Erjesztési sajátosságok. A terroir élesztők jelentősége a borminőségben Dr.Magyar Ildikó SZBI Borászati Tanszék

Átírás

1

2

3 Erjesztési sajátosságok A terroir élesztők jelentősége a borminőségben Dr.Magyar Ildikó SZBI Borászati Tanszék

4 Élesztőgombák

5 Terroir élesztők (helyi, autochton élesztők) Mindazok a Saccharomyces és nem- Saccharomyces fajokhoz tartozó törzsek, melyek egy adott borvidéken a helyi környezeti adottságokhoz adaptálódva a szőlőbogyón és/vagy a pincészetekben tartósan, nagy számban jelen vannak hosszabb vagy rövidebb ideig részt vesznek a helyi borok spontán erjesztésében A bor minőségére gyakorolt hatásuk összetett (pozitív és negatív)

6 A spontán erjedés általánosított populáció dinamikája (Fleet, 1990) Saccharomyces sp. Candida sp. Kloeckera sp.

7 A szőlőn előforduló fontosabb élesztők: nem- Saccharomyces nemzetségek! 1. Kloeckera/Hanseniaspora fajok Az egészséges szőlő jellemző fajai világszerte Domináns fajok a spontán erjedés kezdetén Bipoláris sarjadzás citrom forma (apikulátusz élesztők) Erjesztőképesek, de rossz alkohol toleranciakb. 4-5 % Legtöbb törzsük sok illó észtert és ecetsavat termel A spontán erjedés gyors megindításában hasznosak Egy borvidéken belül is nagy genetikai és fenotípusos változatosság

8 Mustból izolált Hanseniaspora uvarum törzsek változatossága azonos borvidéken, 57 törzs vizsgálata alapján (Dél-Olaszország, Basilicata, Capece at al.,2005) legkisebb mg/l Magasabbrendű alkoholok átlag mg/l 84, acetoin 158, ecetsav 2211, acetaldehid leg-nagyobb mg/l bétaglükozidáz aktivitás 0,71 0 2,32

9 Szőlőről és a spontán erjedésből gyakran izolálható fajok 2. Metchnikovia pulcherrima (Candida pulcherrima) Gyenge erjesztőképessége miatt borászati szerepe nem jelentős: spontán erjedésben gyors pusztulás Nagyon sokféle észtert termel! Terpénalkoholok, tiolok felszabadítása (alfaarabnozidáz aktivitás) Jelentős fajon belüli diverzitás! Starterkultúraként újabban forgalmazzák- beoltás 2-3 nappal a S. cerevisiae előtt

10 3. Candida zemplinina, Botrítiszes bogyókon domináns, de az egészségesen is előfordul Viszonylag jó alkoholtűrés - hosszabb ideig életben maradhat a spontán erjedésben Lassú erjesztés, cukortűrés, hidegtűrés Gyenge alkohol képzés, de jó glicerin termelés. Savtermelés. Fruktofil karakter! Szőlőről és a spontán erjedésből gyakran izolálható fajok Jelentős fajon belüli diverzitás! Speciális aromaanyagokat nem termel Kevert starterkultúraként ígéretes Candida stellata Tokaj fontos terroir élesztőfaja!

11 Borélesztők: S. cerevisae és S. bayanus Honnan kerül a borélesztő a mustba? Döntően nem a szőlőbogyóról! Spontán erjedésnél a pince saját élesztőflórájából kiszelektálódott helyi törzs (valódi saját élesztő) korábban használt v. behurcolt és a pincében megtelepedett fajélesztő a pincébe betárolt idegen borokból/sűrítményből esetleg az ültetvényből (nagyon kis számban) Irányított erjesztésnél kereskedelmi fajélesztő készítményekből a pince saját élesztőflórájából is!

12 A borélesztő bióta változékonysága A S. cerevisiae lényegesen gyakoribb a S. bayanusnál. Ritkán hibrid törzsek is előfordulnak. A S. bayanus általában ritka (hiányozhat is), de egyes borvidékeken nagyon gyakori!-pl. Tokaj Minden borvidéken belül nagy genetikai változatosság, főként a S. cerevisae esetén! A borvidékek között találhatók jelentős eltérések, de átfedések is! Borvidéken belül a pincészeteknek vannak közös és különböző, saját törzseik is. A kereskedelmi törzsek gyakran betelepülnek a pincészet saját élesztő biótájába Részben változatlanul kimutathatók Részben genetikai változásokon átesve és alkalmazkodva saját élesztővé válnak

13 Molekuláris biológiai módszerek az élesztőfajok/törzsek elkülönítésére Ribotipizálás (ARDRA) DGGE profilok RAPD

14 S. cerevisiae és S. bayanus törzsek genetikai sokfélesége 6 ausztriai pincészetben - 4 borvidéken, spontán erjedés során (Lopandic at al. 2008) Genetikai diverzitás: S. cerevisiae - Összesen 181 izolátumból 153 törzs 13 genotípusba sorolható 28 törzs egyedi genotípussal rendelkezik S bayanus összesen 11 törzs 8 genotípusba sorolható Előfordulás a pincészetekben: A törzsek kb. 30 %-a (2 genotípus) minden pincészetben előfordult ( közös törzsek). A pincészetek egyedi törzsekkel is rendelkeznek Szőlőfajtától nem v. kevéssé függ Kereskedelmi starterrel való egyezést nem vizsgálták (de nem zárták ki) Hasonlóság AFLPmintázat alapján

15 Spontán erjedő tokaji aszúborból izolált S. cerevisiae törzsek genetikai változatossága különböző aszúáztatási módszerek esetén (Pomázi et al., 2003) A, áztatás spontán erjedő musttal B, áztatás starterkultúrával erjesztett borral starter starter A helyi törzsek mellett az üzemben (más borhoz ) használt starter is megjelenik! Az alapborból származó starter mellett számos helyi törzs is megjelenik!

16 Az alkoholos erjedés dinamikája tokaji aszúborban, helyi S.cerevisiae és S. bayanus izolátumokkal végzett beoltás után (15 o C-on) Ref% Brix S.cerevisiae strains time (weeks) SC RA4106 SC 11/1.24 SC 34/1.03 SC RA100 SC PM321 SC UVA PM SC I/O/A SC I/1/7 SC I/2/D SC I/3/A SC I/10/3M SC I/9/z1 SC I/3/4 SC I/3/5 SC I/0/z3 SC II/0/o7 SC II/4/z1 SC II/6/z2 SC IV/6/z2 SC IV/8/z2 SC Actiflor Borászati Tanszék Magyar Ildikó Ref% S. bayanus strains time (weeks) SB 34/1.01 SB 20/1.13 SB RA3106 SB I/O/C SB I/O/1 SB I/1/8 SB I/2/7 SB I/2/12 SB I/5/1M SB I/8/11M SB I/8/2LM SB I/10/6M SB I/2/z2 SB CBS 380 SB I/3/BI SB I/5/2 SB I/8/13 SB I/10/1 SB II/2/z9a SB IV/0/z4 SB CBS 395 SB I/0/B

17 Erjedési melléktermékek Glicerin mg glycerol / 1 g sugar SB 34/1.01 S.bayanus SB TK 01 SB I/O/1 SB I/2/7 SB I/5/1M SB 1/8/2LM SB I/2/z2 Glycerol production* S.cerevisiae SB I/3/BI SB I/8/13 SB II/2/z9a SB CBS 395 SC 4106 SC 34/1.03 SC I/O/A SC I/2/D SC I/10/3M SC I/3/4 SC I/0/z3 SC II/4/z1 SC IV/6/z2 C.stellata C.zemplinina ACTIFLOR CST 20/1.12 CZ PM *Yields of glycerol on fermented sugar

18 A glicerin termelés gyakoriság-eloszlása tokaji S. cerevisiae (n= 72) és S. bayanus/uvarum (n=39), izolátumok esetén, aszúerjesztés során S. cerevisiae S. bayanus Frequency % Frequency % More more glycerol (mg/1 g sugar) glycerol (mg/1 g sugar)

19 Illósav Volatile acid production* mg acetic acid / 1 g sugar SB 34/1.01 S.bayanus SB TK 01 SB I/O/1 SB I/2/7 SB I/5/1M SB 1/8/2LM SB I/2/z2 SB I/3/BI SB I/8/13 SB II/2/z9a SB CBS 395 SC 4106 S.cerevisiae SC 34/1.03 SC I/O/A SC I/2/D SC I/10/3M SC I/3/4 SC I/0/z3 SC II/4/z1 SC IV/6/z2 C.stellata C.zemplinina ACTIFLOR CST 20/1.12 CZ PM602 *Yields of acetic acid on fermented sugar

20 Az illósav termelés gyakoriság-eloszlása tokaji S. cerevisiae (n= 72) és S. bayanus/uvarum (n=39), izolátumok esetén, aszúerjesztés során S. cerevisiae S. bayanus Frequency % Frequency % More volatile acid (mg/1 g sugar) volatile acid (mg/1 g sugar)

21 Kéndidrogén képzés Genetikailag változó tulajdonság! A helyi törzsek között előfordulnak szulfid termelők

22 A helyi mikrobióta összetételét befolyásoló tényezők Szőlő mikrobiótájára hat (elsősorban vadélesztőkre) Évjárat Egészségi állapot Időjárás Növényvédelem Borászati üzem mikrobiótájára hat (Saccharomyces törzsek összetételére) Évjárat kevésbé A pincészet kora Kereskedelmi starterkultúra alkalmazása Vásárolt anyagok (pl. bor, sűrítmény) és használt eszközök (pl. fahordó)

23 A spontán erjedés (helyi élesztők) értékelése Előnyök A vadélesztők (nem-saccharomyces fajok) hosszabb ideig, jelentősebben hozzájárulnak a bor aromájához jó helyi törzsek esetén komplexebb bor A helyi Saccharomycesek aromatermelése egyedibb lehet A fruktofil fajok kedvezően befolyásolják a G:F arányt A terroir élesztők alkalmazása marketing értékű! Hátrányok/ kockázatok: Lassan indul be, főként tisztított mustban oxidáció Éles musttisztítást nem lehet alkalmazni Kiszámíthatatlan dinamika Nagyobb a hibás erjedés veszélye (káros vadélesztő fajok, tejsavbaktériumok) Genetikailag hibás Saccharomyces is felszaporodhat Nagyobb az elakadás veszélye

24 Saját élesztő(k) alkalmazása starterkultúraként 703 Törzsszelekció

25 Élesztő szelekció lépései 1. Izolálás, vadélesztők kiszűrése Borminta 1 Borminta 2 Borminta 3 Borminta 9 Higítási sor Szélesztés DRBC agarra Szoliter kolóniák izolálása 45 db Mikroszkópos vizsgálat Tiszta tenyészet készítés 34 db Növekedés Lizinen Yes Nem-Saccharomyces EX lehetséges Saccharomyces törzsek

26 2. Azonos törzsek kiszűrése lehetséges Saccharomyces törzsek Kioltás ferde agarra, tárolás Kioltás Bi agarra Kioltás BKZ agarra Kioltás acetát agarra Kioltás maláta agarra Kioltás steril mustba Szulfitképzés vizsgálata (szín) 1 hét Telepmorfológia (szín, állag) Spórakápzés vizsgálata 1 hét Spóraképzés vizsgálata 1 hét Erjesztés és/vagy Hártyaképzés mustban Szulfitképzés vizsgálata (szín) 1 hét Telepmorfológia (szín, állag) Spórakápzés vizsgálata 1 hét Spóraképzés vizsgálata 1 hét Asszimilációs vizsgálatok EX Yes Azonos törzsek? Yes Saccharomyces törzsek? No no 20 db valószínűleg különböző Saccharomyces törzs Molekuláris biológiai vizsgálatok

27 3. Molekuláris biológiai vizsgálatok Molekuláris tipizálással (pl. RAPD) meghatározni és kizárni az ismétlődő, azonos törzshöz tartozó izolátumokat (klónokat) Molekuláris identifikációs módszerrel (pl. ribotipizálás) meghatározni, hogy az izolátumok a Saccharomyces sensu stricto csoporton belül mely fajhoz tartoznak (S. cerevisiae vagy S. bayanus?) Feltárni a kereskedelmi starterrel való szoros rokonságot: kereskedelmi starter kizárása!

28 Spontán erjedő somlói borokból izolált Saccharomyces törzsek összesített dendrogramja (RAPD) OPA 13 GTG 3 A B starter C D Borászati Tanszék

29 4. Borászati tulajdonságok vizsgálata laboratóriumi erjesztésekben erjedési dinamika alkoholtermelés erjedési melléktermékek illósav glicerin acetaldehid kénhidrogén Kéndioxid habzás ülepedés

30 5. Mikrovinifikációs kísérletek analitikai és érzékszervi értékelés 6. Üzemi kísérletek analitikai és érzékszervi értékelés 7. Starter jelöltek genetikai stabilitásának vizsgálata 8. Szelektált törzs(ek) fenntartása, felszaporítása, (szárítása?)

31 Szelektált helyi borélesztők érzékszervi értékelése kereskedelmi törzshöz ( ) viszonyítva (példák különböző törzsszelekciós kísérletekből). Tokaji aszú, 2004 Somló, száraz bor, 2008 átlagpontszám SB12 SB26 SB27 SB46 C.Stellata C.Zemplinina Actiflor SC57 SC53 SC35 SC10 PM321 SB27+SC starter UVA228A UVA PM A SB12A 103A Összpontszám 601A 302A 305A 502A 701A 703A 801A átlagopont Összes pontszám, a-b-c átlagában Etyek, száraz bor (Csernus 2008) Tokaj, száraz bor (Dankó, 2012) Sp

32 703 starter A beoltott starterrel a helyi törzsek versenyben maradhatnak az erjedés végéig! Helyi törzsek

33 Saját élesztő - starterkultúraként Következtetések Saját mikrobiotából szelektált Saccharomyces törzs(ek) alkalmazhatók anyaélesztős beoltásra Jól egyesíti a spontán erjedés (egyedibb aroma) és a fajélesztős erjesztés (biztonság) előnyeit A legjobb kereskedelmi starterkultúrákhoz képest a szelektált terroir törzsek általában nem kiemelkedőek (kisebb választékból szelektálva) Törzskeverékek alkalmazása ajánlható A valódi saját élesztők izolálása és szelektálása költséges és időigényes A szelektált törzs fenntartása/felszaporítása, esetleg szárítása problémákat vet fel

34 Köszönöm a figyelmet!

35 Vadélesztők minden nem-saccharomyces faj, ami a szőlőn, mustban, borban előfordul közülük csak faj játszik tényleges szerepet lehetnek károsak, közömbösek v. hasznosak lehetnek jól-, gyengén vagy nem erjesztő fajok a jól erjesztő fajoknak valamilyen hátrányuk, hiányosságuk van a borélesztőkkel szemben pl. káros aromaképzés, lassú szaporodás, borstabilitási probléma stb Magyar Ildikó

36 Borélesztők 2 faj a régebbi Saccharomyces sensu stricto fajok közül S. cerevisiae borélesztő, pékélesztő, aletípusú sörélesztő (felső erjesztésű) S. pastorianus (korábban: S. carlsbergensis) sörélesztő (alsó erjesztésű) S. bayanus borélesztő S. paradoxus S. uvarum S. bayanus csak természetes anyagokon

37 A természetes élesztőpopulációk változása tokaji aszú spontán erjedése során, 12 o C-on Aszú extracted with must Aszú extracted with young wine Összes Total yeasts élesztő C.stellata Z.bailii Saccharomyces Összes Total yeasts élesztő C.stellata Zyg.bailii Saccharomyces Vadélesztő Non- Z.rouxii Sacch. Kloeckera Alkohol Vadélesztő Non- Zyg. Sacch. rouxii Kloeckera sp alcool lg TKE/ml Alkohol V/V% lg TKE/ml Alkohol V/V% Time (weeks) Time (weeks)

38 Nem-Saccharomyces fajok (vadélesztők) Melyek a legfontosabb fajok? Honnan származnak (hol tenyésznek) ezek az élesztők? Mennyire változatos a faji illetve fajon belüli összetételük (borvidéken belül, illetve borvidékek között) Saccharomyces fajok A S. cerevisie és S. bayanus előfordulásának gyakorisága Honnan származnak (hol tenyésznek) ezek az élesztők? Mennyire változatos a faji illetve fajon belüli összetételük (borvidéken belül, illetve borvidékek között