Брожение в виноделии - Fermentation in winemaking

Ферментация должен

Процесс ферментация в виноделие повороты виноградный сок в алкогольный напиток. Во время брожения дрожжи преобразовать сахара присутствует в соке в этиловый спирт и углекислый газ (как побочный продукт ). В виноделии температура и скорость ферментации являются важными факторами, а также уровни кислород присутствует в должен в начале брожения. Риск застрявшее брожение и разработка нескольких вина вина также может произойти на этом этапе, который может длиться от 5 до 14 дней в течение первичное брожение и, возможно, еще 5-10 дней на вторичное брожение. Брожение можно проводить в резервуарах из нержавеющей стали, что характерно для многих белых вин, таких как Рислинг, в открытом деревянном чане, внутри винная бочка и внутри бутылка вина сам как в Производство из многих игристые вина.[1][2]

История

Смотрите также: История вина

Естественное возникновение брожения означает, что люди, вероятно, впервые наблюдали его давно.[3] Самое раннее использование слова «ферментация» в отношении виноделия относилось к явному «кипению» внутри сусла, которое происходило из анаэробная реакция дрожжей в сахара в виноградном соке и выделение углекислого газа. В латинский пылко буквально означает кипятить. В середине 19 века Луи Пастер отметил связь между дрожжами и процессом ферментации, в котором дрожжи действуют как катализатор и посредник через серию реакций, превращающих сахар в спирт. Открытие Эмбден – Мейерхоф – Парнас путь по Густав Эмбден, Отто Фриц Мейерхоф и Якуб Кароль Парнас в начале 20 века способствовал пониманию сложных химических процессов, участвующих в превращении сахара в спирт.[4]

Обработать

Смотрите также: Дрожжи в виноделии
«Цветение», видимое как пыль на ягодах

В виноделии различают атмосферные дрожжикоторые естественным образом присутствуют в винных погребах, виноградниках и на самом винограде (иногда называемые «цветением» или «румянцем» винограда) и культивированные дрожжи которые специально изолированы и инокулированы для использования в виноделии. Самый распространенный роды диких дрожжей, встречающихся в виноделии, включают Candida, Klöckera / Hanseniaspora, Metschnikowiaceae, Пичиа и Зигосахаромицеты. Дикие дрожжи позволяют производить высококачественные вина с уникальным вкусом; однако они часто непредсказуемы и могут придать вину менее желательные черты и даже способствовать его порче. Небольшое количество дрожжей и колонии бактерий, содержащих молочную и уксусную кислоты, в естественных условиях обитают на поверхности винограда.[5] но традиционные виноделы, особенно в Европе, выступают за использование атмосферных дрожжей как характеристику региональной терруар; тем не менее, многие виноделы предпочитают контролировать брожение с помощью предсказуемых культивируемых дрожжей. Культивированные дрожжи, наиболее часто используемые в виноделии, относятся к Saccharomyces cerevisiae (также известные как «сахарные дрожжи») разновидности. Внутри этого вида несколько сотен разных напряжения дрожжей, которые можно использовать во время ферментации, чтобы повлиять на температуру или интенсивность процесса и улучшить или подавить определенные вкусовые характеристики сортовой. Использование разных штаммов дрожжей вносит большой вклад в разнообразие вина, даже среди одного и того же сорта винограда.[6] Альтернативный, неSaccharomyces cerevisiae, дрожжи все чаще используются в промышленности, чтобы сделать вино более сложным. После того, как винодельня проработала несколько лет, несколько штаммов дрожжей активно участвуют в процессе ферментации. Использование активных сухих дрожжей снижает количество штаммов, которые появляются при спонтанной ферментации, превосходя те штаммы, которые присутствуют в природе.[7]

Добавление культивированных дрожжей обычно происходит, когда дрожжи сначала находятся в высушенном или «неактивном» состоянии, и их реактивируют в теплой воде или разбавленном виноградном соке перед добавлением к должен. Чтобы дрожжи процветали и активно участвовали в брожении, им необходим постоянный доступ углерод, азот, сера, фосфор а также доступ к различным витамины и минералы. Эти компоненты естественным образом присутствуют в винограде. должен но их количество можно скорректировать, добавив в вино питательных веществ, чтобы создать более благоприятную среду для дрожжей. Новая формула питательных веществ с замедленным высвобождением, специально изготовленных для ферментации вин, обеспечивает наиболее благоприятные условия для дрожжей. Кислород тоже необходимо, но в виноделии риск окисление а отсутствие производства спирта из оксигенированных дрожжей требует минимального воздействия кислорода.[8]

Сухие винодельческие дрожжи (слева) и питательные вещества для дрожжей, используемые в процессе регидратации для стимуляции дрожжевых клеток.

При внесении в виноградное сусло активных дрожжей, фосфаты прикреплены к сахару и шестиуглеродному сахару молекулы начинают разделяться на три углеродные части и проходить через серию реакции перегруппировки. Во время этого процесса карбоновый атом углерода высвобождается в виде диоксида углерода, а остальные компоненты становятся ацетальдегид. Отсутствие кислорода в этом анаэробный процесс позволяет в конечном итоге преобразовать ацетальдегид путем восстановления в этиловый спирт. Во время превращения ацетальдегида небольшое количество при окислении превращается в уксусная кислота которые в избытке могут способствовать возникновению винного дефекта, известного как летучая кислотность (привкус уксуса). После того, как дрожжи исчерпали свой жизненный цикл, они падают на дно бродильного чана в виде осадка, известного как осадок.[9] Дрожжи прекращают свою активность, когда весь сахар в сусле был преобразован в другие химические вещества или когда содержание алкоголя достигло 15% спирта на единицу объема; концентрация, достаточно сильная, чтобы остановить ферментативную активность почти всех штаммов дрожжей.[10]

Другие вовлеченные соединения

В метаболизм из аминокислоты а расщепление сахаров дрожжами приводит к созданию других биохимических соединений, которые могут способствовать вкусу и аромат вина. Эти соединения можно считать "летучий " любить альдегиды, этилацетат, сложный эфир, жирные кислоты, сивушные масла, сероводород, кетоны и меркаптаны или «нелетучий», например глицерин, уксусная кислота и Янтарная кислота. Дрожжи также имеют эффект высвобождения во время ферментации. гликозид гидролаза которые могут гидролизовать предшественники аромата алифатика (ароматический компонент, который реагирует с дуб ), бензол производные, монотерпены (отвечает за цветочные ароматы винограда, например Маскат и Траминер ), норизопреноиды (отвечает за некоторые пряные нотки в Шардоне ), и фенолы.

Некоторые штаммы дрожжей могут выделять летучие тиолы которые способствуют фруктовым ароматам многих вин, таких как крыжовник запах, обычно связанный с Совиньон блан.
Brettanomyces дрожжи отвечают за характерный "запах скотного двора" некоторых красных вин, таких как Бургундия и Пино-Нуар.[11]

Метанол не является основным компонентом вина. Обычный диапазон концентраций составляет от 0,1 г / л до 0,2 г / л. Эти небольшие следы не оказывают вредного воздействия на людей и прямого воздействия на органы чувств.[12]

Рекомендации по виноделию

Двуокись углерода видна в процессе ферментации в виде пузырьков в сусле.

Во время ферментации виноделы принимают во внимание несколько факторов, наиболее влияющими на производство этанола являются содержание сахара в сусле, используемый штамм дрожжей и температура ферментации.[13] Сам по себе биохимический процесс ферментации создает много остаточных высокая температура который может вывести сусло из идеального диапазона температур для вина. Как правило, белое вино ферментируется при температуре 18-20 ° C (64-68 ° F), хотя винодел может выбрать более высокую температуру, чтобы подчеркнуть сложность вина. Красное вино обычно ферментируют при более высоких температурах до 29 ° C (85 ° F). Брожение при более высоких температурах может иметь неблагоприятный эффект на вино, приводя к бездействию дрожжей и даже «выкипая» некоторые ароматы вина. Некоторые виноделы могут сбраживать свои красные вина при более низких температурах, что более типично для белых вин, чтобы выявить больше фруктовых ароматов.[9]

Чтобы контролировать тепло, выделяемое во время ферментации, винодел должен выбрать подходящий размер емкости или использовать охлаждающее устройство. Доступны различные виды охлаждающих устройств, начиная от древних Бордо практика размещения бродильных чанов поверх глыб льда в сложных бродильных чанах со встроенными охлаждающими кольцами.[14]

Фактором риска, связанным с ферментацией, является образование химических остатков и порча, которые можно исправить добавлением диоксид серы (ТАК2), хотя избыток SO2 может привести к порче вина. Винодел, желающий делать вино с высоким содержанием остаточный сахар (как десертное вино ) может преждевременно остановить брожение, снизив температуру сусла, чтобы оглушить дрожжи, или добавив большое количество спирта (например, бренди ) к суслу, чтобы убить дрожжи и создать крепленое вино.[9]

Этанол, образующийся в результате ферментации, действует как важный сорастворитель для неполярных соединений, которые вода не может растворить, таких как пигменты из кожуры винограда, придающие сортам вина их особый цвет и другие ароматические вещества. Этанол и кислотность вина действуют как ингибитор роста бактерий, что позволяет вину безопасно хранить в течение многих лет в отсутствие воздуха.[15]

Другие виды ферментации

Калифорнийское Шардоне, которое было ферментировано в бочках.

В виноделии существуют разные процессы, которые подпадают под название «ферментация», но могут не следовать той же процедуре, которая обычно связана с ферментацией вина.

Ферментация в бутылках

Бутылочное брожение - это метод производство игристых вин, происходящие из шампанское регион, где после кюве прошло первичную дрожжевую ферментацию, вино затем разливается по бутылкам и проходит вторичную ферментацию, при которой сахар и дополнительные дрожжи, известные как ликер де тираж добавляется в вино. Эта вторичная ферментация создает пузырьки углекислого газа, которыми славится игристое вино.[16]

Углекислая мацерация

Процесс углекислая мацерация также известен как ферментация цельного винограда где вместо добавления дрожжей рекомендуется проводить ферментацию винограда внутри отдельных ягод винограда. Этот метод распространен при создании Божоле вино и включает в себя целые грозди винограда, хранящиеся в закрытом контейнере, при этом кислород в контейнере заменяется диоксидом углерода.[17] В отличие от обычного брожения, при котором дрожжи превращают сахар в спирт, углекислая мацерация работает ферментами в винограде, разрушающими клеточное вещество с образованием этиловый спирт и другие химические свойства. Получающиеся вина обычно мягкие и фруктовые.[18]

Яблочно-молочное брожение

Вместо дрожжей бактерии играть фундаментальную роль в яблочно-молочное брожение что по сути является преобразованием яблочная кислота в молочная кислота. Это позволяет уменьшить терпкость и сделать вкус вина более мягким. В зависимости от стиля вина, которое винодел пытается произвести, яблочно-молочное брожение может происходить одновременно с дрожжевым брожением.[19] В качестве альтернативы могут быть разработаны некоторые штаммы дрожжей, которые могут преобразовывать L-малат в L-лактат во время спиртовой ферментации.[20] Например, Saccharomyces cerevisiae штамм ML01 (Штамм S. cerevisiae ML01), который несет ген, кодирующий яблочно-молочный фермент из Oenococcus oeni и ген, кодирующий малатпермеазу из Schizosaccharomyces pombe. Штамм S. cerevisiae ML01 получил одобрение регулирующих органов как в Канаде, так и в США.[21]

использованная литература

  1. ^ Дж. Робинсон (редактор) "Оксфордский компаньон вина" Третье издание, стр. 267-269 Oxford University Press, 2006 г. ISBN  0-19-860990-6
  2. ^ Дж. Робинсон Винный курс Дженсис Робинсон Третье издание, стр. 74-84 Abbeville Press, 2003 г. ISBN  0-7892-0883-0
  3. ^ Х. Джонсон Винтаж: История вина стр.16 Саймон и Шустер 1989 ISBN  0-671-68702-6
  4. ^ Дж. Робинсон (редактор) "Оксфордский компаньон вина" Третье издание, стр. 267 Oxford University Press, 2006 г. ISBN  0-19-860990-6
  5. ^ Джемма Бельтран, Мария Хесус Тория, Маите Ново, Ноэми Феррер, Монтсеррат Поблет, Хосе М. Гийамон, Николас Розес и Альберт Мас. «Анализ дрожжевых популяций во время спиртовой ферментации: шестилетнее последующее исследование». стр. 3-4 Систематическая и прикладная микробиология 25.2 (2002): 287-293. Интернет. 19 августа 2012 г.
  6. ^ Дж. Робинсон (редактор) "Оксфордский компаньон вина" Третье издание, стр. 778-779 Oxford University Press, 2006 г. ISBN  0-19-860990-6
  7. ^ Джемма Бельтран, Мария Хесус Тория, Маите Ново, Ноэми Феррер, Монтсеррат Поблет, Хосе М. Гийамон, Николас Розес и Альберт Мас. «Анализ дрожжевых популяций во время алкогольной ферментации: шестилетнее последующее исследование». Систематическая и прикладная микробиология 25.2 (2002): 287-293. Интернет. 19 августа 2012 г.
  8. ^ Дж. Робинсон (редактор) "Оксфордский компаньон вина" Третье издание, стр. 779 Oxford University Press, 2006 г. ISBN  0-19-860990-6
  9. ^ а б c Дж. Робинсон (редактор) "Оксфордский компаньон вина" Третье издание, стр. 268 Oxford University Press, 2006 г. ISBN  0-19-860990-6
  10. ^ "ферментация." Словарь вина Oddbins. Лондон: Bloomsbury Publishing Ltd, 2004. Справочное кредо. Интернет. 17 сентября 2012 г.
  11. ^ Дж. Робинсон (редактор) Оксфордский компаньон вина Третье издание, стр.780 Oxford University Press, 2006 г. ISBN  0-19-860990-6
  12. ^ Джексон, Рональд С. Принципы и применение винной науки. стр. 277 Сан-Диего, Калифорния: Academic Press, 2008. Печать.
  13. ^ Джексон, Рональд С. Принципы и приложения науки о вине. pg276 Сан-Диего, Калифорния: Academic Press, 2008. Печать.
  14. ^ Дж. Робинсон Винный курс Дженсис Робинсон Третье издание, стр. 82 Abbeville Press 2003 ISBN  0-7892-0883-0
  15. ^ Джексон, Рональд С. Принципы и применение винной науки. стр. 276 Сан-Диего, Калифорния: Academic Press, 2008. Печать.
  16. ^ К. МакНил Библия вина стр. 168-169 Издательство Workman Publishing, 2001 г. ISBN  1-56305-434-5
  17. ^ К. МакНил Библия вина стр. 33-34 Издательство Workman Publishing 2001 г. ISBN  1-56305-434-5
  18. ^ Д. Берд »Понимание винных технологий"стр. 89-92 DBQA Publishing 2005 ISBN  1-891267-91-4
  19. ^ К. МакНил Библия вина стр. 35 Издательство Workman Publishing, 2001 г. ISBN  1-56305-434-5
  20. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2012-03-16. Получено 2012-03-05.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  21. ^ «Новые вещества: сводка оценки риска EAU-224». Ec.gc.ca. Получено 17 ноября 2018.