Relatii dintre microorganisme si modul lor de viata - vinificatie

Relatii dintre microorganisme si modul lor de viata - vinificatie

Pe struguri, in mustuiala, must si vin cat si pe echipamentele si recipientii ce vin in contact cu acestea se afla o multitudine de microorganisme. Fiecare dintre ele pot avea un anumit rol in nasterea formarea si evolutia vinului. Cunoasterea microorganismelor intereseaza atat prin modul lor de actiune cat si sub raportul clasificarii taxonomice (sistematice).

1. Modul de viata al microorganismelor

Modul de viata al microorganismelor este in principiu asemanator cu al celorlalte organisme pluricelulare. Asemanarea consta in faptul ca pentru a-si desfasura viata si a se inmulti au nevoie de energie si de specifice pentru biosinteza compusilor celulari.

Desi nu au organe specializate si corpul lor este unicelular, structura anatomomorfologica este de asa natura incat cresc si se inmultesc foarte repede atunci cand intalnesc conditii prielnice. Daca aceste conditii dispar, microorganismele iau forme unicelulare rezistente si duc o viata latenta. Este interesant de stiut cum se face nutritia microorganismelor si care sunt conditiile lor de viata.

Nutritia microorganismelor vinicole cuprinde un complex de procese de natura fiziologica prin care celula vie isi procura atat energia cat si substantele de biosinteza. Din punct de vedere biochimic au loc procese majore: de catabolism si de anabolism.

Prin reactiile de catabolism se produce degradarea compusilor macromleculari in compusi cu masa moleculara redusa ce pot fi transportati in interiorul celulei. Astfel se produce energie si se obtin substante de sinteza.

Prin reactiile de anabolism se face sinteza acelor compusi celulari necesari cresterii si inmultirii, folosind compusi simpli si energia obtinuta in catabolism.

Celulele microbiene pot sintetiza un numar foarte diferit de tipuri de molecule (3-6000). Microorganismele isi procura energia si hrana necesara vietii prin degradarea anumitor compusi chimici existenti in must sau vin, prin reactii biochimice catalizate de enzime. Fiecare specie de microorganisme este specializata in degradarea anumitor substante si sunt activate in anumite conditii.

Substratul nutritiv (mustul sau vinul) trebuie sa contina sursa de energie, sursa de carbon, glucide, alcooli, acizi) surse de azot, asimilabil, saruri minerale.

Transportul nutrientilor in interiorul celulei se face mai ales prin difuzie la drojdii sau "gradient protonic"la bacterii.

Difuzia sau patrunderea moleculelor de nutrienti in celula se face selectiv in mai multe feluri: difuzie pasiva, difuzie facilitata, transport activ, transport de grup.

Dupa patrunderea in celula are loc procesul de metabolizare. Pe masura catabolizarii de la nivelul diferitelor organite celulare are loc si formarea unor compusi care sunt eliminati selectiv tot prin difuzie in mediul ambiental.

Cercetarile lui Büchner (1897) privind metabolizarea glucidelor in alcool etilic si CO₂ in prezenta sucului de drojdii strivite, deci in afara celulei vii, au aratat ca de fapt enzimele sunt cele care dirijeaza aceste reactii.

Enzimele, acesti catalizatori organici produsi inmagazinati si utilizati cu mare rigoare de celulele vii cuprind doua componente. Prima componenta este proteica (apoenzima) alterabila, termolabila, inactiva, cu specificitate foarte avansata fata de substratul pe care activeaza enzima; face legatura componentei active cu substratul. A doua componenta (coenzima) care poate fi din clase chimice foarte variate, este partea activa dar numai in prezenta apoenzimei.

In principiu enzima se combina cu molecula reactanta numita genetic substrat care formeaza un compus intermediar ce se poate combina cu alta molecula reactanta formand produsi de reactie si regenerand enzima. Enzima astfel regenerata este capabila sa reia din nou ciclul respectiv.

Enzimele actioneaza in concentratii foarte mici. Intensitatea reactiei creste pana la anumite limite odata cu concentretia enzimei, cu cresterea temperaturii (pana la temperetura de denaturare a apoenzimei) si modificare a pH-ului (pana valoarea caracteristica).

In timp activitatea enzimelor poate slabi ca urmare a unor denaturari ce se produc la componenta proteica (apoenzima) sau a blocarii centrilor activi din coenzima.

Mediul de viata reprezentat de mustuiala, mustu si vinu est ideal pentru multe specii de microorganisme, alcatuind astfel, impreuna, un sistem ecologic ce poate fi dirijat si controlat de om prin operatiunile tehnologice.

2. Clasificarea  generala a microorganismelor din must si vin

Microorganismele intalnite in must si vin apartin din punct de vedere sistematic eucariotelor si procariotelor (tab. 16). Eele sunt organisme care au un aparat vegetativ (tal) alcatuit de cele mai multe ori dintr-o singura celula lipsita de pigmenti.

Sistematica generala a microorganismelor din must si vin

(Valentina Dan si col.1999)

Tabelul 16

Dintre eucariote cea mai importanta grupa este aceea a Micromicetelor care se impart la randul lor in mai multe ordine, familii si genuri. Cele mai recente clasificari prezentate de Ribereau - Gayon (1998) au in vedere unele schimbari privind delimitarea speciilor si genurilor. Conform acestei clasificari drojdiile apartinand clasei Ascomycetes, Bazidiomycetes si fungilor imperfecti (Deauteromycetes), sunt reprezentate in 81 de genuri care reunesc 590 de specii.

In tabelul 17 este prezentata o clasificare selectiva a drojdiilor intocmita de Valentina Dan si col. (1999) dupa datele lui Kriegger van Rij 1984.

Clasificarea selectiva a drojdiilor (Valentina Dan si col.1999)

Tabelul 17

Bacteriile care intereseaza oenologia apartin familiilor: Pseudomonadaceae; Streptococaceae ; Lactobacillaceae (tab. 18).

Sistematica bacteriilor implicate in industria vinicola, dupa Bergey Antoni "Manual of Determinative Bacteriology 1974"

Tabelul 18

Ele indeplinesc in must si vin functia de producatori ai unor substante biologice active (vitamine, enzime) si acizi aminici, alcooli, solventi organici, acizi etc.

Microorganismele ce intervin in procesele biochimice din must si vin se pot grupa si dupa criterii oarecum arbitrare, dar utile pentru activitatea practica cum sunt: utilitatea sau inutilitate lor, procesele biochimice majore pe care le declanseaza.

Dupa utilitatea lor microorganismele pot fi (Banu si col.1999).

permanent utile

conditionat utile

daunatoare.

Microorganismele permanent utile sunt considerate drojdiile fermentatiei alcoolice, cele care apartin genului Saccharamyces. Ele pot apartine microflorei spontane dar mai ales prin lucrarile de selectie apartin si drojdiilor de "cultura" inmultite special pentru a fi utilizate la declansarea si derularea fermentatiei alcoolice controlate.

Microorganismele conditionat utile sunt mai ales drojdii care apartin microflorei spontane cu putere alcooligena redusa, (genul Kloeckria, genul Torulopsis). Datorita insusirii de a se inmulti foarte rapid pe medii zaharate ele pot declansa necontrolat fermentatia alcoolica ducand-o pana la 4-8% vol alcool concentratie ce le inhiba activitatea.

Din aceasta grupa de microorganisme mai fac parte drojdiile (Sachizosacchromyces ) sau bacteriile  (Lactotobacillus) care degradeaza acidul malic in acid lactic.

Microorganismele daunatoare sunt acele drojdii sau bacterii care prin metabolismul lor produc alterri ale vinurilor. In general ele sunt cunoscute sub numele de boli.

Dupa procese biochimice pe care le declanseaya microorganismele din must si vin se pot grupa in:

- microorganisme ce produc fermentatia alcoolica;

- microorganisme ce produc fermentatia malo-lactica;

- microorganisme ce produc alterari.