«Приручення» дріжджів: що варто знати виноробу

Хліб, вино та сир – це невіддільна частина французької культури. Всі ці продукти аграрного виробництва тісно пов’язані між собою й з точки зору мікробіології, адже під час їхнього приготування використовуються аналогічні дріжджі – Saccharomyces cerevisiae.

Якщо йдеться про хліб, то зазвичай більшість з нас навіть не цікавиться, які дріжджі були використані під час його виробництва – селекційні чи закваска, приготована пекарем власноруч. Натомість у сфері виноградарства і виноробства це питання активно обговорюється і спричиняє палкі суперечки. Втім, і селекційні, й аборигенні дріжджі мають спільне минуле: вони виникли приблизно 5000 років до нашої ери під впливом навколишнього середовища.

Інтернаціональна команда під керівництвом дослідників з французького національного сільськогосподарського інституту (INRA) спільно з French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA) порівняли гени 82 дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Результати дослідження, опубліковані в журналі Molecular Biology and Evolution від 8 травня 2018 р., ідентифікували групи дріжджів у вині, флорі, хлібі, сирі, збродженому молоці та дубовому листі. У кожній з цих груп присутні специфічні геномні риси, які свідчать про екологічні спеціалізації. І попри те, що вони, ймовірно, мають однакове генетичне походження,
спеціалізації дріжджів для сиру та вина дуже специфічні. До прикладу, дріжджі, які містяться в сирі, ефективно перетворюють галактозу (від гідролізу лактози молока іншими мікроорганізмами під час виробництва сиру), проте вони неефективні під час зброджування цукрів (глюкози і фруктози) у виноградному суслі. І навпаки, винні дріжджі набагато краще підходять для зброджування виноградного сусла і при цьому набагато повільніше ростуть на галактозі, аніж дріжджі, які живуть у сирі.

Saccharomyces cerevisiae сформували власний геном, адаптований до сиру/середовища збродженого молока. Понад те у ході «приручення» дріжджів для бродіння вина люди емпірично обирали геномні варіації та обмін генами між генетично віддаленими видами. Тому використання селекційних дріжджів можна вважати продовженням роботи, розпочатої кілька тисяч років тому.

До того ж це дослідження тільки-но розпочалося! Наразі відомі лише 10% мікроорганізмів у світі, і дріжджі – частина цього біорізноманіття. На доповнення до Saccharomyces cerevisiae дріжджі не-Saccharomyces відкривають величезний пласт досліджень і застосувань. І це навіть без урахування потенціалу побічних продуктів, де можуть використовуватися селекційні дріжджі та їхні інактивовані форми (інактивовані дріжджі), що дає багато варіантів для застосування у виноробстві.

ПОЛІПШЕННЯ КОЛЬОРУ І ТЕКСТУРИ ЧЕРВОНИХ ВИН ЗА ДОПОМОГОЮ НАТУРАЛЬНОГО ПРОДУКТУ: OPTI-MUM REDTM

Нещодавні дослідження дали змогу розробити детальніші інструменти для характеристики винних дріжджів і їхніх побічних продуктів. Ці знання допомогли Lallemand створити новий дріжджовий автолізат з унікальними властивостями й особливою важливістю для червоного виноробства.

УНІКАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ ДРІЖДЖІВ ТА ЇХНЬОГО АВТОЛІЗАТУ

Це спеціальні дріжджі з високим вмістом маннопротеїнів. Нещодавні дослідження Lallemand спільно з командою INSA в Тулузі вийшли на новий рівень біохімічних і біофізичних характеристик дріжджів. Використовуючи атомно-силову мікроскопію (AFM), вчені ретельно охарактеризували архітектуру клі- тинних стінок та їхні поверхневі властивості (Schiavone et al., 2014 р.).

Серед винних дріжджів була проведена попередня селекція за високою продукцією маннопротеїнів, а згодом результати AFM продемонстрували унікальні властивості Saccharomyces cerevisiae. Ці дріжджі мають специфічні адгезійні характеристики та довші ланцюги маннопротеїнів на поверхні клітини.

Унікальна комбінація для інноваційних результатів. До цих унікальних дріжджів застосували різні умови автолізу та процеси інактивації з термічною або фізико-хімічною обробкою.  Отримані продукти мали різ-
ний вигляд:

– після термічної обробки дріжджі зберегли певну цілісність клітини і понад 60% залишалися нерозчинними

– після фізико-хімічної обробки клітини втратили цілісність, високий рівень розчинності (близько 80%) впливає на автоліз з чудовими виноробними властивостями

Цей новий дріжджовий автолізат – OPTI-MUM REDTM – має виняткові властивості, які утворює безпрецедентна комбінація дуже унікальних дріжджів Saccharomyces cerevisiae та особливого процесу інактивації.

ВНЕСОК В ОРГАНОЛЕПТИКУ ВИНА: КОЛІР, СТРУКТУРУ ТА ТЕКСТУРУ

Наше дослідження продемонструвало роль макромолекул OPTI-MUM REDTM, особливо для стабілізації кольору та зменшення терпкості у червоних винах. Розчинна фракція OPTI-MUM REDTM містить багато полісахаридів та активних компонентів, які легко реагують з поліфенолами, поєднуючись з високомолекулярними маннопротеїнами. Висока стабільність пігменту і менш виражена взаємодія танінів з білками слини, що знижує сприйняття терпкості, пояснюється виникненням стабільних, розчинних комплексів.

ПОКРАЩЕНА СТРУКТУРА ТА ТЕКСТУРА СМАКУ

Ми продемонстрували, що використання OPTI-MUM REDTM впливає на терпкість червоних вин, обсяг смаку та сприйняття структури. Натомість мал. 3 ілюструє вплив OPTI-MUM REDTM на органолептичний профіль вина. Червоні вина багатші та при цьому вони зберігають свіжість. Під час порівняння OPTI-MUM REDTM з дубовими чіпсами вино, виготовлене з OPTI-MUM REDTM, було оцінене як таке, що має інтенсивніший аромат, триваліший смак, якість таніну, баланс та обсяг. При цьому сприйняття гіркоти та кислотності було нижчим.

ВИЩА ІНТЕНСИВНІСТЬ КОЛЬОРУ

Задля оцінювання впливу OPTI- MUM REDTM було проведено багато експериментальних (100 л) і виробничих (500-2000 л) досліджень на різних сортах у різних регіонах. У кожному з них порівнювали стандартну технологію (контроль) з 30 г/Гл OPTI-MUM REDTM, внесеного на початку алкогольного бродіння. У більшості випадків додавання OPTI-MUM REDTM позитивно впливало на вино.

Проведені й порівняльні випробування OPTI-MUM REDTM з виноробними танінами, які зазвичай використовуються з аналогічною метою. Вина, виготовлені при бродінні з OPTI-MUM REDTM, мають темніший колір порівняно з контролем наприкінці бродіння. Ця різниця збереглася аж до розливу в пляшки (Δ E = 2.5), що засвідчує різницю в кольорі, помітну неозброєним оком. Варто зазначити, що порівняно з виноробними танінами вплив на колір дещо вищий.

Дякуємо компанії Lallemad за допомогу у підготовці матеріалу.