Ферментация в виноделии

Ферментация – этап виноделия, который задаёт тон всему процессу производства вина. Именно во время ферментации сахар, содержащийся в виноградном соке, превращается в алкоголь, благодаря работе дрожжевых микроорганизмов. Этот процесс не только создаёт основу вина - алкоголь, но и влияет на аромат, вкус и структуру готового продукта.

 

 

 

Типы Ферментации

 

В виноделии распространены несколько видов ферментации:

 

- Алкогольная ферментация – основной тип ферментации, в ходе которой сахар превращается в алкоголь и углекислый газ. Этот процесс обычно длится от нескольких дней до нескольких недель и требует тщательного контроля температуры.

- Малолактическая ферментация – вторичный процесс, следующий за алкогольной ферментацией, в ходе которой яблочная кислота превращается в молочную. Это снижает кислотность вина и делает его более мягким и округлым на вкус.

 

 

 

Условия Ферментации

 

- Температура играет ключевую роль, поскольку от неё зависит активность дрожжей. Для белых вин обычно выбирают более низкую температуру ферментации (около 10-15°C), что помогает сохранить фруктовые ароматы. Красные вина ферментируют при более высокой температуре (около 20-30°C) для лучшей экстракции цвета и танинов из кожицы винограда.

- Выбор дрожжей также существенно влияет на результат. Можно использовать как дикие (естественно присутствующие на винограде и в винодельне), так и культурные (специально выведенные для достижения определённых характеристик вина) дрожжи.

 

 

 

Методы Ферментации

 

- Открытая ферментация чаще всего используется для красных вин. В этом методе виноградный сок помещается в открытые чаны, что позволяет кожицам винограда всплывать на поверхность и формировать "шапку", которую регулярно погружают обратно в сок для насыщения вина цветом и танинами.

- Закрытая ферментация обычно применяется для белых вин и происходит в герметичных резервуарах. Этот метод позволяет лучше контролировать температуру и предотвращает контакт с кислородом, сохраняя тем самым свежесть и аромат вина.

 

 

 

Значение Ферментации

 

Ферментация не просто химический процесс, она является искусством, задающим уникальный характер каждому вину. Варьируя условия и методы ферментации, виноделы могут создавать вина с разнообразной структурой, ароматами и вкусами, отражающими уникальность каждого сорта винограда и каждого винодельческого региона. Именно в процессе ферментации закладывается основа будущего вина, его личность и характер.

 

 

 

Научный взгляд на ферментацию в виноделии

 

Ферментация играет ключевую роль в производстве вина, представляя собой сложный биохимический процесс, в результате которого сахара преобразуются в спирт и побочные продукты. В этой статье рассматриваются научные аспекты ферментации в виноделии, включая молекулярные механизмы, используемые микроорганизмы и химические уравнения, описывающие этот процесс.  

 

1. Основы ферментации в виноделии  

 

Ферментация — это анаэробный процесс, в котором дрожжи и другие микроорганизмы преобразуют сахара, содержащиеся в виноградном сусле, в этанол (C₂H₅OH), углекислый газ (CO₂) и ряд побочных соединений, влияющих на органолептические свойства вина. Основными сахарами, участвующими в этом процессе, являются глюкоза и фруктоза.  

 

Общая реакция ферментации глюкозы в этанол и углекислый газ:  

C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂ + энергия (АТФ)  

 

Этот процесс является экзотермическим, и энергия накапливается в виде молекул аденозинтрифосфата (АТФ). Основной дрожжевой штамм, используемый в виноделии, — Saccharomyces cerevisiae, устойчивый к высоким концентрациям этанола.  

 

2. Биохимические аспекты ферментации  

 

Гликолиз — первый этап ферментации  

 

Ферментация начинается с гликолиза, в ходе которого молекула глюкозы (C₆H₁₂O₆) распадается на две молекулы пирувата (CH₃-CO-COOH). Этот процесс происходит в цитоплазме клеток и включает следующие ключевые реакции:  

C₆H₁₂O₆ + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 Pi → 2 C₃H₄O₃ + 2 NADH + 2 АТФ  

 

Гликолиз универсален для аэробных и анаэробных организмов, но дальнейшая судьба пирувата зависит от наличия кислорода.  

 

Преобразование пирувата в этанол и CO₂  

 

При отсутствии кислорода пируват подвергается ферментативному преобразованию с участием двух ферментов: пируватдекарбоксилазы и алкогольдегидрогеназы. Сначала пируват декарбоксилируется до ацетальдегида:  

C₃H₄O₃ → CH₃-CHO + CO₂  

 

Затем ацетальдегид восстанавливается до этанола:  

CH₃-CHO + NADH + H⁺ → C₂H₅OH + NAD⁺  

 

Этот процесс позволяет дрожжам восстанавливать NAD⁺, необходимый для продолжения гликолиза.  

 

3. Влияние факторов на ферментацию  

 

Температура  

 

Температура напрямую влияет на скорость ферментации. Оптимальная температура для дрожжей Saccharomyces cerevisiae составляет 20–30 °C. При превышении 35 °C дрожжи могут погибнуть или ферментация завершится слишком быстро, что приведет к недостаточному развитию аромата.  

 

pH среды  

 

Оптимальный pH для ферментации вина находится в диапазоне 3,2–3,5. При слишком низком pH дрожжи могут подавляться, а при высоком pH возрастает риск появления нежелательных микроорганизмов.  

 

Концентрация сахара  

 

Первоначальная концентрация сахара определяет потенциал конечного содержания алкоголя. Формула для расчета потенциального алкоголя:  

Потенциальный алкоголь (%) = Концентрация сахара (г/л) / 17,1  

 

Здесь 17,1 г сахара примерно соответствуют 1% этанола в готовом вине.  

 

4. Побочные продукты ферментации и их влияние на вкус  

 

Помимо этанола и углекислого газа, дрожжи производят побочные соединения, влияющие на вкус и аромат вина:  

- Глицерин — увеличивает вязкость и придает вину плотность.  

- Органические кислоты (уксусная и яблочная) — влияют на кислотность вина.  

- Высшие спирты и эфиры — создают разнообразные ароматы, например, ноты банана или гвоздики.  

 

Эти соединения играют важную роль в формировании уникального вкусового профиля вина.  

 

5. Малолактическая ферментация  

 

После основной ферментации часто проводится малолактическая ферментация (МЛФ). В этом процессе бактерии, такие как Oenococcus oeni, преобразуют яблочную кислоту в молочную:  

C₄H₆O₅ → C₃H₆O₃ + CO₂  

 

МЛФ снижает кислотность вина и придает ему более мягкий вкус, особенно важный для красных вин.  

 

 

Ферментация в виноделии представляет собой сложный биохимический процесс, включающий множество реакций и зависящий от различных факторов, таких как температура, pH и концентрация сахара. Научное понимание этих процессов помогает виноделам контролировать вкус и качество вина, а также управлять такими процессами, как малолактическое брожение и формирование ароматических соединений.  

 

Знание механизмов ферментации позволяет виноделам создавать вина с предсказуемыми характеристиками и уникальными органолетическими свойствами, обеспечивая высокое качество продукции.

 

 

 

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ) о ферментации в виноделии

 

 

Что такое ферментация в виноделии?

 

Ферментация, или брожение, — это ключевой этап в производстве вина, при котором дрожжи преобразуют сахара, содержащиеся в виноградном соке, в этанол (алкоголь) и углекислый газ. Этот процесс определяет основные характеристики вина, включая его вкус, аромат и содержание алкоголя. 

 

 

Какие виды ферментации используются в виноделии?

 

Существует два основных типа ферментации:

• Алкогольная ферментация: основной процесс, при котором дрожжи преобразуют сахара в алкоголь и углекислый газ.
• Малолактическая ферментация: дополнительный процесс, в ходе которого молочнокислые бактерии преобразуют яблочную кислоту в молочную, снижая общую кислотность вина и придавая ему более мягкий вкус. 

 

 

Какие дрожжи участвуют в процессе ферментации?

 

Основным видом дрожжей, используемым в виноделии, является Saccharomyces cerevisiae, известные своей способностью к предсказуемому и эффективному брожению, а также устойчивостью к высоким уровням алкоголя и диоксиду серы. Однако на начальных этапах брожения могут участвовать и другие виды дрожжей, присутствующие на поверхности винограда. 

 

 

Как контролируется процесс ферментации?

 

Виноделы контролируют ферментацию посредством регулирования температуры, выбора типа дрожжей и управления доступом кислорода. Температура брожения влияет на скорость процесса и развитие ароматических соединений:

• Низкие температуры (10–15 °C) способствуют сохранению фруктовых и цветочных ароматов, особенно в белых винах.
• Высокие температуры (25–30 °C) ускоряют брожение и усиливают экстракцию танинов и цвета, что важно для красных вин. 

 

 

Что такое спонтанная и контролируемая ферментация?

 

• Спонтанная ферментация: процесс, инициируемый естественными дрожжами, присутствующими на винограде и в винодельне.

• Контролируемая ферментация: процесс, при котором в сусло добавляются специально отобранные культуры дрожжей для обеспечения предсказуемого и управляемого брожения. 

 

 

Как ферментация влияет на вкус и аромат вина?

 

Ферментация определяет профиль вина, влияя на его вкусовые и ароматические характеристики. Различные штаммы дрожжей и условия брожения могут способствовать развитию специфических ароматов, таких как фруктовые, цветочные или пряные ноты. Малолактическая ферментация, в свою очередь, придаёт вину более мягкий и сливочный вкус.

 

< Назад в раздел Технология виноделия