Pokazywanie postów oznaczonych etykietą badania - pożywki. Pokaż wszystkie posty
Pokazywanie postów oznaczonych etykietą badania - pożywki. Pokaż wszystkie posty

środa, 5 sierpnia 2009

Wpływ podłoża na parametry zaczynu drożdżowego

Arkadiusz Szałata

Abstrakt: Do produkcji zaczynu drożdżowego użyto różnych popularnych podłoży. Obserwowano zmiany ich masy oraz wpływ gotowych zaczynów na nastawy winiarskie. Podłoże z owoców czarnego bzu zapewniło najszybszy rozwój drożdży, a także najszybsze odfermentowanie nastawu. Najgorszymi cechami wykazywało się podłoże pozbawione pożywek.

Wstęp

Warunkiem szybkiego i sprawnego odfermentowania nastawu jest odpowiednio duża liczba komórek drożdżowych będących w jak najlepszej kondycji fizjologicznej. Gdy ich populacja jest niewielka lub gdy komórki są osłabione proces fermentacji zachodzi powoli co w najlepszym wypadku powoduje opóźnienie terminu otrzymania gotowego wina a w najgorszym zakażenie i utratę całej partii surowca. Nowoczesne technologie winiarskie zmniejszają to ryzyko do minimum przez zastosowanie suszonych drożdży aktywnych, których większość w jednym gramie zawiera od 10 do 30 miliardów żywych komórek drożdży.

Można więc stosunkowo łatwo zaszczepić nastaw w taki sposób, że liczba drożdży przewyższy wielokrotnie liczbę niepożądanych mikroorganizmów obecnych w nastawie co przyczyni się do zahamowania rozwoju tych drugich. Dodatkowo, stosowanie się do zasad dobrej praktyki winiarskiej jak np. siarkowanie owoców, znacznie zmniejsza liczbę szkodliwych drobnoustrojów w nastawie, a tym samym ryzyko popsucia się wina.

Niestety, pomimo licznych zalet, drożdże aktywne nie są szczególnie popularne wśród domowych winiarzy. Być może ma to związek z przyzwyczajeniami lub nie- co mniejszą ich dostępnością. Również siarkowanie, stosowane w krajach winiarskich od wieków,nie jest popularne w naszym kraju. Jest to zapewne spowodowane niewłaściwymi technologiami stosowanymi do wyrobu win w ostatnich kilkudziesięciu latach.

Celem badań było określenie możliwie najlepszego podłoża do produkcji zaczynu drożdżowego (tzw. Matki drożdżowej); obserwowano więc tempo rozwoju zaczynu oraz jego późniejszy wpływ na nastaw.

Szybkość otrzymania gotowej matki drożdżowej jest szczególnie ważna w sytuacjach gdy niespodziewanie pojawiają się owoce przeznaczone do przerobu; czym szybciej surowiec zostanie zaszczepiony dojrzałym zaczynem tym mniejsze prawdopodobieństwo rozwoju chorób. Niestety, w takich sytuacjach aby szybciej otrzymać gotowy zaczyn podgrzewa się go do górnych wartości optimum temperaturowego drożdży. Istotnie, skraca to czas do uzyskania gotowej matki drożdżowej jednak w późniejszym okresie może się przyczyniać do zatrzymania fermentacji, ponieważ rozwijające się drożdże są szczególnie wrażliwe na wewnątrzkomórkowe stężenie etanolu, które początkowo wzrasta wraz ze wzrostem temperatury (pośrednio, po przez wzrost tempa fermentacji).

Metody i materiały

Do badań wykorzystano drożdże winiarskie rasy Riesling wyprodukowane przez Lexim-Partner, gdzie komórki znajdują się na su- szu owocowym. W każdej próbce znajdowała się woda wodociągowa, przegotowana; sacharoza w ilości 40g/L oraz zalecana przez producenta ilość suszu (7g/250ml). Tempo fermentacji określano poprzez kontrolę masy nastawów. Próbki przechowywano w temperaturze 25˚C

Modyfikacje próbek:
1. Brak (skład podstawowy),
2. Fermaid K w ilości 2g/L, prod. An-Ka,
3. Owoce czarnego bzu, zebrane w październiku w rejonie południowego Krakowa, zmiażdżone i zagotowane (w tym przypadku wodę całkowicie zastąpiono miazgą owocową),
4. DAF (fosforan di-amonu) 2g/L, prod. POCH,
5. Termolizat 20g/L z drożdży piekarskich,
6. Ekstrakt drożdżowy 2g/L, prod. Fluka.

Wyniki i dyskusja

Od samego początku doświadczenia największą szybkość fermentacji wykazywał zaczyn na bazie miazgi z czarnego bzu. Gdy po około 84 godzinach cały cukier zawarty w tej próbce został odfermentowany do końca w innych stężenie cukru spadło co najwyżej do polowy początkowej wartości. Ilość wydzielanego CO2 była na stałym poziomie podczas gdy w innych próbkach ulęgała okresowym zmianom. O połowę niższym tempem rozwoju charakteryzował się zaczyn z dodatkiem ekstraktu drożdżowego, również i jego krzywa ilości wydzielanego CO2 charakteryzuje się równomiernym wzrostem. Zaczyny z dodatkiem Fermaidu K oraz DAF-u początkowo rozwijały się powoli, jednak pod koniec doświadczenia osiągnęły poziom próbki z ekstraktem drożdżowym. Najwolniejszym wzrostem wykazały się próbka kontrolna oraz z dodatkiem termolizatu. Tempo wydzielania CO2 w zaczynach ilustruje wykres nr 1.



W kolejnych powtórzeniach zaczyny przed odfermentowaniem całej ilości cukru dodawano do nastawów winiarskich, zawierających w 1L: 350g sacharozy, 17,5g ryżu, 0,5g DAF-u, 0,5g siarczanu amonu oraz 0,5g Activitu. Próbki przechowywano w temperaturze 25˚C.
Również w tym przypadku największe tempo fermentacji wykazywał nastaw, do którego dodano zaczyn przygotowany na bazie miazgi z czarnego bzu. Po upływie około 7 dni cukier w nastawie został całkowicie odfermentowany.

Wskazuje to na dużą liczbę komórek drożdżowych wprowadzonych wraz z zaczynem. Na szybkość fermentacji mogły mieć również wpływ aminokwasy które nie zostały wykorzystane przez drożdże w czasie namnażania się w zaczynie, wymaga to sprawdzenia w dalszych badaniach.
Nastawy zaszczepione pozostałymi zaczynami fermentowały z o połowę mniejszą szybkością, przy czym próbki z termolizatem, ekstraktem drożdżowym oraz DAFem charakteryzowały się nieco niższą szybkością od próbek bez pożywek oraz z dodatkiem Fermaidu K, które fermentowały najwolniej. Tempo wydzielania CO2 w nastawach ilustruje wykres nr 2.



Podsumowanie

Wykorzystując owoce czarnego bzu można znacznie przyspieszyć proces otrzymywania matki drożdżowej do zaszczepiania win czerwonych. Do win białych można przygotowywać zaczyny z dodatkiem ekstraktu drożdżowego lub Fermaidu K. Rodzaj podłoża wykorzystanego do produkcji matki drożdżowej wpływał na tempo fermentacji gotowego nastawu. Zaczyn bez pożywek charakteryzował się powolnym rozwojem.

Literatura

1. Cieślak J.: Domowy wyrób win. Warszawa: Oficyna Wydawnicza
Watra, 2002
2. Wzorek W., Pogorzelski E., 1998. Technologia winiarstwa owocowego i gronowego. Sigma NOT. Warszawa


Pierwotnie opublikowano w kwartalniku Winiarz Polski nr 1/2007

Wpływ modyfikacji nastawu na tempo fermentacji drożdży winiarskich An.Ka B

Arkadiusz Szałata

Streszczenie: Badano tempo fermentacji drożdży An.Ka B pod wpływem różnych modyfikacji składu nastawów. Próby były napowietrzane, wzbogacane pożywkami mineralnymi lub organicznymi. Tempo fermentacji oznaczano na podstawie zmiany gęstości nastawów. Zaobserwowano, że dodatek wywaru z drożdży piekarskich wybitnie zwiększa tempo fermentacji, podobnie dodatek saletrzaku dolomitowego. Napowietrzanie nastawu nie zapewniło populacji drożdży wystarczającej do prawidłowej fermentacji. W większym przedziale czasu dodatek fosforanu di-amonu w ilości 0,5g/L okazał się efektywniejszy od dawki 1g/L.

Słowa kluczowe: Saccharomyces cerevisiae, drożdże, pożywki, termolizat.

Wstęp

Skład nastawów winiarskich wywiera istotny wpływ na kondycje drożdży a co za tym idzie tempo fermentacji. Po wprowadzeniu inoculum ilość drożdży zwiększa się nawet pięćdziesięciokrotnie przy wykorzystaniu składników budulcowych obecnych w komórkach macierzystych oraz pobranych z otoczenia. W przypadku braku wystarczających ilości związków odżywczych namnażanie się drożdży zostaje przedwcześnie przerwane a występujące komórki charakteryzują się słabą odpornością błony komórkowej na niesprzyjające warunki środowiska. W nastawach zawierających wystarczające ilości składników odżywczych drożdże mogą rozmnażać się do osiągnięcia odpowiedniej liczby komórek a ich błony komórkowe są mniej wrażliwe na wpływy otoczenia np. wysokie ciśnienie osmotyczne lub stężenie alkoholu. Najważniejszym perwiastkiem jest azot, który może być dostarczony w postaci soli lub aminokwasów. Najnowsze badania wskazują na różnego rodzaju frakcje martwych drożdży (m.in. yeast hulls) jako odpowiednio zbilansowane źródło substancji odżywczych dla drożdży. Z powodu braku pożywek tego typu na rynku postanowiono w zastępstwie wykorzystać wywar z drożdży piekarskich. Oprócz tradycyjnej pożywki, jaką jest fosforan di-amonowy w doświadczeniu użyto również saletrzaku dolomitowego z myślą o wykorzystaniu go w dziedzinach bliskich domowemu winiarstwu.

Materiały i metody

W doświadczeniu ze względu na właściwości szybkiej fermentacji oraz słabego pienienia się wykorzystano drożdże An.Ka B należące do gatunku Saccharomyces cerevisiae wyprodukowane przez Lallemand, Inc. Montreal Kanada. Inoculum przygotowano uwadniając drożdże w dziesięciokrotnej ilości wody o temperaturze 40*C przez 15 minut, następnie dodano taką samą ilość nastawu o temperaturze 20*C i pozostawiono na 5 minut. Nastawy zostały zaszczepione w dawce 0,17g/L co odpowiada 2,5-3 mln żywych komórek/ml. Podłoże stanowiła woda wodociągowa pozostawiona do wyparowania chloru, zakwaszona kwasem cytrynowym w dawce 1g/L, wzbogacona dodatkiem rodzynek w ilości 6g/L oraz ryżu 20g/L. Sacharozę dodano uzyskując początkowe stężenie nastawu równe 20 Blg. Wywar (termolizat) otrzymano przez jednokrotne zagotowanie drożdży prasowanych dokładnie wymieszanych z wodą w stosunku 1:1 a następnie szybkie ochłodzenie do temperatury nastawienia.

Zastosowano następujące modyfikacje nastawów:
I. Napowietrzanie przez 2,5 godziny Pompką akwaryjną Typ AP wyprodukowaną przez AquaEl Warszawa
II. DAF (di-amonu fosforan) "CZ" produkcji POCH SA, w ilości 1g/L
III. DAF w ilości 0,5g/L
IV. Saletrzak dolomitowy o zaw. 27 % N, 6 % CaO i 3 % MgO, w dawce 2g/L
V. Wywar z drożdży piekarskich produkcji Lesaffre bio - corporation SA, odpowiadający ilości 5g prasowanych drożdży/L
VI. Wywar z drożdży piekarskich odpowiadający ilości 10g drożdży/L

Fermentacje prowadzono w temperaturze 24*C w nastawach o objętości 5L.

Wyniki i dyskusja

Na wykresie, załączonym na końcu, przedstawiono zmiany gęstości nastawów w trakcie fermentacji. Jak zakładano, najszybszym spadkiem charakteryzowała się próba wzbogacona wywarem z drożdży piekarskich odpowiadającym 10g drożdży/L. Niewiele mniejsze tempo utrzymywał nastaw z o połowę mniejszą dawką wywaru. Podobnie szybko fermentował nastaw z dodatkiem saletrzaku dolomitowego. Interesująco przedstawiają się spadki prób z dodatkiem DAFu; przy dawce 1g/L po początkowym okresie intensywnej fermentacji nastąpiło wyraźne zwolnienie jej tempa w przeciwieństwie do nastawu z DAFem w ilości 0,5g/L który cały czas utrzymywał mniej więcej stałe tempo i po 6 dniach fermentacji wyprzedził próbę z większą ilością DAFu. Nastaw, który był napowietrzany wykazywał pewne oznaki fermentacji m.in. bąbelki dwutlenku węgla, jednakże zawartość cukru utrzymywała się na niezmienionym poziomie. W związku z tym został wzbogacony DAFem w ilości 1g/L oraz saletrzakiem dolomitowym - 2g/L. W kolejnych dniach spadek gęstości był nieco bardziej stromy niż w nastawie # IV.

Wykres zmian gęstości nastawów:



Podsumowanie

1. Największe tempo fermentacji osiągnął nastaw z dodatkiem wywaru z drożdży piekarskich. W kolejnych badaniach należy określić jego wpływ na właściwości smakowo-zapachowe nastawów.
2. W zastosowanych warunkach napowietrzanie nastawu nie było wystarczające dla zapewnienia prawidłowej fermentacji.
3. Dodatek saletrzaku dolomitowego może być wykorzystywany w dziedzinach podobnych winiarstwu dla zapewnienia szybkiego odfermentowania nastawu.
4. W dłuższym przedziale czasu mniejsze dawki DAFu wykazują korzystniejszy wpływ na fermentacje.

Podziękowania

Pragnę serdecznie podziękować formowemu koledze Dzidkowi za bezinteresowne wsparcie surowcowe prezentowanych badań.

Piśmiennictwo

1. W.A.B uescher, C.E. Siler, J.R.Morris, R.T. Threlfall, G.L.Main, and G.C. Cone "High Alcohol Wine Production from Grape Juice Concentrates"
2. E. Munoz, W.M. Ingledew "Effect of Yeast Hulls on Stuck and Sluggish Wine Fermentations: Importance of the Lipid Component"
3. G.P. Casey, C.A. Magnus, W.M. Ingledew "High-Gravity Brewing: Effects of Nutrition on Yeast Composition, Fermentative Ability, and Alcohol Production"


Pierwotnie opublikowano w serwisie wino.org.pl