Microorganismele ce produc fermentatia alcoolica (Drojdiile)

Microorganismele ce produc fermentatia alcoolica (Drojdiile)

Drojdiile sau levurile sunt acei agenti microbieni care prin metabolismul lor degradeaza glucidele in alcool etilic, transformand mustuiala si mustul in vin.

Aici sunt incluse populatii de microorganisme care din punct de vedere taxonomic apartin mai multor clase. Ele se aseamana prin faptul ca au corpul unicelular, au ca forma generala de reproducere inmultirea prin inmugurire si in mod particular reproducerea prin ascospori pe cale asexuata si sexuata.

Principalele drojdii de vinificatie

Studii taxonomice, asupra drojdiilor din principalele tari si podgorii viticole, dateaza inca de la inceputul secolului XX. Pe baza acestor studii s-a stabilit ca in diferite podgorii se gasesc aceleasi specii de drojdii cu unele diferentieri, determinate de climatul local, privind ponderea fiecarei specii. In general, acestea apartin speciilor genurilor Saccharomyces si Kloeckera (Brechot si col., 1962, 1975) si reprezinta 90% din numarul total de drojdii. Ele apar pe struguri numai dupa intrarea in parga a acestora, cand insectele incep sa le raspandeasca in plantatie. De asemenea, s-a constatat ca nu exista diferente intre drojdile aflate pe strugurii vitelor europene si cele de pe hibrizii direct producatori. Holm si Creuss (citati de Amerine, 1972), pe baza studiilor facute in California, constata ca in toate cazurile predomina ca numar microorganismele care nu sunt utile in vinificatie. Analizand probe de struguri din trei districte, in care niciodata nu s-a preparat vin, se observa ca specia Saccharomyces aproape lipseste, concluzionand ca drojdile de vin sunt rare in podgoriile unde nu se prepara vin.

Desi in sol se gasesc cantitati insemnate de drojdii nu exista nici o corelatie intre cele din sol si cele de pe struguri. De fapt, lipsa drojdiilor pe strugurii verzi si numarul mare de drojdii de pe boabele plesnite si de pe strugurii situati mai aproape de sol confirma faptul ca raspandirea microflorei levuriene se face in cea mai mare parte de catre insectele, care viziteaza in primul rand strugurii copti si indeosebi boabele plesnite. Analizand incarcatura microbiologica a albinelor, viespilor si musculitelor din vin s-a constatat ca ele sunt incarcate cu drojdii apartinand genurilor Saccharomyces, Candida, Pichia si Torulopsis.

Incepand cu Pasteur, drojdiile si fermentatia alcoolica au suscitat un numar considerabil de lucrari integrand progresele crescande ale microbiologiei, genetice si a biologiei moleculare, dar care au creat si numeroase confuzii in randul practicienilor Ribereau - Gayon (1998) limiteaza aceste confuzii facand o sinteza a evolutiei denumirilor din genul Saccharomyces si apreciaza ca "drojdiile de pe struguri si din vin apartin in mod sigur Ascomycetelor si Fungilor imperfecti". Genul Saccharomyces Rees cuprinde mai multe specii din care circa 20 au rol in vinificatie.

Saccharomyces cerevisiae Hansen ,cunoscuta si sub numele de S. cerevisiae var. ellipsoideus sau numai S. ellipsoideus, prezinta celulele de forma eliptice, alungite, rotunde, cilindrice izolate sau perechi formand pseudomicelii se inmultesc pe cale vegetativa prin inmugurire si separat prin spori mugurasul ramanand adesea lipit de celula mama. Formeaza asce cu 1-4 spori. Este cea mai raspandita drojdie de fermentatie, reprezentand 70-80% din numarul total de levuri. Temperatura optima de dezvoltare este cuprinsa intre 20- 25°C si suporta concentratii de pana la 300mg/l SO₂ total. Realizeaza un randament alcoolic ridicat (1 ml alcool etilic pur in 1,7 g de zahar). Are puterea alcooligena, in mediu anaerob, de 8,2- 15% vol. alcool si produce 0,2 pana la 1,37 g/l acid acetic (Kontek, 1976). Din aceasta specie s-au selectionat numeroase suse, care sunt folosite la prepararea maielii de drojdii selectionate.

Saccharomyces bayanus se prezinta ca celule de forma ovala mai rar rotunda, izolate sau cate doua cu mugurasul lipit de celula mama. Este specifica regiunilor calde, unde strugurii realizeaza concentratii mari de zahar. Are aceeasi rezistenta fata de SO₂ si acelasi randament in alcool ca si S. ellipsoideus, insa puterea alcooligena mai ridicata. Poate produce 11,5 -18,4% vol. alcool si formeaza 0,46- 1,08 g/l acid acetic, in timpul pastrarii si depozitarii lor, etapa in care trebuie inactivata. Se folosesteca drojdie selectionata la fermentatia secundara in cazul vinurilor spumante.

Pentru productia vinicola mai prezinta importanta urmatoarele specii: Sacch.bayanus cu putere alcooligena scazuta " conduce la formarea mai pronuntata a acetatului de etil), Sacch. baillii (se intalneste pe strugurii botritizati), S. rosei (produce foarte putina aciditate volatila 0,18-0.52 g/l), S. chevalieri (frecventa mai mult pe strugurii si in vinurile rosii), S. carlsbergensis (are capacitate ridicata de fermentatie la temperaturi scazute 5°C), formeaza depozit granulos la fermentatie, continut ridicat in glicerol si scazut in aciditate volatila. Poate fi folosita la producerea vinurilor spumante (Kontek, 1975)), S. florentinus (se afla in musturile provenite de la strugurii stafiditi).

Genul Kloeckera Janke, cu specia cea mai importanta K. apiculata, numite si drojdii apiculate, se recunoste usor dupa celulele care au forma de lamaie, ascutite la unul sau ambii poli. Unele celule sunt subtiri, lungi si au o umflatura la mijloc. Prezinta o putere alcooligena scazuta (3,8-6,5%vol. alcool) si un randament in alcool redus. Pentru 1 ml alcool etilic consuma 2,1 g de zahar. Fermenteaza numai glucoza si produce cantitati mai mari de acizi volatili (1,37-2,2 g/l). Apare prima pe struguri detinand 99% din totalul drojdiilor. Se inmulteste intens la inceputul fermentatiei indeosebi, in musturile nedeburbate si nesulfitate. Fiind sensibila la SO₂ poate fi eliminata din must printr-o sulfitare normala. Tot din acelasi gen mai face parte si K. africana, care se deosebeste de K. apiculata prin marimea celulelor, puterea alcooligena mai ridicata si prin formarea unor cantitati mai mici de acizi volatili in mediul de fermentatie.

Genul Schizosaccharomyces Linder se inmulteste prin diviziunea celulelor si nu prin inmugurire ca celelalte genuri. Dintre speciile acestui gen mai importanta este Schizosaccharomyces pombe, care este o drojdie 'acidofila', prezenta in musturile cu un continut ridicat in acid malic, pe care-l descompun usor. Prezinta celule cilindrice, cu capete rotunjite, izolate sau perechi (fig.5.19).

Genul Torulopsis cuprinde mai multe specii care traiesc pe struguri de unde trec in must si vin. Cea mai frecventa este Torulopsis bacillaris, care se afla indeosebi pe strugurii mucegaiti. Au celulele de forma alungita pana la cilindrica, asezate in lanturi scurte sau mici aglomerari. Poate declansa fermentatie alcoolica a mustului. avand o putere volatila care poate ajunge pana la 10% vol. si un continut in aciditate volatila care variaza in limite foarte largi (0,20-2,75 g/l in acid acetic). Are proprietatea de a fermenta mai intai fructoza.