Why Why Wine — Обучение — Ценителю — Яблочно-молочное брожение или малолактическая ферментация

Малолактическая ферментация (МЛФ) – это перевод сильной (горькой) яблочной кислоты, которая естественным образом всегда присутствует в молодом вине, в более мягкую молочную, имеющую меньшую кислотность

Условия брожения

На развитие дрожжей и ход брожения влияют следующие факторы: концентрация сахара, температура и свет, кислотность среды и наличие микроэлементов, содержание спирта, доступ кислорода.

1. Концентрация сахара

Для большинства рас дрожжей оптимальная сахаристость сусла составляет 10-15%. При концентрации выше 20% брожение ослабевает, а при 30-35% почти гарантированно прекращается, поскольку сахар становится консервантом, препятствующим работе дрожжей.

Интересно, что при сахаристости среды ниже 10% брожение тоже протекает слабо, но прежде чем подслащать сусло, нужно помнить о максимальной концентрации спирта (4-й пункт), полученного в ходе брожения.

2. Температура и свет

Для большинства штаммов дрожжей оптимальная температура брожения – 20-26 °C (пивным дрожжам низового брожения требуется 5-10 °C). Допустимый диапазон – 18-30 °C. При более низких температурах брожение существенно замедляется, а при значениях ниже нуля процесс останавливается и дрожжи «засыпают» — впадают в анабиоз. Для возобновления брожения достаточно поднять температуру.

Слишком высокая температура уничтожает дрожжи. Порог выносливости зависит от штамма. В общем случае опасными считаются значения выше 30-32 °C (особенно для винных и пивных), однако существуют отдельные расы спиртовых дрожжей, способные выдержать температуру сусла до 60 °C. Если дрожжи «сварились», для возобновления брожения придется добавить в сусло новую партию.

Процесс брожения сам по себе вызывает повышение температуры на несколько градусов – чем больше объем сусла и активнее работа дрожжей, тем сильнее нагрев. На практике коррекцию температуры делают, если объем больше 20 литров – достаточно держать температуру ниже 3-4 градусов от верхней границы.

Емкость оставляют в темном месте или накрывают плотной тканью. Отсутствие прямых солнечных лучей позволяет избежать перегрева и позитивно сказывается на работе дрожжей – грибки не любят солнечного света.

3. Кислотность среды и наличие микроэлементов

Среда кислотностью 4.0-4.5 рН способствует спиртовому брожению и подавляет развитие сторонних микроорганизмов. В щелочной среде выделяются глицерин и уксусная кислота. В нейтральном сусле брожение протекает нормально, но активно развиваются патогенные бактерии. Кислотность сусла корректируют перед внесением дрожжей. Зачастую винокуры-любители повышают кислотность лимонной кислотой или любым кислым соком, а для снижения гасят сусло мелом или разбавляют водой.

Кроме сахара и воды дрожжам требуются другие вещества – в первую очередь это азот, фосфор и витамины. Эти микроэлементы дрожжи используют для синтеза аминокислот, входящих в состав их белка, а также для размножения на начальном этапе брожения. Проблема в том, что в домашних условиях точно определить концентрацию веществ не получится, а превышение допустимых значений может негативно сказаться на вкусе напитка (особенно это касается вина). Поэтому предполагается, что крахмалосодержащее и фруктовое сырье изначально содержит требуемое количество витаминов, азота и фосфора. Обычно подкармливают только брагу из чистого сахара.

4. Содержание спирта

С одной стороны, этиловый спирт – продукт жизнедеятельности дрожжей, с другой – это сильный токсин для дрожжевых грибков. При концентрации спирта в сусле 3-4% брожение замедляется, этанол начинает тормозить развитие дрожжей, при 7-8% дрожжи уже не размножаются, а при 10-14% перестают перерабатывать сахар – брожение прекращается. Только отдельные штаммы культурных дрожжей, выведенных в лабораторных условиях, толерантны к концентрации спирта выше 14% (некоторые продолжают брожение даже при 18% и выше). Из 1% сахара в сусле получается около 0.6% спирта. Это значит, что для получения 12% спирта требуется раствор с содержанием сахара 20% (20 × 0.6 = 12).

5. Доступ кислорода

В анаэробной среде (без доступа кислорода) дрожжи нацелены на выживание, а не размножение. Именно в таком состоянии выделяется максимум алкоголя, поэтому в большинстве случаев нужно оградить сусло от доступа воздуха и одновременно организовать отвод углекислого газа с емкости, чтобы избежать повышенного давления. Эта задача решается путем установки гидрозатвора.

При постоянном контакте сусла с воздухом возникает опасность скисания. В самом начале, когда брожение активное, выделяющийся углекислый газ выталкивает воздух от поверхности сусла. Но в конце, когда брожение ослабевает и углекислоты появляется всё меньше, воздух попадает в незакрытую емкость с суслом. Под воздействием кислорода активируются уксуснокислые бактерии, которые начинают перерабатывать этиловый спирт на уксусную кислоту и воду, что приводит к порче вина, снижению выхода самогона и появлению у напитков кислого привкуса. Поэтому так важно закрыть емкость гидрозатвором.

Однако для размножения дрожжей (достижения оптимального их количества) требуется кислород. Обычного достаточно той концентрации, что находится в воде, но для ускоренного размножения брагу после внесения дрожжей оставляют на несколько часов открытой (с доступом воздуха) и несколько раз перемешивают.

Больше о спиртовом брожении на АлкоФан.

Внимание! Чрезмерное употребление алкоголя вредит здоровью.

Источник: http://zen.yandex.ru/media/alcofan/spirtovoe-brojenie—magiia-prevrasceniia-sahara-v-etilovyi-spirt-5f61b94d249b32282bb64a87

История изучения

Долгое время химики, в числе которых Антуан Лавуазье, рассматривали брожение как химическую реакцию, к которой живые организмы не имеют никакого отношения. В 1837 году Шарль Каньяр де Ла-Тур, Теодор Шванн и Фридрих Кютцинг независимо друг от друга опубликовали работы, в которых показали, что дрожжи, веками использовавшиеся в пивоварении и виноделии, — это живые организмы, способные размножаться посредством почкования[1]. Шванн вскипятил виноградный сок, убив тем самым дрожжи, и показал, что брожение могло начаться вновь лишь после добавления новых дрожжей. Однако и после этих исследований многие химики продолжали отрицать роль живых организмов в брожении[2]. Ситуация изменилась, когда Луи Пастер в 1850—1860-х годах повторил эксперименты Шванна и показал, что брожение осуществляют живые организмы. Хотя Пастер убедительно доказал, что брожение осуществляют микроорганизмы, что именно в них отвечает за этот процесс, оставалось неизвестным. Многие учёные, включая Пастера, безуспешно пытались выделить из дрожжей компоненты, катализирующие реакции брожения. Наконец, в 1887 году немецкий химик Эдуард Бухнер вырастил дрожжи, получил из них экстракт и обнаружил, что эта «мёртвая» жидкость способна сбраживать сахара, подобно живым дрожжам, с образованием этанола и углекислого газа. Результаты Бухнера положили начало науке биохимии. Благодаря его открытиям стало понятно, что брожение осуществляют особые белки — ферменты, содержащиеся в микроорганизмах[3]. За свои результаты Бухнер в 1907 году получил Нобелевскую премию по химии[4].

Источник: http://wiki2.org/ru/Спиртовое_брожение

Малолактическая ферментация (МЛФ) – это перевод сильной (горькой) яблочной кислоты, которая естественным образом всегда присутствует в молодом вине, в более мягкую молочную, имеющую меньшую кислотность

Если быть точным, то правильнее будет назвать этот процесс яблочно-молочным преобразованием. В буквальном смысле это не брожение, хотя при нем и выделяется двуокись углерода, подобно тому, как это происходит при алкогольном брожении, что и вызывает желание назвать этот процесс ферментацией. Данное преобразование вызывается деятельностью бактерий молочной кислоты, которые естественным образом всегда присутствуют особенно на старых винодельнях и в бочарнях, но могут быть выведены промышленным способом и осторожно внедрены в новые помещения, где желательно совершение этого процесса.

Еще не в столь давние времена среди виноделов существовала теория, что МЛФ проходит в вине весной, совпадая по времени с подъемом растительного сока в виноградной лозе. После завершения алкогольной ферментации, осенью, молодое вино обычно переливалось в бочки для выдержки в течение нескольких месяцев. Оно оставалось в них в состоянии покоя обычно до весны, когда другая ферментация могла (но не всегда) произойти. Когда вино вдруг начинало бурлить, пузыриться и снова выделять углекислый газ, никто не мог понять, почему такое брожение происходит, и оно часто считалось нежелательным. Но к 1940-ым годам стало ясно, что МЛФ происходит весной потому, что винные погреба прогревались достаточно, чтобы активизировать бактерии, которые ответственны за нее. Эти бактерии были индентифицированы еще в 1913 году немецкими специалистами. В 1950-хх знаменитый французский энолог Эмиль Пейно (Emile Peynaud) выделил эти бактерии и показал, что внедрение их в вино и вызывает малолактическую ферментацию. Главная заслуга Пейно состояла в том, что он доказал, что МЛФ может контролироваться и обычно только улучшает качество вина.

Сегодня МЛФ рассматривается как необходимый этап в производстве почти всех красных вин, которые имеют высокий уровень кислотности, и многих белых (особенно малоароматных и долгоживущих, таких как Шардоне). Яблочно-молочное брожение не практикуют для ароматных белых сортов, таких как рислинг, шенен блан или совиньон блан, несмотря на высокую кислотность в винах, сделанных из этих сортов, поскольку МЛФ может воздействовать на их ароматический спектр. Яблочно-молочное брожение также считается нежелательным для тех вин, которые разливаются и продаются молодыми. Это большинство белых массового дешевого производства и легкие красные — Божоле (Beaujolais) или Дольчетто (Dolcetto). У производителей шампанского разный взгляд на этот процесс. Однако все же преобладает тенденция использования МЛФ, чтобы сделать вино более приятным для потребления невинтажных образцов, которые выпиваются молодыми. МЛФ не используется для винтажных вин, поскольку может негативно воздействовать на их способность к длительному хранению.

Сам процесс МЛФ — это не просто перевод сильной яблочной кислоты, имеющей вкус кислых зеленых яблок, в более мягкую молочную. Это и придание вину маслянистых ароматов, которые появляются за счет образования химического соединения под названием диацетил. Именно оно дает столь характерный маслянистый аромат попкорну (воздушной кукурузе). При низких концентрациях присутствие диацетила считается желательным. Но при высоком содержании он подавляет другие характеристики вина. МЛФ также предотвращает опасность возникновения ферментации уже в бутылке.

В зонах с жарким климатом или в «теплых» урожаях северных широт некоторые виноделы умышленно подавляют МЛФ в отдельных партиях вина или во всем его объеме, чтобы поддержать кислотность. Активность молочных бактерий подавляется двуокисью серы или низкими температурами винного подвала. Такие практики как фильтрация, стерилизация бутылок и пастеризация вина не дают развиваться МЛФ в бутылке. А если вино в бутылке все же начинает пениться, то это признак его хранения в очень теплых условиях и остатка молочных бактерий.

Яблочно-молочное брожение (ЯМБ) не связано и практически никогда не предшествует основной, алкогольной ферментации. По этой причине этот процесс изменения кислотного состава иногда еще называют вторичной ферментацией. Однако не является редким явлением, когда МЛФ завершается вместе с алкогольным брожением.

Как и большинство бактерий, молочно-кислые лучше всего размножаются в слабокислых растворах и при температурах, близких к температуре тела человека. Вот почему этот процесс происходит без какого-либо дополнительного стимулирования, когда по весне температуры в винных подвалах поднимаются, особенно когда двери их держат открытыми. На начало этого процесса сильно влияет показатель кислотности вина — рН. Если он меньше, чем 3,1, его начало невозможно. Если рН более 4,5 — процесс значительно замедляется. Молочные бактерии требуют для себя большого разнообразия питательных веществ и нетерпимы даже к умеренному присутствию двуокиси серы и высоким концентрациям этанола. МЛФ можно дополнительно стимулировать добавкой бактерий молочной кислоты в муст вскоре после начала алкогольной ферментации. В этот момент для них создаются идеальные условия: среда теплая, алкогольное содержание еще низкое, двуокись серы, добавленная в муст перед началом алкогольного брожения, уже улетучилась, а отмирающие дрожжевые клетки обеспечивают необходимый набор питательных веществ.

Сразу после завершения алкогольной ферментации новое вино в Бордо переливают в старые деревянные емкости, в которых ранее уже происходил процесс МЛФ, и в которых всегда присутствуют в значительных количествах популяции молочных бактерий. Есть и другой способ, когда молодое вино переливается в емкости из инертных материалов и туда добавляются бактерии молочной кислоты, изготовленные промышленным способом. В Бургундии существует традиция сливать молодое вино сразу в бочки. Обычно старые бочарни всегда имеют достаточные популяции молочных бактерий, так что для их бочек добавка дополнительного количества бактерий не требуется. В наши дни эта практика сразу сливать вино в бочки для проведения МЛФ все чаще начала использоваться и в Бордо. Это делает вино более привлекательным с точки зрения ближайшей перспективы, к примеру, когда его первый раз показывают критикам во время компании en primeur.

Источник: http://whywhywine.ru/obuchenie/cenitelyu/-/yablochno-molochnoe-brozhenie-ili-malolakticheskaya-fermentaciya-

Основной продукт брожения

Простые углеводы (фруктоза и глюкоза) легче всего подвергаются процессу ферментации. Как уже было сказано ранее, спиртовое брожение вызывают дрожжи. По виду их распределяют на культурные и дикие продукты.

Культивированные дрожжи делятся на формы низового и верхового брожения. Эти группы различаются своей ферментацией и температурным режимом, при котором наступает процесс брожения. Низовые дрожжи характеризуются образованием осадка, и бродят они при температуре не выше 10 °C.

Верховая группа хорошо развивается при температуре в 30 °C и собирается в основном в пене продукта. За счет их активности реакция спиртового брожения происходит быстрее, и они перерабатывают больше сахара, что увеличивает процент крепости спиртового продукта.

Применение культурных дрожжей конечным продуктам придает приятный аромат и вкус.

Дикие дрожжи обладают довольно небольшой способностью к брожению. При их ферментации образуется менее 10% спирта. Они вырабатывают вещества, которые портят вкус и запах конечного продукта. При размножении данные дрожжи не позволяют вырабатываться полезным веществам в процессе брожения нужной микрофлоры.

Источник: http://syl.ru/article/168414/new_spirtovoe-brojenie-reaktsiya-spirtovogo-brojeniya-glyukozyi

Механизм

Как отмечалось выше, почти всегда спиртовое брожение осуществляют дрожжи. Они сбраживают моно- и дисахариды с образованием этанола и углекислого газа. Окислительный этап спиртового брожения идёт по пути гликолиза с образованием из одной молекулы глюкозы двух молекул пирувата, двух молекул АТФ и двух молекул NADH + H+. На восстановительном этапе фермент пируватдекарбоксилаза, коферментом которого служит тиаминпирофосфат, в отсутствие кислорода превращает пируват в ацетальдегид с высвобождением молекулы углекислого газа. Далее фермент алкогольдегидрогеназа, используя два NADH + H+, образовавшихся в окислительном этапе, восстанавливает две молекулы ацетальдегида до этанола. Общее уравнение реакции спиртового брожения: глюкоза + 2 АДФ + Pi → 2 этанол + 2 CO2 + 2 АТФ[10].

Источник: http://wiki2.org/ru/Спиртовое_брожение

Побочные продукты брожения

Во время протекания процесса брожения в первичном спиртосодержащем сырье в малых количествах начинает образовываться побочное сырье распада молекул: глицерин, кислота уксусная и альдегид, спиртовые продукты распада (бутиловый, амиловый, изобутиловый и другие высшие спирты). Их выработка происходит при разложении аминокислот. В производстве побочные продукты брожения называют «сивушными маслами».

Конечное сырье многих вторичных продуктов — это ацетальдегид. В большой дозе он прерывает брожение. Поэтому дрожжи с помощью химических процессов превращают его в этанол и вторичное сырье ферментации. Побочный продукт – неотъемлемая часть спиртового брожения. Вторичные вещества участвуют в клеточном обмене веществ дрожжей.

Источник: http://syl.ru/article/168414/new_spirtovoe-brojenie-reaktsiya-spirtovogo-brojeniya-glyukozyi

Использование человеком

Человек стал использовать брожение, в частности, в пивоварении, со времён неолита около 7 тысяч лет до н. э. в Китае[12]. С помощью спиртового брожения и разнообразных субстратов для него получают разнообразные алкогольные напитки: пиво, вино, игристые вина, крепкие напитки[13].

Микроорганизмы-бродильщики используются в пищевой промышленности в хлебопечении, получении некоторых продуктов азиатской кухни[14].

Источник: http://wiki2.org/ru/Спиртовое_брожение

Еще один вид напитка

Брага — алкогольный напиток, который изготавливается за счет брожения дрожжей и сахара. По истечении времени спиртовое брожение глюкозы вырабатывает спиртосодержащую массу для последующей очистки (дистилляции). Весь этот процесс происходит при сбраживании дрожжами сахара.

Источник: http://syl.ru/article/168414/new_spirtovoe-brojenie-reaktsiya-spirtovogo-brojeniya-glyukozyi

Примечания

Источник: http://wiki2.org/ru/Спиртовое_брожение

Литература

• Нетрусов А. И., Котова И. Б. Микробиология. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательский центр «Академия», 2012. — 384 с. — ISBN 978-5-7695-7979-0.
• Куранова Н. Г., Купатадзе Г. А. Микробиология. Часть 2. Метаболизм прокариот. — М., 2017. — 100 с. — ISBN 978-5-906879-11-0.
• Шмид Р. Наглядная биотехнология и генетическая инженерия. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. — 324 с. — ISBN 978-5-94774-767-6.

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Источник: http://wiki2.org/ru/Спиртовое_брожение