florin a

45
Tehnologia obţinerii vinurilor Vinurile româneşti ca produs finit al viţei de vie, se bucură pe plan internaţional de un bine meritat prestigiu. Acest lucru este confirmat de numeroase medalii pe care le-au câştigat la diferite concursuri şi expoziţii internaţionale. Ţinând seama de procedeele şi de operaţiile pe care strugurii le parcurg până ajung ca produs finit, adică sub formă de vin, distingem două tehnologii de vinificaţie: vinificarea strugurilor după procedeul în alb; vinificarea strugurilor după procedeul în roşu. Ambele tehnologii au operaţii comune, dar există şi unele specifice. La vinificaţia în alb, presarea se face înainte de fermentare, iar la vinificaţia în roşu, operaţia se execută după macerare-fermentare. Ca deosebire esenţială, în cazul vinurilor albe, mustul se separă rapid de boştină şi se fermentează separat, spre deosebire de procedeul în roşu, unde fermentarea mustului are loc pe boştină. Principalele operaţii în vinificare sunt următoarele: Recoltarea strugurilor. În funcţie de categoria de vin care dorim să o obţinem, recoltarea strugurilor se face la diferite grade de maturare: pentru distilate, strugurii se recoltează înainte de maturarea tehnologică; pentru vinurile seci, demiseci, strugurii se recoltează la stadiul de maturare tehnologică; pentru vinurile dulci, strugurii se recoltează la stadiul de postmaturaţie. Culesul strugurilor durează 20-30 zile şi depinde de starea de maturitate, starea de sănătate a strugurilor şi condiţiile economice de recoltare. Se urmăreşte recoltarea strugurilor pe soiuri şi calităţi, separarea strugurilor sănătoşi, de cei mucegăiţi. Transportul strugurilor se realizează în remorci pregătite special, în bene sau alte mijloace de transport, evitându-se zdrobirea lor şi ţinându-se cont de soi şi de gradul de maturare. Recepţia strugurilor. La recepţie se determină soiul, cantitatea şi calitatea strugurilor, prin verificarea concentraţiei în zahăr, a acidităţii şi a greutăţii a 100 de boabe. Zdrobirea strugurilor. Se realizează prin distrugerea mecanică a boabelor în scopul eliberării mustului, fără a produce fărâmiţarea pieliţei, seminţelor şi ciorchinilor. Nu se aplică în cazul obţinerii vinurilor care sunt macerate carbonic şi în cazul celor supuse procesului de spumare. Dezbrobonirea strugurilor. Este o operaţie importantă în cazul obţinerii vinurilor albe şi aromate şi constă în îndepărtarea ciorchinilor, care reprezintă 7-30 % din volumul recoltei. Ciorchinii prezenţi în must pot imprima gustul de “ierbos”, când sunt verzi,

Upload: giurgiulescu-liviu

Post on 06-Nov-2015

218 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Wine

TRANSCRIPT

Tehnologia obinerii vinurilor

Vinurile romneti ca produs finit al viei de vie, se bucur pe plan internaional de un bine meritat prestigiu. Acest lucru este confirmat de numeroase medalii pe care le-au ctigat la diferite concursuri i expoziii internaionale.

innd seama de procedeele i de operaiile pe care strugurii le parcurg pn ajung ca produs finit, adic sub form de vin, distingem dou tehnologii de vinificaie:

vinificarea strugurilor dup procedeul n alb;

vinificarea strugurilor dup procedeul n rou.

Ambele tehnologii au operaii comune, dar exist i unele specifice. La vinificaia n alb, presarea se face nainte de fermentare, iar la vinificaia n rou, operaia se execut dup macerare-fermentare. Ca deosebire esenial, n cazul vinurilor albe, mustul se separ rapid de botin i se fermenteaz separat, spre deosebire de procedeul n rou, unde fermentarea mustului are loc pe botin.

Principalele operaii n vinificare sunt urmtoarele:

Recoltarea strugurilor. n funcie de categoria de vin care dorim s o obinem, recoltarea strugurilor se face la diferite grade de maturare:

pentru distilate, strugurii se recolteaz nainte de maturarea tehnologic;

pentru vinurile seci, demiseci, strugurii se recolteaz la stadiul de maturare tehnologic;

pentru vinurile dulci, strugurii se recolteaz la stadiul de postmaturaie.

Culesul strugurilor dureaz 20-30 zile i depinde de starea de maturitate, starea de sntate a strugurilor i condiiile economice de recoltare. Se urmrete recoltarea strugurilor pe soiuri i caliti, separarea strugurilor sntoi, de cei mucegii.

Transportul strugurilor se realizeaz n remorci pregtite special, n bene sau alte mijloace de transport, evitndu-se zdrobirea lor i inndu-se cont de soi i de gradul de maturare.

Recepia strugurilor. La recepie se determin soiul, cantitatea i calitatea strugurilor, prin verificarea concentraiei n zahr, a aciditii i a greutii a 100 de boabe.

Zdrobirea strugurilor. Se realizeaz prin distrugerea mecanic a boabelor n scopul eliberrii mustului, fr a produce frmiarea pieliei, seminelor i ciorchinilor. Nu se aplic n cazul obinerii vinurilor care sunt macerate carbonic i n cazul celor supuse procesului de spumare.

Dezbrobonirea strugurilor. Este o operaie important n cazul obinerii vinurilor albe i aromate i const n ndeprtarea ciorchinilor, care reprezint 7-30 % din volumul recoltei. Ciorchinii prezeni n must pot imprima gustul de ierbos, cnd sunt verzi, contribuie la poluarea vinului cu pesticide, permit creterea nedorit a compuilor fenolici (mbogirea vinului n sruri de calciu i potasiu) i rein, prin absorbie, compui de culoare, alcool, acizi.

Obinerea mustului. Prin presarea mustuielii strugurilor rezult mustul. Acesta se caracterizeaz printr-o densitate i vscozitate ridicat, un coninut ridicat n componente solide, instabile din punct de vedere fizico-chimic i biologic. Datorit prezenei enzimelor de oxidoreducere, provenite din struguri, resturi de frunze i lstari (antrenate la recoltarea mecanic cu combine), mustuiala absoarbe uor oxigenul i n el au loc oxidri nedorite (mai intense la cele provenite din strugurii albi), care pot duce la pierderi de arome i nchiderea culorii.

Ca msuri de protecie se adug dioxid de sulf, n proporie de 20 g/hl, se pstreaz n atmosfer de dioxid de carbon sau se realizeaz o nclzire a mustului, la temperatura de 85-90C, timp de 2-3 minute.

La vinurile albe, se procedeaz la separarea mustului de pe botin ct mai rapid, se separ componentele solide pe care le conine prin scurgere gravitaional, se obine mustul ravac, care reprezint 60 %, apoi se preseaz. n etapa urmtoare se obine mustul de pres, rezultat prin presarea botinei, care reprezint n medie 30%. Presarea se realizeaz astfel nct s se evite extragerea mustului din prile solide (ciorchini), prin aplicarea presiunilor moderate, de scurt durat, n mod regulat. Cnd se folosesc prese continue se obine i a treia fraciune de must, de la ultima presare, care reprezint 10 %.

nainte de nceperea fermentaiei, mustul se supune operaiilor de asamblare, cupajare i deburbare.

Asamblarea mustului const n reunirea ravacului cu unele musturi provenite de la presa I-a. Mustul provenit de la presa a II-a, avnd o calitate inferioar, se fermenteaz separat i se folosete la obinerea vinurilor spumante, la obinerea distilatelor sau la prepararea oetului.

Cupajarea se face prin adaus de must aromat provenit din strugurii soiurilor aromate, n proporie de 10 % i astfel se obine o mbuntire a gustului i o aromatizare a mustului.

Deburbarea sau limpezirea mustului se realizeaz prin sedimentare decantare, centrifugare sau filtrare, fiind o etap important n obinerea vinurilor albe. Burba este alctuit din particule de sol, fragmente vegetale, microorganisme, substane proteice, tanante etc. fiind indicat eliminarea acestora nainte de macerare, deoarece ele se pot imprima n vin. La o deburbare energic se pot obine vinuri cu o cantitate de zahr rezidual mic deoarece se produce o fermentaie alcoolic limitat.

Tratamente prefermentative ale mustului. Se aplic unele tratamente fizico-chimice cum sunt: tratarea cu bentonit, dioxid de sulf, preparate enzimatice, crbune sau tratamente termice care previn apariia unor defecte n vin.

tratamentul cu bentonit (50-100 g/hl) se aplic musturilor albe i roze, cu rol de ndeprtare a substanelor proteice n exces. Permite o protecie mpotriva oxidrii prin ncetinirea parial a oxidoreductazelor, n special a tirozinazei i o limpezire uoar a vinului. Bentonita aplicat n faza de must, favorizeaz fermentaia alcoolic deoarece particulele de bentonit n suspensie se menin i asigur o omogenizare a drojdiilor n mediul supus fermentrii.

tratamentul cu dioxid de sulf (5-10 g/hl) inhib activitatea nedorit a microorganismelor i protejeaz fermentaia alcoolic produs de ctre drojdiile sulforezistente, are un efect antioxidant i favorizeaz limpezirea uoar a vinului.

Fermentarea i macerarea botinei. Drojdiile de vin provenite din microflora boabelor de struguri, de pe utilajele de prelucrare se nmulesc n must, n condiii de anaerobioz, produc transformarea zahrului n alcool etilic, dioxid de carbon i produse secundare. n afar de acestea, se folosesc la fermentare culturi starter, cu caracteristici oenologice cunoscute, care se nmulesc n vase speciale, sterile i care vor completa microflora mustului.

Mustul este dirijat n vase de fermentare, acestea sunt umplute n proporie de 85-90 % din volumul lor. Se asigur un volum, presiune osmotic i temperatur optim pentru nceperea fermentrii, care dureaz 1-3 zile. Aceast faz se caracterizeaz prin creterea numrului de drojdii din must, care ajung n concentraii de 50-100 milioane / ml must.

Faza de fermentaie tumultuoas dureaz 8-14 zile i se caracterizeaz printr-o degajare de dioxid de carbon i de cldur, astfel nct lichidul atinge temperatura de 25-30oC. Se recomand rcirea mustului i meninerea temperaturii de 20oC. n aceast etap mustul se transform treptat n vin, prin scderea progresiv a zahrului, acumularea de alcool, glicerol, acizi volatili, esteri etc.

Faza postfermentativ este etapa cnd drojdiile produc o fermentare sczut, fiind inhibate de alcoolul format, au loc depuneri de drojdii i o limpezire a vinului.

Maceraia este operaia de inerea mustului pe botin un timp variabil, fiind recomandat pentru obinerea vinurilor aromate i de calitate. Prin aceast operaie se favorizeaz extracia unor componente din prile solide ale strugurilor i difuzia lor n masa de lichid. Aceast operaie este foarte important n tehnologia obinerii vinurilor speciale, pentru extracia compuilor aromatici. n acest caz, macerarea se face concomitent cu fermentaia alcoolic, iar aceasta este mai intens datorit prezenei pielielor bogate n drojdii i componente biochimice.

Termomaceraia se aplic mustuielii provenite din struguri aromai, care se nclzete la temperatura de 70oC, timp de 1-3 minute, n scopul extragerii compuilor aromatici i a inactivrii oxidazelor. Se reduce numrul de microorganisme, n schimb, dup rcire, se produce recontaminarea de pe utilaje, iar fermentaia alcoolic se declaneaz rapid. Temperatura mustuielii n aceast faz poate ajunge la 40-46oC, iar fermentaia se realizeaz n una sau dou zile. Fermentaia dureaz cu 2-3 zile mai puin dect n cazul metodei clasice. Termomaceraia este eficient n cazul vinificrii strugurilor cu un procent ridicat de boabe mucegite, cnd se poate reduce dioxidul de sulf introdus n must.

Tragerea vinului de pe botin este important s se fac la momentul potrivit. Astfel, nainte de sfritul fermentaiei, n cazul obinerii vinurilor de consum, sau dup terminarea fermentaiei, pentru vinurile destinate nvechirii.

La obinerea vinurilor roii, strugurii au rol determinant n imprimarea calitii de gust, culoare i arom. Pentru vinurile roii de consum curent, coninutul de zahr al strugurilor trebuie s fie de 180-200 g/l, iar aciditatea de 4 g acid malic /l.

La prelucrarea strugurilor negrii prin vinificare n rou se realizeaz n mod curent o macerare-fermentare primar pe botin, pentru extragerea substanelor de culoare i arom, din pieli. Un efect identic, aplicat i n cazul obinerii musturilor i vinurilor aromate, se poate obine prin vinificarea la cald sau cu maceraie carbonic.

Procesul de meninere a botinei n contact cu mustul este cunoscut sub denumirea de macerare i acesta favorizeaz extracia anumitor componeni din pieli. Pentru extracia substanelor odorante este suficient o durat de macerare de 24-36 ore, iar pentru substanele colorante, sunt necesare 5-6 zile, timp n care ncepe procesul de fermentare. Aceast operaie este denumit fermentarea pe botin.

Prin creterea temperaturii i a coninutului de alcool etilic din timpul fermentrii, are loc o grbire a extraciei substanelor colorante. Pentru a preveni acumularea unor cantiti mari de substane tanante, prin fermentarea de lung durat, se prefer nclzirea mustuielii, de scurt durat, la temperaturi de pn la 60C, urmat de rcire pn la 20C.

Botina n timpul macerrii tinde s se ridice la suprafa, formnd aa-zisa cciul, iar meninerea acesteia la un anumit nivel se realizeaz cu grtare de lemn (cciul scufundat).

Grbirea macerrii se poate realiza prin recircularea periodic a mustului prin masa de botin, iar operaia se numete remontarea mustului. Un alt procedeu de grbire a macerrii este cel de folosire a cisternelor rotative care agit masa de botin, scurtnd durata la 1-2 zile, n condiii de mecanizare a procesului.

Maceraia carbonic const n fermentarea intracelular a boabelor de struguri ntregi, activat prin prezena dioxidului de carbon n mediu. Are loc o macerare, iar substanele colorante i odorante din pieli, se solubilizeaz. n paralel are loc o fermentaie malolactic, care produce o micorare a aciditii i o cretere a coninutului de aminoacizi. Macerarea decurge la temperaturi de 30-35C, iar mustul recuperat prin grtarul de la fundul recipientelor nchise poate ajunge pn la 50-60 %.

Schema tehnologic cuprinde urmtoarele operaii: zdrobire dezbrobonire fermentare pe botin separare ravac presare asamblare - fermentare final.

Tehnologia de preparare a vinurilor roii difer de vinificaia n alb, n primul rnd, prin operaia de macerare. Presarea mustului se face numai dup ce mustuiala este macerat i fermentat pe botin. Astfel, mustul rmne n contact cu prile solide ale strugurelui, cu ciorchinii, pielia i seminele, n cazul strugurilor nedezbrobonii i mpreun numai cu pieliele i seminele, n cazul strugurilor dezbrobonii. Prin contactul prelungit dintre must i prile solide care au un coninut ridicat n substane colorante, substane aromate, taninuri, substane minerale i substane azotoase, se realizeaz trecerea acestora n must i se vor regsi n vin.

Procesul principal n obinerea vinurilor roii este extragerea substanelor colorante i n acest scop se procedeaz la macerarea botinei. Procesele de fermentare i macerare dirijat folosite de vinificaia n rou se pot clasifica astfel:

procedee de fermentare - macerare discontinue:

n recipieni statici:

la presiunea obinuit:

n czi deschise;

n czi nchise;

n cisterne;

sub presiuni create de dioxidul de carbon, n cisterne de inox:

macerare carbonic;

prin remontarea automat a mustului n cisterne statice:

sistemul Decaillet;

sistemul Ducellier- Isman;

sistemul Blancher;

sistemul Gimar.

n recipieni dinamici:

cisterne rotative (rotovinificatoare);

procedee de fermentare - macerare continue:

instalaia de maceraie fermentare tip Cremanschi;

instalaia de maceraie fermentare tip De Franceschi;

instalaia de maceraie fermentare tip Padovan;

instalaia de maceraie fermentare tip Ladousse;

instalaia de maceraie fermentare tip Silea i altele.

Recoltarea strugurilor. n funcie de categoria de vin care dorim s o obinem, recoltarea strugurilor se face la diferite grade de maturare:

pentru distilate i coniac, strugurii se recolteaz nainte de maturarea tehnologic;

pentru vinurile normale, strugurii se recolteaz la stadiul de postmaturare.

Culesul strugurilor dureaz 20-30 zile i depinde de starea de maturitate i de sntatea strugurilor. Se urmrete recoltarea strugurilor pe soiuri i caliti, separarea strugurilor sntoi, de strugurii mucegii.

Stabilirea momentului de recoltare a strugurilor negrii este foarte important deoarece se ine cont de acumularea substanelor polifenolice n pielia boabelor. Antocianii se acumuleaz n cantiti mari la sfritul maturrii strugurilor, de aceea este indicat ca strugurii s ajung n faza de supramaturare. Componentele polifenolice pot fi distruse de ctre enzimele lor (tirozinaza) sau de ctre mucegaiuri.

Strugurii sunt transportai la cram unde se iau unele msuri de protecie antioxidant printr-o sulfitare uoar cu 3-5 g dioxid de sulf/100 kg struguri. Se folosesc soluii apoase de acid sulfuros, n concentraii de 5-6 %. Acest procedeu are la baz extragerea substanelor colorante din pieliele strugurilor, ca urmare a proteciei antioxidative care mpreun cu aciditatea stabilizeaz antocianele.

Zdrobirea strugurilor. Se realizeaz distrugerea mecanic a boabelor n scopul eliberrii mustului, fr a produce frmiarea pieliei, seminelor i ciorchinilor. Aceast operaie va uura trecerea polifenolilor din pieli n must, n timpul macerrii-fermentrii. n paralel se realizeaz eliminarea ciorchinilor, deoarece prin operaia de maceraie-fermentaie, mustuiala se mbogete excesiv n tanin i primete un gust ierbos de ciorchine. De asemenea, ciorchinii au proprietatea de a absorbi o cantitate mare din antocianii difuzai din pieli n must.

Tratamente prefermentative ale mustuielii. Se aplic unele tratamente fizico-chimice cum ar fi: tratarea cu dioxid de sulf, cu preparate enzimatice sau tratamente termice.

Tratamentul cu dioxid de sulf n doze de 10-15 g dioxid de sulf / hl inhib activitatea microorganismelor, protejeaz fermentaia alcoolic, are un efect antioxidant i favorizeaz limpezirea uoar a vinului. De asemenea, are rolul de extragere a antocianilor din pieli n proporie de 29-35 %.

Macerarea i fermentarea pe botin. Maceraia este operaia de inere a mustului pe botin un timp variabil, fiind un proces fizic de extracie, difuzie, adsorbie i proces chimic de extracie fracionat a compuilor polifenolici i aromelor din pieli. n urma acestor procese simultane, vinurile roii primesc culoare, tanin, extractul i aromele primare din struguri.

Componentele extrase depind de urmtorii factori:

gradul de maturare al strugurilor;

durata contactului dintre must i botin;

temperatura mediul de extracie;

pH-ul mustului;

cantitatea de dioxid de sulf din mediu;

cantitatea de alcool din mediu.

Mecanismul de extracie are loc n mai multe etape:

n prima etap, sub aciunea aciditii mustului (pH), temperaturii i dioxidului de sulf adugat, celulele ncep s se modifice i se dezorganizeaz

n a doua etap, are loc difuzia ntre cele dou faze: - esuturile modificate i lichidul din vecintatea lor - adic mustul. Polifenolii difuzeaz mai uor dac strugurii sunt bine copi, iar migrarea componentelor este facilitat de temperatura dezvoltat n mustuial n urma zdrobirii boabelor, de prezena alcoolului format din fermentaia zaharurilor i durata maceraiei.

Difuzia este accelerat prin temperaturi ridicate i prin recircularea mustului pe botin. Prezena dioxidului de sulf i a preparatelor pectolitice, realizeaz urmtoarele:

inhib enzimele de oxidare;

mresc plasmoliza celulelor din pieli, uurnd difuzia polifenolilor;

demoleaz protopectina i pectinele din pieli;

faciliteaz migrarea antocianilor.

Pe msura epuizrii zahrului din mustuial are loc intensificarea culorii, a creterii cantitii de tanin i a valorii indicelui de permanganat. Toate depind de durata de macerare-fermentare care influeneaz gradul de ionizare al antocianilor. De aceea, durata de macerare-fermentare pe botin influeneaz tipul de vin pe care dorim s-l producem. n cazul strugurilor cu potenial antocianic redus este indicat macerarea urmat de fermentarea mustuielii, iar la strugurii bogai n antociani, macerarea poate avea loc concomitent cu fermentarea mustuielii.

Pentru vinurile roii de consum curent, care se caracterizeaz prin fructuozitate i prospeime, durata de macerare-fermentare pe botin trebuie s fie de scurt durat. Vinurile de calitate, bogate n tanin, destinate nvechirii, au durata de macerare-fermentare pe botin mai lung.

Recipienii de macerare-fermentare. Se folosesc urmtoarele recipiente:

czi de lemn, care pot fi deschise sau nchise;

cisterne de inox, cu posibilitatea remontrii mustului;

rotovinificatoare;

cisterne echipate cu instalaii de recircularea mustului.

De regul, mustuiala este trimis cu egrafulopompa n recipieni de macerare-fermentare, care se ncarc n proporie de 80 % din volum, pentru a asigura un gol de fermentare. Golul de fermentare este necesar deoarece botina n timpul fermentrii i mrete volumul cu 15-20 %.

n timpul fermentrii, datorit degajrii de dioxid de carbon i creierii unei presiuni n recipiente, botina va fi antrenat la suprafaa mustuielii, formnd aa numita cciul plutitoare. Aceast cciul trebuie scufundat periodic n must pentru a permite difuzia antocianilor.

Durata de macerare-fermentare pe botin. Prin macerare-fermentare nu se poate extrage ntreaga cantitate de antociani. n primele 2-3 zile se constat o extracie mai mare de antociani i o cretere a intensitii culorii vinului, iar dup ase zile, intensitatea culorii se diminueaz datorit adsorbiei antocianilor n botin i oxidrii acestora de ctre enzime.

Difuzia componentelor este influenat de ctre temperatur i alcoolul realizat n urma fermentrii zaharurilor. Temperaturi de peste 25-30oC vor asigura o extracie mai bun a antocianilor din pielia strugurilor i o cretere a densitii mustului. Alcoolul realizat va influena extracia antocianilor i a polifenolilor totali.

Prin prelungirea duratei de macerare-fermentare se realizeaz un dezechilibru al antocianilor, a polifenolilor, a intensitii culorii i a densitii mustului.

Obinerea mustului. n urma procesului de macerare-fermentare, mustul este separat de botin prin urmtoarele procedee:

scurgere gravitaional din recipienii de macerare-fermentare;

presarea botinei cu prese discontinue (orizontale sau verticale), cu prese continue sau scurgtoare-compresoare.

Alegerea momentului se face n funcie de cantitatea de alcool acumulat care trebuie s fie de 6-9 % vol. alcool i o densitate de 1,000-1,010.

Presarea se realizeaz astfel nct se evit extragerea mustului din prile solide (ciorchini), prin aplicarea presiunilor moderate, de scurt durat, n mod regulat. nainte de continuarea fermentaiei, mustul se supune operaiilor de asamblare, corectarea compoziiei i fermentaia malolactic.

Asamblarea mustului const n reuniunea mustului ravac cu mustul provenit de la presare. Fraciunile de must se reunesc n cisterne, n funcie de vinul pe care putem i dorim s-l obinem. Asamblarea se realizeaz n momentul tragerii mustului de pe botin i se face n recipieni, dup cum urmeaz:

pentru vinuri de consum curent:

must ravac i musturi de la prese discontinue;

must ravac i musturi de la tuul 1 i 2, de la prese continue;

pentru vinuri de calitate superioar:

must ravac i musturi de la presarea I i II de la prese discontinue;

must ravac i musturi de la tuul 1 obinut la scurgtor - compresor sau de la prese continue;

Corectarea compoziiei se face prin adaus de acid tartric, cnd aciditatea este redus i de zahr n limit maxim de 35 g/l.

Fermentaia malolactic. Drojdiile necesare fermentaiei, provin din microflora boabelor de struguri sau de pe utilajele de prelucrare. n afar de aceste culturi, se folosesc i culturi starter de bacterii malolactice, n doze de 0,5 g/l. Drojdiile vor elibera manoproteinele i acizii grai, iar bacteriile malolactice au nevoie de aceste componente. Drojdiile cu caracteristicile oenologice cunoscute, se nmulesc nainte de utilizare, n vase speciale, sterile i vor complecta microflora mustului.

Mustul este dirijat n vase de fermentare, acestea sunt umplute n proporie de 85-90 % din volumul lor. Se asigur un volum, o presiune osmotic i temperatur optim pentru nceperea fermentrii, care dureaz 1-3 zile. Aceast faz se caracterizeaz prin creterea numrului de drojdii din must, care ajung n concentraii de 50-100 milioane/ml must.

Pentru stimularea fermentaiei malolactice se iau urmtoarele msuri:

meninerea drojdiilor din timpul fermentaiei alcoolice, pentru crearea condiiilor de anaerobioz care favorizeaz aciunea bacteriilor malolactice;

repunerea n suspensie a drojdiilor n masa de vin, timp de cteva zile;

meninerea temperaturii vinului n limite optime (18-22oC) pentru aciunea bacteriilor malolactice;

folosirea de culturi starter de bacterii malolactice din specia Leuconostoc oenos.

Substanele colorante (antocianii), insolubile n mustul rezultat din strugurii cu miezul necolorat, devin solubile odat cu zdrobirea strugurilor i prin nceperea procesului de fermentare, odat cu apariia alcoolului i prin creterea temperaturii. Pe aceast nsuire a pigmenilor antocianici, de a se dizolva n alcool, la cald, se bazeaz prepararea vinurilor roii.

n general, se practic o maceraie de 4-10 zile la o temperatur de 20-27C. Dirijarea temperaturii de fermentare i a macerrii se poate realiza practicnd rcirea mustului. Durata de fermentare i macerare este influenat de mai muli factori:

nsuirile soiului;

gradul de maturare la recoltare;

starea de sntate a strugurilor;

tulpina de drojdie;

condiiile de lucru la fermentare-maceraie etc.

Tragerea vinului de pe botin se face prin gravitaie i se numete rvcire, iar vinul obinut este vin-ravac. Rvcitul este urmat imediat de presarea botinei, care se face cu utilaje similare celor folosite la vinificaia n alb. Vinul de pres este n general mai bogat n tanin dect vinul-ravac, mai ales cnd provine din mustuiala nezdrobit, din czi sau din cisterne nchise.

Adugarea de dioxid de sulf, n concentraie de 5-15 g dioxid de sulf /hl, favorizeaz procesul de extracie i n acelai timp protejeaz oxidarea materiilor colorante din pieli i must. Decolorarea ce apare n cazul adugrii dioxidului de sulf este temporar, deoarece prin oxidarea dioxidului de sulf coloraia iniial revine.

Durata procesului de macerare pe botin este de 7-14 zile, n funcie de soiul i coloraia strugurilor, dar i de modul de conducere a procesului. Vinul se trage de pe botin atunci cnd a cptat o culoare suficient de intens i arom specific soiului, evitndu-se o acumulare mare de substane tanante, care fac vinul astringent.

Dup separarea mustului ravac, botina se preseaz obinndu-se vinul de pres, mai bogat n substane tanante, care se asambleaz cu ravacul.

Procedeele de fermentare pe botin, cu excepia metodelor de fermentare continu, prezint dezavantajul blocrii unui spaiu mare de depozitare, o conducere greoaie a procesului i posibilitatea apariiei de infecii.

n vederea stabilizrii biologice a vinurilor roii, dup fermentarea alcoolic, n acestea se favorizeaz fermentaia malolactic pentru reducerea aciditii. La vinurile roii dorit fermentaia malolactic se reduce aciditatea, se pierde parial prospeimea, iar aroma caracteristic soiului devine mai evident.

Pentru reducerea duratei de macerare se folosete metoda de accelerare a extraciei coloranilor prin nclzire, termomacerarea. n acest sens, se aplic urmtoarele operaii:

nclzirea strugurilor la 75-80C i dezdrobonirea;

nclzirea botinei timp de 30-45 minute;

fermentarea i macerarea botinei, sub presiune de dioxid de carbon;

adugarea de preparate enzimatice pectolitice, cu timp de odihn de 30-60 minute, urmat de dezdrobonire i fermentarea botinei, dup o nclzire la temperatur de 40-50C.

Mustul de struguri roii este tras de pe botin i se continu procesul de fermentare. Principiile vinificaiei n rou se rezum astfel:

cantitatea de zaharuri din mustuial este supus procesului de fermentaie alcoolic;

acidul malic este indicat s fie transformat n ntregime de unele bacterii, care nu trebuie s atace zaharurile, glicerolul i acidul tartric;

vinul este stabil din punct de vedere chimic, atunci cnd n lichid nu se detecteaz zaharuri i acid malic. Se urmrete eliminarea microorganismelor prin operaii specifice (tragerea vinului de pe botin, separarea vinului de pres, tratarea cu doze mici de anhidrid sulfuroas, tragerea repetat de pe drojdie, limpezirea i pasteurizarea);

transformrile pe care drojdiile i bacteriile le produc trebuie s aib loc ct mai rapid i mai complet pentru a reduce riscul refermentrii zahrului rezidual, a glicerolului sau a acidului tartric. Acest risc apare la vinurile netratate cu anhidrid sulfuroas;

eliminarea rapid a bacteriilor sau mpiedicarea total a dezvoltrii lor, fr a permite o nou fermentaie malolactic.

Condiiile care determin durata perioadei de macerare i de fermentare pe botin se rezum astfel:

durat redus, se efectueaz n urmtoarele cazuri:

producie redus de struguri la hectar;

struguri supramaturai;

aciditate redus;

struguri bogai n tanin;

struguri parial atacai de mucegai sau alterai;

lipsa de sulfitare sau sulfitare cu doze mici de dioxid de sulf;

folosirea de czi sau cisterne deschise;

temperatur nalt de fermentare;

tipuri de vin de consum curent care se amelioreaz puin prin nvechire.

durat lung se indic atunci cnd:

producia de struguri/hectar este mare;

strugurii sunt puin maturai;

aciditatea este ridicat;

strugurii sunt puin colorai i provin din soiuri puin taninoase; strugurii sunt sntoi;

sulfitarea este normal;

se folosesc czi sau cisterne nchise;

temperatura de fermentare este joas;

tipurile de vin au caractere conturate care se amelioreaz prin nvechire.Schematic, se disting trei momente n efectuarea tragerii vinului de pe drojdie:

nainte de sfritul fermentaiei, vinul mai conine zaharuri, se recomand n cazul obinerii vinurilor de consum curent, fr nvechire sau cu nvechire de scurt durat;

imediat dup sfritul fermentaiei, cnd vinul nu mai conine cantiti mari de zaharuri, se recomand pentru vinurile de calitate care se comercializeaz rapid;

cu prelungirea duratei de maceraie timp de mai multe zile dup sfritul fermentaiei, se folosete pentru vinurile destinate nvechirii i n anii cnd se obin recolte mari la hectar.

Proveniena i natura drojdiilor de pe struguri

Habitatul natural al drojdiilor este solul, care conine n medie 25x103celule/g, repartizate pe o adncime de 30-40 cm. Din sol, prin intermediul curenilor de aer, a factori fizici i biologici, drojdiile ajung pe tulpin, frunze, ciorchini i boabele de struguri. Insectele, n special albinele, viespile i musculiele de oet au rol n transferarea i asigurarea ciclului vital al drojdiilor. Att cantitatea ct i calitatea drojdiilor de pe boabele de struguri sunt n funcie de condiiile climatice.

Drojdiile componente ale microflorei strugurilor pot fi clasificate n:

grupa drojdiilor predominante-responsabile pentru pornirea fermentaiei mustului, din aceast grup fac parte: Kloeckera apiculata, Torulopsis baciloris i Saccharomyces ellipsoideus;

grupa drojdiilor facultativ utile-aici pot fi incluse: Saccharomyces bayamus (oviformis) i altele care se caracterizeaz prin rezisten la alcool;

grupa drojdiilor cu participare ocazional n vinificaie.

Drojdiile ntlnite n vinificaie sunt urmtoarele:

Saccharomyces cerevisiae varietatea ellipsoideus reprezint 80% din drojdiile mustului aflat n fermentaie, pot acumulat 5% vol. alcoolice. Ele au rolul de a fermenta cea mai mare cantitate de zaharuri. Prin selecie s-au obinut unele tulpini de drojdii care pot transforma zahrul din must, pn la 17-18% vol. alcool, la temperatura de 10C. Unele tulpini din aceast varietate pot forma pelicule la suprafaa vinului i formeaz buchetul i aroma acestuia, de tip Sherry;

Saccharomyces oviformis Osterwalder se gsete pe strugurii provenii de pe sol, n must se gsete sub form de celule eliptice i mai rar rotunde. Au putere alcooligen mare, fiind rezistente n acelasi timp, la doze de pn la 300 mg dioxid de sulf total/l, i se folosesc la obinerea vinurilor seci de calitate. Pot provoca refermentarea vinurilor demiseci, demidulci i dulci, sunt folosite pentru obinerea vinurilor speciale de tip Xeres i Jura;

Saccharomyces bayarius Saccharodo aceast tulpin de drojdie se aseamn cu Saccharomyces oviformis deoarece prin puterea de descompunere a zahrului, produce fermentaia. Are celula puin mai alungit, rezistena la alcool i dioxid de sulf este mai sczut, n condiii de dezvoltarea normal au nevoie de cantiti mari de mezoinozitol;

Saccharomyces chevalieri Guillermoud se gsesc pe strugurii roii fiind asemntoare cu Saccharomyces ellispoideus putnd transforma zaharurile n alcool pn la o concentraie de 14-17 % vol. alcool;

Saccharomyces bailii Linder pot produce o fermentaie moderat, iar n final se obin vinuri dulci. Pot fermenta pn la 10 % vol. alcool, sunt rezistente la concentraii de dioxid de sulf, este considerat o drojdie duntoare;

Kloeckera apiculata, Kloeckera africana, Kloeckera jeusenii i Kloeckera magna sunt ntlnite pe struguri n faza de coacere, n proporie de 99 %. Se dezvolt repede n mustul proaspt, ajungnd la 90-95 % din totalul de drojdii. Produc doar 5-6 % vol. alcool, o mare cantitate de acizi volatili i esteri volatili, pot aciona la un potenial de oxidoreducere ridicat, sunt sensibile la concentraii de dioxid de sulf i tanin. Se folosesc pentru obinerea vinurilor destinate distilrii;

Saccharomyces ludwigii este rezistent la concentraii de dioxid de sulf, acid acetic, are o putere de fermentare sczut, poate declana fermentaia la un potenial de oxidoreducere sczut. De regul, la nceputul fermentaiei, aceste drojdii ridic pH-ul i scade concentraia de dioxid de sulf liber, fiind folosite la desulfitarea musturilor puternic sulfitate. Pot produce refermentarea vinurilor dulci conferind un buchet dezagreabil, de oetire, din cauza coninutului ridicat de esteri volatili;

Candida vini (Mycoderma vini), Candida mycoderma (Ress), Loddler i van Rij pot produce floarea vinului. Dezvoltarea Candidei depinde de concentraia n alcool (pn la 12 % vol. alcool), o aciditate redus a vinului i o temperatur de pstrare ridicat 24-26oC. Drojdia asimileaz alcoolul i-l oxideaz pn la acetaldehid i acid acetic, care sunt descompuse n dioxid de carbon i ap. Drojdia consum alcoolul, distruge parial acizii volatili i acizii vinului, mai nti acidul malic, apoi acidul tartric;

Pichia vini, Pichia membranaefaciens, Pichia fermentans pot forma un voal la suprafaa vinului i mustului, este de culoare cenuiu-alburie, cu zbrcituri. Scade concentraia n alcool, crete aciditatea vinului, imprim un gust neplcut datorit acetatului de amil. Fac parte din grupa drojdiilor duntoare;

Bretanomyces intermedius (Bretanomyces vini, Bretanomyces schanderli) produce 8 % vol. alcool n mustul de struguri i pn la 2,5 g acid acetic /l. Preced vinurile cu floare i le confer un gust de urin de oarece, datorat acetamidei, un produs secundar. Se previne printr-un pritoc prematur i acidifierea cu acid tartric sau citric.

Bacteriile se ntlnesc pe suprafaa strugurilor, n must i n vin. Numrul lor scade datorit alcoolului format i aciditii dobndite de vin. n vin se gsesc sub form de coci sau bastoane, aerobe i anaerobe, nesporulate, aparinnd genurilor Acetobacter, Pediococcus, Leuconostoc, Lactobacillus, Pseudomonas.

Acetobacter (Acetobacter aceti, Acetobacter pasteurianus) transform alcoolul n acid acetic, adic produc oetirea vinului. Produc acest defect la vinurile tinere, slab alcoolice (sub 14% vol. alcool), la temperaturi ridicate (23-28oC), n vase cu gol mare;

Streptococcus malolacticus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactobacillus heterofermentativ cu rol important n fermentaia malolactic care dezacidific vinurile, cu un coninut mare de acid malic. Fermentaia malolactic poate fi nsoit de unele boli ale vinului, care se manifest, de regul, la vinurile tinere, albe i roii. Declanarea fermentaiei malolactice se realizeaz la un pH de 4,2-4,5, temperatura mediului ambiant de 20-25C, o aerare moderat a vinului i prezena bacteriilor malolactice;

Bacterii anaerobe Bacterium manitopoenum, Bacterium intermedium i Micrococcus acidovorax produc fermentaia manitic a vinului, n toamnele clduroase, vinul devine tulbure, i modific culoarea i apare mirosul de fructe fermentate. Vinul are un gust acru-dulceag, care zgrie pe gt, transparena sa are reflexe mtsoase i se ntlnete la vinurile roii, boala este produs de bacteriile manitice, la termperaturi de 25-30C. Bacteriile manitice sunt sensibile la concentraii ridicate ale vinului n alcool (peste 14 % vol. alcool);

Bacterii aerobe Bacterium tartarophtorum, Lactobacillus planctorum, Bacillus sporogenes, Bacterium gracile, Micrococcus variococcus produc fermentaia propionic, boala presiunii i ntoarcerea vinului. Aceste bacterii acioneaz la finele fermentaiei alcoolice n vinurile tinere, slab alcoolice, slab acide, cu concentraie ridicat n zaharuri reziduale, provenite din recolte avariate. Gustul vinului este neplcut deoarece bacteriile transform zahrul fermentescibil n acid accetic, dioxid de carbon i manitol;

Bacillus viscosus vini, Bacterium gracile, Streptococcus mucilaginosus produc n prezena muceagaiurilor Dematium pullulans i drojdiile Pichia i Torula boala ntinderii vinului, manifestat la vinurile tinere;

Bacillus amaracrylus, Bacillus tartarophtorum produc amreala vinului vechi. Ele descompun glicerina n acid acetic, acid formic, acid acrilic, acid lactic, cu urmri nedorite, acelea de cretere a aciditii fizice i volatile.

Mucegaiurile produc unele defecte ale vinurilor. Dintre aceste mucegaiuri amintim:

Mucor racemosus Fresenius afecteaz recoltele de struguri n anii ploioi prin nepermiterea declanrii fermentaiei, datorit nmulirii n exces a genului Mucor. n final, are loc o fermentaie alcoolic limitat, cu obinerea de acizi organici (acid oxalic, acid succinic) i glicerol;

Mucor mucedo se gsete att pe struguri ct i pe vasele nedezinfectate. Imprim mustului i vinului gustul de mucegai, datorit unor acizi grai produi de acesta;

Rhizopus nigricans produce pn la 2 % vol. alcool i diveri acizi organici (acid succinic, acid fumaric, acid acetic, acid gluconic, acid oxalic). Se gsete pe strugurii avariai, este sensibil la alcool peste 2 % vol. alcool;

Aspergillus glaucum, Aspergillus niger i Aspergillus oryzae pot produce fermentaia oxidativ a glucidelor i cea alcoolic a zaharurilor. Se ntlnesc, de regul, n pivniele vechi, neigienizate;

Penicillium glaucum se gsete pe strugurii copi i d un gust amar mustului. Sunt mucegaiuri de pivni;

Oidium lactis este o fungie care se dezvolt pe mustul de struguri formnd un strat de floare, dispare la nceperea fermentrii, fiind sensibil la cantiti mici de alcool (sub 1 % vol. alcool);

Dematium pullulans sunt oidii care fermenteaz alcoolic mustul de struguri dnd aldehid acetic, acid lactic, acid succinic, acid gluconic, acid oxalic, acid acetic etc. Pot produce bloirea vinului;

Botrytinia fuckeliana Wetzel sau Botrytis cinereea sunt mucegaiurile nobile al strugurilor. Permite concentrarea zahrului din struguri pn la 500 g/l, iar vinul care se obine din aceste recolte, devine licoros, uleios, parfumat i cu un gust caracteristic. Apare buchetul de maderizare, de fiert, specific vinurilor de tip oxidazic (Madeira, Marsala, Xeres).

Interrelaii microbiene n fermentarea mustului de struguri. Fermentaia mustului este iniiat de drojdiile asporogene - Kloeckera apiculata (struguri roii) i Kloeckera apiculata i Torulopsis bacillaris (struguri albi). Iniierea se poate datora i altor germeni de drojdii, cu toleran mai mic la alcooli: Hanseniaspora i Candida. Drojdiile asporogene produc cantiti mici de alcool: 4-5 % vol. alcool de ctre Kloeckera apiculata, iar fermentaia este continuat de Torulopsis bacillaris, care poate produce pn la 7-10 % vol. alcool. Pe msura acumulrii de alcool etilic, fermentaia este condus de drojdii sporogene din genul Saccharomyces rozei, care produc 7-11 % vol. alcool i Saccharomyces cerevisiae ellipsoideus care produce 8-16 % vol. alcool. La sfritul fermentaiei predomin Saccharomyces cerevisiae (ellipsoideus) i Saccharomyces bayanus (oviformis).

Un antagonism care apare n timpul fermentaiei este acela c unele tulpini de drojdie au capacitatea de a produce toxine de natur proteic (factorul killer), care produc moartea celulelor de drojdie sensibile i nu au efect asupra drojdiilor neutre.

Un alt antagonism biochimic apare ntre drojdii i alte microorganisme (bacterii, mucegaiuri) prezente pe struguri i care au ajuns n must. Astfel, Torulospora utilis are aciune antagonist cu bacteriile Gram-negative. n musturile provenite din recoltele avariate, poate fi prezent antibioticul botrioticina care este inactivat prin nclzirea la 120C, cu efecte inhibitoare asupra creterii i nmulirii altor drojdii.

Culturi de drojdii destinate vinificaiei n mustul provenit din strugurii sntoi, fermentaia demareaz rapid fr a fi necesar introducerea de culturi starter. n mustul provenit din strugurii infectai pentru demararea fermentaiei este necesar folosirea de culturi starter. Avantajele folosirii culturilor starter sunt mai multe i ele se folosesc n urmtoarele cazuri:

fermentaia decurge lent, din cauza numrului sczut de drojdie provenit de la strugurii splai de ploi, sau a mustului provenit din strugurii mnai i tratai cu doze mari de dioxid de sulf;

femenatia are loc la temperaturi sczute;

la obinerea vinurilor spumante;

fermentaia la rece a vinurilor roii.

Prin realizarea unor mutaii genetice a tulpinilor de drojdii, s-au obinut celule cu caliti deosebite. Proprietile specifice drojdiilor din vin sunt urmtoarele:

putere alcooligen-drojdiile sunt capabile s fermenteze zaharurile din must producnd alcool etilic pn la 18-20 % vol. alcool;

alcoolorezisten-drojdiile pot declana fermentaia i n prezen de alcool etilic, n proporie de 8-12 % vol. alcool;

osmotoleran-drojdiile produc fermentaia alcoolic pn la o concentraie de 10-13 % vol. alcool, n mediu cu o concentraie iniial n glucide de 30 %;

sulforezisten-drojdiile produc fermentaie alcoolic i n prezen de dioxid de sulf, n cantiti de pn la 300 mg dioxid de sulf/l;

rezisten la tanin-n cazul vinificrii n rou sau la tratamente cu enzime pectolitice;

formarea unei pelicule la suprafaa lichidului n prezena aerului-n vinurile cu 16% vol. alcool, de tip Xeres;

proprieti fiziologice specifice-formare de acizi organici, din alcooli superiori, formare n cantitate mic de acizi volatili, eliberarea de substane cu efect stimulator sau inhibitor asupra bacteriilor care sunt ageni ai fermentaiei malolactice, caracterul killer, formarea spumei etc.;

capacitatea de a crete i produce fermentaii la presiuni ridicate de dioxid de carbon-cu formare de sedimente pulverulente, aceste drojdii sunt folosite pentru obinerea de vinuri spumante.

n funcie de proprietile tehnologice, drojdiile se clasific n mai multe grupe:

drojdii criofile produc fermentaia mustului la temperaturi sczute, de 7-12C, se obin vinurile albe seci sau vinuri spumante. Vinurile se caracterizeaz printr-o arom specific strugurilor din care provin. La vinurile spumante unde s-au folosit aceste tulpini de drojdii, fermentaia decurge mai lent, este complet, se mbuntete aroma, crete gradul alcoolic i se pstreaz activitatea sistemului enzimatic;

drojdii termofile produc fermentarea la temperaturi ridicate, de 30 -35C, sunt folosite n centrele viticole tropicale;

drojdii spumante au proprieti hidrofobe determinate de proteinele existente n pereii celulari care migreaz n spum i plutesc la suprafaa lichidului n timpul fermentaiei alcoolice. Odat terminat fermentaia, aceste drojdii se depun uor permind limpezirea rapid a vinului;

drojdii nespumante au proprieti hidrofile, permit fermentaia rapid a mustului, nu permit o spumarea abundent, au un grad de flotabilitate sczut i se disperseaz uniform n must. Dintre dezavantaje amintim: sedimentarea lent la finele fermentaiei. Exist unele gene de Leuconostoc oenos care se introduc i alturi de drojdia din vin degradeaz fermentativ acidul malic.

Fermentarea mustului cu ajutorul culturi pure are urmtoarele avantaje:

mustul fermenteaz rapid;

are loc fermentarea complet a zaharurilor;

se formeaz o cantitate de alcool, cu 0,5 1 % vol. alcool, mai mare dect prin fermentaia natural;

vinul conine mai puini acizi volatili;

vinul se limpezete uor;

vinul este rezistent la alterri n timpul pstrrii.

Tipurile de culturi pure folosite sunt destinate pentru:

drojdii pentru vinurile albe;

drojdii pentru vinurile roii;

drojdii alcoolo rezistente;

drojdii pentru obinerea ampaniei;

drojdii sulfo-rezistente.

Drojdiile selecionate folosite se prezint sub form de drojdii sub form de crem, presate i sub form de drojdii liofilizate. n industria vinicol sunt utilizate mai rar drojdiile sub form de crem i cele presate, deoarece se pstreaz greu datorit umiditii ridicate, care depete 70%. De asemenea, puritatea microbiologic se poate asigura mai greu, deoarece sub aceast form sunt supuse infeciilor cu bacterii, mucegaiuri i alte drojdii. Drojdiile sub form de crem se obin n urma separrii prin centrifugare a drojdiilor din mediu lichid. Cele presate se prepar dup aceeai tehnologie, la care se aplic n plus o filtrare steril, printr-un material filtrant textil, urmat de separarea lor de pe pnza filtrant, presarea i ambalarea steril.

Fermentarea mustului

Procesul de fermentaie alcoolic st la baza transformrii mustului de struguri n vin. Este un proces biologic datorat activitii unor microorganisme vii, denumite drojdii, care transform zaharurile din must n alcool i dioxid de carbon. Este un proces complex, de natur microbian, care determin saltul calitativ de transformare a mustului de struguri, ntr-o butur cu proprieti organoleptice specifice - vinul.Fermentaia are un rol esenial n obinerea vinurilor sntoase, cu nsuiri caracteristice i cu posibiliti mbuntirii nsuirilor calitative: suplee, arom, catifelaj i armonia componentelor.

Fermentaia mustului poate fi spontan, sub aciunea drojdiilor existent n mod natural pe struguri. Flora spontan provine de pe suprafaa strugurilor, din mediul nconjurtor i n urma contactului mustului cu utilajele de prelucrare. Din cele peste 1000 de specii i varieti izolate predomin cele aparinnd genurilor Saccharomyces i Kloeckera, care au o pondere de peste 90%. Locul de frunte este ocupat de speciile Saccharomyces cerevisiae varietatea ellipsoideus i Kloeckera apiculata. Urmeaz n ordine Saccharomyces oviformis, Saccharomyces chevalieri (la struguri negri), Saccharomyces florentinus (la struguri stafidii), Torulopsis bacillaris (la struguri mucegii). Saccharomyces bailli, Saccharomyces uvarum etc. n regiunile calde predomin Kloeckera apiculata, iar n cele reci, Saccharomyces pastorianus.

Drojdiile se pot clasifica n funcie de succesiunea preferat de a fermenta glucoza i fructoza, astfel se deosebesc trei clase:

din prima clas fac parte speciile Saccharomyces ludwigii, Kloeckera africana, Brettanomyces spp. i Pichia fermentans, care fermenteaz 75% din glucoz i 50% din fructoz;

din clasa a doua fac parte speciile Saccharomyces acidifaciensi, Saccharomyces rouxii i Torulopsis bacillaris, care fermenteaz fructoza fr a ataca mai mult de 50% din glucoz;

din clasa a treia fac parte speciile Kloeckera apiculat,a, Kloeckera manga, Hansenula anomala, Saccharomyces rosei, Saccharomyces delbrueckii i Pichia membranae-faciens care fermenteaz cu aceeai vitez ambele zaharuri.

Pentru obinerea vinurilor de calitate superioar fermentaia se conduce astfel nct s se creeze condiii pentru dezvoltarea drojdiilor Saccharomyces ellipsoideus i Saccharomyces oviformis i pentru frnarea activitii celorlalte drojdii.

Sub aciunea microorganismelor are loc fermentaia hidrailor de carbon, rezultnd alcool etilic i o serie de subproduse.

Temperatura optim de desfurare a fermentaiei este cuprins ntre 22 i 27C. O temperatur sczut nhib viteza de fermentaie, pe cnd o temperatur ridicat accelereaz fermentaia, dar poate diminueaz calitatea vinului. La temperaturi mai ridicate de peste 27C, se favorizeaz dezvoltarea bacteriilor care provoac elimin parial a substanelor de arom i a buchetului. La temperatura de 42C, fermentarea nceteaz brusc.

Presiunea osmotic creat de zaharuri, poate provoca o reducere a fermentaiei, n special ncepnd de la 250 g/l zahr. n schimb, musturile tulburi fermenteaz mai rapid dect cele limpezi din cauz c prezint o suprafa mare de contact.

Realizarea unui mediu reductor, prin adugarea de dioxid de sulf, inhib parial drojdiile, dar favorizeaz calitatea fermentaiei, prin dirijarea acestora n condiii anaerobe.

Coninutul de azot este indispensabil dezvoltrii drojdiilor, astfel prin reducerea din must, de la un coninut de 10 g/l azot, se realizeaz o inhibare a fermentaia. Acelai efect l are i asupra substanelor formate, astfel efectul dioxidului de carbon este redus, iar fermentaia se produce numai de la un coninut de 15 g/l azot n must.

Fermentaia alcoolic a mustului de struguri este realizat de Saccharomyces ellipsoideus i Saccharomyces oviformis.

Pe suprafaa strugurilor se gsesc drojdii slbatice, care produc o cantitate mic de alcool i consum o cantitate mare de zahr (Kloeckera apiculata, Saccharomyces ludwigii etc.), drojdii peliculare, drojdii mucilaginoase, mucegaiuri i bacterii.

Pentru a se dezvolta, drojdiile din must depind de urmtorii factori:

temperatur - crete pe msura avansrii fermentaiei i obinerii de alcool etilic i dioxid de carbon, ajungnd pn la 35C. Cele mai favorabile temperaturi sunt ntre 22-27C, deoarece la temperaturi sczute se obin vinuri aromate fiindc substanele volatile nu sunt eliminate odat cu dioxidul de carbon. Din acest punct de vedere drojdiile se clasific n:

drojdii reci, care fermenteaz zahrul pn la 13C (Saccharomyces ellipsoideus);

drojdii calde, care fermenteaz zahrul la 25C (Saccharomyces acidifica, Saccharomyces elegans, Saccharomyces bacterogenicus, Saccharomyces ludwigii).

presiunea osmotic a mustului nu deranjeaz dezvoltarea drojdiei. Rezistena osmotic a drojdiilor este important pentru obinerea de vinuri licoroase sau de desert;

potenialul de oxidoreducere pentru must este de Eh = + 325,6 mV, iar n prezena aerului crete pn la Eh = + 475,3 mV, din cauza substanelor volatile. Dup 30 zile de la declanarea fermentaiei, potenialul de oxidoreducere scade la Eh = + 60 mV. n acest interval, fermentaia decurge lent, lucru ntlnit la vinurile sulfitate unde se elimin o serie de microorganisme dependente de oxigen (bacterii acetice, drojdii slbatice, mucegaiuri);

nivelul de azot din must. Azotul asimilat din must este format din azot amoniacal, aminoacizi, amide, peptide, peptone. n cazul fermentaiei malolactice, bacteriile lactice folosesc azotul uor asimilabil pentru declanarea fermentaiei.

concentraia de dioxid de carbon i oxigen. Dioxidul de carbon inhib dezvoltarea drojdiilor la o concentraie de 0,25 g dioxid de carbon/l, iar oxigenul nhib fermentaia, cu efect de cretere a respiraiei(efectul Pasteur);

acizii volatili (acid formic, acid acetic, acid propionic, acid butilic, acid lactic) au efect inhibitor asupra drojdiilor, iar la o temperatur sczut pot opri fermentaia;

pH - ul este cuprins ntre 2,8-3,9, pentru dezvoltarea drojdiilor este necesar un pH de 4-6, deoarece la pH de 2,8, fermentaia dureaz mult, iar dezvoltarea drojdiilor este diminuat. O aciditate ridicat a mustului poate duce la formarea de produi secundari;

substanele tanante dac acestea se gsesc n cantiti mari, mpiedic nmulirea drojdiilor, deci oprirea fermentaiei. Uneori drojdiile tinere fixeaz taninul pe membrana lor nepermind schimbul osmotic, iar fermentaia nu este terminat;

alcoolul etilic poate inhiba anumite drojdii n funcie de vrsta acestora.

srurile minerale din must sunt de regul n cantiti normale. n cazul mustului bogat n fier i cupru, drojdiile produc o fermentaie inconstant, vinul este incomplet fermentat, instabil microbiologic i fizicochimic. Se evit contaminarea mustului cu fier i cupru prin protejarea utilajelor cu vopsele sau folosirea utilajelor de inox.

n vederea obinerii de produse de calitate este indicat s se favorizeze dezvoltarea drojdiilor utile. n practic, acest deziderat se realizeaz prin dou metode:

adugarea de dioxid de sulf, care face o selecie a microflorei, provocnd inhibarea microorganismelor duntoare;

folosirea culturilor de drojdie selecionate.

Drojdiile selecionate trebuie s rspund urmtoarelor condiii:

s aib o mare putere de fermentare;

s aib un coeficient mare de nmulire, superior microflorei spontane din must;

s asigure o limpezire rapid a mustului;

s reziste la doz mare de alcool, dioxid de sulf i tanin.

Prin folosirea drojdiilor selecionate se obin produse de calitate superioar, se mbuntete randamentul i se reduce durata de vinificaie. Adaosul de maiele de drojdii selecionate, provenite din culturi pure, administrate n doze de pn la 3 l/hl must, prezint urmtoarele avantaje la fermentarea mustului:

creterea vitezei i a uniformitatea fermentaiei;

mrete randamentului n alcool cu pn la 1 % vol. alcool etilic;

produce o limpezire mai uoar a vinului;

mbuntete calitatea vinului.

Pentru prepararea unei maiele de drojdii selecionate se prepar un must limpezit i sterilizat prin fierbere i rcire, dup care se nsmneaz un litru de must cu drojdii selecionate. Dup 2-3 zile, coninutul este trecut n 10 litri de must, apoi n 100 litri de must. Se selecioneaz, prin culturi succesive, o cantitate suficient de maia, pentru a asigura nsmnarea mustului limpezit, avnd n vedere c, n medie, se folosete 2-4 % maia.

Tehnologia de fermentare a mustului necesit urmtoarele operaii:

pregtirea culturilor starter de drojdiilor selecionate, sub form de maiele active;

umplerea vaselor de fermentare cu must i nsmnarea mustului cu drojdiilor selecionate;

administrarea activatorilor de fermentaie;

conducerea procesului de fermentare a mustului;

ntreruperea fermentaiei pentru vinurile cu rest de zahr.

Fazele de desfurare a fermentaiei alcoolice se realizeaz n urmtoarele etape:

fermentaia iniial- dureaz de la introducerea mustului n vasele de fermentare i pn la degajarea evident a dioxidului de carbon (2-3 zile), n aceast faz mustul ncepe s se tulbure, consumul de zaharuri este n medie de 2%, are loc nmulirea drojdiilor, o cretere lent a temperaturii mustului cu 1-3(C i o slab degajare de dioxid de carbon. n timpul acestei faze cantitatea de zaharuri scade uor, mustul ncepe s se tulbure, drojdiile se nmulesc intens i se produc cantiti mici de alcool. Durata fermentaiei este n medie de 1-3 zile, la temperaturii de pn la 18C, n funcie de condiiile n care are loc fermentarea (temperatura mustului, coninutul n zaharuri, cantitatea de drojdii utilizat, mrimea vaselor etc.);

fermentaia tumultuoas- corespunde fazei n care drojdiile au activitatea cea mai intens i transform cantiti mari de zaharuri din must, aproape 85 % din din cantitatea iniial, n alcool i dioxid de carbon, temperatura crete repede i depete 25-30(C, iar musturile bogate n zaharuri fermenteaz mai ncet, iar drojdiile sunt n plin activitate. Din cauza temperaturile ridicate care produce declasarea calitativ a vinului, se impune o rcirea indirect. Mustul se transform n vin i este tulbure, iar aceast faz dureaz de obicei 5-14 zile;

fermentaia final-datorit alcoolului format, puterea de fermentare a drojdiilor scade treptat, ele metabolizeaz cantiti din ce n ce mai mici de zaharuri, iau natere o serie de produi care imprim vinului nou o arom i un gust plcut, temperatura scade continuu, se produce limpezirea treptat a vinului, care decurge ncet, iar drojdiile i uneori tartrai, se depun, vinul ncepe s se limpezeasc i s capete nsuirile lui specifice.

Pentru anihilarea aciuni duntoare a microorganismelor i prevenirea degradri oxidative a mustului i vinului, se procedeaz la administrarea de dioxid de sulf. Calitile dioxidului de sulf sunt recunoscute, acesta este un antiseptic, un antioxidant, un acidifiant i un limpezitor, el nu poate fi nlocuit de alt produs. Se administreaz n doze moderate care nu duneaz sntii consumatorilor. Din doza administrat 15-30 % se gsete sub form de dioxid de sulf liber, iar restul este combinat cu aldehide, acizi cetonici, zaharuri i produse de oxidare ale acestora.

Cantitile de dioxid de sulf administrate vinurilor seci, sub form de dioxid de sulf total, sunt de 200 mg/l i dioxid de sulf liber, sunt de 50 mg/l. Coninutul total de dioxid de sulf crete pentru vinurile demiseci i dulci de la 250 la 300 mg/l.

Vinul conine substane provenite din struguri, unele rezultate n urma fermentaiei i altele formate n decursul pstrrii i nvechirii. Substanele provenite din struguri sunt apa 70-90 g/l, zaharurile, pn la 100 g/l, acizii organici compui din acidul tartric, acidul malic i acidul citric, de 3,5-5 g/l, taninul, de 0,1-1,2 g/l, substanele azotoase, substanele minerale, substanele pectice, substanele aromate, substanele colorate, vitaminele i enzimele.

Substane formate n urma fermentaiei alcoolice sunt reprezentate de alcoolul etilic i dioxidul de carbon care se pierde n mare parte prin degajare n atmosfer. Se consider c un must cu 17 % zaharuri, n urma fermentrii, d un vin cu o concentraie alcoolic de 10 % vol. alcool i o serie de subproduse ca: alcool metilic, alcooli superiori, glicerin, acid acetic, aldehid acetic, acid succinic, etc.

n urma activitii bacteriilor lactice se poate declana o fermentaie malolactic sau o fermentaie secundar, care const n transformarea acidului lactic, n acid malic i dioxid de carbon, iar aciditatea scade cu 2-3 g acid sulfuric/l. Aceste fermentaii sunt necesare pentru vinurilor roii de calitate superioar i nu sunt dorite la vinurile albe, deoarece acestea i pierd fructuozitatea i prospeimea.

Pentru prevenirea ptrunderii aerului, vasele sunt prevzute cu plnii de fermentare, care permit degajarea dioxidului de carbon ns nu permit ptrunderea aerului.

Controlul temperaturii de fermentaie se face de 2-3 ori pe zi. Zilnic se controleaz zahrul i alcoolul format n vederea stabilirii momentului de sistare a fermentaiei. Sistarea fermentaiei se realizeaz cnd tria alcoolic este mai mic cu 0,5-0,8 % vol. alcool dect tria alcoolic necesar, adic nainte de realizarea echilibrului alcool-zahr dorit: 11,5 % vol. alcool minim i 12,01-50 g zahr pentru vinurile demidulci i 11,5 % volume alcool i peste 50 g zahr pentru vinurile dulci.

Sistarea fermentaiei se realizeaz prin tragerea vinului n fermentaie de pe drojdie, la adpost de aer, pentru srcirea lui n drojdii, concomitent cu rcirea la temperatura de 5-6(C, urmat de sulfitare 150 mg dioxid de sulf/l i bentonizare cu 100-150 g/hl.

Fermentaia malolactic produs de drojdii

n tehnologiile actuale, pentru reducerea aciditii vinurilor, se folosesc metode chimice, fizico-chimice i biologice. Dintre metodele chimice cele mai utilizate sunt tratarea cu sulfat de calciu i separarea srurilor formate prin depunere. Metodele fizico-chimice utilizeaz schimbtori de ioni i procedee de electrodializ, iar metodele biologice folosesc fermentaia malolactic produs de bacteriile lactice. Fermentaia malic-alcoolic este produs de bacteriilor lactice i drojdiei de vin, n special de Schizosaccharomyces acidodevorax.

n practica viticol, n vinurile cu aciditate ridicat se provoac declanarea spontan a fermentaiei malolactice prin inocularea de bacterii lactice din genul Lactobacterium plantarum, Lactobacterium brevis i Leuconostoc oenos care transform acidul malic n acid lactic. n paralel, ele pot s produc i degradarea acidului tartric pn la acid lactic, acid acetic, acid succinic, dioxxid de caebon, aceste procese sunt asociate cu pierderea unor caliti ale vinului. Bacteriile malolactice sunt sensibile la concentraii de dioxid de sulf de 10-30 mg dioxid de sulf /l, pH acid, minim 2,9 i alcool de 11-13 % vol. alcool. Fermentaia se poate controla uor prin sulfitare, pasteurizare, limpezire, adugarea de acid formic, n proporie de 0,6 ml/l, care are efect bactericid, la un pH acid.

5.2.1.4. Mecanismul fermentaiei malolactice

Bacteriile lactice metabolizeaz acidul malic care conine aa-numita enzim malic ce necesit NAD i Mn++ pentru aciune, iar aceasta se deosebete de malatdehidrogenaza care oxideaz malatul la acid oxalacetic. Enzima malic este NAD-dependent i poate aciona mpreun cu L-lactatdehidrogenaza. Spre finele reaciei, acidul malic poate fi transformat de enzima malolactic (L- malatdecarboxilaza) direct n acid lactic i dioxid de carbon, n prezen de NAD i Mn++.

Enzima malic este produs cnd microorganismele folosesc acidul malic ca surs de energie. Microorganismele care posed enzima malolactic indus au nevoie i de un glucid fermentescibil drept surs de energie. Ca surse energetice se pot folosi, n afar de glucide i substanele azotoase(reacii de dezaminare) precum i mezoinozitol. Fermentaia malolactic a vinurilor tinere este influenat de:

pH ul sczut;

coninutul ridicat n alcool etilic;

temperatura sczut de depozitare;

coninutul ridicat de dioxid de sulf;

tragerea de pe botin(la vinurile aromate i roii;

limpezirea timpurie;

pasteurizarea;

filtrarea steril;

utilizarea de ageni antibacterieni concomitent cu dioxid de sulf;

folosirea de tulpini de drojdii care produc numai fermentaie alcoolic.

BERE

Microorganismele care pot apare n mustul de bere sunt:

Bacteriile se deosebesc ntre ele prin forma celulei(bastonae, sfere) prin condiiile de via (aerobe sau anaerobe) i prin produii rezultai din metabolismul propriu (acid lactc, butiric etc.).

Bacteriile sunt duntoare prin faptul c n metabolismul lor consum zahrul sin must i bere i pentru c produii rezultai din metabolismul propriu imprim berii un gust i miros neplcut.

n industria berii, cele mai des ntlnite sunt bacteriile lactice i acetice.

Bacteriile lactice sunt gram pozitive, anaerobe i produc prin metabolism acid lactic. Fiind microorganisme anaerobe se pot dezvolta foarte uor att n must i plmad ct i n berea saturat cu CO2. La microscop ele apar ca nite segmente liniare (bastonae) numite bacili sau sub form de sfere numite coci. Acetia apar la microscop unii cte doi(diplococi) sau unii n pachete cubice cte 4 buci numite sarcine.

Bacteriile lactice sub form de sarcine sunt foarte periculoase, ele produc tulbureala berii n sticle i i imprim gustul de unt sau diacetil.

Plmezile infectate cu bacterii lactice au pH-ul mai sczut, iar zaharificarea amidonului decurge greoi. n cazul cnd scderea pH-ului este mai accentuat(n jur de valoarea 4,2) diastazele i nceteaz activitatea plmada rmne nezaharificat.

Dac infecia cu bacterii lactice se constat n mustul rcit atunci pericolul dizolvrii acesteia n continuare este cert. Prin activitatea lor, bacteriile lactice vor ngreuna procesul de fermentare, berea devine acr, se filtreaz mai greu i va avea o stabilitate redus de numai 1-2 zile.

Bacteriile acetice sunt gram negative, aerobe i produc prin metabolism acid acetic. Se ntlnesc mai des n plmad i must, mai puin n bere. n berile fermentate normal impregnate cu CO2 nu se pot dezvolta. Ele se dezvolt n berile slab alcoolice, pstrate n tancuri fr presiune de CO2. Sunt prezente de asemenea n berea din sticlele capsate necorespunztoare. Aceste bacterii produc boala numit bloirea sau ntinderea. Ea apare ca urmare a formrii unor capsule mucilaginoase n jurul celulelor bacteriene.

Mucegaiurile

Sunt microorganisme pluricelulare ce se nmulesc prin spori. Ele se dezvolt n plmezi, must i bere, fiind microorganisme puternic aerobe. n fabricile de ber, unde curenia este necorespunztoare se dezvolt pe perei, plafoane i vase. Dei mucegaiurile nu sunt direct duntoare, ele trebuiea combtute cu mult seriozitate, pentru c ele triesc asociate n colonii cu bacteriile.

Drojdiile slbatice

Drojdiile slbatice, false sau necultivate nu formeaz spori i se pot dezvolta n plmezi, must i bere. Prezena lor n oricare faz a procesului tehnologic este foarte duntoare.

Sursele de infecie i principalele microorganisme ce nsoesc aceste surse sunt redate n tabelul de mai jos:

Sursa de infeciePrincipalele microorganisme ce nsoesc aceste surse

Materii prime (orzul, malul, hameiul i materiile filtrante)Drojdiile slbatice, Streptoccoccus Lactis, Mucegaiuri, Pediococcus domnosus, Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Stafilococcus, Xantomonas, Micrococcus, Zomomonas, Lactobacili i multe specii de enterobacteriaceae

Drojdia de culturDrojdii slbatice, Bacterii potenial duntoare i duntori de bere, Pediococcus domiosus, Lactobacillus lindneri, Enterobacter agglomera, Hafnia alvei, Obesum bacterium, Proteus.

PersonalulEnterobacteriaceae, Stafilococcus, Miccrococcus, Streptococcus.

AerulDrojdii slbatice, Mucegaiuri, Acetobacter, Glucanobacter, Streptococcus lactis, Leuconostoc mesenteroides, Micrococcus, Enterobacteriaceae

ApaPseudomonas, Xantomonas, acetobacter, Glucanobacter, Flavobacterium, Alcaligenes, Enterobacteriaceae, Aeromonas, Micrococcus, Streptococcus, Lactobacillus

Berea recuperatLactobacillus brevis, Lactobacillus brevisimilis, Lactobacillus frigidus, Lactobacilus case, Lactobacillus camiformis, Pediococcus domnosus, Pectinatus cerevisiae, Megasfera cerevisiae, Drojdii slbatice

AmbalajeDrojdii slbatice, Mucegaiuri, Acetobacter, Lactobacillus(brevis, casei,coniformi, plantarum) Streptococcus lactis, Micrococcus, Enterobacteriaceae, Pectinatus cerevisiae, Megasfera cerevisiae

Microorganismele nespecifice industriei berii, ptrunse n fabric prin cele 7 surse, sunt suprimate de mediu, iar cele specifice, denumite duntori, se nmulesc.

Fazele infeciei cu microorganisme se deosebesc dou faze de infecie:

infecia primar existnd n bere:

infecia secundar care apare n faza de mbuteliere.

Domeniul de infecie primar cuprinde microorganisme ce se dezvolt n bere i care ajung n aceasta prin cele 7 surse indicate mai sus. Dezvoltarea infeciei primare este favorizat de:

staionarea ndelungat a plmezii la palierele de temperatur 35-55C;

existena resturilor de plmad, must, trub, drojdie i bere n cazane, vase de fermentare i trasee tehnologice;

pstrarea n condiii necorespunztoare (sub 70C a apelor recuperate folosite la plmdire);

pstrarea drojdiilor de bere n vase igienizate necorespunztoare i la temperaturi mai mari de 4C;

igienizarea necorespunztoare a linurilor de prefermentare, fermentatoarele cilindro-conice, a tancurilor de fermentare i linitire, a filtrului de bere i a capului de dozare de la maina de mbuteliat.

Infecia secundar apare n faza de mbuteliere, cnd berea se contamineaz cu microorganisme existente de regul n aer, pe ambalaje necorespunztor splate sau n vaporii de ap din maina de splat sticle.

Ceea ce este caracteristic pentru infecia secundar este faptul c ea altereaz numai anumit numr de sticle mbuteliat, iar perioada de incubare este lung datorit numrului redus de microorganismele ce pot ptrunde n bere n aceast faz tehnologic. Dintre microorganismele cele mai des ntlnite n cazul infeciilor secundare, putem aminti Lactobacillus brevis i Lactobacillus casei.

n cazul infeciilor primare sunt afectate deodat toate sticlele de bere mbuteliate, dar apariia tulburelilor i schimbrilor de gust se observ imediat.

Calea cea mai bun de combatere att a infeciei primare ct i a celei secundare o constituie igienizarea i dezinfecia tuturor utilajelor, traseelor tehnologice de must i bere i a slilor de fabricaie.

Fermentarea mustului de bere

Fermentarea mustului de bere este trsansformarea biochimic a substanelor organice de natur vegetal pe care acestea le sufer, sub aciunea unor microorganisme, cu o degajare de caldur.

n timpul fermentrii microorganismele care provoaca aceste reacii folosindu-se de substratul produsului (mustul de bere) vor da natere la unele produse noi. Dintre microorganismele care provoac fermentaia amintim: mucegaiurile, drojdiile, bacteriile. Acestea supun procesului de fermentare glucidele i substanele proteice din mustul de bere, iar produsele obinute n urma fermentaiei sunt: alcooli (etilic, butilic), acizi (acetic, benzilic, lactic), dioxidul de carbon, acetone, amoniac, antibiotice etc.

Se disting mai multe procese de fermentare n funcie de produsul principal obinut, astfel distingem: fermentaie alcoolic, citric, lactic, acetona-butilic etc.

La procesarea berii, pentru transformarea mustului de bere la baza acestui fenomen este transformarea zaharurilor fermentescibile (cuprinse n extract), n alcool etilic i dioxid de carbon. Aceste transformri se realizeaz cu ajutorul complexului enzimatic cunoscut ca zimaz prezent n celulele de drojdie.

Fermentarea mustului de bere decurge n dou etape. n prima etap are loc fermentarea primar sau principal, iar n a doua etap-secundar, fermentarea secundar sau final.

Fermentarea primar permite ca cea mai mare parte a extractului primar s fie transformat n alcool etilic i dioxid de carbon, iar fermentaia secundar va continua fermentarea extractului nefermentat, permind i o limpezire a berii cu saturarea ei n dioxid de carbon.

Se obine o bere tnr n urma acestei fermentaii primare, dup care aceasta este trecut la fermentarea secundar, dup care berea este filtrat obinndu-se berea finit.

Dup procesul de conducere a fermentaiei primare i secundare se direcioneaz calitatea berii. Tehnologul va avea grij ca mustul de bere s nu fie contaminat cu microorganisme duntoare, iar fermentarea s fie condus n condiii optime. Se impune o curire i o dezinfectare a utilajelor i a ncperii unde se produce fermentarea.

Calitatea berii poate fi influenat de nerespectarea parametrilor de fermentare, a cureniei i dezinfectarea seciei de fermentare primar i secundar.

Structura i compoziia chimic a celulei de drojdie

Cele dou tipuri de drojdii de fermentare inferioar i superioar sunt asemntoare. Forma celulei de drojdie poate fi: oval, elipsoidal, alungit, etc., avnd dimensiuni care variaz ntre 4-14 microni lungime i 3-10 microni lime. La o celul deosebim membran i coninutul celulei (protoplasm); acestea conin un nucleu, particule de grsime, etc. n contact cu albastru de metil, celulele vii nu se coloreaz pe cnd cele moarte da. Compoziia chimic a drojdiilor depinde de compoziia mediului de cultur, de rasa de drojdii i de starea fiziologic a celulei.

Drojdia presat conine 25% substan uscat, iar restul ap. n compoziia chimic a substanei uscate deosebim substane azotoase (35-65%), substane extractive (20-63%), grsimi (2-5%) i substane minerale(3-11%).

Membrana celular este alctuit din celuloz, care prin hidroliz se descompune n maltoz i glucoz. Dintre glucide, care sunt partea component a celulei, se formeaz din glicogen (C6H10O5) i gumele. Substanele gumoase(mucilaginoase) existente n bere, provin din drojdii i ntr-o msur mic din mal.

Drojdiile mai au n compoziia lor i albumine, cele mai importante fiind cerovizina i zimocazeina. Cerovizina se caracterizeaz printr-un punct izoelectric (este punctul unde concentraia ionilor de hidrogen, pH, se disocieaza n grupuri acide, macromolecula fiind egal cu cu cea a grupelor bazice, adic disocierea acid este egal cu disocierea bazic) la un pH de 4,55. Zimocazeina este o fosfoprotein, care acioneaz la un pH de 4-4,5 i are un minim de solubilitate.

Substanele azotoase din drojdie sunt formate din peptone i aminoacizi 10%, albumine obinuite 64%, fosfoproteine 28%, restul fiind format din porfitin, citocromi, etc.

Substanele grase ale drojdiei prin descompunere dau acidul palmitic, stearic i o cantitate mic de acid butiric.

Cenua drojdiei conine 50% fosfor i 30%potasiu, jumtate din fosfor se gsete sub form de compui organici, restul sub form de sruri ale acidului fosforic. n cenua drojdiei se mai gsete calciu, magneziu, fier, mangan, etc.

Nutriia i nmulirea drojdiei

Nutriia drojdiei depinde de urmtorii factori:

sursa de carbon;

srurile minerale;

sursa de azot;

factori de cretere.

Mustul de bere este un bun mediu de cultur, iar drojdiile se dezvolt bine n acest mediu.

1. n toat perioada de dezvoltare a drojdiilor, acestea folosesc i asimileaz azot. O cantitate mai mare de azot se asimileaz la nceputul fermentaiei primare. Drept surs de azot se iau compuii simpli, dar i aminoacizii existeniali din mustul de bere. Alte elemente principale pe care mustul trebuie s le pun la dispoziia drojdiilor sunt: fosforul, potasiul, mangan, calciu, clor, sodiu i magneziu.

2. Sursa de carbon este preluat de drojdie din D-glucoz, D-fructoz i D-monoz. Aici trigliceridele sunt fermentate dup hidroliza acestora n monozaharuri. De regul, drojdiile se nmulesc prin nmugurire. Timpul n care dintr-o celul se pot forma doua celule, din dou celule se pot forma patru celule, etc. poart numele de perioada de nmulire.

Asupra drojdiei o serie de factori pot influena, dintre acetia amintim: compoziia mediului, pH-ul, temperatura, produii formai n timpul i dup terminarea fermentaiei, etc.

3. Factorii de crestere care influeneaz dezvoltarea drojdiei sunt: biotina, pantotenatul de calciu, tiamina i piridoxina. Drojdiile de fermentaie inferioar, n afar de substanele enumerate au nevoie i de biotin.

Mustul de bere conine toate substanele de care au nevoie drojdiile s se nmuleasc. Au nevoie de un pH optim de 6, dar se pot dezvolta i la un pH de 3.8.

Temperatura de dezvoltare dar i vrsta drojdiei influeneaz perioada de nmulire a drojdiilor. La o drojdie de o zi, perioada de nmulire este de 2-8 ore, iar dup 5 zile va avea o perioad de nmulire de 5-8 ore. Oxigenul are un rol important n nmulirea drojdiei. Mustul rcit n tvi de rcire sau n rcitoare verticale este destul de saturat n oxigen, drojdiile putndu-se nmulii bine.

n cursul fermentaiei iau natere alcoolul etilic i dioxidul de carbon, cu efecte nocive asupra drojdiilor. O concentraie de 0,7%alcool are o aciune nefavorabil n nmulirea drojdiilor, iar la o concentraie de 4-5%, aceast nmulire nceteaz. Practic, nmulirea drojdiilor are loc pn la o concentraie de 1,5-2%. n primele ore are loc cea mai intens nmulire a drojdiilor din mustul de bere. Dac se lucreaz n condiii neigienice i nu se asigur o puritate biologic a culturii de drojdii, apar infecii cu drojdii slbatice i cu bacterii.

Flocularea drojdiilor

Flocularea este o proprietate important a drojdiei care depinde de mai muli factori, dar i de nveliul celulei.

Factorii care influeneaz flocurarea sunt:

masa mucilaginoas care nvelete celula;

sarcina electric a celulei.

Drojdiile floculante sunt drojdiile care sedimenteaz repede dnd un must limpede, iar drojdiile pulverulente sunt drojdiile care se depun greu.

Mai des se folosesc drojdiile floculante sau n amestec cele dou tipuri.

Se tie c celula de drojdie este un coloid ncrcat electric, putnd pierde aceasta sarcin electric sau s-i schimbe semnul. Celula de drojdie este incrcat pozitiv, iar introdecerea acesteia n mediu, dup cteva ore are loc nceputul nmuguririi, celula i schimb semnul, iar la finele fermentaiei, cnd avem un pH de 4,4-4,7%, celula se va ncrca din nou pozitiv. La punctul izoelectric, drojdiile se sedinenteaz sub forma de fulgi.

Flocurarea are loc i prin atracia reciproc dintre drojdii i albuminele din mediu. Punctul izoelectric pentru drojdii i albumine este la un pH de 4,4 cnd se produce flocularea proteinelor i a drojdiilor.

Una din proprietile importante ale drojdiei de bere este capacitatea acesteia de a flocula, de a crea aglomeraii.

Prin fenomenul de floculaie se ntelege gruparea celulelor de drojdii n flocoane mari, care capt o anumit greutate, depunndu-se pe fundul vasului.

La finele fermentaiei aceste drojdii floculeaz dnd o bere limpede. Dac acestea nu floculeaz, nu se produce fermentaia complet a mustului, iar berea va rmne tulbure, producnd greutate la filtrare, iar gustul acesteia se va modifica.

Gillilnt distinge urmtoarele categorii de floculari de drojdii:

drojdii foarte pulverulente, aglomerarea va conine minim 10 celule de drojdii, care se menin n suspensie n bere;

drojdii pulverulente, aglomerarea va conine pn la 100 celule de drojdii, care se formeaza n a ? a fermentaiei;

drojdii floculate, n care aglomerarea va fi format din mii de celule ce se formeaz n a doua jumatate a fermentaiei;

drojdii foarte floculante, care produc flocularea chiar de la nceput, celulele rmn lipite una de alta n timpul multiplicrii.

Drojdiile din prima i ultima categorie se folosesc, iar cele din categoria doi i trei au importan practic.

Factorii care influeneaz flocularea sunt:

sarcina electric a celulei;

slbirea activitii de nmulire a drojdiilor;

slbirea activitii de fermentaie;

prezena srurilor n medii influenate de valoarea pH-lui;

aciunea produilor de metabolism;

influena bacteriilor;

vrsta celulei;

consistena materialelor prime folosite;

cationiii bi i trivaleni, etc.

Cationiii bi i trisulfii produc flocularea drojdiei n soluii apoase, ionul de calciu avnd un rol important n floculare.

Unele cantiti de orz produc flocularea mai puternic a drojdiei fiindc n unele coji de mal exist unele substane ce permit flocularea drojdiilor.

n industria berii se folosesc dou tipuri de drojdii: drojdii floculate, care se sedimenteaz repede, acestea se folosesc mai des, iar cele pulverulente mai rar, de multe ori se amestec cele doua tipuri pentru obinerea unor beri speciale.

Flocularea poate fi definit ca o aglomerare sau aglutinare reversibil a celulelor de drojdie. Dac drojdia fermentat se depune pe fundul vasului de fermentaie este de fermentaie inferioar, iar dac se ridic n stratul de spum, drojdia este de fermentatie superioar.

Determinareea capacitii de floculare se face prin stabilirea vitezei de sedimentare a celulelor de drojdii suspendate ntr-o soluie tampon. Se pot diferenia drojdiile tip floculant ce rmn un timp mai lung n suspensie n mustul de fermentare dnd o bere cu un grad sczut de limpiditate.

Drojdiile floculante dau o bere dulce cu o concentraie accentuat de plintate a gustului, fiindc se separ repede din mustul fermentat, evitndu-se astfel apariia gustului aspru de bere, specific berilor n care a fost un contact prelungit ntre acestea i drojdii.

Drojdiile puternic floculate au proprietatea ca la trecerea la fermentaia secundar s antreneze nu numai un numr prea mic de celule cu efect negativ asupra vitezei de fermentare, necesitnd un adaus de drojdii active sub form de must n fermentatie. Un alt dezavantaj l constituie susceptibilitatea la tulburrile biologice ale berii obinute, fiindc berea fermentat cu acest tip de drojdie este mai bogat n substane nutritive (zaharuri i aminoacizi).

Drojdiile pulverulente au nsuiri constante cu cele floculante. Aceste drojdii produc berii cu antrenare mare o limpiditate nceat cu efecte negative asupra aromei berii, ce poate duce la o tent nedorit.

n practica procesrii berii se prefer drojdii cu o capacitate medie de floculare. Capacitatea de floculare poate fi controlat genetic, fiind o caracteristic a rasei de drojdie, factorii de mediu avnd un rol important n fenomenul de floculare.

Compoziia i indicii fizico-chimici ai mediului influeneaz procesul de floculare. Astfel, zaharurile pot mpiedica sau interzice flocularea. Tulpiniile de drojdii se disperseaz cnd sunt introduse n soluii de zahr (soluii formate din glucoz i maltoz). Mediul format din glucoz i maltoz poate atenua gradul de floculare cu 38%, n mediu format numai din glucoz atenuarea floculrii poate ajunge pn la 48%.

Substanele proteice favorizeaz flocularea substanelor din grupa gumelor, ce au molecule complexe, provenite din orzul cu ase rnduri de boabe favorizeaz flocularea drojdiei.

De asemenea, mustul de bere provenit din amestecuri de mal i cereale nemalificate, favorizeaz o comportare pulverulenta a acestora. Ionii bivaleni, adic ionii de calciu i magneziu au rol esenial n apariia floculrii cu efect antagonic cu cel al ionului de sodiu. Srurile i n special fosfaii prezeni n must stimuleaz flocularea.

Legturile de hidrogen formate ntre celulele de drojdii influeneaz gradul de floculare. Aceste legturi sunt sensibile la variaii de pH, la produsele cu afinitate mare pentru calciu.

Prin tratarea drojdiilor floculante cu ap distilat, aceasta poate reflocula prin aducerea de cationi bi i polivaleni, n special ioni de calciu.

Cunoscnd structura, compoziia i funciile peretelui celular al drojdiilor ne permitem reformularea floculaiei. Apariia sau dispariia floculrii este corelat cu dinamica fraciunii mononice din peretele celulei.

Flocularea este un fenomen ciclic, fazele de floculare i defloculare alternnd n fermentaii succesive; durata fazelor va depinde de sinteza i degradarea manonilor din peretele celular i de raportul proteinelor: manomeri din peretele celular.

De asemenea, biosinteza i biodegradarea proteinelor i a hidrailor de carbon din peretele celular sunt contactate genetic, iar efectele factorilor de mediu se manifest indirect prin efectul pe care-l au asupra metabolismului celulei.

Uneori drojdia de bere poate pierde caracterul floculant primind caracterul pulverulent. Ea i pierde capacitatea de aglutinare, lucru ce se accentueaz prin creterea numrului de rensmnri a drojdiei n mustul proaspt. Deci, printr-o selecie natural a drojdiei n timpul refolosirii acestora de mai multe ori din aceleai straturi poate duce la mbogirea drojdiilor slab floculante folosite ca drojdii de nsmnare. Fenomenul invers de transformare a drojdiilor pulverulente n drojdii floculante se ntampl rar.

Clasificarea drojdiei de bere

Drojdiile dup Loddee i Krege von-Rij se mpart n 39 de genuri i 349 specii, bazndu-se pe criteriile morfologice, fiziologice, culturale i sexuale.

Pentru obinerea berii, drojdiile folosite sub form de culturi aparin familiei Endomycataceae, subfamiliei Saccharomycoidae i genului Saccharomyces. La fabricarea berii, speciile de drojdii folosite aparin genului Saccharomyces cerevisiae Hausen i Saccharomyces carlsbergensis Hausen. Pornindu-se de la aceste dou specii s-a obinut o serie de rase, care sub form de culturi pure bine caracterizate, se folosesc n procesarea diferitelor tipuri de bere i de sortimente de bere.

Orice alt drojdie ce nu face parte din culturile pure este caracterizata ca drojdie salbatic i st la baza modificrilor defavorabile survenite n bere.

Se disting:

drojdii de fermentare superioar sau drojdii de suprafa (Saccharomyces cerevisiae)

drojdii de fermentaie inferioar sau drojdii interioare (Saccharomyces carlsbergensis).

Clasificarea i caracterizarea drojdiilor iau n considerare nsuirile morfologice, biochimice i fiziologice ale acestora.

nsuirile fiziologice se refer la capacitatea de fermentare a anumitor zaharuri, pe medii sintetice cu un singur zahr ca surs de carbon, asimilarea anumitor zaharuri (dezvoltarea drojdiei pe un mediu sintetic ce conine o singur sursa de carbon), asimilarea enzimatica -glucozidazica, producerea de alcooli, alcool superior, compui volatili cu sulf sau a altor produse secundare volatile de fermentaie.

nsuirile morfologice se refer la forma i mrimea celulei cultivat pe un mediu lichid, forma unei colonii dezvoltate pe un mediu stabil, selectiv, forma sporilor.

nsuirile biochimice se refer la sinteza diferitelor componente (alcool etilic, aldehide, glicerol, etc.) n urma fermentrii.Generaliti privind fermentaia primar

Principala modificare ce are loc n timpul fermentaiei primare este transformarea zahrului fermentescibil (glucoz, maltoz) n alcool etilic i CO2. Aceast transformare are loc ca urmare a activitii anaerobe a drojdiei de bere. Condiiile de baz puse culturilor folosite la nsmnare sunt:

puritatea biologic, respectiv lipsa infeciilor;

puterea corespunztoare de fermentare a drojdiilor;

coninutul redus de celule moarte;

prezena n cultur a celulelor viguroase;

flocularea la sfritul procesului de fermentare primar.

Conducerea procesului de fermentare primar

Fermentaia primar se caracterizeaz prin 3 faze:

1. prima faz (la 15-20 ore dup nsmnare) se caracterizeaz prin apariia de dioxid de carbon la marginea vasului, dup care toat suprafaa lichidului se acoper cu o spum alb. La finele acestei faze, n spum apar mici cantiti de albuminoide i rini de hamei care precipit. De asemenea drojdiile se nmulesc intens, iar extractul scade cu 0,1-0,2%/zi.

2. a doua faz este nsoit de o degajare intens de dioxid de carbon, care formeaz o spum groas cu o form frumoas a crestelor care se aseamn cu o conopid, purtnd numele de faza crestelor joase, ea dureaz 2-3 zile, iar extractul scade cu 0,5-1%/zi.

3. a treia faz se numete faza crestelor nalte ce se caracterizeaz printr-o fermentare intens ce produce o accentuat ndeprtare a rinilor de hamei, crestele se coloreaz n brun, iar la finele fazei, toat suprafaa spumei capt o culoare brun. Faza dureaz 3-4 zile, iar extractul scade cu 1-1,5%/zi.

Se cunosc 2 grupe mari de bere:

a. berea de fermentaie superioar care este fermentat de Saccharomyces cerevisiae, care au temperatura optim de 10-20C i care se menine la suprafa n timpul fermentaiei. Cele mai tipice sunt berile englezesti.

b. berea de fermentaie inferioar care este fermentat de Saccharomyces carlsbergensis, aceste drojdii fermenteaz la 8,10C, fiind drojdii floculante. Berile sun tipice Europei Vestice.

Mustul se rcete pn la 5-6C, se introduce n linul de fermentare pn la o treime din vasul acestuia (restul se umple dup nsmnare), dup care se nsmneaz cu drojdie.

Pregtirea drojdiei de nsmnare se face astfel: introducem laptele de drojdie (care l-am obinut din recoltarea drojdiei de la fermentarea precedent) n must la temperatura de 12C n raport de 12-15 l must la 1 l drojdie lichid. Se omogenizeaz, se las n repaus pn la apariia i degajarea primelor bule de dioxid de carbon, dup care se nsmneaz vasul de fermentare primar.

Doza de nsmnare folosit este de 0,5 l drojdie lichid la un hl must. Prin folosirea unor cantiti mai mari de drojdii de nsmnare se accelereaz procesul de fermentare, mpiedicnd astfel dezvoltarea altor microorganisme strine care ar putea duna calitii berii. Dar poate avea o influen negativ asupra berii imprimndu-i un gust specific de drojdie.

Cel mai indicat este introducerea drojdiilor de nsmnare n conducta de intrare a mustului n linul de fermentare n vederea realizrii unei bunei omogenizri a mustului cu drojdia.

n vederea accelerrii fermentrii putem folosi fermentarea prealabil. Deci, mustul este trecut ntr-un vas de cupajare unde l vom nsmna cu drojdie n proporie de 0,35-0,40 l/hl must. Apoi, dup 24 ore de fermentare la 8C, pe suprafaa mustului va apare un strat de spum alb cu bule pline de gaz. n acest moment mustul este trecut la nsmnarea linului de fermentare primar.

Avantajul folosirii acestui procedeu este acela c fermentaia pornete mai repede producndu-se o cretere a puritii microbiologice de fermentare. La depunere se ndeprteaz suspensiile din bere, dar i drojdiile moarte. Fermentaia primar va dura 12-24 ore.

Fermentarea este influenat de urmtorii factori:

concentraia mustului;

compoziia mustului;

temperatur;

cantitatea de drojdie folosit;

rasa de drojdie folosit.

Cu ct extractul mustului este mai mare cu att durata de fermentaie este mai mare i invers. Pe durata fermentaiei, la temperatura de 6-8C (ea nu trebuie s depeasc 10C), se degaj o cantitate de cldur ce produce ridicarea temperaturii, de aceea mustul trebuie s fie rcit.

Coborrea extractului este n strns legtur cu valoarea temperaturii. O temperatur ridicat permite scderea temperaturii rapide a extractului cu implicaii asupra duratei de fermentare i invers.

Se pot folosi la nsmnare dou rase de drojdii: floculante i pulverulente, care au avantaje dac urmrim un grad de fermentare ridicat i cnd drojdiile floculeaz nu permite acest lucru. Drojdiile pulverulente se nsmneaz n proporie de 10-15% fa de cantitatea total. Se obine o bere cu un gust plin i cu o spum dens.

La finele fermentaiei primare, suprafaa berii tinere este acoperit cu un strat de spum uniform de 1 cm grosime.

n vederea desfurrii normale a procesului de fermentare secundar este nevoie ca n berea tnr s existe cca 1,5% zahr fermentescibil. nainte de trecerea berii la fermentarea secundar aceasta se rcete la 2,4-4C i ndeprtm stratul de la suprafa care este format din rini de hamei ce au influen negativ asupra gustului berii. ndeprtarea stratului se face cu ajutorul unor site metalice. Apoi berea se trece n vase la fermentarea secundar.

Transvazarea se face prin cdere sau cu ajutorul pompelor centrifuge sau cu piston. n prealabil conductele sau furtunele sunt splate i dezinfectate. Cnd drojdia e tras n totalitate se nchid robineii, restul de bere se trage n vase separate de unde se trimit ntr-un vas de fermentare, dup care recoltm drojdia.

Drojdia pentru fabricile de bere

Aparin a dou specii din genul Saccharomyces cerevisiae:

- tulpini de drojdie de fermentare superioar, folosite la fermentarea berilor de fermentaie superioar ce dau beri speciale. La noi, berile obinute din gru sunt fermentate mixt. Acestea se fermenteaz la temperaturi mai ridicate de 15-20C, deoarece vom fermenta o treime din rafinoz. Drojdiile acestea, prin nmulire rmn asociate n agregat cu un numr mare de celule ce sunt ridicate de dioxidul de carbon n spum, fiind ntlnite i la suprafaa mustului fermentat. Au un coeficient de fermentaie ridicat i o capacitate mare de nmulire. Formeaz alcooli superiori, esteri, imprimnd berii o particularitate deosebit.

- tulpini de drojdie inferioar, dintre acestea se folosesc cel mai mult Saccharomyces carlsbergensis. Sunt tulpini ce se corecteaz prin posibilitatea fermentrii la temperaturi sczute de 5-10C. Dup nmulire, drojdia fiic se desparte de drojdia mam formnd agregate. Agregatele sunt formate dintr-un numr mai mic de drojdii superioare, iar la sfritul fermentaiei acestea se depun compact sau mai puin compact. Pot fermenta rafinoza n totalitate, se caracterizeaz printr-un coeficient de respiraie mai redus, cu o capacitate de nmulire mai redus.

n fabricile de bere se ine cont de urmtoarele: de capacitatea de floculare care are posibilitatea de a se asocia nveliului n flacoane i de a se separa din mediul pe care l-a fermentat. Dup uurina de a se separa, distingem urmtoarele tulpini de drojdii:

drojdii floculante;

pulverulente.

La fabricarea berii se folosesc drojdii floculante, dar nu foarte floculante fiindc