Вино: що таке бродіння і чому воно відбувається

Предмова

Вже давно люди помітили, що всякий ягідний, виноградний чи інший сік, вичавлений з фруктів і залишений у посудині, хоча б і щільно закупореній, незабаром починає ніби кипіти, мутитися, пінитися, і, якщо посудина міцно закупорений, то навіть розриває його і в результаті перетворюється на п'яний напій - вино. Цю зміну соку у вино люди і назвали бродінням.

Довгий час не знали, чому воно відбувається. Лише у 60-х роках XIX століття французький вчений Луї Пастер вивчив це питання і з'ясував, що бродіння будь-якої солодкої, т.е.е. рідини, що містить цукристі речовини, відбувається від того, що в ній поселяються, розмножуються і живуть особливі нижчі організми, які були названі дріжджами або дріжджовими грибками.

Про дріжджові грибки

Дріжджові грибки є круглі або подовжені тільця і ​​настільки малі, що їх можна розглянути лише в мікроскоп. Зібрані ж разом у величезних кількостях окремих грибків дріжджі являють собою ту сірувато-жовту масу, яка осідає на дні пляшки якщо в ній дати постояти фруктовому соку протягом деякого часу.

Дріжджові грибки мають здатність за сприятливих умов дуже швидко розмножуватися, так що на заводах, які готують дріжджі, з одного такого грибка протягом навіть 1-2 діб виходять десятки і сотні пудів пресованих дріжджів. Якщо таке тільце потрапить у фруктовий сік, що має хоч трохи цукру, воно починає зараз же розмножуватися і викличе цим бродіння соку.Завдяки тому, що ці грибки надзвичайно дрібні і при висиханні не втрачають своєї життєздатності, а стаючи дуже легкими, всюди гасають у повітрі, не може бути такого випадку, щоб у сік, що простояв на повітрі відкрито хоча б кілька хвилин, не потрапило хоча б одного такого грибка. Ці грибки можуть бути вбиті лише кип'ятінням такого соку, до того ж у посуді міцно закупореним.

Потрапивши в цукристий сік, дріжджові грибки починають дуже швидко розмножуватися, якщо умови цього сприяють. Розмножуються ці грибки трояко: брунькуванням, спорами та рідше розподілом. При бруньканні збоку дріжджового тільця з'являється бородавочка - нирка; нирка ця швидко зростає, досягає материнських розмірів і тоді, а іноді раніше чи пізніше, відокремлюється від материнського тільця і ​​живе як самостійний грибок. Часто ця дочірня нирка, ще не відокремившись від матері, утворює свої нирки, а ті у свою чергу утворюють свої нирки, отже, онуків, правнуків і так далі, так що в цих випадках утворюється щось на кшталт сильно розгалуженого деревця, що складається зі з'єднаних один з одним другом круглуватих тілець - нирок.Така група грибків зветься дріжджової колонії. При найменшому струсі така колонія швидко розпадається на окремі тільця - дріжджові грибки. Це розмноження брунькуванням відбувається надзвичайно швидко.

Види розмноження дріжджів

Розмноження дріжджів спорами відбувається повільніше. Коли грибок досягає повної зрілості, що зазвичай трапляється через 10-12 годин його життя, тоді всередині тільця дріжджового грибка утворюється 1-11 круглих тілець, званих спорами, які, досягнувши відповідної величини, розривають материнське тіло і таким чином звільняються. Якщо при цьому умови сприятливі, то суперечки ці починають рости, розмножуватися брунькуванням, утворювати колонії, як і дорослі грибки.

Цей спосіб розмноження помічається зазвичай тоді, коли дріжджові грибки, не маючи достатньої їжі, відчувають небезпеку загинути від голоду. Суперечки дріжджів важливі для нас тому, що у вигляді суперечки грибки ці легше переносять несприятливі умови життя, сухість, голод, більш менш сильний жар тощо.Крім того, оскільки вони дрібніші за дріжджові грибки, то легше переносяться повітрям.

Розмноження поділом спостерігається порівняно рідко і лише у деяких видів дріжджових грибків, що мають подовжену паличкоподібну форму. У цьому випадку посередині тільця грибка утворюється перегородка, яка і розділяє грибок на два самостійні грибки, що швидко виростають і в свою чергу діляться навпіл і т. д. В результаті виходить колонія дріжджових грибків у вигляді більш-менш довгого ланцюжка.

Головними, найбільш важливими умовами, необхідними для розмноження та життя дріжджових грибків є:

1. Достатня кількість їжі для побудови тіла дріжджових грибків.

2. Достатня кількість тепла.

3. Можливість добувати так чи інакше кисень, необхідний для роботи цих грибків.

Харчами дріжджових грибків є, головним чином, білкові (азотисті) речовини, мінеральні речовини і лише в найменшому розмірі цукристі речовини.

Білкові речовини (азотисті), поглинаючись тільцями дріжджових грибків, накопичуються всередині них, розпирають їх і цим викликають зростання дріжджів та утворення нирок. При нестачі білкових речовин дріжджі не розмножуються і тимчасово завмирають.

З мінеральних речовин найбільш потрібні фосфорна кислота, калій, менше магній і ще менше вапно. Цукор для їжі дріжджів потрібен дуже слабкою мірою, і, у разі нестачі його, дріжджі легко обходяться і без цукру.

Умови для отримання якісних дріжджів

Для життя дріжджових грибків потрібно достатньо тепла. Хоча ці грибки витримують дуже низькі температури і навіть при заморожуванні не вмирають, а лише завмирають, але найкраще вони почуваються при більш середніх температурах.Розмноження дріжджів брунькуванням вимагає при 4° - 20 годин, 13, 5° - 10 1/2 год., 23° - 6 1/2 год. і при 28°C - 5 3/4 години. Вважають, що життя дріжджових грибків відбувається лише за температури не нижче 1° і не вище 47°. При нижчій грибки завмирають; а при вищій (при нагріванні до 80-100 ° C) навіть гинуть. Необхідне для життя тепло дріжджові грибки, як і всі тварини та людина, видобувають за допомогою дихання.

Що таке дихання дріжджових грибків

Дріжджові грибки потребують теплоти для своєї життєдіяльності, і тепло це видобувають тим, що спалюють вуглеводи (цукор тощо), при цьому і виділяється теплота. Але на відміну від більш досконалих організмів – людини і тварин – дріжджові грибки спалюють ці вуглеводи не до кінця, а переривають згоряння як би на середині, задовольняючись для свого життя лише цим неповним згорянням. При цьому цей вуглевод - цукор дріжджові грибки перетворюють на спирт та вуглекислий газ.

Різні грибки, бактерії та інші мікроорганізми підхоплюючи недокінчену роботу дріжджів спиртового бродіння ведуть її далі. Такі, наприклад, бактерії та грибки оцтового бродіння, які спалюють (знову-таки частково) спирт, що утворився, і перетворюють його на оцтову кислоту, виділяючи при цьому деяку кількість калорій тепла і продовжуючи, отже, процес дихання (спалювання цукру) далі. Є організми, які далі розкладають оцтову кислоту і т. д. доти, доки зрештою все не перетвориться на вуглекислий газ і воду, тобто поки спалювання цукру не буде доведено до кінця.

Інші дріжджові грибки, бактерії та інші нижчі організми, спалюючи цукор, перетворюють його на молочну, масляну кислоти, але і тут не відбувається спалювання до кінця і воно триває, у свою чергу, іншими новими організмами. При цьому деякі дріжджові грибки саме тієї групи, яка продовжує роботу спиртових дріжджів, не можуть жити без доступу повітря, і для них необхідний кисень.Як ми побачимо, це надзвичайно важлива обставина дуже корисна для винороба.

Важливість спалювання цукру при роботі дріжджових грибків

Помічено, що всередині кожного тільця дріжджового грибка міститься рідина, яка й названа дріжджовим соком. У цьому соку містяться особливі речовини, які раніше називалися ферментами, а тепер звані ензимами. Ці ензими, діючи на цукор та інші вуглеводи, і виробляють те часткове спалювання їх, про яке йшлося вище, виділяють тепло, необхідне для життя дріжджів, і ті речовини, які нам бажані.

Таких ензимів вже в даний час вивчено багато видів, бо у кожного виду грибків, бактерій та інших організмів є свій власний ензим. Так, у дріжджових грибків, що викликають спиртове бродіння, у соку міститься ензим, названий алкоголязою, який, діючи на цукор, що міститься у фруктовому соку, перетворює його на спирт та вуглекислий газ. Це перетворення цукру на спирт і називається спиртовим бродінням.

Крім спиртового бродіння, у фруктовому соку може виникнути і бродіння іншого характеру. Так, якщо в сік потраплять бактерії та грибки, що перетворюють цукор на оцтову кислоту, то і відбувається оцтовокисле бродіння. Це бродіння важливе при виробництві оцту.

Молочнокисле бродіння, при якому утворюється молочна кислота, необхідно при заквашуванні кормів, капусти, для квасоваріння та ін.

Фінальна теза від Взболтай

Для виноробства найголовнішим є бродіння спиртове. Всі інші види бродіння при виноробстві абсолютно небажані, бо викликають хвороби і псування вина.