Fermentace hroznové šťávy – mikrobiologická přeměna cukrů (glukózy a fruktózy) na ethylalkohol, prováděná vinnými kvasinkami.
To je hlavní proces při výrobě vína. Všechny ostatní jsou pomocné. Postupem kvašení získáme takové víno.
Při výrobě suchých vín musí cukr zcela zkvasit.
Při výrobě polosladké a polosuché – částečně.
Situace se trochu komplikuje ve výrobě alkoholizovaných (s přídavkem alkoholu) a dezertních (speciální technologie) vín. Zde je nemožné dosáhnout vysokého alkoholu (14-17%) přirozeným kvašením. Při 17% alkoholu se mladina samokonzervuje a kvasnice odumírají. Kromě toho by víno mělo obsahovat 14-17% cukru. Proto se provádí fermentace, dokud v mladině nezůstane požadovaný cukr, a poté se přidá alkohol, čímž se jeho obsah ve vinném materiálu dostane na požadovanou úroveň. To znamená, že fermentace je přerušena alkoholizací. Podle správné technologie pro fortifikovaná vína by měl být přírodní alkohol alespoň 3 % ze 14 %.
Při výrobě vína se vyskytuje další typ fermentace. Tento bakteriální jablečno-mléčná fermentace . Produkují ho bakterie mléčného kvašení, tytéž, které způsobují kyselost mléka. Rozkládají kyselinu jablečnou na kyselinu mléčnou a oxid uhličitý a zároveň „chytají“ další organické sloučeniny. Pokud k takovému procesu dojde spontánně a není vinařem plánován, pak může dojít k poškození vinného materiálu. Existují preparáty z kulturních kmenů bakterií mléčného kvašení. Používají se ke zlepšení chuti vysoce kyselých vín. K zahájení takové biologické redukce kyselin je ale potřeba sladinu nejprve částečně deoxidovat křídou, poté přidat toto léčivo, zvýšit teplotu na +20 C a proces včas zastavit sulfitací. Doma je to všechno špatně přijatelné a irelevantní.
Pro zpracování mladiny s vysokým obsahem kyselin jsou vhodnější speciální kvasinky redukující kyseliny zvané acidodevoratus, což v latině znamená „pohlcovače kyselin“. Při běžném alkoholovém kvašení přeměňují jako vedlejší produkt kyselinu jablečnou na alkohol a oxid uhličitý. Proto se tomuto typu fermentace říká jablečný etanol . Vyrábí se z něj suchá vína ze surovin s přebytkem kyselin.
Několik důležitých informací o alkoholovém kvašení.
Při teplotách pod +10 C se fermentace zastaví.
Při teplotách od +10 C do +27 C se rychlost kvašení zvyšuje přímo úměrně, to znamená, že čím je tepleji, tím rychleji.
Z 1 gramu cukru během kvašení vzniká:
— ethylalkohol 0,6 ml. nebo 0,51 g
– oxid uhličitý 247 cm krychlový nebo 0,49 g.
— teplo rozptýlené do atmosféry 0,14 kcal
Cukry jsou aktivně absorbovány kvasinkami, přičemž obsah cukru v mladině se pohybuje od 3 % do 20 %.
Jakmile koncentrace alkoholu v mladině dosáhne 18 %, všechny vinné kvasinky odumírají. Existují některé druhy kultivovaných kvasinek, které hynou i při obsahu alkoholu 14 %. Ty se používají k výrobě vín se zbytkovým cukrem.
Oxid uhličitý uvolňovaný buňkami kvasinek v mladině zpomaluje jejich práci. Plynová bublina, i když je své velikosti malá, se „přilepí“ na stěnu buňky kvasinek a zabrání toku živin k ní. Tato situace pokračuje, dokud buňka „nafoukne“ stejnou bublinu na určitou velikost. Poté bublina vyplave nahoru a vynese s sebou buňku kvasinek vzhůru na povrch kvasné kapaliny. Tam to praskne a buňka klesne na dno fermentační nádrže. Tento proces se běžně nazývá “vaření” a je považováno za ztrátu času v procesu.
Druhy kvasnic.
Fermentaci lze provádět pomocí divokých kvasinek, které žijí přirozeně na keři vinné révy, nebo pomocí kultivovaných kvasinek, vyšlechtěných a vybraných lidmi v laboratoři.
Výběr kvasnic závisí na vůli vinaře.
Divoké kvasinky a jejich spontánní fermentace – živí se bobulemi vinné révy a keři vinné révy. Při zpracování hroznů na víno se do moštu dostává i další mikroflóra. V průměru čerstvě vylisovaná hroznová šťáva obsahuje plísňové houby v podílu 75 až 90 %, různé druhy vinných kvasinek 10-20 %. Některé mikroorganismy odumírají v mladině již v první fázi kvůli vysoké kyselosti šťávy a obsahu cukru. Některé se snaží konkurovat vinným kvasinkám a začnou se množit, ale brzy také zemřou, protože zásoby rozpuštěného kyslíku v mladině dojdou. V této době vinné kvasinky dosahují vysoké koncentrace (asi 2 miliony buněk na kubický cm moštu) a přecházejí na anaerobní, bezkyslíkatý typ zpracování cukru. A tak mají k dispozici celý objem mladiny.
Dále si začnou konkurovat různé druhy alkoholických vinných kvasinek. Hlavním limitujícím ukazatelem je množství alkoholu v mladině.
Zatímco je malý, největší počet se vyvíjí v červené šťávě Hanseniaspora apiculata (apiculata nebo acuminate), ve šťávě z bílých hroznů – Torulopsis bacillaris.
Po nahromadění asi 4% alkoholu oba druhy odumírají. Z „mrtvých těl“ odumřelých kvasinek začnou do mladiny proudit dusíkaté látky. Poté je možné aktivně množit kvasinky rodu Saccharomyces, zejména druh ellipsoideus, v ruštině – elipsoidní kvasinky. Provádějí jak hlavní kvašení, tak sekundární kvašení. Poslední, co je zajímavé, nastává opět poté, co se v mladině objevily dusíkaté látky z odumřelých buněk druhů.
Když se nahromadí 16% alkoholu, elipsoidní kvasinky odumírají. Finální fermentaci provádějí kvasinky oviformis odolné vůči alkoholu (ve tvaru vejce). Vypadnou ale i při 18% alkoholu. Nyní je vinný materiál prakticky sterilní. Zkazit to může pouze kyslík ve vzduchu.
Fermentací divokými kvasinkami lze získat vysoce kvalitní vína s obrovskou škálou chutí a vůní. Koneckonců, na jejich tvorbě se podílí několik druhů kvasinek, které se navzájem nahrazují. Existuje však značné riziko získání nízkoalkoholického nebo nízkoalkoholického vína, pokud se v určité fázi přeruší přenos kvasinkových hub.
Kultivované kvasinky a fermentace čisté kultury — kulturní kvasinky se získávají jako potomci jedné kvasinkové progenitorové buňky v podmínkách mikrobiologického průmyslu. Proto je mladina osazena pouze jedním druhem kvasinek s naprosto identickými vlastnostmi. Neměly by v něm být žádné jiné mikroorganismy. V tomto případě můžeme vybrat právě ty kvasinky, které nám poskytnou produkt požadovaných vlastností, např. sherry kvasinky, šampaňské kvasnice, kvasinky pro červená vína, siřičitanové rasy, rasy s vysokou výtěžností alkoholu, žáruvzdorné , mrazuvzdorné, odolné vůči kyselinám atd. Konkurence mezi mikroflórou bude vyloučena a produkt bude s největší pravděpodobností přesně to, s čím vinař počítal.
Sladina musí být před zahájením fermentace na čistých kulturách zbavena divoké mikroflóry. Bobule můžete nejprve umýt v teplé vodě o teplotě +35 C nebo je podržet nad horkou párou. Tento režim zničí spoustu mikroorganismů na slupce bobulí. Po vypuštění vody surovinu zchladíme na +10 C, běžným způsobem rozdrtíme a získáme mladinu, poté provedeme čiření. Je zbytečné kolonizovat již zkvašenou mladinu kulturními kvasinkami. Divoké kvasinky žijí v přírodě, neustále se otužují v boji o existenci a nebude pro ně těžké poradit si s vyšlechtěnými sisy. Ze stejného důvodu, aby kulturní kvasinky získaly náskok v boji o zvládnutí mladiny, je lepší je představit ve formě množení kvasinek. Dělají to takto: vezměte asi 0,5 litru hroznové šťávy ihned po vylisování. Zahřejeme na teplotu 80 C, nalijeme do sterilizované skleněné litrové nádoby, ochladíme pod sterilním víčkem na + 25 C a přidáme sušené droždí. Promícháme čistou lžící, opět přikryjeme pokličkou (bez uzávěru). Dále by v distribuční nádrži (tak se naše sklenice nyní nazývá) mělo dojít k intenzivní fermentaci. Optimální teplota pro něj je +23 C. Jakmile začne klesat, má se za to, že počet buněk kvasinek dosáhl svého maximálního vrcholu a je čas je umístit do sladiny k tomu připravené.
Je třeba poznamenat, že po četných experimentech dospěl moderní vinařský průmysl k závěru, že použití čistých kultur kvasinek může být omezeno, pokud mají suroviny nějaké nevýhody nebo není možné udržet správné teplotní podmínky během procesu fermentace. .
Rychlost fermentace.
Nejlepší kvašení je pomalé kvašení. Při vysokých teplotách kvasinky tak aktivně zpracovávají cukry hroznového moštu, že kypící bubliny vznikajícího oxidu uhličitého unášejí do atmosféry aromatické, ochucovací látky a dokonce i alkoholové páry. Víno je ploché, s nevyjádřenými chuťovými vlastnostmi a ztrácí na stupni.
Optimální teplota kvasné mladiny:
— jemné a speciální bílé, šampaňské — 14-18 C;
— červená, růžová, obyčejná bílá — 18-22 C;
Také v tomto rozmezí se lépe odděluje vinný kámen od mladiny, což zlepšuje chuť vína a výhody nápoje.
Například suché bílé fermenty:
při t +10 C – 20 dní,
při t +15 C – 10 dní,
při t +20 C – 5 dnů
Při teplotách od +25 do +30 dochází k příliš intenzivnímu kvašení. Kvasinky se rychle množí a rychle hynou, do vinného materiálu se neustále dostávají dusíkaté látky, které vznikají při rozkladu odumřelých buněk a tím se zvyšuje riziko zákalu, onemocnění a přeoxidování.
Při teplotách nad +30 C kvasinky odumírají, v mladině zůstává cukr (nekvalitní). V takovém živném médiu se okamžitě začnou množit cizí bakterie a produkt se kazí.
Fermentační fáze.
Celá doba fermentace je konvenčně rozdělena do tří fází:
kvašení, prudké kvašení, tiché kvašení.
Kvašení — počáteční období, kdy se kvasinky přizpůsobují podmínkám ve fermentační nádrži a začínají se rozmnožovat;
násilné kvašení – období, kdy se kvasinky přemnožily, obsadily celý objem mladiny a přešly na anaerobní způsob výživy s uvolňováním alkoholu a dalších látek do okolní tekutiny, jejich počty rostou;
Tichá fermentace – hlavní cukr se přeměňuje na alkohol, snižuje se počet buněk kvasinek.
Tento diagram ukazuje metoda stacionární fermentace. Zde je důležité, aby nádoba byla naplněna kvasící mladinou maximálně do 2/3 objemu. Jinak s pěnou ve střední fázi dojde k vyhození obsahu. To vede k iracionálnímu používání fermentačních nádrží a nestabilitě procesů uvnitř nich.
Fermentace probíhá stabilněji, když metoda doplňování fermentace. Pravda, tuto technologii lze použít pouze pro výrobu suchých vín. Jde to takto:
1. nejprve se nádoba naplní 30 % celkového objemu sladinou a celá se přidá kvasnicová směs; Po 2 dnech přejde fermentace do intenzivní fáze a mladina se zahřeje.
2. třetí den se přidá dalších 30 % připravené čerstvé mladiny;
3. Po dalších 4 dnech se do nádoby nalije dalších 30 % čerstvé mladiny.
Fermentační nádrž je tak naplněna téměř po vrch a samotný proces fermentace probíhá bez prudkých špiček a trhání v množství kvasinek a jejich metabolických produktů. A to je dobré pro kvalitu budoucího vína.
Fermentace „přes čtyři“ je superkvatr.
Navrhl francouzský vinař Semichon.
Hlavním rysem je, že do mladiny nebo dužiny se před začátkem kvašení přidává alkohol v množství 5 objemových procent. Toto množství alkoholu stačí k odumření veškeré nežádoucí mikroflóry v mladině. Kvasinky Saccharomyces potřebné pro fermentaci vůbec netrpí, ale pokračují ve své práci na „vyčištěném poli“. Ale přidávání alkoholu do mladiny je zákonem ve většině zemí produkujících víno zakázáno. Vinaři obcházejí a modifikují metodu supercarte: nejprve metodou supercarte získají suchý vinný materiál s obsahem alkoholu asi 10%, poté jej přidají do objemu moštu v poměru požadovaném pro tuto metodu.Fermentace na buničině.
Používá se při výrobě červených vín a některých fortifikovaných bílých, vysoce extraktivních (bohatých) vín. Zde je při kvašení úkolem získat nejen alkohol, ale také odstranit barviva, aromatické třísloviny a další látky ze slupek a semen.
Fermentace buničiny je vždy obtížná. Koneckonců je to heterogenní, tvrdá a viskózní hmota. Kromě toho, aby se ze slupky a semen uvolnily potřebné látky, je nutná teplota ne nižší než +28, nejlépe +30 °C. Ale při +36 °C kvasinky ztrácejí aktivitu a při +39 °C umírají .
To znamená, že pro fermentaci na dužině zůstává úzký teplotní rozsah
od +28 do +32 C.
Fermentace na dužině s plovoucím uzávěrem. Provádí se v kádích nebo otevřených nádobách. Sladina se sulfatuje rychlostí 100 mg/1 kg. Naplňte jím nádobu do 4/5 objemu, přidejte kváskovou směs. Míchat.
Po nějaké době začíná intenzivní fermentace. Uvolněný oxid uhličitý s sebou vynáší všechny částice (vločky dužiny, slupky, kousky hřebínků a stonků) na povrch a udržuje je tam nad vodou. Dužnina je stratifikována na kapalinu a „čepici“ pevné frakce, plovoucí na hladině a nejčastěji vyčnívající nad ní. V průběhu několika hodin je horní strana „čepice“ osídlena octovými bakteriemi, ovocnými muškami a oxidována vzduchem. To znamená, že nastává počáteční fáze kažení vína – kyselost octovou. Aby se tomuto jevu zabránilo a zlepšila se extrakce barviv, je nutné obsah nádoby 5-5x denně po dobu 8 dnů promíchat.
Jakmile mladina získá sytou barvu, scedí se, dužnina se vylisuje a obě tekutiny se spojí a udrží až do konce kvašení. Touto metodou vznikají nejkrásněji barevná a bohatě ochucená vína.
Fermentace na dužině s ponořeným uzávěrem — aby se snížil počet míchání při použití metody „plovoucí hlavy“, přišli se zjednodušenou metodou „ponořené hlavy“. „Čepice“ se pomocí roštu zapustí do hloubky cca 30 cm. Počet míchání s ponořeným uzávěrem může být menší, ale barva vína bude odpovídajícím způsobem horší.
Oba typy fermentaci na dužině lze provádět i v uzavřených nádobách. V tomto případě se nad uzávěrem vytvoří vrstva oxidu uhličitého, která do určité míry odolává zakysání kyselinou octovou a zjednodušuje proces.