Инактивированные дрожжи в сидроделии

Инактивированные дрожжи — это дрожжи Saccharomyces cerevisiae, прошедшие термическую инактивацию (мёртвые) и, в зависимости от технологии, частичную или полную клеточную дезинтеграцию (разрушение). Препараты на их основе содержат β-глюканы, маннопротеины, глутатион, аминокислоты и нуклеотиды, не обладают бродильной активностью, но применяются для детоксикации среды, повышения коллоидной стабильности, усиления структуры, снижения окислительного потенциала и питания дрожжей в стрессовых условиях.

Живая дрожжевая клетка состоит примерно на 75 % из воды и на 25 % из сухих веществ. Химический состав варьируется в зависимости от штамма дрожжей, состава питательной среды и их физиологического состояния. Белки составляют до 50–60 % сухой массы клетки. В структуре ядерных белков значительное место занимают нуклеопротеиды, на долю которых приходится около 25–30 % общего белкового пула. При гидролизе нуклеиновых кислот, входящих в состав нуклеопротеидов, образуются пуриновые и пиримидиновые основания, моносахариды (рибоза или дезоксирибоза) и фосфорная кислота.

Клеточная стенка дрожжевой клетки (Saccharomyces cerevisiae) представляет собой многослойную структуру толщиной около 70–120 нм и составляет до 20–25 % от массы всей клетки. Она обеспечивает механическую защиту, поддержание формы и участие в осмотических процессах. Наружный слой стенки образован маннопротеиновым комплексом, обеспечивающим антигенные свойства и взаимодействие с внешней средой. Ниже располагаются слои β-глюканов, аморфных маннанов и белков, организованных в сетчатую матрицу. Основной структурный компонент клеточной стенки — β-1,3-глюкан с β-1,6-глюкановыми ответвлениями, формирующий микрофибриллы. Внутренние слои также содержат хитин, локализованный преимущественно в участках почкования.

По химическому составу клеточная стенка дрожжей состоит в среднем на 50–60 % из глюканов, 30-40 % — из маннопротеинов, 1-2 % — из хитина и до 9 % — из липидов и минорных компонентов. Структура обладает высокой пористостью, что обеспечивает транспорт низкомолекулярных соединений. Все компоненты тесно связаны с плазматической мембраной, к которой прикреплены рецепторы и транспортные белки.

Плазматическая мембрана (цитоплазматическая мембрана) — это двойной фосфолипидный слой, содержащий встроенные белки, которые регулируют транспорт веществ, воспринимают сигналы из внешней среды и участвуют в энергетическом обмене клетки. Она отделяет цитоплазму от клеточной стенки, обеспечивает избирательную проницаемость и играет ключевую роль в регуляции обменных процессов между дрожжевой клеткой и окружающей средой.

Суть метода заключается в том, что вино или сидр после окончания брожения не снимается сразу с дрожжевого осадка, а выдерживается на нём от 4 до 6 месяцев. За это время происходит автолиз дрожжей — распад клеток и выход в вино или сидр биологически активных соединений: аминокислот, полисахаридов, маннопротеинов и пептидов, которые придают напитку более плотную текстуру, обволакивающее тело и устойчивость к окислению.

Чтобы ускорить и усилить экстракцию этих соединений, виноделы и сидроделы осуществляют батонаж (bâtonnage , с фр. «помешивание палкой») — регулярное перемешивание осадка. Это позволяет избежать его слёживания и активизировать взаимодействие дрожжевых компонентов с винной средой. В результате вино или сидр приобретает большую глубину, баланс, округлость и комплексность, оставаясь при этом свежим и молодым по аромату.

Однако метод не лишён рисков. Во время автолиза дрожжи могут продуцировать сульфитредуктазу, что приводит к образованию нежелательных соединений, например сероводорода (H₂S), вызывающего дефекты аромата. Кроме того, длительная выдержка требует строгого контроля за микробиологической стабильностью и окислительно-восстановительным потенциалом.

Именно поэтому всё чаще виноделы и сидроделы переходят к использованию инактивированных дрожжей, которые представляют собой дрожжевые клетки, прошедшие специальную обработку (термическую, ферментативную, механическую). Такие препараты позволяют целенаправленно и безопасно обогащать вино и сидр компонентами клеточной стенки дрожжей, минуя риски живого автолиза. Это даёт повторяемость результата, возможность точной дозировки и адаптации к конкретным задачам — от стабилизации белых вин до повышения коллоидной стабильности.

Таким образом, технология «Sur Lie» получила новый вектор развития в форме биотехнологически контролируемого обогащения вина с помощью инактивированных дрожжей, открывая широкий спектр возможностей как в ремесленном, так и в индустриальном виноделии и сидроделии.

Компания Lallemand усовершенствовала специфические процессы инактивации, чтобы изменить состав некоторых инактивированных дрожжей, которые значительно повлияют на органолептику сидров. В результате были запатентованы уникальные методы получения инактивированных дрожжей:

• SWYT™ Process – контролируемый автолиз дрожжевых клеток, направленный на максимальное высвобождение низкомолекулярных соединений: коротких пептидов, маннанов, растворимых β-глюканов и других компонентов, отвечающих за структуру, объем во вкусе, мягкость танинов и антиоксидантную защиту

• GSH™ Process – производство особых инактивированных дрожжей с гарантированным уровнем глутатиона. Процесс размножения дрожжей, инактивация и высушивание также были адаптированы для максимизации естественного синтеза глутатиона и его накопления во внутриклеточном составе с целью получения высокого содержания растворимого восстановленного глутатиона в финальном продукте.

• MEX™ Process – процесс, в котором для стимулирования образования высокомолекулярных соединений, таких как полисахариды и гликопротеины, ослабляется структура клеточной стенки дрожжей. Этот процесс способствует улучшению осаждения и стабилизации в виноделии и сидроделии, а также может влиять на органолептические свойства вина.

• HPH™ Process – механическое разрушение клеток винных дрожжей, способствующее максимизации взаимодействия их компонентов с винной матрицей, улучшая экстракцию биологически активных веществ, таких как аминокислоты, витамины и полисахариды, что влияет на ароматические и вкусовые характеристики вина.

• Инактивированные дрожжи

• Клеточные стенки дрожжей

• Автолизаты дрожжей

• Протеиновые экстракты дрожжей

• Маннопротеины дрожжей

Инактивированные дрожжи:

Подкормка Fermaid О

Применяются в качестве подкормки во время брожения сидра, поскольку содержат 100% натуральные компоненты, полученные из дрожжей, которые богаты органическим азотом, а также необходимыми витаминами и минералами. Исследования компании Lallemand показали, что органический азот, усваиваемый дрожжами, в 2 раза эффективнее неорганического азота, если оценивать эффективность в мг/л.

Преимущества использования такой подкормки:

• Добавление 24 мг/л органического азота, усваиваемого дрожжами, значительно эффективнее, чем 50 мг/л неорганического азота, с учетом его усвояемости.

• Предотвращение образования этилацетата и высших спиртов, что часто наблюдается при использовании фосфата диаммония.

• Увеличение образования эфиров, так как аминокислоты являются прекурсорами для их синтеза.

Клеточные стенки дрожжей:

Инактивированные дрожжи Glutastar

Применяются во время мацерации, выдержки, хранения и транспортировки сидра с целью предотвращения окисления и продления его долговечности. Эргостерол из клеточной мембраны дрожжей является эффективным акцептором кислорода (O₂), при этом 20 г/100 л могут связывать до 1 мг/л кислорода.

Клеточная мембрана дрожжей обладает высокой адсорбционной способностью к высокомолекулярным микотоксинам, таким как охратоксин A, T-2 токсин, дезоксиниваленол (ДОН) и зеараленон, при этом практически не адсорбирует низкомолекулярные микотоксины, такие как афлатоксин B1 и фумонизин. Также они способны выводить ионы тяжелых металлов и радионуклиды. Этот адсорбент действует избирательно — он сохраняет важные элементы, такие как сахара и аминокислоты, нейтрализуя при этом воздействие токсинов и мутагенов.

Автолизаты дрожжей:

Биореактиватор Go-Ferm Sterol Flash

Применяются для регидратации дрожжей в условиях, когда ожидаются трудности с брожением, а также в случаях дефицита микрозащиты и микропитания в сусле. Это особенно важно в следующих ситуациях:

• Высокая спиртуозность готового напитка (например, айс-сидры), где дрожжи могут испытывать стресс из-за высокой концентрации спирта.

• Возобновление спиртового брожения, когда необходимо стимулировать активность дрожжей после его остановки.

• Проведение вторичного брожения, например, при производстве игристых напитков, где требуется усиленная активность дрожжей для вторичного преобразования сахаров.

Протеиновые экстракты дрожжей:

Инактивированные дрожжи Finely

Протеиновые экстракты применяются для бережного осветления сидра без изменения его органолептических свойств. Экстракты дрожжевых белков представляют собой сложные смеси, состав и активность которых зависят от штамма дрожжей, а также от условий экстракции и/или сушки. В зависимости от этих факторов они могут содержать белки с различными электрическими зарядами и молекулярной массой. Некоторые исследования показывают, что дрожжевые белки обладают изоэлектрической точкой (ИЭТ) в диапазоне от 1,4 до 2,4, что означает, что при pH сидра они имеют отрицательный заряд. Это позволяет им взаимодействовать с положительно заряженными белками, которые могут вызывать помутнение.

Использование экстрактов на этапе брожения сидра способствует удалению окисляемых полифенолов и обеспечивает долгосрочную стабилизацию цвета напитка.

Маннопротеины дрожжей:

• Инактивированные дрожжи Noblesse

• Инактивированные дрожжи Mannolees

Маннопротеины дрожжей применяются для модификации и стабилизации коллоидного баланса, а также для усиления аромата спелых фруктов. Они улучшают структуру напитка, придавая ему более выраженное ощущение округлости во вкусе. Маннопротеины ослабляют сенсорное восприятие вкуса, напоминающего древесные опилки, что часто встречается в сидрах, выдержанных в новых бочках. Они также способствуют быстрому созреванию игристых сидров, улучшая их пенистые и игристые свойства, а также смягчают вкус, повышая его сладость и округлость.

На стадии созревания маннопротеины дрожжей, действуя в синергии с дубовыми компонентами (щепа, бруски, кубики), придают напитку великолепные оттенки, характерные для выдержки.

Таким образом, различные виды инактивированных дрожжей могут быть эффективно использованы на всех стадиях производства сидра — начиная с мацерации и заканчивая розливом в бутылку. Эти продукты обеспечивают комплексное улучшение органолептических характеристик напитка, таких как вкус, аромат и текстура, что позволяет значительно повысить его качество. Важно отметить, что инактивированные дрожжи также играют ключевую роль в сохранении и стабилизации цвета сидра, предотвращая нежелательные изменения, такие как окисление или потемнение. Кроме того, их применение помогает поддерживать стабильность напитка в течение всего процесса производства, создавая более гармоничный и сбалансированный продукт. В результате использование таких продуктов не только улучшает органолептику, но и способствует улучшению общей устойчивости сидра к внешним воздействиям, что делает его идеальным выбором для профессионалов в производстве высококачественного сидра.