Botrítiszes borok készítésének mikrobiológiája Dr. Magyar Ildikó BCE Borászati Tanszék

Átírás

1 Botrítiszes borok készítésének mikrobiológiája Dr. Magyar Ildikó BCE Borászati Tanszék A Tokaji Aszú készitése vá logatá s aszúsodott fürt é p bogyó aszú bogyó szõ lõ feldolgozás tá rolá s híres botrítiszes borok: musttisztitá s Esszencia zú zá s (feltá rá s) Tokaji Aszú Sauternes and Barsac Coteaux du Layon (Loire) erjeszté s száraz ú jbor érlelés,stabilizálás erjedő must újbor extrakció pré selés újraerjeszté s Trockenbeerenauslese Tokaji bor fahordós érlelés Furmint Hárslevelű Muskotály Tokaji Aszú Az aszúkészítést befolyásoló mikrobás folyamatok. Aszúsodás folyamata a tőkén. Aszúbogyó szedése, szállítása, tárolása. Aszúkészítés. Erjesztés. Érlelés. Palackozás. Az aszúsodás mikrobiológiai folyamatai.. A Botrytis cinerea szerepe bogyóhéj enzimes és mechnanikai feltárása kémiai átalakulások a mustban a társult mikroflóra összetételének módosítása.. A társult mikroflóra szerepe Penészgombák (Penicillium, Aspergillus, Mucor sp.) Élesztőgombák (C. pulcherrima, C. stellata) Savképző baktériumok(tejsav- és ecetsavbaktériumok) Borászati mikrobiológia

2 Botrytis cinerea A Botrytis cinerea szerepe. A bogyóhéj enzimes és mechnanikai feltárása A botrítiszes fertőzés folyamata Process of invasion Nemesrothadás : a Botrytis cinerea penészgomba anyagcsere tevékenységének és a szőlő tőkén való töppedésének együttes eredménye (Bene-Magyar, ) Csökken termésmennyiség a bogyó víztartalma glükóz-frukróz arány borkősav, almasav pektin asszimilálható N szőlő fajtajelleg Növekszik cukorkoncentráció ásványi anyagok glicerin glükonsav (e.baktériumok) (ecetsav - e.baktériumok) citromsav, galakturonsav, nyálkasav botrítiszes poliszacharidok (glükán) botrítiszes aromaanyagok lakkáz enzim Borászati mikrobiológia

3 Tokaji esszenciák fontosabb kémiai paraméterei különböző évjáratokban (Mád) Paraméter sűrűség..8 redukáló cukor..g/l 8 8 glükóz g/l fruktóz..g/l 8 G:F arány glicerin..g/l... titrálható sav..g/l..8. illósav..g/l -.. borkősav..g/l.8.. almasav..g/l... glükonsav..g/l...88 citromsav..g/l... tejsav..g/l ph.8.. Az élesztőflóra összetétele az aszúbogyó felületén, tőkéről vett mintákban (Bene, ) Év fajta domináns élesztő egyéb izolált élesztőfajok sejtszáma faja 8 Furmint. Hanseniaspora Rhodotorula sp. guillermondii Furmint. nem azonosított Furmint. Rhodotorula sp. C.pulcherrima, C.apicola Furmint. Candida pulcherrima Hanseniaspora uvarum Hárslevelű.8 Candida stellata C.pulcherrima, C.paludigena, H.uvarum Hárslevelű. nem azonosított Zygosacch. sp., C.cantarelli, C.multigemmis, Kluyv.lactis Furmint. Cryptococcus albidus Cryptococcus macerans, Sporidiobolus pararoseus Muscat. Sporidiobolus pararoseus C.pulcherrima, Arxula terrestris, Cr.macerans Vegyes.8 Candida pulcherrima H spora uvarum, C. stellata, Sympodiomycopsis sp. Furmint.8 Candida pulcherrima Hárslevelű. Nem azonosított Furmint. Candida pulcherrima Candida stellata Hárslevelű. Hanseniaspora uvarum Rhodotorula sp., Candida sp., Sporidiobolus sp., Candida dendrica Hárslevelű. Candida stellata Candida pulcherrima Total Taxonomic composition of the yeast biota of aszú grapes in four years. (Tokaj 8,,,,, ) Number of different strains taken from grape samples Genera/species Candida sp.* Candida Hanseniaspora Kluyveromyces Brettanomyces Zygosaccharomyces Torulaspora Pichia Aerobic Basidiomycetes sps.** Not identified In grape samples from the vineyard n 8 In grape samples from the winery n Candida pulcherrima Candida zemplinina / stellata a 8 *Candida catenulata, bombicola, paludigena, sake, apicola, cantarellii, dendrica, floricola, multigemmis **Sporidiobolus, Rhodotorula, Trichosporon, Arxula, Sympodiomycopsis, Cryptococcu sps. Total isolates 8 8 Borászati mikrobiológia

4 Candida stellata Candida zemplinina. Az aszúsodás mikrobiológiai folyamatai.. A társult mikroflóra szerepe C. zemplinina: újabban leírt faj (Sipicki, ) Csak molekuláris vizsgálatokkal különíthetők el egymástól Valószínűleg a korábbi C. stellata izolátumok nagyrésze C. zemplinina Penészgombák kellemetlen íz és illatanyagok oxidáz és hidroláz enzimek patulin, ochratoxin - nem vagy csak nyomokban mutatható ki! antibiotikumok? Élesztőgombák C. pulcherrima, C. zemplinina (C.stellata?), aerob fajok aldehidek, ketosavak, észterek??? Ecetsavbaktériumok ecetsav, glükonsav, keto-glükonsav. Mikrobás folyamatok az aszúbogyó szedése, szállítása, tárolása során Az élesztőflóra összetétele az aszúbogyó felületén, üzemből vett mintákban (- hét tárolás után) C. stellata= C. zemplinina Év Szőlőfajta Domináns sejtszáma (Log sejt/ g bogyó) élesztő nemzetsége / faja Egyéb élesztőfajok 8 Furmint.8 Candida stellata P.angusta, Kluyv.thermotolerans Vegyes. Hanseniaspora occidentalis C.stellata, C.pulcherrima Muscat. Candida floricola C.pulcherrima, Rhodotorula sp., H'spora uvarum, C. sake Vegyes. Zygosaccharomyces rouxii Rhodotorula sp., Brettanomyces bruxellensis, H'spora uvarum Furmint. Brettanomyces bruxellensis Kluyveromyces lactis Muscat. Candida stellata.8 Candida stellata Furmint. Non-identified Zygosaccharomyces sp. Furmint.8 Torulaspora sp. C. stellata, C. pulcherrima Vegyes. Candida stellata T spora delbrueckii, Zyg.rouxii Vegyes, Cryptococcus sp. Vegyes, Nem azonosított Furmint, Candida pulcherrima Hanseniaspora uvarum,candida sp. Vegyes,8 Candida stellata Sporidiobolus sp., C. paludigena, C. catenulata Vegyes, Candida stellata Candida sake Vegyes, Candida stellata Furmint,8 Candida stellata Vegyes,8 Candida catenulata Borászati mikrobiológia

5 . Az élesztőflóra változása az aszúkészítés (áztatás) során. Az aszúerjesztés mikrobiológiája 8 L g N Aszúkészítés fázisai,. Mád aszúbogyó áztatóbor nyers aszú Összes élesztő C.stallata Candida sp. Zyg. rouxii T'spora delbrueckii Zygosacch.bailii Saccharomyces L g N 8 Aszúkészítés fázisai,. Mád aszúbogyó áztatóbor nyers aszú Összes élesztő C.stellata C. vini Zyg. rouxii T'spora delbrueckii Pichia sp. N.A. Milyen élesztőfajok vesznek részt az aszú spontán erjedésében? Van-e különbség a helyi pincészetek élesztő biótájában? Mi a szerepe a helyi vadélesztőknek az aszúborok erjesztésében, érzékszervi és analitikai minőségében? Milyen előnyökkel és korlátokkal jár helyi szelektált élesztőtörzsek alkalmazása starterkultúraként? Melyek az aszúerjesztés optimális feltételei (hőmérséklet, edényzet, tápanyagellátás, erjedés megszakítása stb.)? lg sejt/ml lg sejt/ml A spontán erjedés lefutása különböző módon extrahált aszúborban (Sárospatak, ). Erjedő musttal 8 8 Idő (hét). Száraz újborral Alko hol V /V % 8 8 Idő (hét) Alkohol V/V% Áztatás alkohol cukor. Must,. Újbor 8,. Óbor,8 lg s e jt/m l. Óborral 8 8 Alkohol V /V % Idő (hét) Összes élesztő nem-saccharomyces Candida stellata alkohol A természetes élesztőpopulációk változása tokaji aszú spontán erjedése során, o C-on Kezdeti alkoholtartalom:,8 V/V %, cukortartalom g/l (Kardos, 8.) Log N 8 idő (nap) o C Ref % Total yeast S. cerevisiae C.stellata T.delbrueckii Zyg.bailii Pichia sp. Candida sp. Extract Borászati mikrobiológia

6 A Candida stellata szerepe az aszúerjesztésben A, az erjedés kinetikájára (cukorfogyás) Ref % 8 C.stellata C.stellata + S.c. S.c. idő (nap) b írála ti á tlag p o nt B, az aszú érzékszervi minőségére ( bíráló x párhuzamos erjesztés) C.stellata C.stellata+S.c. S.c. base wine Brix Ref% 8 8 Dynamics of fermentation in Aszú wine performed by o C S.cerevisiae strains S. bayanus/uvarum strains S.cerevisiae strains 8 time (weeks) SC RA SC /. SC /. SC RA SC PM SC UVA PM SC I/O/A SC I// SC I//D SC I//A SC I//M SC I//z SC I// SC I// SC I//z SC II//o SC II//z SC II//z SC IV//z SC IV/8/z SC Actiflor Ref% 8 8 S. bayanus strains 8 time (weeks) SB /. SB /. SB RA SB I/O/C SB I/O/ SB I//8 SB I// SB I// SB I//M SB I/8/M SB I/8/LM SB I//M SB I//z SB CBS 8 SB I//BI SB I// SB I/8/ SB I// SB II//za SB IV//z Magyar Ildikó Borászati Tanszék Byproducts of fermentation mg glycerol / g sugar 8 SB /. S.bayanus SB TK SB I/O/ SB I// SB I//M SB /8/LM Glycerol production* S.cerevisiae SB I//z SB I//BI SB I/8/ SB II//za SB CBS SC SC /. SC I/O/A SC I//D SC I//M SC I// SC I//z SC II//z C.stellata C.zemplinina SC IV//z ACTIFLOR CST /. CZ PM mg acetic acid / g sugar 8 SB /. S.bayanus SB TK SB I/O/ SB I// SB I//M SB /8/LM Volatile acid production* S.cerevisiae SB I//z SB I//BI SB I/8/ SB II//za SB CBS SC SC /. SC I/O/A SC I//D SC I//M SC I// SC I//z SC II//z SC IV//z C.stellata C.zemplinina ACTIFLOR CST /. CZ PM *Yields of glycerol on fermented sugar *Yields of acetic acid on fermented sugar Borászati mikrobiológia

7 G/F,,,, SB /. Glucose-fructose ratio S.bayanus S.cerevisiae SB TK SB I/O/ SB I// SB I//M SB /8/LM SB I//z SB I//BI SB I/8/ SB II//za SB CBS SC SC /. SC I/O/A SC I//D SC I//M SC I// SC I//z SC II//z SC IV//z C.stellata C.zemplinina ACTIFLOR CST /. CZ PM Környezeti tényezt nyezők k hatása az élesztők egyes erjedési termékeire Kísérleti körülmények Modell oldat cukortartalom: 8 és g/l alkohol tartalom: v/v % glicerin tartalom: g/l Hőmérséklet: o C és 8 o C Élesztőtörzsek PM PM RA UVAFERM PM A cukorkoncentráció és hőmérséklet hatása Sacch. cerevisiae törzsek illósav termelésére modell oldatban (kezdeti alkoholtartalom v/v%) A cukorkoncentráció és hőmérséklet hatása Sacch. cerevisiae törzsek illósav termelésére modell oldatban (kezdeti alkoholtratalom: v/v%) Illósavtartalom alakulása a C-os erjesztés után Illósavtartalom alakulása a C-os erjesztés után Illósav, o C Illósav 8 o C "A" oldat C "B" oldat C "A" oldat C "B" oldat C 8 g/l cukor g/l cukor 8 g/l cukor g/l cukor,,,,,8,8,8,8 g / l, g/l, g/l,,, Kontroll RA PM PM UVA PM g/l,,, Kontroll RA PM PM UVA PM,, RA PM PM UVA PM Contr. élesztőtörzs,, RA PM PM UVA PM Contr. élesztőtörzs Borászati mikrobiológia

8 Az aszúerjesztés mikrobiológiája Következtetések Spontán erjedésnél a C.stellata általában végig jelentős sejtszámban kimutatható. A mérhető alkoholképződéskor már Sacch. cerevisiae törzsek dominálnak az aszúborokban. Az aszúborok erjesztésében a Sacch. cerevisiae több fiziológiai változata, ezen belül is több törzs játszik szerepet egy boron belül is. A S. cerevisiae mellett gyakori a S. uvarum (S. bayanus) előfordulása is! A domináns Saccharomyces törzsek pincészetenként különbözõek. Szelektált helyi Saccharomyces törzsekkel végzett beoltással az erjedés lényegesen gyorsítható, és a természetes populáció is visszaszorul, de teljesen nem eliminálható. A S. uvarum törzsek erjesztőképessége lényegesen gyengébb a S. cerevisiaenél. Önmagában ez a faj starterkultúraként nem biztonságos, de kevert kultúrában jó eredményt ad. A S. uvarum több glicerint és több magasabbrendű alkoholt képez. Ecetsav képzése fajon belül változó, de sok törzs nagyon kevés ecetsavat termel. Azonos körülmények között a szelektált helyi Sacch. cerevisie törzsek erjedési melléktermékeiben általában csak kis különbségek detektálhatók. A legnagyobb változékonyságot az acetaldehid termelésben találtuk.. A vadélesztők közül a C. zemplinina, Zyg. rouxii és Torulaspora delbrueckii az aszúbor összetételét gyenge erjesztőképességük miatt alig befolyásolták. A C.zemplinina törzsek fajlagos aldehid- és illósav termelése hasonló, fajlagos glicerin termelése magasabb, mint a Saccharomyces törzseké, de gyengébb cukorfelhasználásuk miatt a bor összetételét kevésbé módosítják. A vizsgált vadélesztők erősen fruktofilek, a glükóz-fruktóz arányt nagymértékben növelik a borban! A vadélesztők minőségbefolyásoló szerepe csekély - ezért sem szaporításukra, sem visszaszorításukra nem kell célzottan törekedni. Az aszúborok kémiai összetételét döntően a Sacch. cerevisiae törzsek alakítják ki. A S.cerevisiae és a S. uvarum együttesen kedvező összetételű bort eredményez. o C-on mind a spontán, mind a fajélesztős erjesztés ideje harmadára-negyedére csökken a o C-os erjesztéshez képest, de ez az érzékszervi minőség szempontjából általában kedvezőtlen. Az aszúborok minősége szempontjából a mérsékelt sebességű, egyenletes erjedés kívánatos Az erjedési melléktermékek képződését a cukortartalom erősen, a hőmérséklet csak kismértékben befolyásolja. Magasabb hőmérsékleten a cukortartalom hatása tovább erősödik, és a törzsek közötti különbségek is fokozódnak. Borászati mikrobiológia 8

9 . Érlelés mikrobiológiája Cladosporium cellare Az erjedés leállítása a kívánt cukortartalomnál gyakran technológiai beavartkozást igényel hűtés, kénezés-szűrés (cross-flow) Az aszúborok érlelés közbeni utóerjedése káros Az ecetsavbaktériumok visszaszorítása kiemelten fontos (hordókezelés, töltögetés, szabad kénessav szint) A tejsavbaktériumos romlás nem tipikus probléma A bor érlelésében nincs közvetlen szerepe Egyéb penészeket és baktériumokat visszaszorítja - tiszta pincelevegő A légtér páratartalmát szabályozza Sajátos hangulati eleme a hegyaljai pincéknek. Palackozás mikrobiológiája Magas cukortartalom viszonylag alacsony alkohol tartalommal párosul Tartósítószert (K-szorbátot) a legtöbb termelő nem alkalmaz A különösen veszélyes Zygosaccharomyces bailii előfordulása már az erjedés során is jelentős- üzemi mikrobiota része! Gyakorlatilag steril töltést kell megvalósítani!! Hidegsteril töltés (mambránszűréssel) elterjedt Melegsteril palackozás nagyon biztonságos, de minőségi okból visszaszorult Ajánlott irodalom: Magyar I. () Botrytized wines. In: Jackson, R. ed: Speciality Wines. Advances in Food and Nutrition Research, Vol.. - p. Borászati mikrobiológia