликоля, на виноградниках Кеука Спринг в Фингер-Лейкс, штат Нью-Йорк (фото Эллисон Миллер) слишком высоки первоначальные инвестиции. Наиболее распространенной формой изоляции является изоляция из полистирола толщиной ~ 75 мм (Nordestgaard 2011), как показано на рис. 4. Изоляция помогает поддерживать внутреннюю температуру резервуара и предотвращает образование конденсата на внешних поверхностях резервуара (Smyth 2011). Конденсация происходит, когда температура поверхности резервуара ниже температуры точки росы в подвале (Delfini and Formica 2001). Уменьшение конденсации снижает скрытую теплоту или энергию, поглощаемую или выделяемую во время фазового перехода (т.е. из газа в жидкость, из жидкости в твердое тело). Поскольку изменения состояния поглощают большое количество энергии, это снизит нагрузку на систему охлаждения и повысит эффективность поддержания температуры (Smyth 2011). Хотя системы изоляции не могут быть идеальными, они предлагают альтернативное решение для виноделен, стремящихся улучшить качество вина с помощью управления температурой.

Рис. 4. Светоотражающая изоляция из полистирола на баке (фото Дениз Гарднер).

Змеи из нержавеющей стали (рис. 5 и 6) являются еще одним альтернативным способом контроля внутренней температуры резервуара по разумной цене. Змея, состоящая из виниловых трубок внутри гофрированных трубок из нержавеющей стали, помещается в винный бак. Гликоль или охлажденная вода течет через одну трубку и обратно через другую, и эта рециркуляция изменяет температуру вина. Для этого метода требуется либо гликолевая система, либо источник холодной или горячей воды на случай колебаний температуры. Стоимость змеи варьируется в зависимости от выбранного стиля и размера, а также от поставщика. Гибкая змеиная разновидность (рис. 6) может быть легко вставлена ​​через верхнюю часть ферментера или небольшого резервуара. Для использования ствола можно использовать змею стержневого типа (рис. 5).

Рисунок 5. Змеевик из нержавеющей стали, подходящий для использования в бочках (Изображение с сайта morewinemaking.com)

Рисунок 6. Змеевик из нержавеющей стали (длиной 8 м), совместимый с резервуарами и ферментерами (Изображение с сайта morewinemaking.com)

Заключение

Многие известные винодельческие регионы были признаны благодаря интегрированному использованию контроля температуры, поскольку было показано, что эта технологическая добавка значительно улучшает качество вина. Контроль температуры является важным инструментом при производстве высококачественных вин, но виноделам рекомендуется следить за его использованием. Белые, розовые, фруктовые и ароматически нежные вина нуждаются в контроле температуры во время брожения, чтобы усилить сохранение аромата и вкуса. Красные вина требуют более высокой температуры брожения для цвета и извлечения танинов, но все же могут выиграть от контроля температуры во время производства вина.

Существует ряд решений для контроля температуры, в зависимости от размера винодельни и финансовой гибкости. Эти опции обеспечивают дополнительные шаги по улучшению, непосредственно связанные с качеством вина в целом. Со временем винодельни могут постепенно улучшать этапы контроля температуры, чтобы повлиять на качество вина, поскольку сохраняются экономические средства.

Ссылки

  • Bartowsky, E.J. и П.А. Хеншке. 2004. «Масляный» атрибут вина — диацетил — желательность, порча и не только. Международный журнал пищевой микробиологии. 96:235-252.
  • Биссон, Л.Ф. 1999. Застрявшие и вялые ферментации. Являюсь. Дж. Энол. Витик. 50:107-119.
  • Блатейрон, Л. и Дж. М. Саблейроллес. 2000. Застой и медленное брожение: статистическое исследование причин и эффективности комбинированных добавок кислорода и диаммонийфосфата. Дж. Биоци. и биоинж. 91:184-189.
  • Бутцке, Б. 2010. Руководство по хранению вина. Расширение Университета Пердью. Веб. 15 февраля 2015.
  • Комфорт, С. 2012. Контроль температуры для белой ферментации. Больше вина. 28 апреля 2015 г.
  • Дэвис, С. Р., Д. Вибово, Р. Эшенбрух, Т. Х. Ли и Г. Х. Флит. 1985. Практические последствия яблочно-молочного брожения: обзор. Являюсь. Дж. Энол. Витик. 36(4): 290-301.
  • Delfini, C. и JV Formica. Винная микробиология, наука и техника. 2001. с. 381. Марсель Деккер: Нью-Йорк.
  • Дриоли, Э. и Л. Джомо. 2010. Комплексная мембранная наука и инженерия. Том. 1. с.140. Публикации Elsevier: Соединенное Королевство.
  • Эдвардс, К.Г., А.Г. Рейнольдс, А.В. Родригес, М. Дж. Семон и Дж. М. Миллс. 1999. Влияние уксусной кислоты на индукцию медленного/остановившегося брожения виноградного сока и ингибирование дрожжей Lactobacillus sp. Являюсь. Дж. Энол. Витик. 50:204-210.
  • Гил, Дж.В., Дж.Дж. Матео, М. Хименес, А. Пастор и Т. Уэрта. 1996. Ароматические соединения в вине под влиянием остроконечных дрожжей. Дж. Пищевая наука. 61(6): 1247-1250.
  • Gladish, S. 1999. Возьмите под контроль температуру сусла и пожинайте плоды. Журнал винодела. Веб. 2 февраля 2015 г.
  • Джексон, Р. 2014. Наука о вине: принципы и приложения. Elsevier, Inc.: Сан-Диего, Калифорния.
  • Лоурейро, М. и М. Мальфейто-Феррейра. 2003. Дрожжи для порчи в винодельческой промышленности. Междунар. Дж. Пищевая микробиология. 86:23-50.
  • Лю, С.К. 2002. Яблочно-молочное брожение в вине — помимо раскисления. Дж. Заявл. микробиол. 92: 589-601.
  • Мартино Б., Т. Хеник-Клинг и Т. Акри. 1995. Переоценка яблочно-молочного брожения по концентрации диацетила в вине. Являюсь. Дж. Энол. Витик. 46(3): 385-388.
  • Молина А., Дж. Свигерс, К. Варела, И. Преторус и Э. Агосин. 2007. Влияние температуры брожения вина на синтез летучих ароматических соединений, полученных из дрожжей. заявл. микробиол. Биотехнолог. 77:675-687.
  • Nordestgaard, S. 2011. Повышение эффективности охлаждения винодельни. Австралийский научно-исследовательский институт вина. Веб. 15 февраля 2015.
  • Совет консультантов и инженеров NPCS. 2011. Справочник по ферментированным пищевым продуктам и химическим веществам. Asia Pacific Business Press: Дели. п. 294.
  • Pambiachi, D. 2007. Методы прохладного брожения: максимальное сохранение аромата в белых винах. Журнал винодела. Веб. 2 февраля 2015 г.
  • Павия Д., Г. Криз, Г. Чепмен и Р. Энгель. 2015. Небольшой подход к органическим лабораторным методам. стр. 118. Cengage Learning: Бостон, Массачусетс.
  • Пикеринг Г., Дж. Лин, А. Рейнольдс, Г. Солеас и Р. Ризен. 2005. Оценка лечебных мероприятий для вина, пораженного Harmonia axyridis. Междунар. Дж. Пищевая наука. Тех. (41): 77-86.
  • Пизони, М. и Г. Уайт. 2002. Написание бизнес-плана: пример небольшой винодельни премиум-класса. Департамент прикладной экономики и менеджмента Колледжа сельского хозяйства и наук о жизни Корнельского университета. Веб. 15 февраля 2015.
  • Преториус, И.С. и Ф.Ф. Бауэр. 2002. Решение проблемы потребителей с помощью генетически адаптированных штаммов винных дрожжей. Тенденции микробиол. 20(11):426-432.
  • Рейнольдс А., М. Клифф, Б. Джинар и Т. Копп. 2001. Влияние температуры ферментации на состав и органолептические свойства вин Семильон и Шираз. Являюсь. Дж. Энол. Витик. 52:3-6.
  • Sablayrolles, J.M., C. Dubois, C. Manginot, J.L Roustan и P. Barre. Эффективность комбинированных добавок аммиачного азота и кислорода для завершения вялотекущего и остановившегося винного брожения. Дж. Фермент. биоинж. 82(4): 377-381.
  • Сакки, К.Л., Л.Ф. Биссон и Д. Адамс. 2005. Обзор влияния методов виноделия на экстракцию фенолов в красных винах. Являюсь. Дж. Энол. Витик. 56(3):197-206.
  • Смит М., Дж. Рассел и Т. Милановски. 2011. Солнечная энергия в винодельческом бизнесе. Springer-Verlag: Лондон.
  • Сумби, К. М., П. Р. Грбин и В. Йиранек. 2010. Микробная модуляция ароматических эфиров в вине: текущие знания и перспективы на будущее. Пищевая химия. 121:1-16
  • Свайгерс, Дж.Х., Дж.Х. Бартовский, П.А. Хеншке и И.С. Преториус. 2005. Модуляция аромата и вкуса вина дрожжами и бактериями. Ауст. Дж. Виноградное вино. Р. 11:139-173.
  • Тория, М.Дж., Г. Белтран, М. Ново, М. Поблет, Дж. М. Гийамон, А. Мас и Н. Розес. 2003. Влияние температуры ферментации и видов Saccharomyces на состав клеточных жирных кислот и присутствие летучих соединений в вине. Стажер J. Food Microbiol. 85(1-2):127-136.
  • Ван де Уотер, Л. Резюме лечения застревания и вялости вина. 2000. Винотек Напа. 15 февраля 2015.

Подготовлено Эллисон Э. Миллер, студенткой бакалавриата в области пищевых наук штата Пенсильвания

Влияние температуры брожения на вино – Академия виноделов

Тепло – катализатор. По определению, когда оно применяется к химической реакции или биологическому процессу, оно ускоряет процесс. То же самое относится и к ферментации.

Чем выше температура брожения, тем быстрее ваши дрожжи преобразуют сахар в спирт и углекислый газ. Хотя на первый взгляд это звучит великолепно, никогда не хочется спешить, когда дело доходит до изготовления вина.

При теплом брожении может отсутствовать характер, а также терруар, который вы, возможно, надеетесь запечатлеть в готовом вине. Более низкие температуры ферментации помогают сохранить уникальность ваших конкретных фруктов и помогают проявиться характеру и терруару. К лучшему или к худшему, прохладное брожение занимает больше времени.

Идеальный диапазон температур для брожения вина

По данным производителя дрожжей Wyeast , красные вина должны ферментироваться при температуре от 70 до 85 градусов F (20-30 градусов C) . Вы получите лучший цвет и экстракцию танина в верхней части этого спектра.

В этом диапазоне температур фруктовые вкусы и ароматы не сохраняются, что может быть хорошо для красного вина. При температуре брожения, приближающейся к 90 градусам по Фаренгейту, вы можете столкнуться с приготовленным ароматом.

Температура ферментации белого вина должна составлять от 45 до 60 градусов F (7-16 градусов C) . Эти более низкие температуры помогают сохранить фруктовость и летучие ароматы, характеристики которых больше соответствуют белому вину.

Белое вино ферментируется дольше. Член Академии Роб ферментирует свои белые вина при температуре 45–50 градусов, и на это может уйти до пары месяцев.

Экстремальные температуры

Выход за пределы идеальных температур брожения может вызвать проблемы. Брожение слишком горячее или слишком холодное, и ваше вино пострадает.

Ферментация при слишком высокой температуре не только приводит к слишком быстрому брожению, но и может привести к появлению «приготовленного» вкуса. Ваше вино будет на вкус так, как будто оно было сварено на плите. Кроме того, дрожжи могут выдерживать только очень высокие температуры брожения. Выйдите за пределы их максимальной допустимой температуры, и они умрут.

Имейте в виду, что процесс брожения является экзотермическим, что означает, что при работе дрожжей выделяется тепло. Таким образом, даже если ваше вино хранится при комнатной температуре в идеальном температурном диапазоне, ваше вино все равно может перегреться.

С другой стороны, если ваше вино станет слишком холодным, ваши дрожжи перестанут действовать. Хорошей новостью здесь является то, что когда температура брожения снова повысится, дрожжи, скорее всего, снова проснутся и продолжат брожение. Даже если они не вернутся, вы можете добавить больше дрожжей и продолжить с того места, на котором остановились. Ваше вино не будет испорчено чрезмерно низкими температурами, как при слишком высоких температурах.

Измерение температуры брожения

Жидкостный термометр

Самый простой способ контролировать температуру брожения — использовать продезинфицированный кухонный термометр. Просто откройте сосуд для брожения и измерьте. Обязательно работайте как можно быстрее, чтобы ограничить время, в течение которого ваше вино подвергается воздействию кислорода.

Другой вариант – приобрести самоклеящуюся температурную ленту. Он крепится прямо к бутыли или ферментеру и отображает внутреннюю температуру. Хотя они не точны до десятых долей градуса или чего-то еще, они, по крайней мере, дадут вам хорошее представление о том, где вы находитесь в диапазоне температур.

Контроль температуры

Подогрев вина

Существует несколько недорогих продуктов, которые помогут вам подогреть вино во время брожения в прохладной среде. Наименее дорогой вариант — использовать изолирующую пленку на вашей бутыли. Они пассивны и улавливают только тепло, выделяемое ферментацией.

Пояс для заваривания от Midwest Supplies

Другой вариант — использовать нагревательный пояс или ферментную пленку. Это электрические нагреватели, которые оборачиваются вокруг бутыли или ферментера. После подключения они повысят температуру вашего вина примерно на 10 градусов по Фаренгейту.

Чтобы точнее контролировать температуру вина, вы можете приобрести термостат, установите его на. Нагревательные ленты обычно стоят около 20 долларов, а термостат — еще 80 долларов.

Еще одно похожее устройство – нагревательная панель. Эти продукты представляют собой просто плоскую подушку, на которую вы кладете бутыль. При подключении они нагреваются до заданной температуры. Опять же, вы можете подобрать термостаты для них тоже.

Охлаждение вина

Самый простой способ снизить высокую температуру брожения — поместить ферментер или бутыль в ледяную баню. Просто поместите контейнер в пластиковую ванну, добавьте прохладную воду, а затем добавьте лед. Будьте очень осторожны при перемещении бутылей, особенно если они мокрые. Помните, если вы зайдете слишком далеко, ваше брожение может остановиться.

Оборудование для охлаждения вина может быть довольно дорогим. На рынке есть несколько продуктов, которые помогут вам справиться с этой задачей, однако большинство решений стоят более 1000 долларов.

Помимо использования ледяной воды, вы можете выбрать гликолевый охладитель для самого вина или охладить всю комнату. Последнее может оказаться непрактичным, если у вас нет термически изолированной комнаты для брожения вина. Охладители с гликолем стоят от 1600 долларов и выше. Они предназначены для работы в больших резервуарах для брожения.