Ферментация в производствата - винарство

Тази статия е концентрирана върху процесът на ферментация при винопроизводството. Етапите на винопроизводство ще бъдат разгледани в отделна статия.


Процесът на ферментация превръща захарите в гроздовите зърна в алкохолна напитка. По време на този процес дрождите трансформират захарите в етанол и въглероден двуокис, като температурата, скоростта на ферментация и нивото на кислорода във винената мъст са сред основните отчитани фактори. Има риск от "заспиване" на ферментацията, както и от възникването на други дефекти, породени от неадекватни практики, лоши условия на съхранение, и пр., които могат да доведат до разваляне на виното.


Винена мъст
Ферментацията във винопроизводството протича на 2 основни етапа - първична (трае 5 до 14 дни), и вторична (5-10 дни нормално). Процесът може да протича в съдове от неръждаема стомана, което е често срещано при много бели вина като Ризлинг, в отворени дървени варели, в дъбови бъчви или направо в бутилката, метод, по който се създават шампанизираните вина (sparkling wines).

Протичане на процеса


Във винопроизводството се различават 2 основни "школи" от винопроизводители, първата предпочита употребата на естествените дрожди, които се намират в избата и по самото грозде. Основни представители на тези дрожди са видове от родовете Candida, Klöckera/Hanseniaspora, Metschnikowiaceae, Pichia и Zygosaccharomyces. Дивите щамове могат да произведат висококачествени вина с уникален аромат, все пак те са често непредвидими и могат да предизвикат нежелани ефекти във виното, или дори до развалянето му. Трябва да се има предвид, че нормално на повърхността на гроздето съжителстват няколко вида дрожди, както и млечно-кисели и оцетно кисели бактерии. Все пак, традиционалистите, главно в Европа, защитават употребата на диви дрожди като характеристика на регионалния тероар . Другата "школа" винари предпочитат да контролират процеса на ферментация посредством употребата на култивирани видове дрожди. Това най-често са щамове на вида Saccharomyces cerevisiae. В рамките на този вид влизат няколко стотин щамове, които могат да бъдат използвани по време на ферментацията за повлияване на температурата или виталността на процеса, както и да подсили или подтисне определени вкусово-ароматни характеристики на даден вариетал (вино, произведено от вариетет на даден сорт грозде). Употребата на различни щамове дрожди е главен фактор за разнообразието на виното, дори и в рамките на един и същи гроздов вариетет. Дрожди, различни от Saccharomyces cerevisiae, са използвани в индустрията за добавяне на по-широка комплексност на виното. Употребата на култивирани щамове ограничава развитието на дивите щамове поради по-голямата конкурентноспособност на култивираните дрожди.
Saccharomyces cerevisiae
Култивираните дрожди са в първоначално сухо състояние и се активират чрез разреждането им в топла вода или разреден гроздов сок преди добавянето към винената мъст. За да се развиват и да осъществяват пълноценно процеса на ферментация, дрождите имат нужда от определени количества въглерод, азот, сяра, фосфор, различни витамини и минерали. Тези вещества съществуват нормално в гроздовия сок, но количеството им може да бъде коригирано чрез допълнително добавяне към виното, с цел да се създаде по-благоприятна среда за дрождите. Нови формули за добавки със забавено освобождаване на веществата способстват за оптималното състояние на дрождите. Кислород също е необходим, т.к. дрождите са аеробни организми по същество, но рискът от окисляване и намаляване алкохолната продукция от окислени дрожди изисква наличието на кислород да бъде поддържано на минимално ниво.
В началото на ферментацията молекула глюкоза се фосфорилира и въпросната 6-въглеродна молекула се разпада на 2 тривъглеродни молекули (триози) и преминава през серия от реакции. През този процес карбоксилният атом се освобождава под формата на въглероден двуокис, преминава се през пируват и се стига до ацеталдехид. Липсата на кислород позволява редукцията на този ацеталдехид до етанол (етилов алкохол). Малко количество от ацеталдехида се превръща в оцетна киселина чрез окисление, което, ако се допусне в големи количества, може да доведе до непостоянна киселинност на виното (оцетна развала - vinegar taint). След завършването на жизнения си цикъл, дрождите падат на дъното на ферментационния съд като утайка. Дрождите прекратяват активността си когато всички захари във винената мъст са конвертирани в други съединения, или когато алкохолната концентрация достигне 15% от обема на съда. Това е концентрация, достатъчно силна да спре ензимната активност на почти всички щамове.



Други съставки


Метаболизмът на амино-киселините и разпадането на захарите от дрождите води до създаването на други биохимични съставки, които могат да се отразят на вкуса и аромата на виното. Тези съставки могат да се считат за летливи/непостоянни, като алдехиди, етил-ацетат, естер, мастни киселини, фузелово масло (смес от няколко алкохолни съединения), кетони, и други, или нелетливи/постоянни: глицерол, оцетна и янтарна киселина. Дрождите също така освобождават ензима гликозидна хидролаза, който хидролизира вкусовия прекурсор на алифатните въглеводороди (вкусов компонент, който реагира с дъба), бензенови деривати, монотерпени (отговорни за ароматите на цветя при някои сортове, например мускат и траминер), норизопреноиди (отговорни за някои нюанси на подправки при шардонето), и феноли.
Някои щамове продуцират неустойчиви тиоли, които са отговорни за плодовите аромати при много вина. Дрождите от род Brettanomyces са отговорни за "ароматът на хамбар" при някои червени вина като Бургундско и Пино ноар.

Основни фактори при винопроизводството


Сред най-важните фактори, взимани предвид при винопроизводството, са количеството захар в мъстта (захарност), използваният щам дрожди, и температурата на ферментация. Самият биохимичен процес на ферментацията създава известно количество топлина, което може да извади мъстта от идеалната температурна зона за виното. Нормално, белите вина ферментират при температура 18-20°C, като винаря може да избере по-висока температура, за да изкара наяве някои по-специфични аромати на виното. Червеното вино нормално ферментира при по-висока температура, до 29°C. Ферментацията при по-високи температури може да има негативен ефект, забавяйки или напълно деактивирайки дейността на дрождите, и дори да доведе до отлитане на някои аромати и вкусове от виното. Някои винари предпочитат да ферментират червеното вино при по-ниски температури, типично за белите вина, за да изкарат повече плодови вкусове и аромати във виното.
За да регулира топлината, генерирана по време на ферментацията, винаря трябва да избере подходящ размер на съда или да използва охладителна система. Има много видове охладителни системи, започвайки от древната практика в Бордо да се поставя съда на върха леден блок, до усъвършенствани ферментни съдове с вградени охладителни пръстени.
Рисков фактор е развиването на остатъчни вещества и разваляне, което може да бъде коригирано с добавянето на серен двуокис, все пак излишъкът от серен двуокис може да доведе до развала на виното. Винар, който иска да създаде вино с високо ниво на захар (например десертно вино), може да спре ферментацията по-рано чрез рязко смъкване на температурата, за да "зашемети" дрождите, или чрез добавяне на допълнително количество алкохол (като брендито) към мъстта, за да убие дрождите и да създаде подсилено вино
Етанолът, продуциран по време на ферментацията, играе ролята на разтворител на неполярните съединения, които не се разтварят във вода. Такива съединения са пигментите
от гроздовите кожици, даващи отличителния цвят на вината, и други ароматни съединения. Етанолът и киселинността на вината действат като инхибитор на бактериалния растеж, позволявайки виното да бъде съхранявано с години при липса на кислород.


източник: wikipedia

Коментари