V bistvu gre za veliko bolj kompliciran proces, ki vklju\u010duje \u0161tevilne biokemi\u010dne reakcije. Poleg etanola so produkti fermentacije \u0161e vi\u0161ji alkoholi, estri, glicerol, sukcinska kislina, diacetil, acetoin in 2,3-butandiol. Vse te snovi prispevajo k pestrim organolepti\u010dnim zaznavam v vinu.<\/p>\n
Kvasovke so naravno prisotne na ko\u017eicah grozdih jagod. Raznovrstnost populacij je odvisna od \u0161tevilnih dejavnikov, npr. sorte vinske trte, zrelosti grozdja ob trgatvi, uporabe fungicidov, podnebja, pojava botritisa in drugih glivi\u010dnih bolezni ter vinogradni\u0161kih praks. Sam proces od trgatve, transporta grozdja do na\u010dina predelave grozdja v mo\u0161t vpliva na populacijo kvasovk v mo\u0161tu pred za\u010detkom fermentacije.<\/p>\n
Pri spontani fermentaciji sodelujejo razli\u010dne vrste kvasovk. V za\u010detnih stadijih fermentacije so to kvasovke vrst Kloeckera<\/em>, Hanseniaspora<\/em> in Candida<\/em>. Pozneje v srednjih fazah fermentacije delujejo Pichia<\/em> in Merschnikowia<\/em>. Proti koncu fermentacije postanejo dominantne kvasovke vrste Saccharomyces cerevisiae<\/em> zaradi njihove odpornosti na visoko koncentracijo etanola. Med fermentacijo ali celo pozneje v vinu, so lahko prisotne \u0161e nekatere druge vrste kvasovk, kot so Torulaspora<\/em>, Kluyveromyces<\/em>, Schizosaccharomyces<\/em>, Zygosaccharomyces<\/em> in Brettanomyces<\/em>, ki povzro\u010dajo nekatere napake in bolezni vina.<\/p>\n Da se prepre\u010di razvoj neza\u017eelenih kvasovk, se v kletarstvu uporablja \u017eveplov dioksid (SO2<\/sub>) in vnos selekcioniranih sevov suhih kvasovk vrste Saccharomyces cerevisiae<\/em>. SO2<\/sub> ovira razvoj ne\u017eelenih kvasovk, medtem ko so Saccharomyces cerevisiae<\/em> nanj bolj odporne. Poleg tega dodatek selekcioniranih kvasovk pove\u010da za\u010detno populacijo naravno prisotnih Saccharomyces cerevisiae<\/em> in tako je zagotovljen potek alkoholne fermentacije brez ve\u010djih te\u017eav.<\/p>\n RAZVOJ KVASOVK MED ALKOHOLNO FERMENTACIJO<\/p>\n V za\u010detku fermentacije kvasovke za\u010dno presnavljati sladkorje in druga hranila, prisotna v mo\u0161tu. Te snovi jim zagotavljajo energijo in omogo\u010dajo pove\u010devanje populacije.<\/p>\n V prvih urah fermentacije se populacija kvasovk ne pove\u010duje. To fazo imenujemo latentna faza in je pomembna za prilagoditev kvasovk na novo okolje. Ko je prilagoditev kon\u010dana, se kvasovke pri\u010dnejo razmno\u017eevati. To imenujemo faza eksponentne rasti, nanjo v veliki meri vpliva temperatura, vsebnost amonija, aminokislin ter drugih hranil in prisotnost kisika. Ta faza traja 3 \u2013 6 dni, za\u010detna populacija iz 10^4 (5\u00d710^6 ob dodatku selekcioniranih kvasovk) celic\/ml, naraste na 10^7 \u2013 10^8 celic\/ml. Po tej fazi se \u0161tevilo celic preneha pove\u010devati, zaradi pomanjkanja nekaterih hranil. Nastopi kvazi-stacionarna faza, v kateri \u0161tevilo celic ostaja prakti\u010dno isto in traja 2 \u2013 10 dni. Nato se pri\u010dne faza odmiranja kvasovk, kjer se \u0161tevilo celic hitro zmanj\u0161uje, zaradi pomanjkanja hranil in toksi\u010dnosti etanola.<\/p>\n Uspeh alkoholne fermentacije je odvisen od ohranjanja populacije \u017eivih kvasovk, vse dokler ne porabijo vsega presnovljivega sladkorja v mo\u0161tu. Sicer se pojavijo te\u017eave z upo\u010dasnjeno ali ustavljeno fermentacijo.<\/p>\n OSNOVNI BIOKEMI\u010cNI PROCESI ALKOHOLNE FERMENTACIJE<\/p>\n Kot \u017ee omenjeno, alkoholna fermentacija ni zgolj preprosta pretvorba sladkorjev v alkohol etanol, pa\u010d pa proces poteka prek \u0161tevilnih vmesnih biokemi\u010dnih reakcij in procesov. Osnovna biokemi\u010dna pot v metabolizmu ogljikovih hidratov ve\u010dine organizmov je glikoliza, to je pretvorba sladkorjev (glukoze in fruktoze) v piruvat, katerega kvasovke nadalje uporabljajo v \u0161tevilnih presnovnih procesih. En teh je pretvorba piruvata v etanal in CO2<\/sub>. Ta reakcijo katalizira encim piruvat dekarboksilaza, ki za delovanje potrebuje magnezij in tiamin pirofosfat kot kofaktorje (tiamin \u2013 ena od snovi v hrani za kvasovke). Etanal je nato reduciran v etanol ob prisotnosti encima alkohol dehidrogenaze. Transport etanola in CO2<\/sub> iz citoplazme kvasovk poteka z difuzijo.<\/p>\n METABOLIZEM DU\u0160IKA<\/p>\n Ko se kvasovke Saccharomyces cerevisiae<\/em> razmno\u017eujejo, potrebujejo dolo\u010dene koli\u010dine presnovljivega du\u0161ika za gradnjo celic. Mo\u0161t vsebuje razli\u010dne du\u0161ikove spojine, kot so amonij, aminokisline, peptidi, beljakovine, ipd., a kvasovke lahko asimilirajo le amonij in aminokisline (razen prolina), kot vir du\u0161ika.<\/p>\n Vsebnost amonija in aminokislin v mo\u0161tu je relativno nizka, zato je lahko omejujo\u010d dejavnik fermentacije. Pomanjkanje du\u0161ikovih spojin lahko upo\u010dasni ali ustavi fermentacijo, zato se v vinarstvu v mo\u0161t dodaja amonijeve soli (hrana za kvasovke), katere zagotovijo normalen potek fermentacije do konca. Vendar je treba biti pri dodajanju amonijevih soli previden, saj preveliki odmerki lahko privedejo do ostankov du\u0161ika v vinu, kar je en od vzrokov mikrobiolo\u0161ke nestabilnosti in lahko vodi v tvorbo etil karbamata ter biogenih aminov, snovi ki so strupene za \u010dloveka.<\/p>\n Aminokisline kvasovke lahko porabijo neposredno za sintezo beljakovin, vendar koncentracije posameznih aminokislin ne odgovarjajo vedno potrebam celice, zato kvasovka lahko pretvori prese\u017ene aminokisline v tiste, ki jih v danem trenutku potrebuje. Ob pomanjkanju amonijevih spojin, lahko kvasovka pri\u010dne razkrajati \u017eveplo vsebujo\u010de aminokisline, kot sta cistein in metionin. Ob tem se spro\u0161\u010da \u017eveplovodik (H2<\/sub>S) in merkaptani. Zato je dodatek amonijevih soli (hrane za kvasovke) pomemben tudi iz vidika prepre\u010devanja pojava tujih vonjev, t.i. bekserja ali vonja po gnilih jajcih.<\/p>\n VZROKI ZA UPO\u010cASNJENO ALI USTAVLJENO FERMENTACIJO<\/p>\n V\u010dasih se fermentacija v kon\u010dnih fazah upo\u010dasni ali celo ustavi, \u0161e preden je porabljen ves sladkor. To lahko vodi v dva problema.<\/p>\n Mo\u017eni vzroki za upo\u010dasnjeno ali ustavljeno fermentacijo so naslednji:<\/p>\n –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 zelo visoka vsebnost sladkorja: Visoka koncentracija sladkorja lahko inhibira kvasovke, poleg tega v poznih fazah fermentacije visoke alkoholne stopnje povro\u010dijo odmiranje kvasovk. V teh primerih se priporo\u010da uporaba kvasovk z visoko odpornostjo na alkohol.<\/p>\n –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Temperaturni ekstremi: Kvasovke se te\u017eko razmno\u017eujejo pri prenizkih temperaturah, zato nizke temperature ob za\u010detku fermentacije vodijo v manj\u0161e populacije kvasovk v mo\u0161tu. Previsoke temperature, nad 30\u00b0C prav tako lahko povzro\u010dijo zaustavitev fermentacije. Tudi nenadne spremembe temperature predstavljajo tveganje za prekinitev fermentacije.<\/p>\n –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Popolnoma anaeorbne razmere v mo\u0161tu: Kisik v mo\u0161tu je pomemben pri izgradnji celi\u010dnih membran kvasovk, zato je njegova odsotnost lahko omejujo\u010d dejavnik predvsem v fazi eksponentne rasti celic.<\/p>\n –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Pomanjkanje hranil: Pomanjkanje du\u0161ika, vitaminov, mineralov, itd., lahko omejuje fermentacijo. Zato se v mo\u0161t dodaja aktivatorje fermentacije (hrana). Obi\u010dajno so to amonijeve soli in tiamin (kofaktor pri pretvorbi piruvata v etanal). Dodajanje hrane je bolj u\u010dinkovito, \u010de je izvedeno v ve\u010d odmerkih v kombinaciji z zra\u010denjem mo\u0161ta. Prvi odmerek dodamo na za\u010detku fermentacije, drugega na sredini kvazi-stacionarne faze in tretjega ob koncu te faze. V zadnjih letih so se na tr\u017ei\u0161\u010du pojavile nekatere nove hrane, ki vsebujejo poleg omenjenih, \u0161e nekatere druge snovi, kot so steroli, nenasi\u010dene ma\u0161\u010dobne kisline, minerali, pantotenska kislina, itd. Te snovi so zelo koristne v poznih fazah fermentacije.<\/p>\n –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Prisotnost fungicidov: V\u010dasih mo\u0161t vsebuje ostanke pesticidov, ki lahko povzro\u010dijo prekinitev fermentacije.<\/p>\n –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Prisotnost MCFA (medium chain fatty acids), kratko veri\u017enih ma\u0161\u010dobnih kislin: MCFA so pomembne pri izgradnji membran , kjer nadome\u0161\u010dajo nenasi\u010dene ma\u0161\u010dobne kisline, katerih izgradnja je v anaerobnih pogojih ovirana. Prisotnost teh ma\u0161\u010dobnih kislin lahko vpliva na potek fermentacije, \u010de so transportirane izven citoplazme celic kvasovk. Problem je pogostej\u0161i pri belih vinih, kjer fermentacija poteka pri ni\u017ejih temperaturah in brez zra\u010denja. Omenjene ma\u0161\u010dobne kisline dobro absorbirajo lupine odmrlih celic kvasovk, ki jih lahko dodamo v mo\u0161t, v katerem fermentacija slabo te\u010de.<\/p>\n –\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Antagonizem med mikroorganizmi: V mo\u0161tu razli\u010dni mikroorganizmi tekmujejo za hranilne snovi. Razmno\u017eevanje kvasovk Saccharomyces cerevisiae<\/em> je navadno okrepljeno z dodatkom selekcioniranih kvasovk in \u017eveplanjem, vendar se v\u010dasih lahko razvijejo nekatere avtohtone kvasovke in bakterije, ki povzro\u010dijo upo\u010dasnitev ali zaustavitev fermentacije. Ta problem je ve\u010dji v mo\u0161tih z vi\u0161jim pH, zaradi zmanj\u0161anega antisepti\u010dnega u\u010dinka \u017eveplovega dioksida.<\/p>\n To so mo\u017eni vzroki za upo\u010dasnjeno ali prekinjeno fermentacijo, toda v praksi gre obi\u010dajno za kombinacijo ve\u010d teh vzrokov. \u010ce pride do te\u017eav, je potrebno ukrepati \u010dim prej. Zra\u010denje in dodatek lupinic celic kvasovk lahko re\u0161i problem, \u010de pa se fermentacija ustavi, je potrebno ponovno dodati kvasovke, in sicer take z visoko odpornostjo na alkohol. Pri tem je pomembno, da natan\u010dno upo\u0161tevamo pravila priprave vrelnega nastavka.<\/p>\n![\"\"](\"http:\/\/www.wineandweather.net\/Foto\/Fermentacija\/fermentacija.jpg\" "\\"Populacija")
<\/p>\n\n