Активность дрожжей, характеристика физиолого-биологических свойств дрожжей. Активность дрожжей определяется бродильной и спиртообразующей способностью, усвоением азотистых веществ и сахаров, спирто- и кислотовыносливостью и др. На активность дрожжей влияют: концентрации сахаров, этилового спирта, кислотность среды, фенольные и азотистые вещества, температура, кислород воздуха, углекислый газ, давление, высушивание, антисептики и др. Содержание сахаров в виноградном сусле до 20 г/100 см3 не задерживает брожение. Более высокие исходные концентрации сахаров могут остановить брожение, при этом дополнительным ингибитором выступает образующийся этиловый спирт. Угнетение брожения связано с тем, что клетки дрожжей не могут преодолеть осмотическое давление высокой концентрации сахаросодержащей жидкости. Концентрация этилового спирта при последовательном введении в сбраживаемую среду сахаросодержащего раствора может достигать 19% об. При повышении концентрации спирта развитие дрожжей, их активность замедляются, особенно при повышении температуры. Обработка вина, содержащего 9% об. и выше спирта, при температуре 50°С в течение 5 мин достаточна для их обеспложивания. Др. спирты также оказывают угнетающее действие на дрожжи. Ингибирующее свойство концентрации этилового спирта на дрожжи усиливается повышением концентрации сахаров. При ориентировочных расчетах спиртования используют правило Делле, по которому 80 консервирующих единиц защищают вино от забраживания. 1% сахаров принимается за 1 консервирующую единицу, а 1% об. спирта по консервирующему действию равен 4,5% сахаров.
Водородный показатель виноградного сусла может быть в пределах рН = 2,8—4,0. При этих значениях рН винные дрожжи развиваются очень хорошо. Дрожжи вида Saccharomyces vini приспособлены к нормальному развитию при рН = 3,5. При повышении кислотности среды клетки дрожжей мельчают, приобретают округлую форму, в протоплазме накапливается жир; в сбраживаемой среде образуется больше летучих кислот, глицерина, янтарной кислоты. Виды дрожжей рода Saccharomyces относительно устойчивее к полифенолам, чем пленчатые дрожжи. Клетки дрожжей при сбраживании сусла для красных вин адсорбируют антоцианы. При содержании этилового спирта 11% об. все фенолкарбоновые кислоты угнетают процесс брожения и вызывают дегенеративные изменения дрожжевых клеток активность дрожжей и их размножение регулируются степенью использования ими азота: чем богаче дрожжи азотом, тем выше интенсивность брожения и слабее интенсивность дыхания. Следовательно, для активного брожения виноградное сусло должно быть хорошо обеспечено азотистыми веществами. Винные дрожжи способны использовать азот из различных источников: катионы аммония (аммиачный азот), аминокислоты, амиды, полипептиды. При недостаточном количестве азота в качестве стимулятора размножения дрожжей рекомендуется применять аммиачный азот, который дрожжами усваивается лучше при введении в сусло до начала брожения. В анаэробных условиях дрожжи могут использовать до 260мг/дм3 аммиачного азота и в аэробных — до 300 мг/дм3. Для размножения дрожжей оптимальной является температуpa 30°С, для брожения — 35°С. При температуре выше 40°С удельная скорость роста дрожжей —сахаромицетов прекращается. Чем выше температура, тем раньше начинается брожение, протекает интенсивнее, но заканчивается с большим количеством остаточных сахаров. Наилучшее брожение достигается при температуре, которая остается неизменной от начала до конца процесса (например, дрожжи лучше выдерживают температуру 35°С от начала до конца брожения, чем постепенное ее повышение от 25 до 35°С). Дрожжи могут адаптироваться и к высокой температуре среды (40°—42°С). Термотолерантные культуры дрожжей обладают значительно более высокой активностью брожения и резко сниженной интенсивностью дыхания; имеют высокую биохимическими активность. При использовании этих штаммов в вине накапливаются продукты жизнедеятельности, обусловливающие формирование высоких органолептических свойств. Дрожжи устойчивы к холоду и переносят температуру — 200°С. При 0°С некоторые виды дрожжей могут медленно размножаться и вызвать брожение. Из всех видов дрожжей, применяемых в виноделии, вид Sacch. uvarum обладает природной устойчивостью к низким температурам. Термоустойчивость дрожжей в присутствии этилового спирта значительно снижается, поэтому сравнительно высокое содержание его в винах (до 20% об.) существенно повышает эффективность пастеризации. Оптимальную температуру (Т0) пастеризации вин, инфицированных микроорганизмами, рассчитывают по формуле: Т0=±75—1,5 Q, где 75 — температуpa пастеризации виноградного сусла; 1,5 — эмпирич. коэффициент; Q — содержание этилового спирта, % об.
Кислород — один из основных факторов, определяющих размножение дрожжей. Если концентрация кислорода в среде снижается до 1 мг/дм3, то размножение дрожжей прекращается. Кислород даже в дозе 0,2 мг/дм3, введенный во время брожения, когда дрожжи находятся в логарифмической фазе роста, значительно повышает общее количество дрожжей и процент сброженных сахаров. Однако, когда содержание спирта уже велико, размножение клеток при введении кислорода не усиливается. Поскольку растворимость кислорода в жидких средах увеличивается при понижении температуры, рост дрожжей при низкой температуре не лимитируется содержанием его в такой степени, как в случае развития при высокой температуре. При атмосферном давлении СO2 почти не оказывает ингибирующего влияния на рост дрожжей и брожение. В условиях избыточного давления СO2 (0,4 МПа) размножение клеток дрожжей резко замедляется. На этом основан метод Бёхи хранения виноградных соков в танках под давлением СO2, предусматривающий растворение в 1 л сока 15 г СO2, при давлении газа 0,72 МПа и температуре 15°С. Дрожжи способны долго сохраняться после высушивания, хотя расти в этих условиях не могут (состояние анабиоза). Это состояние достигается путем обезвоживания высушиванием или замораживанием и высушиванием в вакууме. После краткосрочной реактивации клетки переходят в активное состояние. Сернистый ангидрид, изотиоцианат аллила, сорбиновая кислота, 5-нитрофурилакриловая кислота, серебро, озон обеспечивают биологическую стабильность вин или задерживают брожение.
