A mikroorganizmusok szerepe a borászatban

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A mikroorganizmusok szerepe a borászatban"

Ida Katona
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 A mikroorganizmusok szerepe a borászatban Alkoholos erjedés Almasavbontás Borkezelések Borbetegségek kialakulása

2 Az alkoholos erjedés legfontosabb hatásai. cukor Must Anaerobiózis Almasav Borkősav Aminosav, NH 4, vitaminok élesztők Bor Etanol (11%), Cukor<2g/l ph: 3,0-3,8 Almasav = Borkősav A.sav, NH4, viitam. + Aromaanyagok

4, vitaminok élesztők Bor Etanol (11%), Cukor<2g/l

3 Az almasavbontás hatásai Etanol (11%), Cukor<2g/l ph: 3,0-3,8 Almasav Borkősav A.sav, NH4, viitaminok + Aromaanyagok Tejsavbaktérium Etanol (11%), ph: 0,1-0,2 Borkősav = Almasav Tejsav A.sav, NH4, viitamin + Aromaanyagok

4 Az érlelés alatti változások Etanol (11%), Cukor<2g/l ph: 3,0 4,0 Almasav, tejsav Borkősav A.sav, NH4, viitam. + + Aromaanyagok Szorbinsav Szűrések Hőkezelések További mikrobiológiai átalakulások Élesztők, tejsavbakt., ecetsavbakt.

+ + Aromaanyagok Szorbinsav Szűrések Hőkezelések További

5 Élesztőgomba (Saccharomyces cerevisiae)

6 A borokban jelen lévő tejsavbaktériumok Oenococcus oeni Lactobacillus sp.

7 Az élesztők tápanyagszükséglete TÁPANYAG FUNKCIÓ HIÁNY A MUSTBAN ELŐFORDUL-E? Szénforrás (glükóz) energia, sejtfal, tartalék tápanyag nem N (NH4, aminosavak) Fehérje-szintézis igen Lipidek telített zsírsavak telítetlen zsírsavak szterolvegyületek Vitaminok tiamin biotin nikotinsav pantoténsav mio-inozitol Membránok felépítése Enzim alapanyagok lipid-anyagcsere nem igen igen nem

Fehérje-szintézis igen Lipidek telített zsírsavak telítetlen zsírsavak szterolvegyületek

8 Az élesztősejtszám zárt rendszerben Állandósuló fázis Sejtpusztulás fázisa Log élősejtszám Exponenciális fázis Lag fázis Idő

9 Az erjedést gátló tényezők alkohol SO 2 Növényvédőszer maradványok Túl magas cukorkoncentráció Alacsony (magas) hőmérséklet Szorbinsav Rövid szénláncú zsírsavak

10 A kénessav állapota a ph függvényében

11 A kénessav hatása az élesztősejtben Tiamin-lebontás Fehérje,- DNS szintézist módosítja

12 A szorbinsav (kálium-szorbát) Szorbinsav (2,4 headiénsav) Legális dózis: 200 mg/l 268 mg/l káliumszorbát A tejsavbaktériumok lebonthatják 2-eoxi-hexa-3,5 dién Muskátliíz

13 A hőkezelés hatása az élesztő sejtszámra Kezelés időtartama D: tizedelési idő N t : maradék sejtszám N 0 : kezdeti sejtszám Élesztők, baktériumok: D érték 65 o C-on 1 perc alatt Pasztőrözés: o C-on másodpercig

: kezdeti sejtszám Élesztők, baktériumok: D érték 65 o

14 A hőmérséklet hatása a tizedelési időre

15 A rövid szénláncú zsírsavak hatása az élesztőre

16 plazmammembrán sejtfal Periplazmatikus tér mitokondrium Mitkokondriális DNS Riboszómák Sejtmag a kromoszómákkal plazmid Endoplazmatikus retikulum

17 Az élesztők szaporodása Az ivaros szaporodás ritka az erjedés alatt Ivartalan szaporodás: sarjadzás (egy vagy két sarjadzási pólus sejtenként Hasadással (bizonyos fajok)

18 A szőlőn található mikroorganizmusok Oxidatív élesztők (Rhodotula) Penészgombák Ecetsavbaktériumok Tejsavbaktériumok Vadélesztők (Kloeckera, Candida) Saccharomyces cerevisiae

19 A különböző fajok az erjedés során Szőlő must, erjedés eleje erjedés > 4% alk Borok érlelése, tárolása

20 Az élesztőfajok változása az erjesztés során Sejtszám (db/cm 3 ) Saccharomyces Nem Saccharomyces Erjedés napjai

21 Élesztőfajok FAJÉLESZTŐK Saccharomyces cerevisiae (általános fajélesztő) Saccharomyces bayanus (magas cukortartalmú mustokhoz) VADÉLESZTŐK Schizosaccharomyces (borhibák + almasav alkohol átalakítás) Zigosaccharomyces (borhibák-kénessav és alkoholtűrő) Brettanomyces (borhiba: etil-fenol képzés) Candida, Pichia, Hansenula fajok: virágélesztők A vadélesztők alkohol- és kénessavtűrése rosszabb!

22 A spontán erjesztés vagy beoltás? Előny Hátrány - Technikailag egyszerű - Erjedési hibák gyakoribbak - Időnként komplexebb borok - Egy ismeretlen tulajdonságú - Sok élesztőtörzs jelenléte? -élesztő szaporodik el - Kis pincészeteknél -erjedés megakadása az erjedés megakadása kisebb problémát jelent

23 A szénhidrát anyagcsere az erjedés során 1 glükóz + 2 ADP 2 etanol + 2 CO ATP + 24 kcal glükóz piruvát Termin. ox. Erjedés Etanol, CO 2

24 Az élesztők glükóz és fruktózfogyasztása fruktóz glükóz

25 Erjedési melléktermékek képződése 1. Glicerin (4-15 g/l) glükóz G-6-P F-6-P A magas kénessavszint növeli a glicerin mennyiségét!!! Dihiroxi-Ac- Glicerin-3-p glicerin F-1,6P Glic.ald Glic. Sav Glic. Sav Glic. sav ecetsav P-enol-piruvát etanol Acetaldehid Piruvát

26 Erjedési melléktermékek képződése 2. Ecetsav (0,3-0,8g/l) 0,8 g/l felett kellemetlen Az élesztőtörzstől függ a mennyisége A jelenléte fontos a lipid-anyagcserében Túltisztított mustokban a mennyisége növekszik A nagyobb cukortartalmú mustok esetén növekszik a mennyisége 3. Borostyánkősav ( mg/l) 4. Tejsav <100 mg/l 5. Glikogén (poliszacharid) 6. trehalóz/diszacharid

27 Alkoholkihozatal az erjedés során 1 glükóz 2 etanol + 2 CO 2 A glükóz kb. 93 %-ból képződik etanol 1-6 g/l (átlagosan 3 g/l) a biomasszára 4-9 g/l (átlagosan 7 g/l) a glicerinképzésre 2 g/l pedig a különböző melléktermékekre fordítódik Tényleges alkoholkihozatal: 16,8 g cukor 1 v/v% alkohol Teljes erjedésben való cukor-adagolással a cukorkihozatal javul

28 A N anyagcsere Az élesztők nem tudják felhasználni a fehérjék és peptidek N tartalmát Kizárólag az aminosavak és a szabad NH 4 ionok számítanak N forrásnak Az aminosavak közül a prolin nem vesz részt az élesztő metabolizmusában A N hiány a leggyakoribb oka az erjedés megakadásának A must N-összetétele N-forrás %-os arány Ásványi N 3-10 % Aminosavak % Peptidek 25-30% Fehérjék 3-10% Nukleinsav, vitamin, egyéb Mikromennyiségb en

29 N assz. (mg/l) A mustok asszimilálható N-tartalma

30 Az erjedési idő és az asszimilálható N összefüggése

31 N- hiány esetén adagolható tápanyagok diammónium-foszfát (NH 4 ) 2 HPO 4 diammónium-szulfát (NH 4 ) 2 SO mg/l mennyiségben használható fel (63 mg/l tiszta N hatóanyag) A legjobb az erjedés elején adagolni (50 % cukor-fogyás után hatástalan!!!) Túl nagy mértékű adagolásával az erjedési hőmérséklet és a karbamid-képzés nő

32 Észterképződés és lipid-anyagcsere Erjeszthető cukrok Acetoin diacetil α-hidroxisavak Szulfátok szulfitek piruvát acetolakát α-ketosavak aminosavak acetaldehid Acetil-KoA Aldehidek etanol Lipidek, zsírsavak Többértékű alkoholok Észterek

33 Szterol-vegyületek Ergoszterol (az élesztő képzi) Szitoszterol ( mustban található)

34 Az erjedési hőmérséklet hatása o C között lehetséges Fehérborerjesztés: max 20 o C-on Vörösborerjesztés: o C-on A nagyobb hőmérsékleten gyorsabb az erjedés Irányított erjesztés: legjobb a CO 2 fogyás alapján irányítani

35 Az erjedési hőmérséklet hatása

36 A musttisztítás hatása az erjedésre Minél tisztább mustot erjesztünk, annál tovább tart az erjedés: A must lipidtartalma csökken A sejtek alkoholtűrése romlik A rövid szénláncú zsírsavak mennyisége nő A védőkolloidok mennyisége csökken: az élesztősejtek érzékenyebbek a toxikus anyagokra Az illósavak mennyisége nő A kéntartalmú vegyületek mennyisége csökken A vegetális ízeket adó C6 aromaanyagok mennyisége csökken

37 A fehérborkészítés lépései Pektinbontó enzim préselés must Zavaros must ülepítés Alkoholos erjesztés 18 óra-20 o C o C Erjedés vége Fejtés szűrés borkezelések

38 Az üledék kémiai összetétele Az összetevő mennyisége Összes cukor Nitrogén Hamutartalom Pektintartalom Lipidtartalom Zavaros must ülepítés 18 óra -12 o C Az üledék gazdag: oleinsavban (C 18 ) linolénsavban (C 18 ) palmitinsavban (C 16 )

39 A musttisztítás hatása az erjedés időtartamára Az erjedés időtartama (nap) Zavarosság (NTU)

Hasonló dokumentumok

Az oxigén szerepe. Az erjedő mustok levegőztetésével az erjedés gyorsítható. A levegőztetést 20-50%-os cukorfogyás esetén kell elvégezni

Az oxigén szerepe. Az erjedő mustok levegőztetésével az erjedés gyorsítható. A levegőztetést 20-50%-os cukorfogyás esetén kell elvégezni Az oxigén szerepe Az erjedő mustok levegőztetésével az erjedés gyorsítható A levegőztetést 20-50%-os cukorfogyás esetén kell elvégezni A hozzáadott N hatása is kedvezőbb O 2 kezelés hatására 5-10 mg/l