Microbiologia vinului

Vinul , produsul finit al fermentaţiei mustului de struguri, conţine peste 500 de componente responsabile pentru aromă şi gust, din care majoritatea rezultă în urma activităţii drojdiilor fermentative.

Diversitatea sortimentelor de vinuri este dependentă de compoziţia şi caracteristica soiurilor de struguri, de calitatea şi cantitatea microorganismelor care acţionează în must şi de factorii tehnologici, de dirijare a activităţii microorganismelor de interes.

În tehnologia fabricării vinurilor pot interveni următoarele tipuri de microorganisme:

1 Microorganisme permanent utile: drojdii de fermentaţie denumite şi drojdii de cultură sau drojdii tipice care aparţin genului Saccharomyces , cu specia Saccharomyces ellipsoideus şi specia Saccharomyces oviformis , folosită la obţinerea şampaniei, a vinurilor speciale (Xeres), vinuri oxidate în care drojdiile se dezvoltă ca o peliculă la suprafaţa vinurilor favorizând reacţia de oxidare rezultând un gust specific. 

2 Microorganisme condiţionat utile: drojdii cu putere alcooligenă redusă din genul Kloeckera , genul Torulopsis , genul Schizosaccharomyces. 

3 Microorganisme dăunătoare în care pot fi incluse drojdiile oxidative care dau defectul de floare a vinurilor, bacteriile acetice şi unele specii de bacterii lactice care dau alterări ale vinului la păstrare, mucegaiuri care în mod direct indirect influenţează calitatea vinurilor.

Microbiota strugurilor

La suprafaţa boabelor de struguri există o microfloră epifită alcătuită din drojdii, bacterii şi mucegaiuri. Cantitatea şi calitatea drojdiilor prezente pe boabe de struguri variază cu condiţiile pedoclimatice. Se cunoaşte că habitatul natural al drojdiilor este solul, care conţine în medie 2,5•10⁴ /g, cu valori mai mari în soluri de viţă veche. Din sol, prin intermediul aerului, a altor factori fizici şi biologici, ajung pe tulpini, frunze, ciorchini/boabe.

Boabele de struguri în faza de coacere au la suprafaţă un număr redus de celule de drojdii, care nu penetrează pieliţa protectoare a bobului, în schimb dacă boabele au leziuni şi este favorizată eliberarea sucului, numărul lor creşte foarte mult.

Recoltarea strugurilor se realizează la maturitatea tehnologică a boabelor şi strugurii recoltaţi sunt transportaţi la centre de prelucrare. Tehnologic se recomandă ca prelucrarea să se efectueze la cel mult 4 ore după recoltare. În timpul transportului, datorită greutăţii lor se pot zdrobi, când se eliberează mustul şi poate avea loc o multiplicare rapidă a microorganismelor.

Microbiologia mustului de struguri

Mustul de struguri are o compoziţie chimică şi biologică deosebit de complexă, dependentă de soiul de struguri, gradul de maturitate, condiţiile climatice, de recoltare, transport, zdrobire, presare etc.

Prin aceste operaţii cea mai mare parte din microbiota strugurilor: drojdii, bacterii, mucegaiuri ajung în must, dar condiţii favorizante le au drojdiile ca urmare a compoziţiei mustului: glucide 180-250 g/l, formate din glucoză şi fructoză în raport de 1:1, cu cantităţi mici de zaharoză, precum şi surse de azot asimilabile, sub formă de peptide, aminoacizi.

Rolul drojdiilor la fabricarea vinului

Fermentaţia alcoolică a mustului poate fi un proces spontan determinat de microflora levuriană a mustului, ce are condiţii bune de dezvoltare. Sub acţiunea drojdiilor are loc în anaerobioză fermentaţia alcoolică propriu-zisă prin care glucidele fermentescibile ale mustului sunt metabolizate în alcool etilic, CO₂ şi produse secundare ce dau vinului aroma specifică. Fermentaţia alcoolică a mustului de struguri poate să dureze un timp variabil, între 2-4 săptămâni, în funcţie de compoziţie, temperatură, natura şi densitatea celulelor de drojdie.

Pentru dirijarea fermentaţiei alcoolice se folosesc drojdii selecţionate. Folosirea culturilor selecţionate este avantajoasă în următoarelor concluzii:

• când fermentaţia decurge lent, ca urmare a numărului scăzut de drojdii pe strugurii spălaţi de ploi sau când mustul obţinut din struguri mucegăiţi este tratat cu doze crescute de SO₂;
• când fermentaţia se desfăşoară la temperaturi scăzute;
• pentru fabricarea vinurilor spumante;
• fermentarea la rece a vinurilor roşii.Ca urmare a colaborării între geneticieni, biochimişti şi tehnologi, în ultimul timp au fost obţinuţi mutanţi ai drojdiilor de vin, cu anumite performanţe:
• capacitatea de fermentare a mustului cu 300 g zahăr/l;
• separarea rapidă la sfârşitul fermentaţiei, prin floculare;
• toleranţa superioară la alcool;
• capacitatea de fermentare la 10-12ºC, calitate importantă pentru ţări cu temperaturi mai scăzute.

Utilizarea de culturi pure de drojdii cu proprietăţi biotehnologice cunoscute este practicată pe scară restrânsă. Selecţionarea se realizează în institute de cercetare, în laboratoare centrale de vinificaţie şi sunt livrate în funcţie de necesităţi. Prin utilizarea de culturi selecţionate mustul fermentează rapid, are loc fermentaţia completă a glucidelor, ca rezultat se formează cu 0,5-1% mai mult alcool decât în fermentaţia spontană, vinul conţine mai puţini acizi şi esteri volatili, are un gust şi miros ce permite evidenţierea soiului de struguri, este mai puţin sensibil la alterări microbiene, se limpezeşte uşor.

Alterări microbiene ale vinurilor

Vinul după condiţionare poate să fie lipsit de microorganisme vii şi prin învechire îşi poate îmbunătăţi caracteristicile senzoriale (armonizarea gustului, formarea buchetului specific).

Un vin de calitate, stabil din punct de vedere microbiologic, poate să fie steril atunci când s-a produs prin filtrare îndepărtarea totală a microorganismelor sau să conţină un număr redus de drojdii 800-900 celule/dm³.

Defecte produse de drojdii

Tulburarea vinului – în producţie sau în reţeaua comercială adesea se poate observa că vinul limpede, repartizat la sticle îşi pierde rapid din strălucire, se tulbură şi formează un sediment. Această tulburare este datorată unei fermentaţii secundare produsă de drojdii care au ajuns în vin de pe utilaje, diferite materiale. Prin examinarea la microscop a sedimentului pot fi evidenţiate celule vii de drojdie, avantajate în dezvoltare de prezenţa unor glucide nefermentate cât şi a oxigenului cu care vinul se îmbogăţeşte în diferite operaţii tehnologice. 

Refermentarea – poate avea loc şi în vinuri albe sulfitate dulci şi poate fi datorată drojdiilor sulfitorezistente ale genului Schizosaccharomyces ce produc fermentarea zahărului rezidual cu formarea pe lângă alcool etilic şi dioxid de carbon, a acidului acetic şi a acetatului de etil. Prin refermentare vinul se tulbură, spumează energic la deschiderea recipientului şi are un gust acru. 

Floarea vinului apare în special, în vinurile cu grad alcoolic scăzut, neprotejate antiseptic şi antioxidant şi păstrate în condiţii de aerare. Boala este produsă de drojdii mycodermice care aparţin mai multor genuri: Candida, Pichia, Hansenula. Specia care deţine ponderea cea mai ridicată este Candida vini. Agenţii patogeni activează intens la temperaturi de 24÷26⁰C. Într-un stadiu avansat al bolii vinul îşi schimbă aspectul, aplatizându-se, au loc degajări de CO₂, apar mirosuri străine neplăcute, iar gustul devine fad şi neagreabil.

Boli şi defecte produse de bacterii

Oţetirea vinului este o boală care apare în vinurile slab alcoolice, dar poate fi întâlnită şi la cele cu grad alcoolic mijlociu (11÷12,5% vol.). Agenţii patogeni ai oţetirii vinului sunt bacterii din genul Acetobacter . Condiţiile care favorizează activitatea bacteriilor sunt:

• temperatura ridicată;
• accesul aerului;
• lipsa SO₂;
• aciditatea scăzută;
• pH-ul ridicat;
• lipsa măsurilor corespunzătoare de igienă vinicolă.

Nu există mijloace eficiente de tratare a vinurilor bolnave de oţetire.

Manitarea vinului apare în special la vinurile roşii, la care fermentarea s-a oprit din cauza unor temperaturi excesive, de peste 38⁰C. Ea se manifestă prin apariţia în vin a unui gust acru-dulceag, deosebit de neagreabil. Agenţii care produc această boală sunt bacteriile lactice care transformă fructoza în manitol. Nu există mijloace de tratare a bolii, ci numai de prevenire.

Înăcrirea lactică sau borşirea vinului apare în toamnele deosebit de călduroase sau când fermentaţia alcoolică s-a oprit, înainte ca întregul conţinut în zahăr să fi fost transformat. Agenţii patogenii sunt bacteriile lactice. În vinul bolnav se măreşte conţinutul în acid lactic, în aciditate volatilă şi azot amoniacal, iar prin hidroliza polizaharidelor se formează unele hexoze şi pentoze, care conferă vinului aspectul vâscos. Nu există mijloace de tratare.

Fermentaţia propionică sau degradarea acidului tartric apare la vinurile tinere, cu conţinut scăzut în alcool şi aciditate şi care conţin zahăr rezidual.

Bacteriile lactice degradează acidul tartric sau sărurile lui, cu formare de acid acetic, lactic şi propionic, acesta din urmă imprimând caracterul de bază al bolii. Vinul se prezintă tulbure, cu nuanţe de oţetire şi gust neplăcut, dezagreabil. Vinurile albe prezintă o culoare cu nuanţă roşie-brună, iar cele roşii, cenuşie-brună.

Băloşirea vinului apare frecvent în zonele cu climat mai răcoros, fiind afectate mai mult vinurile tinere, slab alcoolice, sărace în tanin, cu aciditate moderată, bogate în substanţe azotate şi cu zahăr rezidual. Agenţii patogeni ai bolii sunt specii de bacterii lactice, la care se pot asocia şi bacteriile acetice. Vinul bolnav se tulbură şi capătă un aspect vâscos, de consistenţă mucilaginoasă.

Amăreala vinului se întâlneşte numai la vinurile roşii vechi îmbuteliate. Agenţii patogeni sunt bacteriile lactice care atacă glicerolul transformându-l în acroleină, care se combină cu polifenolii rezultând compuşi insolubili, care imprimă vinului gustul amar. Culoarea vinului capătă nuanţe brune sau cărămizii, uneori negre-albăstrui. În vin se formează un sediment lipicios, mucilaginos, de culoare brună.

Izul specific de şoarece se manifestă prin apariţia în vin a unui gust specific, neplăcut şi a unui miros de urină de şoarece (acetamidă). Agenţii specifici sunt bacteriile lactice, unele mucegaiuri, drojdii din genul Brettanomyces şi alte bacterii.

La început apare o slabă tulburare, care se intensifică rapid formându-se un sediment voluminos, uşor mobil şi de culoare cafenie-deschisă. Vinurile afectate prezintă şi un conţinut ridicat de acizi volatili.

Defecte produse de mucegaiuri

Mucegaiurile pot avea o influenţă indirectă asupra calităţii vinului la păstrare.

Botrytis cinerea , prin eliberarea de oxidaze în cazul vinului obţinut din boabe mucegăite, poate produce la transvazarea vinului, în contact cu oxigenul din aer, casa oxidazică cu modificarea culorii, apariţia de precipitat şi gust de oxidat sau de vin fiert.

În mustul fermentat, au condiţii să se dezvolte în anaerobioză, sporangiospori ai mucegaiurilor din genul Mucor cu formarea de celule similare drojdiilor, care pot produce 1% alcool etilic prin fermentaţie. Mucegaiuri din genul Penicillium , în pivniţe cu umezeală relativă a aerului de peste 75%, pot produce mucegăirea dopurilor de plută şi a lemnului.

Cladosporium cellare se dezvoltă preferenţial pe pereţii pivniţelor, lemn, dopuri. Este adaptat la condiţiile existente, folosind în nutriţie substanţele volatile, azotul din aer sau obţinut prin digerarea insectelor. Formează un fetru măsliniu-negru, caracteristic pivniţelor vechi.