Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae для производства шампанского
Владельцы патента RU 2526493:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского научного центра Российской академии наук (RU)
Изобретение относится к биотехнологии. Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ДЗИВ-12 обладает высокими биохимическими и технологическими свойствами. Депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) под регистрационным номером Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3980 и может быть использован в производстве шампанского. Изобретение позволяет повысить качество и органолептические свойства готового продукта. 2 ил., 3 табл., 2 пр.
Изобретение относится к винодельческой промышленности и представляет собой новый штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae Y-3980, используемого для производства шампанских вин.
В производстве шампанского дрожжи должны обладать высокой бродильной энергией в анаэробных условиях, переносить давление 0.4-0.5 МПа, быть устойчивыми к температуре брожения 9-10°С.
В производстве шампанского применяются различные штаммы дрожжей рода Saccharomyces видов vini и cerevisiae, среди них наиболее распространенными являются дрожжи Saccharomyces vini ШП-1, МШ, 5/82 [1-3].
В настоящее время на ОАО «Дербентский завод игристых вин» используются сушеные дрожжи ACD Letto-Levure СНА для производства шампанского [4]. Однако известный штамм Saccharomyces cerevisiae ACD Letto-Levure СНА не обеспечивает получение продукции высокого качества. В морфологическом отношении штамм неоднороден по величине и форме, с наличием в популяции удлиненных клеток, имеющих замедленную скорость роста, более длительное время генерации.
Целью изобретения является создание стабильного штамма дрожжей, обладающего высокой бродильной активностью, способного сохранять биохимические и технологические свойства в результате селекции при длительном пассажировании на твердых и жидких средах.
Технический результат направлен на повышение биохимической активности и органолептических свойств шампанского.
Цель достигается при использовании штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae Y-3950 в производстве шампанских вин (Коллекции: Центрального музея Промышленных Микроорганизмов ВНИИГенетика, ФГБУ науки Прикаспийского института биологических ресурсов ДНЦ РАН).
Предлагаемый штамм дрожжей имеет следующую характеристику.
Морфолого-культуральные признаки. Органические среды: виноградное сусло-агар, тиражное вино. Клетки в виноградном сусле и тиражной смеси округлой формы, размером 9.0×9.0, 9.2×9.4 µкм, а на виноградном сусло-агаре овально-округлой формы размером 6.8-8.2 µкм. Микроколонии на виноградном сусло-агаре палевого цвета, блестящие, диаметром от 3.5-4.8 мм, округлой формы (рис.1). Макроколония на сусло-агаре: круглая, выпуклая, кремового цвета, с гладкой блестящей поверхностью, центр темно-палевый, с небольшой радиальной складчатостью, небольшой каймой, волнистым краем, консистенция мажущаяся. Диаметр двадцатисуточной культуры 4.0×3.8 см (рис. 2). Размножается почкованием. После сбраживания тиражной смеси образуется зернистый осадок. Штамм Saccharomyces cerevisiae Y-3980 обладает способностью к спорообразованию и на 5-6-е сутки образует по 1-2 споры в клетке, форма спор округлая, размеры 2.5-2.9 µкм. Для получения спор применялись следующие среды: голодный агар, гипсовые блоки.
Физиолого-биохимические признаки. Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae Y-3980 сбраживает и усваивает глюкозу, мальтозу, сахарозу, галактозу, 1/3 раффинозы. Из спиртов усваивает этиловый и глицерин. Из органических кислот усваивает уксусную, молочную. Из азотистых веществ усваивает пептон, сернокислый аммоний, мочевину, аспарагин, дифениламин.
Пример получения штамма
Предлагаемый штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae Y-3980 выделен на Дербентском заводе игристых вин методом производственной селекции из шампанизируемого вина в резервуаре. Дрожжевая суспензия высевалась на плотную питательную среду сусло-агар а чашки Петри. После образования дрожжевых колоний на питательной среде методом Линднера были выделены ЧКД. Селекция позволила отобрать дрожжи, хорошо проявившие себя при сбраживании тиражной смеси в бутылках под давлением. О физиолого-биохимическом потенциале изолятов судили по их бродильной активности. Предлагаемый штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae Y-3980 обладает высокой бродильной активностью, хорошо сбраживает тиражную бродильную смесь с содержанием сахара 2.2% и спирта 10.2 об.%, образуя 11.2 об.% спирта при температуре 9-10°С в течение 20 дней и давлении 0.4-0.5 МПа.
Пример использования предлагаемого штамма дрожжей
Для проведения вторичного брожения под давлением периодическим способом готовят тиражную бродильную смесь путем смешивания купажа шампанских виноматериалов из следующих сортов винограда: Пино - 40%, Рислинг - 20%, Али-Готе - 20%, Шардоне - 20%, резервуарного ликера и 3% разводки чистой культуры дрожжей штамма Saccharomyces cerevisiae Y-3980, что обеспечивает концентрацию дрожжевых клеток в тиражной смеси 4.0-4.5 млн/мл. Ликер вводят с таким расчетом, чтобы вторичное сбраживание осуществлялось при 2.2% сахара до содержания спирта - 11.2 об.%. Брожение проводят в резервуаре при температуре от 9-10°С в течение 20 дней при давлении 0.4-0.5 МПа. Контролем служит производственный штамм АСД Letto-Levure СНА. В процессе брожения следят за изменением содержания сахара.
После окончания вторичного брожения в опытном и контрольном образцах шампанских вин были изучены ароматобразующие вещества методом газожидкостной хроматографии и их органолептические свойства.
В результате исследований в полученных образцах шампанских вин были идентифицированы летучие соединения, относящиеся к разным группам ароматобразующих веществ: высшие и ароматические спирты, сложные эфиры и терпеновые соединения [5]. При сбраживании тиражной смеси с применением штамма Saccharomyces cerevisiae Y-3980 и контрольного, получены шампанские вина, которые отличались по физико-химическим свойствам и содержанием ароматобразующих веществ. В соответствии с этим, считаем, что изменение генетических особенностей дрожжевых клеток и селекция дрожжей для шампанского производства позволяют получать вина высшего качества.
В таблицах 1-3 приведены данные, характеризующие влияние штамма дрожжей на накопление в шампанских винах спиртов, терпеновых соединений, сложных эфиров. Как видно их таблицы №1, содержание спиртов в обоих вариантах составляло 105.50-105.70 мг/дм3. Большая часть спиртов представлена в опыте и контроле соответственно: изопентанолом 62.40-70.35 мг/дм3, пропанолом 35.40-22.50 мг/дм3, β-фенилэтанолом 17.00-12.04 мг/дм3. Количество β-фенилэтанола и пропанола в опытном шампанском выше, чем в контроле. Что касается терпеновых соединений, то эту группу, в большей части, представляли гераниол и линалоол, придавая аромату цитронные тона и оттенки аромата розы. Важнейшей ароматической составляющей вина являются эфиры. Данные, приведенные в таблице 3, показывают, какое влияние может оказывать штамм на количественные соотношения эфиров при одинаковых качественных показателях. Увеличение количества высококипящих эфиров (этиллактат, диэтилсукцинат, диэтилмалат и, особенно, этиллинолеат) до определенных концентраций улучшают вкус и букет шампанского. Если в контрольном образце количество этиллинолеата составляет 0.38 мг/дм3, то в опытном почти в 3 раза больше. Этиллинолеат придает шампанскому цветочные тона. Кроме того, вновь выделенный штамм Y-3980 синтезирует несколько больше чем контрольный, такие терпеновые соединения, как гераниол, цис и транс-фарнезол (табл.2).
В таблицах приведены данные, полученные в результате исследований шампанских вин методом газожидкостной хроматографии с использованием газового хроматографа «Вариан Аэрограф» 1800 и «Chrom - Сага Report@ (США) и сенсорной оценки [5].
Таким образом, для штамма Saccharomyces cerevisiae Y-3980 характерно накопление в большем количестве ценных компонентов ароматного комплекса - пропанола, β-фенилэтанола, гераниола, линалоола, этилацетата, геранилацетата, β-фенилэтилацетата.
Шампанское марки «Брют», полученное с использованием нового штамма Saccharomyces cerevisiae Y-3980, отличалось высокими игристыми и пенистыми свойствами, в аромате - цветочные тона, насыщенность углекислым газом хорошая, вино получило высокую оценку (9.2 балла).
Библиография
1. Авакянц С.П. Биохимические основы технологии щшампанского. -М.: Пищевая промышленность, 1980. С.351.
2. Абрамов Ш.А., Власова O.K., Котенко С.Ц. и др. Влияние дагестанских дрожжей рода Saccharomyces на состав ароматобразующих веществ шампанского // Прикл. биохимия и микробиология. Т.ХХ. №1. 1984. С.129-132.
3. А.с. СССР №114775. Штамм дрожжей Saccharomyces vini 5/82, используемый для производства шампанского. Родопуло А.К., Егоров И.А., Саришвили Н.Г., Шакарова Ф.И., Абрамов Ш.А., Котенко С.Ц., Нахшунов Р.И. 1984. Б.И. №12.
4. Технологическая инструкция по приготовлению разводок дрожжей периодическим способом на основе ACD Letto-Levure СНА и расхода на вторичное брожение на ОАО «Дербентский завод игристых вин» ГНУ ВНИИПБ ВП Россельхозакадемии. (Утверждена директором ГНУВНИИПБ и ВП. ЛА. Оганесянцем. 23.08.2012).
5. Родопуло А.К., Егоров И.А., Кормакова ТА., Беззубов А.А. Биохимические методы. М.: Наука. 1980. С.165-169.
| Таблица 1 | |||
| № | Компоненты | Образцы | |
| Контроль Litto Levure | Опыт Y-3980 | ||
| 1. | н-пропанол | 22.50 | 35.40 |
| 2. | н-бутанол | следы | следы |
| 3. | изопентанол | 70.35 | 62.40 |
| 4. | β-фенилэтанол | 12.04 | 17.00 |
| 5. | гексанол | 0.81 | 0.70 |
| Таблица 2 | |||
| № | Компоненты | Образцы | |
| Контроль Litto Levure | Опыт Y-3980 | ||
| 1. | линалоол | 0.12 | 0.45 |
| 2. | гераниол | 1.83 | 3.51 |
| 3. | цис-фарнезол | 1.13 | 2.96 |
| 4. | транс-фарнезол | 0.09 | 0.39 |
| 5. | окись линалоола - 1 | 0.03 | 0.05 |
| 6. | окись линалоола - 2 | 0.19 | 0.22 |
| Таблица 3 | |||
| № | Компоненты | Образцы | |
| Контроль Litto Levure | Опыт Y-3980 | ||
| 1. | этилацетат | 8.70 | 3.49 |
| 2. | этилкапронат | 0.21 | 0.16 |
| 3. | этиллактат | 20.31 | 25.12 |
| 4. | диэтилсукцинат | 5.38 | 7.94 |
| 5. | геранилацетат | 0.83 | 1.02 |
| 6. | β-фенилэтилацетат | 0.18 | 0.62 |
| 7. | диэтилмалат | 12.45 | 15.03 |
| 8. | этиллинолеат | 0.28 | 0.92 |
Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3980, используемый для производства шампанского.
