Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

23
1. Principalele genuri și specii utilizabile la obținerea drojdiilor selecționate 2. Tulpini de drojdii folosite în industria vinului 3. PML 4. Levuri active uscate 1 UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Transcript of Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Page 1: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

1. Principalele genuri și specii utilizabile la obținereadrojdiilor selecționate

2. Tulpini de drojdii folosite în industria vinului

3. PML

4. Levuri active uscate

1UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 2: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Drojdiile selecționate - vinuri calitativmai bune decât cele fermentate spontan

Un vin corect și sãnãtos - drojdii dingenul Saccharomyces: Saccharomycesellipsoideus, Saccharomyces oviformis.

Acum și drojdii selecționate din genulSchizosaccharomyces din speciaSchizosaccharomyces pombe

2UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 3: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Fermentația se poate regla mai ușor, deoarece este o anumitã clonã cu însușiricunoscute;

Fermentația alcoolicã nu este însoțitã de alte fermentații

introduse în must drojdiile eliptice se înmulțesc rapid și pun stãpânire pe mediu,înlãturând posibilitatea apariției altor fermentații datorate bacteriilor și în mare partedrojdiilor sãlbatice

faza prefermentativã este redusã, procesul se declanșeazã rapid, la 1-2 zile de laînsãmânțare, decurge normal, iar pericolul întreruperii este de obicei exclus.

vinul se limpezește mai ușor și într-un timp mai scurt (deoarece ele sediment granular,și nu pulverulent), creindu-se posibilitatea de a fi dat în consum mai devreme decât cea fermentat spontan

gustul de pãmânt este ceva mai atenuat

tãria alcoolicã a vinului este mai ridicatã cu câteva zecimi de grad (pânã la 0,5%vol.alcool, iar parfumul de vin tânãr este mai agreabil.

3UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 4: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

exemplu - vinurile

destinate distilãrii în

vederea preparãrii

divinului. Rezultatele

sunt cu mult mai bune

când fermentarea unor

astfel de vinuri se face

spontan.

Prezența drojdiilor

apiculate în mediul de

fermentare joacã un rol

deosebit în dezvoltarea

mirosului fructuos al

buchetului de divin.

4UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 5: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

vinuri seci din musturi bogate în zahãr - drojdiilor din specia S.

oviformis.

putere alcooligenã superioarã drojdiilor din specia S. ellipsoideus

pot fermenta zahãrul dintr-un mediu care deja este bogat în alcool

La fermentația spontanã, pânã ce gradul alcoolic n-a atins 10%

vol. alcool, datoritã competiției, este posibil ca numãrul drojdiilor de

S. oviformis sã se diminueze foarte mult, chiar dispar complet

Pentru a putea evita astfel de situații favorabile apariției diferitelor

boli bacteriene, se recomandã folosirea drojdiilor selecționate din

specia Saccharomyces oviformis

5UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 6: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Adaos înainte de pornirea în fermentație sau ulterior. În primul caz - vinuri albe,

însãmânțare masivã. Numãrul drojdiilor, la 10% vol. alcool este cu atât mai mare cu cât

numãrul inițial a fost mai mare.

Un adaos de 10 ori mai mare decât drojdii din specia ellipsoideus - la sfârșitul

fermentației zgomotoase se gãsesc suficiente S. oviformis, care prin multiplicare sã punã

stãpânire pe mediu. Când ele devin predominante, produc fermentarea.

Când adaosurile se fac în cantitãți egale, S.ellipsoideus predominã mediul, încât S.

oviformis nu mai poate supraviețui, nu va finisa fermentarea.

Un adaos masiv de maia este greu de realizat,s-a propus introducerea maialei și dupã

declanșarea fermentației la tãria alcoolicã de 10% vol. alcool. La producerea vinurilor

roșii, acest moment coincide cu termenul de tragere a vinului de pe boștinã. Un adaos

de S. Oviformis în acest moment e suficient pentru ca fermentația sã se desãvârșeascã

complet.

Altă opinie sã nu se facã dintr-odatã ci succesiv, adicã drojdii de S. ellipsoideus la

începutul fermentaþiei și drojdii de Saccharomyces oviformis spre sfîrșitul ei.6UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 7: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Degradând acidul malic dimin. aciditatea fixã fãrã formare de acizi volatili. Larecolte acide poate înlocui FML.

Drojdiile Schizasaccharomyces pot degrada cantitãți pânã la 95% din acidul malicinițial. => ideea folosirii lor la dezacidifierea recoltelor prea acide.

Produc descompunerea parțialã a acidului malic în produse neacide. Aceastãdegradarea, independentã de FML, 15-25% din cantitatea inițialã de acid malic este

transformatã în alcool etilic și dioxid de carbon

Responsabile de FA

7UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 8: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Datoritã competiției, sunt ușor eliminate de celelalte specii. Rezultat bun –cantitãți f. mari, sterilizarea completã a mediului de fermentare. Pentru asupraviețui în timpul FA ele trebuie sã reprezinte min.30% fațã de drojdiileinițiale.

Pt dezacidifiere doritã - proporția lor tre sã fie cu mult mai mare

Cantitate m. mică de Schizasaccharomyces - numai dacã recolta este înprealabil sterilizatã prin încãlzire la 75oC - consum ridicat de energie, greu deefectuat, mai ales în roșu, înseamnã cã pentru utilizarea, la scarã industrialã,trebuie de mai cercetat

ele modificã nefavorabil calitatea vinurilor. Se formeazã histaminã. Vinurilerezultate conțin frecvent hidrogen sulfurat

8UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 9: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Printre drojdiile S. cerevisiae se disting numeroasetulpini de drojdii care sunt clasificate în 2 grupe:

tulpini de drojdie defermentare superioarã

temperaturi de 25-30oC

se formeazã lanțuriramificate

sunt ridicate de dioxidul de carbon șidepozitate în spumã

Nu formează flocoane

tulpini de drojdie defermentare inferioarã

temperaturi de 15-25oC

dr fiicã se desparte de dr mamã,formând agregate dintr-un numãr mic

de drojdii

Se depun la sfârșitulfermentãrii la baza vasului

9UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 10: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Dupã modul de comportare la floculare se împart în:Dupã modul de comportare la floculare se împart în:

• celulele rãmân separate una de alta, sunt repartizate fin prin

mediul lichid și se depun la sfârșitul fermentãrii

drojdii pulverulentedrojdii pulverulente

• se adunã dupã un timp scurt și formeazã flocoane care se depun

rapid, iar capacitatea floculantã este determinatã genetic

împreunã cu toleranța la temperaturã

drojdii floculantedrojdii floculante

Abilitatea drojdiilor de a flocula are foarte mare importanțã practicã, aceste drojdiifloculante au un grad de fermentare mic, iar depozitul de drojdie este compact.Abilitatea drojdiilor de a flocula are foarte mare importanțã practicã, aceste drojdiifloculante au un grad de fermentare mic, iar depozitul de drojdie este compact.

10UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 11: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

sãfermenteze

completzahãrul din

substrat;

sã rezistela o concalcoolicãscãzutã;

sã reziste laun pHscãzut

sã aibã ocapacitateredusã despumare;

sã aibã ocapacitate

de floculareridicatã.

11UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 12: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Culturile starter se folosesc în urmãtoarele cazuri:

Fermentația decurge lent

Fementatia are loc la temperaturi scãzute

La obținerea vinurilor spumante

Fermentația la rece a vinurilor roșii

În mustul din strugurii sãnãtoși, fermentația demareazã rapidfãrã introducerea de culturi starter. În mustul provenit din

strugurii infectați - culturi starter

12UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 13: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Prin realizarea unor mutații genetice a tulpinilor de drojdiis-au obținut celule cu calitãți deosebite

Prin realizarea unor mutații genetice a tulpinilor de drojdiis-au obținut celule cu calitãți deosebite

Putere alcooligenã 18-20% vol. alcool;

Alcoolorezistențã

Osmotoleranțã – glucide 30%

Sulforezistenþã - pânã la 300mg dioxid de sulf/l

Rezistențã la tanin în cazul vinificãrii în roșu sau la tratamente cu enzime pectolitice

Formarea unei pelicule la suprafața lichidului în prezența aerului în

vinurile cu 16% vol. alcool, de tip Xeres

Proprietãți fiziologice specifice - formare de acizi organici, din alcooli

superiori, formare în cantitate micã de acizi volatili, eliberarea de substanțe

cu efect stimulator sau inhibitor asupra bacteriilor, caracterul killer, formarea spumei etc.

Capacitatea de a crește și produce fermentații la presiuni ridicate de dioxid de carbon cuformare de sedimente - vinuri spumante

13UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 14: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Killer K

• Ucigașe• Omoară levuri

din fenotipul S• Factorul K

constă dinproteine șipolizaharide(toxine)

Sensibile S

• Mor în lupta de

concurență

între K și N

Neutre N

• Nu sunt

omorîte de K

• Nu reprimă

dezvoltarea S

14UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 15: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

• produc ferment la 7-12ºC• vin alb sec sau vinuri spumante• aromã specificã strugurilor din care provin. La vinurile spumante unde s-au folosit aceste

tulpini de drojdii, fermentația decurge mai lent, este completã, se îmbunãtãțește aroma,crește gradul alcoolic și se pãstreazã activitatea sistemului enzimatic

criofile

• produc fermentarea la 30-35ºC• Sunt folosite în centrele viticole tropicale;

termofile

• proprietãți hidrofobe determinate de proteinele existente în pereții celulari care migreazãîn spumã și plutesc la suprafața lichidului în timpul FA

• La sf FA se depun ușor permițând limpezirea rapidã a vinului

spumante

• Proprietãți hidrofile, permit fermentația rapidã, nu permit o spumare abundentã, au ungrad de flotabilitate scãzut și se disperseazã uniform în must.

• Dezavantaje amintim: sedimentarea lentã.• Existã unele gene de Leuconostoc oenos care se introduc și alãturi de drojdia din vin

degradeazã fermentativ acidul malic.

nespumante

15UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 16: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Drojdiile selecționate folosite se prezintã sub formã de drojdii cremã, presate și

sub formã de drojdii liofilizate. Mai rar - cremã și cele presate.

Drojdiile sub formã de cremã se obțin în urma separãrii prin centrifugare a

drojdiilor din mediu lichid.

Cele presate se preparã dupã aceeași tehnologie, la care se aplicã în plus o filtrare

sterilã, printr-un material filtrant textil, urmatã de separarea lor de pe pânza

filtrantã, presarea și ambalarea sterilã.

Livrarea drojdiilor selecționate se face în flacoane, pungi din plastic, etc.de diferite

capacitãți care sunt cuprinse între 100-500ml. Din aceste se preparã maielele de

drojdii selecționate.

Drojdiile pãstrate în mediu lichid, solid sau sub formã liofilizatã, înainte de

întrebuințare se înmulțesc, astfel încât în must sau în mustuialã ele se

administreazã numai sub formã de maia.

Drojdiile selecționate folosite se prezintã sub formã de drojdii cremã, presate și

sub formã de drojdii liofilizate. Mai rar - cremã și cele presate.

Drojdiile sub formã de cremã se obțin în urma separãrii prin centrifugare a

drojdiilor din mediu lichid.

Cele presate se preparã dupã aceeași tehnologie, la care se aplicã în plus o filtrare

sterilã, printr-un material filtrant textil, urmatã de separarea lor de pe pânza

filtrantã, presarea și ambalarea sterilã.

Livrarea drojdiilor selecționate se face în flacoane, pungi din plastic, etc.de diferite

capacitãți care sunt cuprinse între 100-500ml. Din aceste se preparã maielele de

drojdii selecționate.

Drojdiile pãstrate în mediu lichid, solid sau sub formã liofilizatã, înainte de

întrebuințare se înmulțesc, astfel încât în must sau în mustuialã ele se

administreazã numai sub formã de maia.16UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 17: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

mustulfermenteaz

ã rapid;

are locfermentareacompletã azaharurilor;

seformeazã ocantitate dealcool, cu0,5 . 1%

vol. alcool,mai maredecât prinfermentația

naturalã;

vinulconține maipuțini acizi

volatili;

vinul selimpezește

ușor;

vinul esterezistent laalterãri în

timpulpãstrãrii.

17UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 18: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

drojdii pentru vinurile albe;

drojdii pentru vinurile roșii;

drojdii alcoolo-rezistente;

drojdii pentru obținereaspumantelor;

drojdii sulfo-rezistente.

18UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 19: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Pregãtirea culturilor starter de drojdii selecționate, sub formã de

maiele active se realizeazã în instalații pt prepararea maielelor de

drojdii selecționate.

Operația se realizeazã cu o sãptãmânã înaintea începerii campaniei

de vinificare cu posibilitatea însãmânțãrii primelor cantitãți de

must cu drojdii ționate.

Aceste operații prevãd parcurgerea a douã etape:

etapa de laborator

etapa de producție

Pregãtirea culturilor starter de drojdii selecționate, sub formã de

maiele active se realizeazã în instalații pt prepararea maielelor de

drojdii selecționate.

Operația se realizeazã cu o sãptãmânã înaintea începerii campaniei

de vinificare cu posibilitatea însãmânțãrii primelor cantitãți de

must cu drojdii ționate.

Aceste operații prevãd parcurgerea a douã etape:

etapa de laborator

etapa de producție

19UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 20: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Etapa de laborator - drojdiile sunt selecționate, conservate și multiplicate în

condiții optime.

Etapa de producție permite obținerea culturii selecționate sub formã de maia.

Levurile se înmulțesc treptat în mustul pregătit pt F.

Cu ajutorul ansei sau pipetei sterile, levurile sel. Se însămînțează aseptic în 3-

4 eprubete ce conțin 10 cm3 must pasteurizat. Eprubetele se termostatează la

25-30 0C 24 ore și cînd F este energică conținutul se trece în 3 baloane, ce

conțin 0,5-1 dm3 must pasteurizat. Se închid cu dopuri de vată.

Conținutulse transferă treptat în baloane m. mari, pînă la volum necesar.

Maiaua de drojdii activă trebuie să conținăv 100-150 mln celule în 1 dm3

must, din care 30-50 % - înmugurite, 5 % - moarte

Concentrația maielei de drojdii – must 2-3 %, boștină 3-5 %

Etapa de laborator - drojdiile sunt selecționate, conservate și multiplicate în

condiții optime.

Etapa de producție permite obținerea culturii selecționate sub formã de maia.

Levurile se înmulțesc treptat în mustul pregătit pt F.

Cu ajutorul ansei sau pipetei sterile, levurile sel. Se însămînțează aseptic în 3-

4 eprubete ce conțin 10 cm3 must pasteurizat. Eprubetele se termostatează la

25-30 0C 24 ore și cînd F este energică conținutul se trece în 3 baloane, ce

conțin 0,5-1 dm3 must pasteurizat. Se închid cu dopuri de vată.

Conținutulse transferă treptat în baloane m. mari, pînă la volum necesar.

Maiaua de drojdii activă trebuie să conținăv 100-150 mln celule în 1 dm3

must, din care 30-50 % - înmugurite, 5 % - moarte

Concentrația maielei de drojdii – must 2-3 %, boștină 3-5 %

20UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 21: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

În loc ML – drojdii uscate, mai avantajos

Sub formă de pudră sau granule

Se pot păstra timp nelimitat la 2-4 0C

După păstrare se reactivează

După reactivare – 1-2 grame la decalitru

Caracter Killer21UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 22: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Biomasa de levuri selecționate se separă de mediu de cultură lichid princentrifugare

Se usucă cu curent de aer cald la tmax = 45ºC

Umiditatea max a levurilor uscate – 7-8 %

Sub formă pudroasă, granule

Compoziția preparatului: >94,5 % subst. Uscată, din care : masa celulară 40-50 %, proteine 2-5 %, fosfor 0,5-2 %apă˂7%

Numărul levuri. uscate/ 1 gr de preparat – 15-31 ·1019

Ambalaje ermetic închise sub vid sau atmosferă gaze inerte

22UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E

Page 23: Levuri selecționate și fermentarea alcoolică(1)

Codul oenologic internațional prevede ca lev. uscate să conțină celulerevitalizate de 109/ gram,

Celule de mucegai și bacterii ≤ 103 -105 celule/gram

Rehidratare pt revitalizare

Rehidratare: must proaspăt nesulfitat (1/3 must + 2/3 apă) sau soluțieapoasă de zahăr 50g/l, folosindu-se 10 l/ 1 kg levuri uscate

Pt simplificarea rehidratării mustul se încîlzește 35-40 ºC (timp de 30min în must pasteurizat și încălzit pînă la temp. 37 0C)

10-20 g levuri uscate/ 1 hl must

23UASM, Microbiologie oenologică, 2010, Zugravîi E