A bor mikrobiológiája és biokémiája

Az előadások a következő témára: "A bor mikrobiológiája és biokémiája"— Előadás másolata:

1 A bor mikrobiológiája és biokémiája
Dr. Naár Zoltán Dr. Szarvas József Dr. Rácz László

2 Amiről keveset fog szólni az előadás

3 És amiről többet… Az alkoholos erjedés lefolyása: a mikrobapopuláció, szaporodási sebesség borászati jelentősége Az alkoholos erjedés cukorból élesztőgombák segítségével anaerob körülmények között A must és a bor almasavtartalmának mikrobiológiai lebontásának két lehetséges útja: 1, tejsavbaktériumok segítségével, amikor tejsav és szén-dioxid keletkezik. Ezt malolaktikus fermentációnak nevezzük. 2, Élesztőgombák segítségével, amikor az almasavból anaerob körülmények között etil-alkohol és szén-dioxid keletkezik. Ezt malolaktikus erjedésnek nevezzük. A borászatban jelentős az élesztőgombák szerepe: a jó erjesztő képességű élesztők (Saccharomyces, Zygosaccharomyces, Schizosaccharomyces), az apikulátusz élesztők (Hanseniaspora – Kloeckera, Brettanomyces - Dekkera nemzetség, Saccharomycodes nemzetség) virágélesztők (Pichia, Candida nemzetség)

4 És amiről többet… A must és a bor mikroorganizmusai (gombák, baktériumok). Melléklet a végén! A kénezés régóta alkalmazott borászati eljárás, amelynek fontos szerepe van a korszerű borkészítésben és kezelésben, továbbá a borgazdasági tisztaság fenntartásában. A kénes savnak (oldott kén-dioxid) négy alapvető tulajdonsága van, amely előnyössé teszi az borászati alkalmazását: 1, antiszeptikus hatás 2, redukáló (antioxidáns hatás) 3, íz és zamatmegőrző hatás 4, színstabilizáló hatás. Mikrobiológiai eredetű borhibák.

5 A mikrobapopuláció (gomba, baktérium) szaporodását leíró általános görbe
lag-fázis

6 A mikrobiológiai folyamatok áttekintése a borkészítés folyamatában
Fermentáció Alkoholos Malolaktikus etanol cukrok élesztő Koncentráció tejsav almasav Időigény

7 Az élesztőgombák és a tejsavbaktériumok számának alakulása a borkészítés, majd a tárolás során
Élesztőgomba Mikrobák / ml szüret alkoholos erjedés almasav- bontás tárolás (Idő)

8 Az almasavbontás irányításának lehetőségei
Élesztőgomba Starter kultúra Szüreti műveletek Alkoholos erjedés Almasav bontás Tárolás (bor érlelése) (Idő)

9 Mikrobiológiai eredetű borhibák
A bor virágosodása A virágélesztők az etanol oxidációjával nagy mennyiségű acetaldehidet, ecetsavat és illó észtereket termelnek. Kéntartalmú illó anyagok képződése nitrogénhiányos mustokban, élesztősejtek autolízise lágy borokban, szerves kéntartalmú növényvédőszer-maradványok Ecetsav-baktériumos romlás Higiéniai hiba; az ecetesedés megelőzéséhez az oxigén teljes kizárása Muskátliíz szorbinsavval tartósított borokban a szorbinsav tejsavbaktériumos lebontásának következménye; a szorbinsavas borokat csak megfelelő szabad kénessav-szinttel szabad tárolni

10 A must és a bor mikroorganizmusai (Gombák, baktériumok)
1. A must és a bor mikroorganizmusai (Gombák, baktériumok) melléklet 1. Élesztőgombák Az élesztők a must és a bor legfontosabb mikroorganizmusai. Mintegy ötszáz élesztőfajt ismerünk, de csak kis részüknek van borászati jelentősége. Közülük legfontosabb a borélesztő, a Saccharomyces cerevisiae, amely a mustot borrá erjeszti. Az egyéb fajokat a borászatban vadélesztőnek nevezzük. A borélesztő a szőlő és gyümölcscukrot etilalkohollá erjeszti. A répacukrot invertálja és az invertcukrot ugyancsak kierjeszti. Az erjedés optimális hőmérséklete az élesztők szempontjából oC (fehérboroknál lényegesen alacsonyabb erjedési hőmérsékletet alkalmazunk, de ezt különböző borminőségi szempontok indokolják). A borélesztő a kénessavat jól tűri. Bár az erjesztéshez nem igényel oxigént, a levegő jelenléte segíti a szaporodást és javítja a sejtek alkoholtűrését, így gyorsítja az erjedést. A borélesztő a szőlőültetvényben csak kis mennyiségben található, de a borászati üzemben, berendezésekben állandóan jelen van és a szüreti időszakban nagymértékben felszaporodik. Az ültetvényben, a szőlőbogyó felületén különféle vadélesztők, főleg az ún. apikulátusz fajok találhatók nagy mennyiségben. Beavatkozás nélkül ez a természetes élesztőflóra indítja meg az erjedést, majd 1-2 napon belül átveszik a vezető szerepet a környezetből bekerülő borélesztő változatok, amelyek a vadélesztőkhöz képest jobban erjesztenek és alkoholtűrésük is lényegesen jobb. Ez a folyamat a spontán erjedés, amely kedvező körülmények között kifogástalan minőségű bort eredményez. Az erjedés körülményei azonban nem mindig optimálisak. Hidegebb őszön vagy az erősebben kénezett mustot, a nagy cukortartalmú mustot a természetes élesztőflóra nem mindig képes zavartalanul kierjeszteni. Ilyenkor célszerű ismert tulajdonságú élesztőtenyészetet, ún. fajélesztőt használni. A fajélesztős beoltás feltétlenül indokolt a modern reduktív fehérborkészítési technológiákban, ahol éles musttisztítást és sokszor igen alacsony erjesztési hőmérsékletet alkalmazunk. A borászati fajélesztők (starterkultúrák) ma már szinte kizárólag szárított, granulált készítményként kerülnek forgalomba. Ezek hosszú időn át eltarthatók, könnyen és pontosan adagolhatók. A szárított élesztőt felhasználás előtt kb. tízszeres mennyiségű kézmeleg vízben negyed-fél óráig áztatni (rehidratálni) kell. Az igen széles piaci kínálatban az általános célokra alkalmas fajélesztők mellett találhatunk nagy cukortartalmú mustok erjesztésére alkalmas, alkoholtűrő, kénessavtűrő, hidegtűrő, elsődleges aromafeltáró hatású, különleges aromaképző, almasavcsökkentő, vörösborokhoz ajánlott, valamint pezsgőerjesztéshez alkalmas változatokat. Egyes kultúrák killer tulajdonságúak. Az ilyen törzsek sajátos toxint termelnek, ami a must eredeti borélesztőinek nagy részét elpusztíthatja, ezáltal a tiszta fajélesztős erjesztés biztonsága megnő.

11 A must és a bor mikroorganizmusai (Gombák, baktériumok)
2. A must és a bor mikroorganizmusai (Gombák, baktériumok) melléklet 2. Penészgombák A természetben igen elterjedt, szaprofiton fajok. A szőlőbogyón, a borászati eszközökön, a pince falán egyaránt elszaporodnak. A szőlőt rothasztják. Kellemetlen ízű és szagú anyagcseretermékeikkel rontják a bor minőségét. Bizonyos körülmények között több fajuk képezhet emberre veszélyes mikotoxinokat, de a must savas pH értékén ezek közül csak a patulin, illetve elvétve az ochratoxin-A fordulhat elő. Ezek a mikotoxinok az erjedés és borkezelések során teljesen lebomlanak, így a borokban már nem jelentenek veszélyt, de a penészes szőlő, szőlőlé fogyasztása nem egészséges. Botrytis cinerea (Sclerotinia fuckeliana) Erős párás időben a szőlő szürkerothadását okozza, ami jelentős termésveszteséggel és minőségromlással jár. A szőlő teljes érése után, kedvező őszi időjárás esetén nemesrothadást idéz elő (pl. Tokaj-hegyalján). Nemesrothadáskor a Botrytis csökkenti a bogyó sav- és víztartalmát. A feltárt héjon keresztül erős párolgást tesz lehetővé, ezáltal jelentős cukortöményedést okoz. Glicerint, glükonsavat és különleges aromaanyagokat termel. Mikotoxinokat nem képez. Aspergillus nemzetség A rothadó szőlőből származó must kellemetlen penészízét okozzák. Egyes fajaikat felhasználják pektinbontó enzimek készítésére és citromsav előállítására. Cladosporium cellare (Rhacodium cellare) Nemes pincepenész: a pincefalakon, palackokon bársonyos fekete bevonatot képez. Csak megfelelő hőmérsékletű és páratartalmú, állandó klímájú pincében szaporodik el, és ezzel jelzi a jó pincét. Főleg a bor párájából táplálkozik, ezért a hosszabb ideig bor nélkül maradt pincében elpusztul.

12 A must és a bor mikroorganizmusai (Gombák, baktériumok)
3. A must és a bor mikroorganizmusai (Gombák, baktériumok) melléklet 3. Tejsavbaktériumok Aerotoleráns anaerob baktériumok - levegőt nem igénylik, nem is tudják hasznosítani, de jelenlétét elviselik. A bor almasavát tejsavvá és CO2-dá erjeszti (biológiai almasavbontás). Hőmérsékleti optimum Co. 4. Ecetsavbaktériumok A bor alkoholtartalmát ecetsavvá oxidálják, ezért súlyos romlásokozók. Hőmérsékleti optimumok C között van, 65 C fölött elpusztulnak. Kénessavra viszonylag érzékenyek, a szorbinsav nem gátolja szaporodásukat. Két nemzetségük közül a szőlőn az Acetobakter és a Gluconobakter egyaránt előfordul, míg borokban szinte kizárólag Acetobakter-fajok találhatók, melyek cukormentes borban is szaporodnak. A mustot fajélesztőkkel oltják be, amelyek átveszik az erejesztést. Fajélesztők: különböző borvidékekről izolált, kedvező technológiai tulajdonságú készítmények (általában szárított Saccharomyces törzsek).