загрузка...
Биохимия вина  |  Биосинтез липидов
Биохимия вина

Влияние различных видов и рас дрожжей на образование букетобразующих веществ

Развитие тонкого букета и вкуса вина зависит не только от сорта винограда, условий его произрастания, технологии вина, но и от вида и штамма винных дрожжей.

За последнее время многими исследователями было показано, что некоторые виды и штаммы дрожжей способны синтезировать ароматобразующие вещества.

Н. М. Сисакян наблюдал, что при перегонке коньячных виноматериалов с херееными дрожжами получается коньячный спирт с более богатым содержанием веществ, создающих аромат, чем коньячный спирт, полученный обычным способом.

Исследования, проведенные нами с хлебными, винными и херееными дрожжами, показали, что при перегонке виноматериала с хересными дрожжами получается коньячный спирт, более богатый спиртами, альдегидами, а также знантовым эфиром.

X. Суомалайнен и др. также показал, что при дистилляции вина с дрожжами Sacch. cerevisiae содержание изоамилацетата, этилакапроната, этилкаприлата, этилкаприната и этиллаурата гораздо больше, чем в контрольном образце.

Образование ароматобразующих веществ дрожжей

И. А. Егоров, А. К. Родопуло и Р. X. Егофарова изучали образование и накопление сложных эфиров, спиртов, а также терпеноидных соединений при разном возрасте винных дрожжей. Показано, что в 5-суточной культуре гораздо больше ароматобразующих веществ, чем в 2-суточной. Для выделения ароматобразующих веществ пользовались методом В. И. Любимова и Н. Н. Львова, заключающимся в том, что дрожжи подвергали прессованию под давлением до 15-10-9 МПа при —70° С. Раздробленные дрожжи экстрагировали пентаном и диэтиловым эфиром и анализировали ароматобразующие вещества в газожидкостном хроматографе. Результаты анализов приведены в табл. 19.

Дрожжи вида Sacch. vini содержат 40 и более ароматобразующих компонентов общей массой 37,68 мг на 1 кг сырых дрожжей. Из этого количества алифатические спирты составляют 67,8, сложные эфиры 13,40, терпеноиды 16,0 мг на 1 кг сырых дрожжей.

В дрожжах найдены высококипящие сложные эфиры жирных кислот—• этиллинолеат, этилмиристат, этилстеарат, этилпальмитат, а из терпеноидов — В-ионон. Цис- и транс-фарнезол найдены впервые. Многие ученые исследовали влияние различных рас дрожжей на образование эфиров, спиртов, жирных кислот и других соединений при сбраживании сахара и аминокислот.

Нами совместно с Н. М. Сисакяном, И. А. Егоровым и Н. Г. Саришвили показано, что винные дрожжи способны из аланина, а затем из валина, синтезировать этанол, пропанол, изобутанол, изопентанол; из фенилаланина, тирозина, триптофана и гистидина — соответствующие спирты (1907—1909 гг., Эрлих). Однако наши исследования показали, что, помимо В-фенилэтанола, тирозола, триптофана и гистидола, винные дрожжи из ароматических и гетероциклических аминокислот образуют еще н-пропанол, изобутанол и изопентанол.

И. Парк и А. Бертран [145] наблюдали, что большие количества эфиров, главным образом этилацетата и этиловых эфиров высших жирных кислот, синтезируют дрожжи Sacch. cerevisiae. Hanseni aspora образует очень мало эфиров, за исключением этилацетата.

Sacch. ludwisii продуцируют значительное количество н-бутанола, этилбу-тирата и этилпропионата;

P. kluyveri и Н. anomalia в анаэробных условиях образуют большие количества этилацетата, этилпропионата, этилметил-2-пропионата и метилбу-тилацетата.

Torulopsis, Nadsona и Candida - синтезируют незначительное количество эфиров. В анаэробных условиях количество эфиров возрастает, за исключением этилацетата. Эти авторы считают, что во время алкогольного брожения эфиры образуются независимо от того, присутствует или отсутствует в среде

соответствующая кислота и синтез каждого эфира осуществляется специфической ферментной системой. В различных системах брожения не наблюдается корреляционной зависимости между образующимися эфирами и накоплением биомассы (К. Нордстром, 1968).

В. Шпонхольц и X. Дитрих показали, что Hansenula anomala и Candida Kxusei образуют больше этилацетата, чем Sacch. cerevisiae. Парфеи и др. сообщали, что Hansenula anomala и Candida Kxusei продуцируют меньше этиловых эфиров жирных кислот С8—C12.

Л. Никаанен и И. Никаанен изучали образование изоамилацетата, В-фенилэтилацетата и этиловых эфиров С6—С10 жирных кислот в процессе брожения сахара в полуанаэробных условиях в 56 штаммах Sacch. cerevisiae и трех штаммов Sacch. uvarum (carlsbergensis). Показано, что S. cerevisiae образует больше сложных эфиров, чем S. uvarum. Основным компонентом является изоамилацетат. Среди других этиловых эфиров в основном содержатся этилкапронат, этилкаприлат и этилкапринат и В-фенилэтилацетат. Sacch. cerevisiae на среде, содержащей 80 г/л сахарозы и 6—7 г/л пептона Дифко при рН 5, образует до 0,32 мг/л изоамилацетата; в этой же среде S. uvarum в анаэробных условиях продуцируют 0,1 мг/л его. Sacch. cerevisiae образует этилкаприлат 0,13 мг/л, a Sacch. uvarum — 0,06 мг/л. Для этилкапроната — соответственно 0,11—0,03 мг/л.

загрузка...

По данным А. Бертрана (1968), Sacch. oviformis образуют больше эфиров за счет значительного количества синтезируемого этилацетата, в то время как Sacch. vini выделяет больше этилкапроната и этилкаприлата.

В последнее время появились работы по исследованию ароматобразую-щих веществ различных видов и рас дрожжей. Было изучено 4 штамма дрожжей низового брожения (хлопьевидных и пылевидных), обуславливающих аромат пива.

Хлопьевидные дрожжи выделяют больше ацетальдегида, высших ароматических спиртов, в частности В-фенилэтанола, сложных эфиров, а также уксусной и молочной кислот.

В работе Г. И. Мосиашвили и А. М. Мамулаишвили, показано, что в вине, сброженном культурой Sacch. vini, образуются 12 эфиров; Sacch. oviformis и D. globosus—10, a Sacch. chodati и Sacch. paradoxus —11 сложных эфиров; из этих культур наибольшее количество эфиров синтезирует Sacch. paradoxus, а самое меньшее Sacch. chodati.

Н. И. Бурьян и др. изучали образование сивушных спиртов и летучих кислот различными расами винных дрожжей. Исследования показали, что наибольшее количество изопентанола синтезируют расы Кахури 7 и Берегово-4-1 и наименьшее — расы Туркестанская 36/5, Романешты-46 и Судак-VI-5. Значительное количество жирных кислот образуют расы Туркестанская 36/5, Пи-но-14 и Романешты-46.

Н. Д. Чичашвили исследовал влияние дрожжей различных видов и рас на образование спиртов и эфиров при брожении виноградного сусла. Исследования показали, что Sacch. vini при брожении виноградного сусла накапливает наибольшее количество сложных эфиров, в то время как Sacch. uvarum образует их сравнительно меньше. При брожении сусла на Sacch. oviformis наблюдается максимальное количество сивушных спиртов. Участие в брожении виноградного сока Z. fermentati, Z. baili, H. apuculata, D. globosus вместе с Sacch. vini снижает количество спиртов и эфиров, за исключением этилкапри-ната.

Г. И. Мосиашвили также считает целесообразным применение смешанных дрожжей в виноделии, так как в результате брожения на смешанных дрожжах получается вино лучшего качества.

Изучение влияния дрожжей на накопление ароматобразующих веществ и качество шампанского показало, что расы 31 и 81 Sacch. vini образуют меньше сивушных спиртов и легколетучих кислот и больше высококипящих эфиров, особенно этиллинолеата, а также цис- и транс-фарнезола, чем расы 21 и 30 Sacch. oviformis.

Следует признать преимущество дрожжей Sacch. vini расы 39 и 81 для производства более высококачественного шампанского, чем дрожжей Sacch. oviformis расы 21 и 29.

Влияние анаэробиоза на образование сложных эфироз

Дрожжи содержат множество ферментов и в зависимости от условий культивирования могут синтезировать различные компоненты. Винные дрожжи, как факультативные анаэробы, обладают двумя противоположными свойствами. При культивировании в аэробных условиях у них появляются активные окислительные ферменты (цитохромоксидаза, пероксидаза, липооксигеназа и др.), которые катализируют окисление многих веществ, содержащихся в дрожжах и в сусле. В аэробных условиях у дрожжей появляются цитохромы, которые непрерывно окисляются цитохромоксидазой и восстанавливаются электронами от водородного атома, выделяющегося при действии дегидрогеназы на субстрат в присутствии НАД•Н2 или НАДФ•Н2. В присутствии кислорода воздуха у дрожжей активируется липооксигеназа, которая окисляет полиненасыщенные жирные кислоты (линолевую и линоленовую) и их эфиры с образованием гидроперекисей.

С появлением перекисей создаются условия для работы пероксидазы, которая активируется в присутствии гидроперекисей.

Таким образом, винные дрожжи содержат эстеразы, которые в анаэробных условиях синтезируют сложные эфиры, в частности эфиры линолевой и линоленовой кислот, а при аэробиозе действием липооксигеназы эти эфиры окисляются с образованием гидроперекисей, которые в дальнейшем усиливают окислительные процессы, приводящие к ухудшению качества вина и шампанского.

В условиях анаэробиоза дрожжи выделяют восстанавливающие вещества, как, например, глютатион и цистеин, которые восстанавливают окисленные вещества и этим снижают редокспотенциал. В этих условиях усиливается действие анаэробных дегидрогеназ, участвующих в алкогольном брожении.

Исследования, проведенные К. Нордстремом в 1964 г., показали, что добавление жирных кислот при брожении способствует образованию эфиров, которые распределяются между дрожжевыми клетками и жидкой фазой, так что эфиры с более длинной углеродной цепью остаются внутри дрожжевой клетки.

Л. Никаанен и X. Суомалайнен изучали распределение эфиров, образованных в процессе брожения, между дрожжевой клеткой и средой. Они исследовали 5 штаммов Sacch. cerevisiae и 3 штамма Sacch. uvarum. Изоамил-ацетат и р-фенилэтилацетат находятся в среде вместе с низшими этиловыми эфирами жирных кислот. Этилкапронат почти весь переходит в среду, эпилка-прилат на 54—68%, этилкапринат — на 8—17%, этиллаурат и высокомолекулярные эфиры почти все остаются в дрожжевой клетке. Эти авторы показали, что наибольшее количество образованных эфиров остается в клетках дрожжей вида Sacch. uvarum, а не Sacch. cerevisiae.

В другой работе X. Суомалайнен и М. Лентонен [173] наблюдали, что мембрана дрожжевой клетки регулирует поступление метаболитов из клетки в среду. Скорость проникновения кислот через мембрану зависит от лиофиль-ной природы мембраны и молекулярной массы кислот, т. е. большинство аро-матобразующих веществ содержится в дрожжевых клетках. Исходя из этого, X. Суомалайнен и его сотрудники показали, что при дистилляции коньячного виноматериала с дрожжами количество изоамилацетата, этилкапроната, этил-каприлата, этилкаприната, этиллаурата, а также В-фенилэтилацетата значительно увеличивается по сравнению с перегонкой виноматериала без дрожжей. Полученный коньячный спирт при перегонке виноматериала с дрожжами имел более тонкий и приятный аромат.

Для улучшения качества шампанского мы добавляли в тиражную смесь раздробленные винные дрожжи, полученные замораживанием при высоком давлении. Преимущество этого способа перед способом применения автоли-затов, полученных при нагревании, заключается в том, что ферменты дрожжей при низкой температуре остаются активными и соединения, обусловливающие аромат, не подвергаются распаду. При автолизе дрожжей, полученных нагреванием, гидролизу подвергаются не только углеводы, жиры и белки, но и энзимы, которые сами являются протеидами. Хотя при применении- автолизатов дрожжей, полученных нагреванием, также получаются хорошие качественные вина, но все же при применении деструктированных дрожжей получается больший эффект.

Таким образом, дрожжи способны синтезировать целый ряд веществ, участвующих в образовании букета. Для получения хороших результатов надо учитывать специальные способы применения дрожжей.

  • Реклама