/
Автор: Шандерль Г.
Теги: микробиология виноделие напитки пищевая промышленность алкогольные напитки
Год: 1967
Текст
Г. ШАНДЕРЛЬ
МИКРОБИОЛОГИЯ
соков и вин
Перевод с немецкого
с редакционными исправлениями
и примечаниями
д-ра технических наук
заслуженного деятеля науки и техники
Н. К. МОГИЛЯНСКОГО
Издательство
«ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ»
Москва -1967 г.
663.18 : 663.2(031) = 30
В книге подробно рас-
сматриваются виды микро-
организмов, встречающихся
при производстве вина, и их
роль в технологических про-
цессах. Описываются мето-
ды селекции и выделения
дрожжей, способы поддер-
жания. хранения и рассыл-
ки по предприятиям чистых
культур. Освещаются прак-
тические мероприятия по
управлению бактериальной
микрофлорой вина. Отдель-
но рассматриваются микро-
биологические процессы в
производстве шампанского.
Книга предназначена для
микробиологов и специали-
стов винодельческой про-
мышленности.
3—17 8
45—67
I. ВВЕДЕНИЕ
Явление спиртового брожения, интересовавшее ученых, мог-
ло быть выяснено только после изобретения и усовершенствова
ния микроскопа
Первым микробиологом вина был изобретатель микроскопа
Антокиус ван Левенгук, помещавший под отшлифованные нм са-
мим линзы всевозможные вещества, в том числе осадки вина.
В свосм письме Королевскому обществу в Лондон в марте 1687 г.
он подробно сообщает о микроскопическом исследовании уксуса
и вина. Им были исследованы
осадки французских красных вин,
сухого хереса, «vinum Mosellani-
cum, vinum Rijncoviense, vinum
Rhenanum, в просторечии назы-
ваемого Гогмер (Hogmer)». Такое
название, очевидно, относится к
вину Гохгеймер по месту проис-
хождения. Эти вина в Англии и
теперь еще называют попросту
Гок. Интересно, что Левенгук с
помощью своего примитивнейше-
го микроскопа уже видел бакте-
рии и правильно изобразил пх.
На рис. 1 воспроизведена одна из
сделанных им зарисовок осадка
вина из долины Рейна. Ван Ле-
Рис. 1. Вино из долины Рейна
под микроскопом Левенгука
(1687):
/ — кристаллы солей винной кис-
лоты, 2 — по-видимому, клетки
дрожжей; 3 — гифы Botrytis
cinerea.
венгук был первым человеком, увидевшим грибные гифы, а имен-
но: гифы Botrytis cinerea — гриба благородной гнили, изобра-
женные на его рисунке. Сам он принял эту форму за любопыт-
ный кристалл. Но многоклеточность гиф. утолщения на их кон-
цах и форма спор так характерны, что рисунок Левенгука уве-
ренно можно признать первой микроскопической картиной
Botrytis cinerea.
Открытия Левенгука не оказали влияния на развитие науки и
прежде всего науки о брожении. Но в его время (1G32—1723)
происходили первые научные дискуссии о природе брожения, на-
чатые Виллисом (1659) и Шталем (1697). Они полагали, что
сущность брожения состоит во «внутренних вибрациях», ведущих
к распаду вещества. Эта теория еще в XIX в. поддерживалась
Либихом.
3
В первой половине XIX в. среди ученых еще господствовала
теория самозарождения, несмотря на то, что Лазаро Спалланца-
ни (1729—1799) и Шееле (1742—1786) многочисленными и очень
убедительными опытами доказали ее неосновательность.
В год французской революции (1789) Лавуазье положил на-
чало химическим работам по спиртовому брожению. Им были
сделаны первые количественные исследования, показавшие, что
при брожении происходит превращение сахара в этиловый спирт
и углекислый газ. Дрожжам Лавуазье приписывал второстепен-
ное значение. Он полагал, что при брожении происходит чисто
химическое превращение одного вещества в два других без какой
бы то ни было потери. Исследования Лавуазье были продолже-
ны Гей-Люссаком и завершились установлением в 1810 г. форму-
лы брожения
СвН12О6 = 2СгН6ОН + 2СОг.
Гей-Люссак причиной брожения считал кислород.
В 1803 г. впервые Луи Жак Тенар указал на дрожжи как на
истинную причину брожения. Берцелиус также приписывал им
по меньшей мере каталитическое действие в брожении (1836).
Но Либих отрицал всякое непосредственное или косвенное уча-
стие дрожжей в брожении и придерживался старинной теории
Виллиса-Шталя, т. е. теории распада сахара под действием внут-
ренней вибрации его молекул.
Тем не менее высказанные Тенаром и Берцелиусом взгляды
положили начало биологической теории брожения; доказатель-
ства справедливости этой теории все умножались.
Работа Эркслебена «О качестве и крепости пива» (Прага,
1818) не вызвала большого интереса; все же она содержит убе-
дительные доказательства того, что дрожжи представляют собой
живой организм, жизнедеятельность которого выражается в бро-
жении.
В 1837 г. появились, независимо одна от другой, три работы.
Первая принадлежит Каньяр де ла Туру, другие две — Кютцин-
гу и Шванну. Все трое пришли к выводу, что дрожжи являются
растением, размножающимся путем почкования, и в ходе своих
жизненных процессов производят брожение. Шванн впервые на-
блюдал спорообразование. В 1841 г. Митчерлих сообщил об опы-
тах, показавших, что в растворах сахара спиртовое брожение
возникало только после их засева дрожжами.
Мейен (Берлин) в это время отнес дрожжи к грибам и ввел
родовое название Saccharomyccs (греч. сахарос — сахар, микос-
гриб).
Против этого взгляда на биологическую природу брожения
восстал со всей силой своего авторитета Либих. Для иллюстра-
ции ожесточенной полемики, с которой выступал Либих, Шмнт-
4
тгеннер 1 в своей статье «Пятьдесят лет микробиологических ис-
следований в области виноделия» цитирует некоторые характер-
ные места из высказываний Либиха и его друга Вёлера (Wohler)
(который тоже может быть причислен к крупнейшим химикам)
по вопросу о том, что представляет собой спиртовое брожение.
Названные авторы утверждали, что дрожжи совершенно не
участвуют в брожении. На их взгляд биологи ошибочно приняли
растительную слизь и белок, выделяющиеся в виде шариков при
брожении пива и растительных соков, за живые организмы. Тео-
рию биологов, открывших дрожжи, Либих и Вёлер сравнивали
«с представлениями ребенка, который быстрое течение Рейна
объясняет тем, что на нем у Майнца стоит много мельниц, кото-
рые гонят воду своими колесами». В статье «Разгаданная тайна
спиртового брожения»1 2 авторы потешаются над учеными, от-
крывшими дрожжи, приписывая им такие высказывания:
«Пивные дрожжи, разбавленные водой, распадаются под этим
инструментом (подразумевается микроскоп) на бесконечно мел-
кие шарики, диаметр которых едва достигает */soo линии. Помес-
тив эти шарики в сахарную воду, увидим, что они состоят из яиц
животных; эти яйца набухают, лопаются и из них появляются
маленькие животные, размножающиеся с непонятной быстротой
и беспримерной интенсивностью. Форма этих животных отлича-
ется от всех 600 видов, описанных до настоящего времени; она
напоминает дистилляционный аппарат. Трубка шлема представ-
ляет собой род сосущего хоботка, снабженного внутри щетинкой
длиной ‘/200 линии. Зубов и глаз не видно; можно различить же-
лудок, кишечник, анальное отверстие, как точку розово-красного
цвета, органы выделения мочи. С момента выхода этих животных
из яйца видно, что они поглощают сахар из раствора и как он
проходит в их желудок. Там он мгновенно переваривается; это
видно по выделению экскрементов. Одним словом, эти инфузории
пожирают сахар, выделяют из кишечника углекислоту, а из моче-
вых органов — спирт. Наполненный мочевой пузырь имеет фор-
му бутылки шампанского, пустой — похож на маленькую пуго-
вицу».
В такой издевательской форме написана вся статья, но и при-
веденной выдержки достаточно, чтобы охарактеризовать приемы
критики авторов.
«Особенно любопытно, пишет Шмнттгеннер, что эта оскорби-
тельная статья была опубликована в очень серьезном, строго на-
учном журнале. Таким образом, уже у колыбели науки о броже-
нии разгорелся бой, как это случается, когда вдруг появляются
новые теории, упраздняющие более старые, казалось крепко уко-
ренившиеся понятия».
1 «Wein u. Rebe», 19 Jahrg. Heft 3 und 4, 1937.
2 «Annalen der Pharmacie», 1839, Bd. 29, 100.
5
Под влиянием огромного авторитета Либиха большинство
ученых открыто придерживались старинной теории брожения
Участие дрожжей в брожении отрицалось, появление их в бродя-
щем растворе считалось самопроизвольным и брожение рассмат-
ривалось как чисто химический процесс.
Но наступило, наконец, время, когда в спор с Либихом всту-
пил Пастер. Хотя Пастер был химиком по специальности, но на-
стойчиво выступил в защиту биологической природы брожения.
Первая статья Пастера в этой области (1858) была посвяще-
на молочнокислому брожению. Она была вызвана тем, что отец
одного из учеников Пастера, живущий около Лилля, просил рас-
следовать, почему у него в сусле, приготовленном из зерна для
винокурения, вместо спирта получилась молочная кислота Иссле-
дуя это явление, Пастер открыл, что бактерии образуют из саха-
ра молочную кислоту подобно тому, как дрожжи образуют из
него спирт. Пастер одновременно с бактериями изучал также
дрожжи и спиртовое брожение. Спор о сущности и причинах это-
го брожения закончился только спустя 18 лет блестящей победой
Пастера. Господствовавшее мнение ученых, а также и сам Либих
были сражены «Исследованиями о пиве» Пастера (1876).
Пастер изучал не только спиртовое брожение вообще, но п
(в 1863 г.) по приказу французского короля занимался вином —
продуктом, имеющим большое значение в экономике Франции.
Уже в 1865 г. Пастер представил королю свою рукопись' «Иссле-
дования о вине, его болезнях и причинах, которые их вызывают.
Новые способы сохранения и старения вина», вышедшую первым
изданием в i860 г.'. Книга содержала красочные иллюстрации,
изображающие бактерии, дрожжи и осадки вина, а также описа-
ние и изображение аппаратов как уже существовавших, так и
изобретенных Пастером, которые служили для нагревания вина
с целью его стерилизации. Этот способ, получивший название
пастеризации, был большим шагом вперед в изготовлении
французских красных вин, а весь труд в целом — бессмертным
достижением в области винодельческой науки.
Основательные и обширные научные труды Пастера все же
не оказали решающего влияния на развитие технологии бродиль-
ного дела, за исключением введения приема пастеризации крас-
ных вин. Как и прежде, главным образом в пивоварении наблю-
дались большие потери вследствие порочною брожения и болезней
пива Короче говоря, эпоха Пастера, столь богатая теорети-
ческими достижениями, не вызвала перелома в практике бродиль-
ного производства.
С именем датского ботаника Ганзена (1881) связаны начало
1 На русском языке этот труд впервые полностыс. опубликован в первом
томе изданного Академией наук СССР двухтомника. Лун Пастер Избран-
ные труды. М., ]9t>(J.— Ped.
6
совершенно новой эры в биологии дрожжей и капитальная пере-
стройка технологии брожения. Никто из его предшественников,
в том числе и Пастер, не работал с чистым'и культурами. Ганзен
разработал способ получения чистых культур из одной изолиро-
ванной клетки дрожжей и изучал физиологические свойства по-
лученных чистых штаммов дрожжей При этом он установил
большие различия в физиологическом отношении у разных рас
одного и того же вида, а также обнаружил дрожжи, в такой же
степени вредные для пива, как и бактерии. Вскоре он нашел ра-
сы, вырабатывающие сорта пива наилучшего качества. Как вся-
кое новшество, предложение Ганзена основать ппвиварение на
применении чистых культур возбудило оживленные споры. Не
только пивовары практики, но и выдающиеся теоретики встрети-
ли применение чистых культур скептически и сначала его отверг-
ли. Б защиту нового метода выступили Академия пивоварения и
Научная станция пивоварения в Мюнхене, что способствовало
его внедрению.
Можно утверждать, что только благодаря научным трудам
Ганзена появилась возможность варить пиво устойчивого каче-
ства и после этого пивоварение могло развиваться в «пивную
ПроМЫШЛСННОСТо».
Труды Ганзена, начавшие новую эпоху, оказали влияние и на
изготовление вина. Дальновидные представители Опытной стан-
ции физиологии растений в Гейзенгейме — Мюллер-Тургау и
Бортман — вскоос поняли, что применение чистых культур Ган-
зена представляет ценность и для виноделия.
Мюллер-Тургау, систематически изучая в 1880—1890 гг. бро-
жение вина, установил, что вначале, при возникновении броже-
ния виноградного сока, нежелательные заостренные дрожжи
численно преобладают над истинными, которые лишь впоследст-
вии берут верх Чтобы ускорить это, Мюллер-Тургау предложил
отжимать за несколько дней до начала сбора некоторое количе-
ство отборного спелого винограда, чтобы вызвать в полученном
соке размножение истинных винных дрожжей, а затем прибав-
лять забродивший сок в общую массу отжимаемого винограда;
этим приемом в виноградный сок вносились уже успевшие раз-
виться истинные дрожжи в количестве, достаточном для облег-
чения брожения. В 1890 г. па конгрессе виноделов в Вормсе Мюл-
лер-Тургау сообщил результаты своих опытов с расой винных
дрожжей, выращенной им в чистой культуре1, и представил схе-
му дальнейшего получения рас дрожжей, пригодных для сбра-
живания вина. Кроме того, он впервые высказал предположение,
что расщепление кислот, наблюдаемое в винах после брожения,
вызвано деятельностью бактерий.
1 Эта раса широко применяется до сего времени под названием Штейм-
берг 92,- - Ред.
1
Пастер был первым пионером-энтузиастом, вступившим
в фактически неисследованную область брожения, а Мюллер-
Тургау был первым ботаником, планомерно и систематически
изучавшим новую область, относящуюся к микробиологии вино-
делия, и в образцово точной небольшой работе научно обосновав-
шим приемы винодельческой технологии. Метод его работы мо-
жет служить примером, а научные труды и в настоящее время
остаются авторитетными.
После перевода Мюллера-Тургау в Швейцарию в Гсйзенгейме
его заменил Вортман, основавший в 1891 г. первую станцию изу-
чения чистых культур винных дрожжей. Он энергично выступал
за применение «чистых» дрожжей при изготовлении вина. Затем
Вортман занимался изучением появления мути в готовых винах
и прогоркания красных вин. а его сотрудник Мейсснер изучал
причины других болезней и порчи вина. Можно с уверенностью
сказать, что Мюллер-Тургау, Вортман, Адергольд и Мейсснер
с 1875 по 1900 г. создали большую часть научных основ биологии
новейшего виноделия 1.
В конце XIX в., после того как Бухнером (Buchner) были до-
казаны существование ферментативного комплекса зимазы, а
также возможность бесклеточного брожения, длительный спор
о сущности и причинах спиртового брожения прекратился Еще
в 1855 г. химик Траубе предложил компромисс между чисто хи-
мической и чисто биологической теориями брожения и высказал
предположение, что бродильные организмы с помощью фермен
тов, переходящих в раствор, производят превращение сахара.
Доказательство существования таких растворимых ферментов
у дрожжей впервые было дано Фишером в 1895 г. Он выделил
инвертазу, превращающую дисахарид сахарозу в простые саха-
ра— глюкозу и фруктозу. Совместно с Тирфельдером впоследст-
вии он выделил еще мелибназу, мальтазу и лактазу. В 1897 г.
Бухнер сообщил, что ему удалось выделить зимазу, превращаю-
щую сахар в спирт из дрожжевого сока. Это открытие примиря-
ло обе теории: и химическая и биологическая в основном оказа-
лись правильными 1 2.
1 В России первые опыты сбраживания вина при помощи чистых культур
принадлежат К Рудзскому, опубликовавшему результаты в 1893 г. в «Запис-
ках» Никитского ботанического гада В то же время на Кавказе подобного
рода опыты проводил винодел Мерль де Мосоно Научно-исследовательская
работа с дрожжами была начата А. Настюковым в Никитском саду в Крыму
в 1893 I. В 1897 г. Нястюков опубликовал исчерпывающий труд об исследо-
ваниях, производившихся за рубежом «Чистые культуры дрожжей г виноде-
лии». и приступил к изучению винных дрожжей в Бессарабии в первой в Рос-
сии дрожжевой лаборатории, организованной при Бессарабском училище
виноделия.— Ред.
2 Справедливость требует отметить, что открытие ферментов брожения
задолго до открытия Бухнером было сделано М. М Мапассиной. Работая
в микологической лаборатории Внзнера в Вене, в 1871 г она обнаружила.
8
В первые годы XX в. на широкой научной основе разверну-
лась работа по выявлению истинных причин понижения кислот-
ности в винах — процесса, имеющего огромное значение в север-
ных винодельческих районах. По этому вопросу в 18У0 г. Мюл-
лер. Тургау1 высказал осторожное предположение, что потеря
кислот представляет собой бактериальное явление. Но только
в 1897 г. на конгрессе виноделов в Фрейбурге этот взгляд на-
шел фактическое подтверждение в докладе Коха. Ему впервые
удалось культивировать в соке и в вине бактерии, разлагающие
кислоту В 1900 г. на конгрессе виноделов в Кольмаре Кох в сво-
ем докладе «О причинах исчезновения кислот во время брожения
и хранения вин» на основании нового экспериментально обрабо-
танного материала доказал, что разложение кислот представля-
ет собой биологическое явление. С тех пор выражение «биологи
ческое разложение кислот» стало применяться в винодельческой
литературе.
В дальнейшем открытия были расширены и углублены дан-
ными, опубликованными австрийским биологом Зейфертом* 1 2.
Этот раздел микробиологии вина был завершен опубликованием
в 1913 и 1918 гт. классических исследований Мюллера-Тургау и
Остервальдера «Бактерии в виноградном и плодовом вине и вы-
зываемые ими изменения» В этих работах3 впервые с точки зре-
ния биохимических процессов были рассмотрены тягучесть или
ослизнение, вип, молочнокислое скисание, образование маннита
и мышиного запаха, потеря винной кислоты и глицерина.
К этому времени создание специальной микробиологии вина
в общих чертах было закончено: оставалось разработать отдель-
ные вопросы Крёмер4 занимался выяснением причин присутст-
вия дрожжей в бродящей стадии даже в чрезмерно сульфнтиро-
ванных соках и винах (этот вопрос еще раньше привлек внима-
ние Менсио, Бараджиолы и Годэ) и в 1922 г. выпустил этюд
«О дрожжах рода Saccharomycodes, содержащихся в чрезмерно
сульфитированных соках». Затем Крёмер совместно с Крумб-
что брожение сахара с образованием спирта и углекислого газа происходит
п после нагревания дрожжей до температуры, убивающей дрожжевые клетки.
(Man ассин а М. К учению об алкогольном брожении. Военно-медицин-
ский журнал, 1871 Ч. III. Кн 8, стр. 155—175.) -Реи.
1 М fi 11 еr-Thu г g a u: Frgebnisse пеиег Untersuchnngen auf dem Ge-
1чс1 der Weinbereitung. XII. Dtutscher Weinbaukongress Worms, September,
1840.
2 Seifert W Uber die Saurcabnahme im Wein und den dabei stattfin-
denden Garungsprozess. Zeitsch. f. d. Landw. Versuchwesen in Osterreich, 190)
mid 1903.
3 Cu-ntralhlatt fur Bakteriologie, Abt, II, Bd. 36, S. 129—339, 1913, und
B.l 18, S. 1—35, 1918.
1 Geiscnheimer Jahresbenchtc 1912, 1913, sowie Festschrift zum 50jahrigcn
Jubiiaum der hoheren staatl. Lehranslalt f. Wein Obst- und Gartenbau. Geisen-
geirn a Khcin, 1922
9
гольцем 1 изучал дрожжевую флору в Рейнгау на занзюмившпх-
ся на кустах ягодах винограда, названную ими осмофильными
дрожжами, так как они способны преодолевать высокие осмоти
ческие давления.
Во время первой мировой войны Шмиттгеннер изобрел стери-
лизующий (обеспложивающий) фильтр Изобретение Шмиттген-
нера не оказало непосредственного влияния на ход исследований,
но имело огромное практическое значение. Оно послужило осно-
ванием для новой отрасли винодельческого хозяйства — изготов-
ления высококачественных сладких соков
Обеспложивающий фильтр впервые дал возможность полно-
стью извлекать микробы из больших количеств сока пли
вина.
В 1933 г. началось изучение биологии дрожжей, и этот период
можно назвать главой о хересных дрожжах. В литературе она
была начата двумя русскими исследователями — Простосердо-
вым и Африкян, сообщавшими о встречающихся в Армении вы-
сокобродильных дрожжах типа хересных дрожжей, образующих
после спиртового брожения вина пленку на его поверхности1 2.
В 1.936 г Шапдрель3 подтвердил данные советских специалистов,
но возражал против отнесения ими этих дрожжей к новому виду
Sacch. cheresensis, так как образование пленки, островков или
колец по окончании спиртового брожения представляет собой
общее биологическое явление у всех рас винных дрожжей при
соприкосновении поверхности вина с воздухом. Образование
пленки — нормальное явление в жизненном цикле винных дрож-
жей, и Шандерль предложил назвать это состояние в жизни
дрожжей окисляющей стадией, чтобы подчеркнуть значе-
ние кислорода воздуха. Это название вскоре вошло в междуна-
родный винодельческий словарь.
1 Kroemer К und Kruinbhulz G Untersuchungen fiber osniophile
Sprosspilzc I—V Archiv fur Mikrobiologie, Bd. 2, 1931, und Bd. 3, 1932
В 1929 г. этими авторами была опубликована еще работа о поведении
винных дрожжей при низких температурах Kroemer К und К г u m b-
holz. Uber das Verhallen der Weinhefen bei tiefeii leinperaturen. Wein и
Robe. № 12, 1929.--Ped.
!Prostoserdow N. N. nnd Afrikian R Jereswein in Armenien.
Das Weinland B.l 5, H 12, s 389—91. 1933; Prost os er do w N. N Zur
Geschichte des Stadiums der Solera-Mikroorganismen Das Weinland, Bd. 6,
№ 3. S. 79—73, 1931.
Шандерлю, по-видимому, остались неизвестными работы других русских
авторов, обнаруживших истинную природу хересных дрожжей А. М Фро-
това-Багреева еще в 1908 г.; затем М А Ховренко совместно с Б. И Ба
бенко, показали, что полученная из Испании хересная пленка представлена
родом сахаромицет Это было подтверждено и Н. Ф. Саенко (19.36). Подроб-
но об этом см. Кудрявцев В. И. Систематика дрожжей. М., 1954,
стр. 215,— Ped.
3 Schanderl Н. Untersuchungen uber sogenaufe Jerez-Helen, Wein und
Rebe, Bd 18, S. lb—25, 1936.
10
В то же время в классической стране оригинального хереса,
и Испании, Марсилла, Алас и Федюши* провели работы с херес-
ными дрожжами в широком объеме. Кроме того, к решению
проблемы хересных дрожжей приступили в Калифорнии Крюсе
и го сотрудники 1 2, в Южной Африке — Нигауз 3, причем ими бы-
ли осуществлены практические опыты ароматизирования.
Проблема хересных дрожжей представляет собой прекрасный
пример того, что теоретические работы могут дать практические
результаты в мировом масштабе. Старые способы обработки вп-
iTi, создавшиеся кустарно, чисто эмпирически, получили научное
обоснование. Это дало возможность точно разработать надеж-
ные приемы, позволяющие по желанию вызывать образование
тех же ароматических веществ, когда это потребуется. Эпоха хе-
ресных дрожжей обогатила биологию дрожжей, биохимию вина
и технологию виноделия новыми открытиями и приемами ра-
боты 4.
В 1932—1933 и 1938 гг. Нпгаузом5 и Дворником6 окончатель-
но был положительно разрешен продолжавшийся 50 лет спор
о том, являются ли заостренные дрожжи истинными спорообра-
зующнми дрожжами и должны ли они быть отнесены к семейст-
ву сахаромицетов Балцату7 получил микрофотографии, неоспо-
римо доказывающие, что и род микодерма, который до тех пор
ошибочно рассматривался как неспорообразующие дрожжи, так-
же образует споры и поэтому должен быть отнесен к семейству
сахаромицетов 8.
За время с 1935 по 1940 г. появились чрезвычайно ценные
для биологии, систематики и генетики дрожжей работы датчан
1 М з г cilia Juan Alas Gena го, Ferduchy Enrique. Con-
tribution al estudio de las levaduras que forman velo sobre ciertos vinos de ele-
vado grade alcoolico. An. del Cenlro de Invest. Vinicolas. I, 1—230. Madrid,
1936.
2 С г л e s s W, V. and Podgorr. у A. Destruction of volatile acidity of
wine by film yeast, fruit. Plod Jour. 17, I, 4—6, 1937; Orness W V.,
W east C. A, and G i 1 i 11 a n d R Summary of practical investigation on film
yeast, 17, 299—31, 251, 1938
1 Niehaus C J G. South African sherries. Farming in So. Africa, 12,
82, 85, 1937.
* В СССР в разработке технологии получения хереса принимали участие,
»1 <>ме II. II. Прснтосердова, Л. Ф Саенко н М А. Герасимова, также
Н М. Саспкяи, А А. Преображенский, М. А. Тер-Карпетян и другие и по
этому вопросу был выполнен ряд аспирантских работ.— Ред.
’ Niehaus С. J G. Untersuchungen fiber Apiculatushefen. Zbl Bacter
list Abt 11. Bd 87. S. 97—150, 1932—1933.
e D wo r nik R. Uber die Sporulation dor Apiculatushefen. Zhl. Bacter.
usw. Abt. II 98 315—344, 1938.
7 Ba It atu E. Mycoderma als echte Saccharomvceten Zbl. Bacter usw,
Abt 11, Bd. 101, S. «96- 225, 1939
* Лоддер Ж. и Крегер-ван Рнж Н. Ж- В. относят дрожжи мико-
дерма к подсемейству Cryptococcoideac, к роду Candida. См J. Lodder
and N. J. W Kreger-van Rij. The leasts, a taxonomic study. Amsterdam,
1952 —Red
11
Винге1 и Лаустсена1 2. Еще в 1902 г, известный французский ми-
кробиолог Гийермон наблюдал подлинные половые явления
у рода дрожжей Schizosaccharomyces. Затем в 1918 г. Круис и
Сатава обнаружили копуляционные и половые явления у рода
Saccharomyces. Их сообщение было опубликовано на малорас-
пространенном чешском языке и стало известным лишь в 1937 г.
благодаря датчанам Винге и Лаустсену, ссылавшимся на рабо-
ты чешских авторов.
Работы Гийермона, Круиса и Сатавы, Винге и Лаустсена об-
наружили новые данные о жизненном цикле, т ,е. о смене дипло-
фазы и гаплофазы дрожжей, а датские авторы, кроме того, пока-
зали, что возможно подлинное выведение новых рас дрожжей
скрещиванием. Винге и Лаустсен впервые создали гибриды дрож-
жей и на этих гибридах изучали зависимости наследственности
у дрожжей. Затем они указали на роль хондриозом при спору-
ляции и ввели термин х о н д р и о к и н е з. Эти труды Карлсберг-
ской лаборатории в Копенгагене, ставшей известной благодаря
классическим работам Ганзена, представляют собой такой же
огромный шаг вперед в науке о дрожжах, как в свое время метод
чистых культур Ганзена.
В течение последних 10 лет, перед второй мировой войной,
особенно ценные достижения были получены не только в области
биологии дрожжей, но и биохимии брожения. Замечательным
триумфом науки может считаться достигнутая возможность объ-
яснить до мельчайших подробностей примерный ход химических
процессов, происходящих при спиртовом брожении. В разработке
схемы последовательных реакций участвовал целый рад биохи-
миков, в том числе Нейберг, Гарден-Юнг, В. Варбург, В. Христи-
ан, О. Мейергоф, В. Кисслинг, В. Шульц и др.3.
Такие же огромные успехи были достигнуты в области химии
ферментов и витаминов дрожжей и бактерий. Оказалось, что
дрожжи по своей производительности в отношении синтеза вита-
минов превосходят все другие растения. Дрожжи постепенно все
более привлекали внимание гигиенистов, врачей и учреждений
здравоохранения. Микробиологи вина также заинтересовались
дрожжами как поставщиком витаминов. В связи с этим были
изучены изменения содержания витамина Bj как в субстрате во
время винного брожения, так и в самих винных дрожжах.
При поразительной химической продуктивности дрожжей не-
1 Winge. О. On haplophase and diplophase in Some Saccharomycetes.
С. r. Trav. Labor, Carlsberg (Dan), 21, 77—112, 1935.
2 Winge O. and Laustsen O. On two types of spore germination and
on genetic segregations in Saccharomyces, demonstrated through singlespore
cultures. Ebenda 22, 99—117, 1937; Winge О and L a u s t s e n О. Artifical
species hybridization in yeast. Ebenda 22, 235—244, 1938.
3 M e у e r h о f О., К i e s z 1 i n g W. und S c h u 11 z W. Uber die Reaktions-
gleichungen der alkoholischen Garung, Biochemische Zschr., Bd. 292, S. 25—
67, 1937.
12
удивительно, что в определенных условиях они способны даже
использовать азот, находящийся в воздухе, как это обнаружено
Шандерлем 1 и Фреем1 2 в 1942 г. и подтверждено Марсилла.
Хотя наши данные относительно способности дрожжей ис-
пользовать азот воздуха не подтвердились в последующих иссле-
дованиях Ф. Шеффера, Е. Кюстрера 3 и Станна 4 с помощью ме-
тода Кьельдаля, однако в 1954 г. была опубликована коллектив-
ная работа двух биологов и двух физико-химиков 5. которые
двумя методами (микрокьельдалевским и при помощи изото-
па Nj5 с последующим измерением спектрометром) вновь под-
твердили, что имеются дрожжи, которые могут в случае необхо-
димости усваивать молекулярный азот воздуха.
В последнее время при помощи метода Трацера с применени-
ем N£s также была установлена способность конидиальной
формы Sphaerulina intermixta (Dematium pullulans, Pullularia
pullulans), известного гриба черни6, ассимилировать азот воз-
духа.
Со стороны зоологов также подтвердилось, что имеются со-
жительствующие дрожжи, способные к усвоению азота7. Автор
считает эти открытия важными потому, что общая микробиоло-
гия до сих пор приписывала способность ассимилировать азот
воздуха очень ограниченной группе симбиотически и свободно
живущих бактерий.
С одной стороны, при помощи трассирующего метода при
участии изотопов мы получили неожиданную возможность озна-
комиться с процессами обмена веществ в организмах, а с дру-
гой — бумажная хроматография нашла в микробиологии приме-
нение для исследования физиологии брожения и принесла бога-
тые результаты. Теперь уже можно хроматографически разделить
и качественно и количественно определить все аминокислоты со-
ка, вина, а также содержащиеся в дрожжах и бактериях
В настоящее время уже опубликовано необозримое количест-
во биохимических работ об обмене веществ у дрожжей, плесеней
и бактерий. В этой книге можно коснуться лишь важнейших из
них, имеющих отношение к веществам сока и вина.
1 Schanderl II. Uber die Assimilation des elemenlaren Stickstoffs der
Luft durch hautbildende Hefen und durch Cladosporium cellare Zbl. f. Bakt
Abt II. Bd. 101, S. 401—408, 1940.
2 Frei H. Quantitative Untersuchungen uber die Assimilation elementaren
Stickstoffs der Luft durch hautbildende Hefen. Ebenda, Bd. 104, S. 326—365
1942.
3 Zschr. f. Pflanzenernahrung, Diingung und Bodenkunde, 51, 224 (1950).
4 Archiv f. Mikrobiologie, Bd. 16 11954).
Metcalf G., C h a у e n S., Roberts E. R. and W i 1 so п T G. G. Nit-
rogen fixation by soil Yeast Nature, 174 (1954), 841—842.
“ Brown M. E. and Metcalf G. Nature, 180 (1954).
7 Fink R. Zeitschr. f. Morphologic und Okologic der Tiere, Bd. 4), 78—
146, 1952.
13
II. МИКРОФЛОРА ПЛОДОВ, СОКА И ВИНА
А. ДРОЖЖИ
В настоящее время каждый винодел знает, что возбудителя-
ми брожения являются грибы. Неясное и неправильное представ-
ление иногда встречается только в вопросе о происхождении этих
микроорганизмов, о путях их занесения в отжатые соки. Еще
распространено мнение, будто возбудители спонтанного (само-
произвольного) брожения проникают в мезгу и соки из воздуха
во время виноделия — дробления и отжима сока.
Такое представление ошибочно. Главная масса возбудителей
брожения уже находится па поверхности зрелых фруктов и в тем
большем количестве, чем они спелее и чем ближе расположены
к поверхности земли
В 1889 г. Мюллер-Тургау наглядно показал, что важнейшие
возбудители брожения виноградного сока — дрожжи — попада-
ют в сок не из воздуха.
Во время сбора винограда он помещал на открытом воздухе
и в различных местах подвалов Гейзепгеймовского института
50 стеклянных сосудов с виноградным соком, закупоренных ват-
ными пробками и стерилизованных нагреванием, а затем от-
крывал их на полчаса. Только в одном из них, именно в том,
который находился в винодельне, возникло брожение. Исследова-
ние обнаружило, что эти дрожжи принадлежат к слабобродящим,
к группе заостренных дрожжей. В 40 сосудах, т. е. 80%, разви-
лись плесневые грибы, чаще всего Penicillium glaucum и Botritis
cinerea. Некоторые сосуды вообще остались стерильными, а в не-
многих впоследствии были обнаружены бактерии.
Этот опыт Мюллер-Тургау повторял на протяжении несколь-
ких лет и всегда получал более или менее одинаковый результат.
Проникновение дрожжей в сосуды на открытом воздухе и в ви-
нодельне осенью усиливалось, что вполне попятно. Мюллер-Тур-
гау хотел доказать, что винные дрожжи лишь редко и в совер-
шенно недостаточном количестве встречаются в воздухе.
Если теперь, спустя 60 лет, повторить этот опыт, то получится
примерно такой лее результат. Оказывается, что споры плесневых
грибов вследствие своего происхождения и строения очень хоро-
шо распространяются движущимся воздухом, в то время как
дрожжи разносятся вместе с пылью и частицами земли, в кото-
рых заключены их высохшие клетки или споры.
14
1 МЕСТОНАХОЖДЕНИЕ ДРОЖЖЕЙ В ПРИРОДЕ
Дрожжи в природе находятся в тех местах, где временно, но
более пли менее регулярно встречаются сахара
Такими местами являются:
а) Виноградники. Полузрелые, созревшие и перезревшие яго-
ды повреждаются птицами, трескаются и падают на землю. От-
дельные ягоды и целые грозди могут опадать еще. вследствие
гниения плодоножек.
Упавшие ягоды могут быть растоптаны, а перезревшие —
подъедены осами и пчелами. Из таких ягод вытекает сок.. Вооб-
ще есть много причин для попадания сока ягод в почву, где
дрожжи, приспособившиеся к необычайно быстрому размноже-
нию, успевают использовать возникающую лишь на некоторое
время возможность ассимилировать сахар и употребить его для
поддержания своего вида. Опавшие ягоды или грозди служат
неизбежной данью дрожжевой флоре, которую виноградарь уп-
лачивает ежегодно за то, что она превращает сок в вино. Раньше
рекомендовалось вносить в почву виноградников осадки дрож-
жей после первой переливки с целью обогатить его дрожжами.
Такой прием имеет, однако, мало смысла, так как дрожжевой
осадок, образующийся при отсутствии воздуха, следовательно
в неестественных для жизни дрожжей условиях, не дает прочных
клеток. Дрожжевые пленки осадка вина находятся частично
в отмершем виде, частично в ослабленном состоянии. Попадая
в почву без одновременного обогащения ее. сахаром, они вместо
того, чтобы возродиться, становятся жертвой плесневых грибов
и бактерий.
Наоборот, дрожжевые клетки, имевшие возможность разви-
ваться осенью, по мере созревания ягод в природной обстановке,
переходят после исчезновения источников питания в споры или
ожиревшие клетки. Находясь в таком виде в почве и пользуясь
накопленными в клетках запасными питательными веществами,
дрожжи способны выдержать длительное голодание, оставаясь
живыми.
Дрожжевые клетки, остающиеся непосредственно на поверх-
ности почвы, подвергаясь действию прямых солнечных лучей и
высыханию, погибают, но глубже (иногда до 50 с.н в глубину)
из года в год можно встречать живые клетки. Вортман 1 еще
в прошлом столетии изучал поведение дрожжей на винограднике
и обнаружил, что с ноября по март внесенная в стерильный вино-
градный сок почва всегда вызывает развитие дрожжей без по-
явления других грибов. Начиная с весны, время забражпвания
сока, засеянного почвой виноградника, затягивается, а лотом все
чаще вместо забражпвания наблюдается зарастание сока нзо-
1 Wort maun. J. Weinbau und Weinhandel, 1898.
15
бильно развившимися плесневыми грибами. С наступлением вре-
мени созревания винограда в почве вновь накопляются активные
дрожжи.
Таким образом, в почве ежегодно повторяется планомерное
чередование в развитии дрожжевой флоры. Если вследствие за-
морозков или других причин погибнет урожай винограда, то это
отрицательно отзовется и на флоре дрожжей, поскольку будет
удлинено время их голодания из-за несостоявшегося обновления
их жизнедеятельности в почве.
б) Садовые и огородные участки, в почву которых попадают
содержащие сахар части растений, являются местопребыванием
дрожжей; в том числе и все плодовые сады. Поэтому почва под
яблонями, грушами, сливами, под кустами смородины и крыжов-
ника, а также под клубникой всегда содержит дрожжи. Почва
под помидорами, под свеклой и овощными растениями также
регулярно обогащается содержащими сахар отходами в виде
опавших фруктов, листьев или остающихся в почве органов. Да-
же лук содержит сахар и именно в виде сахарозы, подобно са-
харной свекле и сахарному тростнику.
Всюду в подобных местах имеются дрожжи. Их роль в приро-
де заключается в том, что они препятствуют накоплению сахара,
расщепляя его на составные части — углекислый газ и воду.
в) В нектарниках (в цветках) также находятся дрожжи.
В нектарники они заносятся насекомыми или ветром вместе
с пылинками почвы. Поскольку эти дрожжи постоянно присут-
ствуют в цветках, их называют нектарии ковы ми. Средн них пре-
обладают слабобродящие роды и виды. Они приспособлены боль-
ше к потреблению сахара на дыхание, чем на сбраживание
в спирт, но среди них нередко можно встретить также роды и
виды, обладающие всеми качествами сильных дрожжей.
А. Каприоти 1 удалось установить присутствие в цветах ябло-
невых, миндальных, абрикосовых, сливовых, персиковых деревь--
ев, красного клевера, лупина, гороха, капусты дрожжей родов
Candida, Torulopsis, Kloeckera, Rhodotorula, а также похожие
на дрожжи клетки Spherulina intermixta (Dematium). На соз-
ревших яблоках, грушах и на зрелых ягодах черной, красной и бе-
лой смородины и крыжовника остаются засохшие части цветкд,
чаще всего у основания чашечки с находившимися на нем нектар-
никами. В остатках сахара этих нектарников заключены нектар-
никовые дрожжи (рис. 2). При переработке плодов эти дрожжи
попадают в сок, начинают вновь развиваться и вызывают разру-
шение сахара, но они редко способны дать продукт, сходный
с тем вином, которое желают приготовить.
г) Стены сырых подвалов также являются обычным место-
пребыванием дрожжей. При малейшей разнице в температуре
1 Capriotti A. Atti Accad. Haliana d. vite e d. vino. vol. 5. 1953.
16
стен и подвального воздуха на охлажденных поверхностях сгу-
щается водяной пар, а также пары спирта, летучих кислот, эфи-
ров, альдегидов, аммиака, сернистого водорода и других летучих
продуктов, выделяющихся в воздух подвала при брожении, пере-
ливках вин или розливе их в бутылки. Поселяясь в этих местах,
дрожжи способны восполнять свою потребность в углероде, азо-
те и сере, заимствуя их из воздуха подвала.
В подобного рода местах обитания в лучших условиях нахо-
дятся виды дрожжей, способные отлагать на своей поверхности
слизь. Томожиро Каибара 1 показал, что слизистые вещества,
Рис. 2. Candida retikaufii из цветов Linaria vulgaris
п Fritilaria imperialis
покрывающие дрожжевые клетки, сами способны адсорбировать
влагу, пары воды и газообразные химические соединения. Сли-
зистые вещества вязки и понижают давление пара, вследствие
чего на их поверхности происходит микросгущение. Поэтому поч-
ти все виды дрожжей удается выращивать на чистых стеклянных
пластинках в атмосфере, содержащей 98—100% влаги. Пары
спирта, эфиров, летучих кислот служат для них источником угле-
рода, а пары сернистого водорода и меркаптана — источником
серы.
Дрожжи, покрытые особенно толстым слоем слизи, получили
название слизистых дрожжей. К ним принадлежат виды Torulop-
sis и Rhodotorula. Их скопления нередко можно наблюдать на
стенках подвала невооруженным глазом, частью в виде окрашен-
ных вегетаций (рис. 3). Пока они находятся во влажном состоя-
нии, виноделу не приходится опасаться заражения этими вегета-
1 Tpmojiro Kaibara. Jap. Journ., Bot, 16, 163—180, 1958.
циями вин даже с оставшимся сахаром. Эти вегетации могут вы-
звать инфекции только в том случае, если высохнут и в виде пыли
будут носиться в воздухе подвала. Они не образуют, подобно
плесневым грибам, ломких спорангиев и до тех пор, пока нахо-
дятся во влажном состоянии, буквально приклеены к поверхно-
сти. Кроме того, эти роды дрожжей способны переносить лишь
небольшое количество спирта и, попав
Рис. 3. Слизистые вегетации
дрожжей на влажных стен-
ках старого подвала вместе
с слизистыми бактериями и
грибом подвальной плесени
Cladosporium cellare ('/а на-
туральной величины).
даже в вина с 10—12% об. сахара, ле
могут вызвать в них помутнений пли
забраживания.
Дрожжи способны поселяться всю-
ду, где воздух помещения достаточно
влажен, а температура поверхности
предметов ниже, чем температура воз-
духа; их можно встретить на пивова-
ренных заводах, пекарнях, подвалах
для хранения плодов, хранилищах для
овощей и даже в отхожих местах, хотя
не в таком обилии, как в старых вин-
ных подвалах.
д) Животные и особенно насекомые
могут служить переносчиками дрож-
жей. Дрожжи вместе с пищей проника-
ют в кишечник насекомых, питающих-
ся нектаром цветов или забродившими
растительными соками. Уксусная муш-
ка дрозофила является переносчиком
не только уксусных бактерий, но и раз-
ного вида дрожжей, особенно пленоч-
ных. Она обладает необычайно разви-
тым обонянием и немедленно появляет-
ся там, где начинают забраживать сладкие растительные
соки ’.
Дрожжевая флора кишечника у мушки Drosophila pseudoob-
scura была предметом изучения в Калифорнии1 2. В стерильных
условиях исследователи препарировали кишечный тракт пой-
манных летавших в воздухе мушек и помещали на агаровую
питательную среду. Оказалось, что в одном и том же насекомом
в большинстве случаев встречается 1—2 вида дрожжей. Однако
разнообразие родов и видов дрожжей, встречающихся у свобод-
1 По наблюдению Сержанта и Ружебьефа, между дрожжами и мушкой-
дрозофилой существует тесная связь, своего рода метабиоз. С одной сторо-
ны, мушка переносит дрожжи (в своем кишечнике) на ягоды, где дрожжи
в поврежденных местах находят превосходные условия для размножения,
а г другой стороны — эти дрожжи служат отличной пищей для личинок дро-
зофилы, отродившихся пз тут же отложенных яичек. — Ред.
2 S h i 11 a t а, Е 1 - Т a be у а, М г a k. Evolution, 6 325—332 1952
18
ио летающих мушек, чрезвычайно велико. Повторяемость от-
дельных родов дрожжей зависит от местообитания их и от вре-
мени года, т. е. от источников питания. Эти исследователи
в кишечнике уксусной мушки чаще всего обнаруживали виды
Saccharomyces cerevisiae, Zygosacch drosophilae (новый вид);
Kloeckera, Sacch. fragilis Zygosacch. pastori (новый вид); на-
ряду с названными встречались также виды Toruiopsis, Candi-
da, Rhodotorula и Oospora.
В 1956 г. появились одна за другой четыре коллективные
работы о дрозофиле, о дрожжевой флоре ее зоба и о природных
местах ее размножения в Калифорнии1. Из 242 выделений в
114 случаях обнаружены были дрожжи рода Saccharomyces,
представленные 13 видами (среди них вид S. cerevisiae отсутст-
вовал). За этим родом следовали Hansenula, Hanseniaspora,
Kloeckera, Toruiopsis n Candida. Содержание в зобе пойманных
на приманку мушек соответствовало находившейся в приманке
флоре дрожжей.
Яблочная плодожорка Carpocapsa pomonella с середины мая
до половины нюня откладывает до 80 яиц на молодые плоды,
листья или побеги. До 10% отродившихся гусениц проникает
через впадину чашечек в молодые плоды. При этом гусеницы
заражаются находящимися в нектарниках дрожжами, которые
поселяются в кишечнике гусениц, проникающих к семенному
гнезду. Испражнения их представляют собой шарики, содержа-
щие дрожжи родов Hanseniaspora, Candida, Toruiopsis, Kloecke-
ra и Rhodotorula. Если поместить гусениц па твердую питатель-
ную среду, то по пути их ползания вырастают белые, желтоватые
или красноватые колонии дрожжей (рис. 4).
Следовательно, при дроблении червивых плодов в сок пере-
ходит огромное количество дрожжевых клеток, в различной сте-
пени способных вызывать брожение, даже в том случае, если
яблоки подвергались тщательной наружной дезинфекции.
Подобным образом ведет себя и сливовая плодожорка Gra-
pholitha funebrana. Гусеницы развиваются внутри плодов. Их
помёт всегда содержит зародыши всевозможных плесеней, дрож-
жей и бактерий.
Находясь в кишечнике гусеницы, микроорганизмы не размно-
жаются и не имеют для нее жизненного значения. Поэтому нет
основания называть это состояние симбиозом. Они находят лишь
временный приют; куколка их уже не содержит.
Наоборот, подлинный симбиоз с дрожжами1 2 наблюдается
1 Carson Н., Knapp Е Р , Р h а 1 f Н. J„ Miller N W., R е с с а
J. A, Shifrine М.. Mr a k Е. М., Dobzhansky Th., Cooper D. M.
Ekology, 37, 526—567, 1956.
2 О взаимоотношении насекомых с дрожжами подробная сводка работ
дана в книгах Э. Штейнхауза, имеющихся в русском переводе с английского:
«Микробиология насекомых». ИЛ. М., 1950; «Патология насекомых» ИЛ, М.,
1952,— Ред.
19
у жуков-дровосеков, которые нападают на сухие плоды. По-
следние, естественно, содержат на своей поверхности дрожжи.
Их обычно обрабатывают сернистым ангидридом с целью при-
дать им свежую окраску и сделать более прочными при хране-
нии, при этом находящиеся на их поверхности дрожжи погиба-
ют. Однако освобожденные от дрожжей сухие фрукты вновь
заражаются ими, если подвергаются нападению Carpophilus.
Миллеру и Мраку 1 удалось выделить из кишечника этого жука
25 раз Candida kruzei, 30 раз — Hanseniaspora valbyensis, 3 ра-
Рис. 4. Колонии дрожжей, развившиеся на
сусле-агаре по путям ползания гусеницы
плодожорки (3/t натуральной величины).
за — Kloeckera apiculata, по одному разу — Pichia membranae-
faciens, Rhodotorula mucilaginosa, Sacch. rosei, Torulopsis albida,
Torulopsis carpophila, Torulopsis lactis condensi, Torulopsis stel-
lata. При производстве вина из сухих фруктов приходится иметь
дело с большим разнообразием дрожжевых организмов.
Пчелы, шмели и осы также могут служить местопребыванием
дрожжей. Лунд* 2 наблюдал, что дрожжи перезимовывают вместе
с. пчелами в ульях. Он находил дрожжи на телах пчел еще в фев-
рале, т. е. раньше, чем происходил их вылет. Во время печатания
этой книги появилась работа Мозера о присутствии дрожжей
у пчел, шмелей и ос3.
’ М i 11 е г М. W., М г a k Е. М. Appl. Mikrobiol., vol. I, 174—177, 1953.
2 Lund A. Dissertation Kopengagen, 1954.
3 Mo os er J. Uber das Vorkommen von liefen bei Bienen, Hummeln und
Wespen. Zentralbl. f. Bakt., Abt. II, 101—115, 1958.
20
Листовые тли пз группы афид также являются постоянными
носителями дрожжей. Нам удалось из экскрементов персиковой
тли отделить дрожжи Candida skottii и из яблочной тли — Can-
dida melibiosa.
е) Истечения сока из деревьев всегда содержат дрожжи. Со-
держащий сахар сок, вытекающий весной из свежесрублепных
или пораненных деревьев, из свежих надрезов виноградных кус-
тов, немедленно заражается дрожжами, попадающими с пылью
или вносимыми насекомыми. Дрожжи быстро размножаются.
Если берут верх сильные образователи спирта, то может случить-
ся, что лакомящиеся бродящим соком насекомые, например жу-
ки, по-настоящему опьяневают *.
ж) Патогенные дрожжи. В полости рта и на языке грудных
детей может размножиться гриб (или дрожжи Candida albi-
cans), вызывающий заболевание молочницей. Подобного рода
дрожжи были выделены также из гноящихся язв ногтей, нагное-
ний миндалин и легочных абсцессов 1 2.
з) Море как местопребывание дрожжей. В последнее время
микология морей сделала большие успехи и оказалось, что океа-
ны имеют автохтонную (коренную) флору дрожжей. Дрожжи
были найдены даже в арктических морях и вблизи Северного
полюса на глубине 3450 м.
В водах Индийского океана были найдены 74 вида дрожжей:
10 видов Saccharomyces, восемь — Debaryomyces, 30 — Candida,
16 — Torulopsis, шесть—Rhodotorula, два — Cryptococcus и
два — Trichosporon.
В Черном море русские исследователи обнаружили дрожжи
далеко от побережья на глубине 1750 м в слоях воды, обогащен-
ных сероводородом. Дрожжи служат источником витаминов для
выводков рыбы, а также белковым питанием, например для мор-
ского щетинистого червя, т. е. играют важную роль в биологии
морей3.
1 Lindner Р. Entdeckte Verborgenheiten aus dem Altagsgetriebe des Mik-
rokosmos, Berlin, 1923.
2 О патогенных дрожжевых организмах см.: А. М. Ариевич. Поверхно-
стные дрожжевые поражения кожи. Медгиз. 1940; С. Н. Потапова. Дрож-
жевая паронихия и онихия. Медгиз, 1962; Н. П. Ели нов. Патогенные дрож-
жеподобпые организмы. М., 1964.— Ред.
3 По Крипсу, в пересчете на 1 л воды число клеток дрожжей (по числу ко-
лоний) выражается обычно десятками и сотнями. Лишь единичные пробы воды
содержали свыше 1000 клеток на 1 л воды. Характерным в распространении
дрожжей в морских водоемах является микрозональность, неравномерность
в их распределении, вызванная, очевидно, аналогичным распределением дос-
тупных органических веществ. А. Е. Крип с. Морская микробиология. М.,
1959,— Ред.
21
2. ПОПАДАНИЕ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ БРОЖЕНИЯ НА ЯГОДЫ
ВИНОГРАДА И ДРУГИЕ ПЛОДЫ
В прошлом столетии Мюллер-Тургау установил, что нормаль-
но воздух не является носителем дрожжей и только в тех случаях
содержит их, если с достаточной быстротой проносится в сухую
погоду через сады, виноградники и плантации овощей и захва-
тывает частицы почвы вместе с находящимися в них зародыша-
ми дрожжей.
Ветер не может оторвать частицы с влажной почвы, поэтому
воздушные массы, переносимые ветром во влажную погоду через
виноградники и сады, не содержат дрожжевых клеток. Зато
масса дрожжевых зародышей заносится дрожжевыми брызгами
вместе с частицами почвы на висящие близко к земле или сопри-
касающиеся с ней грозди. Из табл. 1, в которой, по данным Мюл-
лера-Тургау, сопоставлено количество зародышей на высоко- и
низковисящих гроздях, видно, что низковисящие грозди содер-
жат в 4,8 раза больше зародышей, чем удаленные от земли.
Таблица I
Число зародышей дрожжей по Мюллеру-Тургау на каждые
100 ягод винограда (в млн.)
Части винограда Дрожжи и дрожже- подобные грибы Sphaeru- lina Inter- mixta Красный почкую- щийся гриб (Torula) Плесневые н другие грибы, об- разующие мицелий
Ягоды
здоровые 22,12 1,23 0.10 2,18
лопнувшие . . , 807,50 60,00 7,50 65,00
Гребни от 100 ягод здоровых гроздей Грозди 34,98 2,36 0,36 2,04
высоковисящяс . . . 29,55 5,52 1,64 5,29
низковисящие 143,20 10,67 4,00 30,40
Из табл. I видно также, что поврежденные или лопнувшие
ягоды представляют идеальное место для размножения зароды-
шей по сравнению с неповрежденными. Лопнувшие ягоды засе-
лены в 30 раз большим числом дрожжей, чем здоровые. Отсюда
становится понятным, почему грозди, висящие вблизи почвы, на-
до собирать в первую очередь, а в отжатом из них соке сильное
брожение наступает немедленно после отжатия.
Таким образом, дрожжи могут попасть на грозди следующим
путем:
а) при помощи насекомых, подобных осам, охотно надкусы-
вающих рано созревающие ягоды. Поврежденные ягоды с выте-
кающим соком посещаются затем пчелами, шмелями, уксусными
мушками и другими насекомыми;
22
б) с брызгами дождя, увлекающими частицы почвы;
в) с пылью, переносимой сильным ветром. Пока ягоды не
повреждены, дрожжи, заключенные в пылинках земли, не разви-
иаЧотся. Если же кожица ягод повреждена градом, птицами, оса-
ми и другими, то дрожжи встречают для своего развития тем
более благоприятные условия, чем спелее ягоды.
В таких же условиях находятся и другие плоды — клубника,
крыжовник, смородина, малина, ежевика, яблоки, груши, сливы
и т. д.
Дикорастущие ягодные растения, например брусника, также
служат для возникновения природных местонахождений, так как
остающиеся на ягодах части чашечки содержат нектарные дрож-
жи. Свежие и распавшиеся плодовые тела грибов, по Лунду
(1954), являются постоянными местами нахождения дрожжей,
которые могут попадать па ягоды.
3. КРУГОВОРОТ дрожжей в природе и в приготовлении вина
При наблюдении биологических процессов в дрожжах, нахо-
дящихся в вине, не следует забывать, что в этом случае условия
для развития дрожжей, искусственно созданные человеком, резко
отличаются от природных, где дрожжи осуществляют естествен-
ный круговорот своей жизни.
В естественных условиях дрожжи никогда не располагают
такими объемами жидкостей, содержащих сахар, какие заготов-
ляет человек при приготовлении вина, а кислород более или
менее свободно и легко притекает ко всем их местонахождениям
в природе.
Винодел прежде всего в Средней Европе сбраживает огром-
ные количества отжатого сока в отсутствие воздуха и вносит
в бродящую среду предупреждающий окисление сернистый ан-
гидрид. Вследствие этого развитие дрожжей, нуждающихся
в кислороде, тормозится, а прочие дрожжи, лишенные возмож-
ности пользоваться прямым дыханием, понуждаются к косвен-
ному дыханию — брожению.
Поэтому следует различать три цикла развития в жизни
дрожжей (табл. 2):
1) природный, независимый от влияния человека;
2) хотя и находящийся под влиянием человека, но близкий
к природным условиям, поскольку брожение проводится при до-
ступе воздуха и без внесения сернистого ангидрида;
3) искусственно проводимое человеком брожение в условиях
длительного удаления кислорода воздуха и прерванного цикла
развития.
Вторая форма развития дрожжей наблюдается в южных стра-
нах, где обычно применяют открытое брожение, а третья — в се-
верных странах, где практикуется закрытое брожение.
23
Цикл развития дрожжей
Таблица 2
Круговорот жизни дрожжей
в природе близкий к природному прерванный
Синтез белка и почкование Синтез белка и почкование
4 Косвенное дыхание
а б (брожение) Z \ а б
. Прямое дыха- Косвенное ды- Колония Почкование и Синтез белков
пне. Огложе- ханме (броже- дрожжей образование и почкование
ние запасных ние); форма осаждается кольца и пленки 4
веществ существования при доступе Косвенное дыха-
4 в состоянии воздуха ние (брожение)
Образование брожения 4 4
прочных клеток 4 Окисляющая Осаждение
пли спор Дыхание за счет сбражи- ваемых про- дуктов 4 Синтез жиров 1 Образование спор стадия 4 Потребление на дыхание продуктов брожения 4 Синтез жиров 4 Образование спор 1 Медленное от- мирание; уда- ление пере- ливкой, фильт- раций и т. д.
4. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В МЕЗГЕ
И В ОТЖАТОМ ВИНОГРАДНОМ СОКЕ
Дробление гроздей вызывает целый ряд микробиологических
процессов. Микробы, находящиеся на поверхности ягод (целых и
поврежденных), а также на гребнях, при раздавливании ягод пе-
реходят в сок.
Под действием свободных кислот виноградного сока и осмо-
тического давления сахара, содержащегося в соке, тотчас же
наступает строгий отбор. Все организмы, не переносящие имею-
щихся в соке концентраций сахара и свободных водородных ио-
нов, погибают полностью или их размножение приостанавливает-
ся. К таким организмам относятся прежде всего бактерии, от
природы значительно более восприимчивые к действию кислот,
чем дрожжи и плесневые грибы. Кроме того, для многих видов
бактерий сахар даже ядовит.
Прочие кислотоупорные микробы вступают между собой
в борьбу за овладение средой. Чем выше температура сока, тем
быстрее идет деление и почкование зародышей. Поэтому теплой
осенью виноградная мезга иногда начинает бродить уже при
24
прессовании. В такие годы следует немедленно после дробления
вносить в мезгу пиросульфит калия. Это особенно необходимо,
если мезга не может быть отжата в течение ближайших часов.
Внесением сернистого ангидрида, связывающего растворен-
ный в соке кислород, осуществляется первая искусственная се-
лекция микробов сока. Химическое извлечение кислорода затруд-
няет развитие всех микроорганизмов, содержащихся в соке, и
исключает возможность последующего появления микробов,
нуждающихся в кислороде.
В случае теплой погоды осенью и при большом количестве
поврежденных, забродивших ягод винограда селективное воздей-
ствие на состав появляющегося населения дрожжей в виноград-
ном соке должно происходить непосредственно на месте сбора
винограда.
В нормальные годы сернистый ангидрид вносится в отжатый
сок только в тот момент, когда он из-под пресса переходит в суль-
фитированную бочку для брожения. Чем сильнее окурена бочка,
тем больше газообразного сернистого ангидрида растворится
в соке, тем значительнее будет связывание кислорода, растворен-
ного в соке, тем полнее осуществится селекция микроорганизмов
и тем медленнее будет происходить развитие тех организмов, ко-
торые еще могут жить в создавшихся условиях *.
Иногда развития дрожжей в сульфитированном соке не про-
исходит, сок становится, по выражению виноделов, немым, т. е.
в нем не обнаруживается шорох выделяющейся углекислоты. Это
объясняется тем, что внесение сернистого ангидрида оказывает
не только общее селекционирующее действие на микробов сока,
но влияет также на собственно дрожжевую флору; подавляется
развитие тех видов дрожжей, которые более склонны к исполь-
зованию сахара на дыхание, чем для его сбраживания, и облег-
чается развитие дрожжей, менее нуждающихся в кислороде и
способных к внутримолекулярному дыханию, каковым может
быть названо брожение. Сульфитация даже понуждает такие
дрожжи к брожению, так как после вызванного ею устранения
кислорода содержание его в среде, окружающей дрожжи, стано-
вится недостаточным для их дыхания
Степень действия сернистого ангидрида прежце часто недо-
оценивалась или понималась неправильно. Говорили об умерщ-
влении диких дрожжей и нежелательных микробов и рассматри-
вали сернистый ангидрид исключительно как микробицид. Он
действительно представляет собой микробицидное вещество, но
нс в слабых концентрациях, в которых находится в соке и в вине
1 В благоустроенных винодельческих предприятиях сок до помещения
в бочку для брожения подвергается отстою (предварительному освобожде-
нию от мути) С целью задержать брожение в него вносят 7,5—-10 г/гл сер-
нистого ангидрида или 15—20 г/гл ппросульфта калия,—Рей.
25
(0,005—0,02%). Как будет показало ниже, эти количества оказы-
ваются недостаточными для гибели дрожжей. Действие серни-
стого ангидрида затрагивает скорее физико-химическую систему,
которую современные биохимики называют окислительно восста-
новительным потенциалом.
Если представить себе такой случай, что винодел не ввел
в сок сернистого ангидрида, то произойдет развитие следующих
микробиологических процессов.
Как установил Мюллер-Тургау, в натуральном, несульфити
рованном или только слабосульфитирсванним соке в первые дин
развиваются главным образом мелкоклеточные слабобродящие
дрожжи рода Kloeckcra, очень энергично почкующиеся. Вследст-
вие этого в первые дни брожения виды этого рода составляют
90--99,9%. Настоящих дрожжей встречается всего несколько
процентов. Но вскоре состав дрожжевой флоры изменяется. Ис-
тинные, т. е. желательные, дрожжи размножаются и вследствие
своей большой бродильной активности побеждают всех конку-
рентов. отнимают у них сахар, превращая его в спирт. Уже проис-
ходившее заметное выделение углекислого газа вступает в фазу
бурного брожения. В пробе, взятой для изучения состава микроб-
ной флоры сока, вместо видов Kloeckera преобладают характер-
ные крупные клетки рода .Saccharomyces.
В борьбе за существование между микробами сока теперь
появляется мощный селекционирующий фактор, всевозрастаю-
щее содержание спирта. В соке имеются микроорганизмы, среди
них также дрожжи, которые могут выдержать лишь невысокий
процент спирта и становятся бездеятельными уже при 2% об.
Чем выше поднимается содержание спирта, тем больше конку-
рентов выбывает из строя, и к концу спиртового брожения жиз-
недеятельными остаются только те дрожжи, которые могут пере-
носить содержание спирта, равное 10% об. и более.
В конце спиртового брожения в самопроизвольно сброжен-
ных винах можно насчитать до 200 млрд, дрожжевых клеток
в 1 л. Особенно большое число клеток наблюдается, если сок не
был сульфнтнрован или был сульфнтнрован слабо, так как
в этом случае присутствует также множество мелкоклеточных
дрожжей рода клекксра.
Если же. сок был сульфнтнрован сильнее, то з 1 л сока нахо-
дится всего 40— «0 млрд, клеток.
Наряду с полезным химическим действием сернистого ангид-
рида в соке ценно также его микробиологическое действие, со-
стоящее в практически полном удалении из бродящей среды
бесполезных микробов и сохранении истинных дрожжей. Даже
в отношении дрожжей сернистый ангидрид в пользу истинных
винных дрожжей подавляет слабобродящие дрожжи и исключает
возможность непосредственного использования ими сахара на
дыхание.
26
Винодел-ни в какой степени не заинтересован в накоплении
дрожжевой массы. Его задача как можно рациональнее и без
потерь превратить сахар в спирт. Действие сульфитации (т. е.
внесение сернистого ангидрида) полезно именно потому, что
огпаничивает размножение в слишком большом количестве дрож-
жей и других организмов, потребляющих для этого сахар за
счет уменьшения выхода спирта. Это установлено аналитически.
Прежде часто рекомендовали производить аэрацию соков и
вин, впоследствии от применения этого нецелесообразного прие-
ма отказались и пользуются аэрацией только в исключительных
случаях, например при остановке брожения или после слишком
сильной сульфитации.
5 БРОЖЕНИЕ СОКА
В этом разделе словом брожение обозначается исключи-
тельно спиртовое брожение, вызываемое дрожжами. Пастер, как
известно, определяет брожение как продолжение жизни без воз-
духа В таком виде это определение Пастера остается в силе и
в настоящее время. Но было бы неправильно понимать брожение
как жизнь без кислорода, после того как нам стало известно, что
даже облигатные анаэробы для жизни всегда нуждаются в кис-
лороде. При абсолютном отсутствии кислорода, т. е. при гН О,
жизнь, вероятно, вообще невозможна. Анаэробы нуждаются для
жизни исключительно в среде, бедной кислородом, так как они
переносят только низкую концентрацию растворенного кислоро-
да. Однако они не все могут получать энергию только путем
непосредственного сжигания, т. е. непосредственного дыхания,
для чего требуется кислород.
Таким образом, спиртовое брожение представляет собой прев-
ращение дрожжами веществ, следовательно, выработку энергии
без участия кислорода.
По Виланду, эту работу дрожжей можно понимать как укоро-
чение атомов углерода в молекуле, вызываемое действием их
ферментов, и я присоединяюсь к его мнению. Из основного ве-
щества с более длинной цепью углеродов образуются соединения,
более бедные углеродом, в форме эквивалентных масс этилового
спирта и углекислого газа (двуокиси углерода).
В прошлом столетии о сущности и причине брожения вспых-
нули ожесточенные споры между крупнейшими естествоиспыта-
телями. Спор о том, является ли брожение чисто химическим про-
цессом, как это полагали химики Гей-Люссак и Либих, или же
биологическим, как это доказывали Каньяр-Латур, Шван, 1\ют-
цннг и, наконец, главным образом Пастер, был в принципе раз-
решен в пользу биологической концепции. Первоначальной при-
чиной при этом является живое растение (дрожжи, бактерии или
грибы), образующее органические катализаторы, т. е. ферменты,
27
вызывающие расщепление сахара. Как показал в 1897 г. Бухнер,
эти ферменты можно получить из живого или отмершего расте-
ния путем отжима или экстракции и, таким образом, хотя бы на
небольшом промежутке времени проводить так называемое сво-
бодное от клеток брожение. Комплекс ферментов, вызывающий
спиртовое брожение, вначале считался состоящим только из од-
ного единственного фермента, названного зимазой.
Крошечная химическая фабрика — клетка дрожжей — обла-
дает фантастической производительностью. Вычислено1, что все-
го — навсего одна клетка, находящаяся в фазе брожения, рас-
щепляет 10 млн. молекул мальтозы в секунду. Флашеитрегср и
Лемарт1 2 сообщают, что пивные дрожжи при благоприятных ус-
ловиях расщепляют в течение часа такое количество сахара,
которое, будучи перечислено на одну единственную клетку дрож-
жей, соответствует 200 млн. молекул в секунду. При этом, как мы
знаем, идет не одна рабочая операция, а цепь многочисленных,
сложно связанных между собой отдельных реакций.
Уравнение брожения по Гей-Люссаку:
C«HtSO. = 2СО2 + 2С3НЬОН
Глюкоза Двуокись Этиловый
углерода спирт
Слева стоит исходный продукт, справа — конечные продукты,
однако между ними находится целый ряд отдельных реакций,
происходящих в закономерной последовательности.
Промежуточными и частичными реакциями впервые занимал-
ся Байер, химик с биологическим уклоном, который в 1870 г.
предложил теоретически выведенную схему брожения. В 1904 г.
Воль старался создать другую схему, более совершенную. Но обе
схемы действительности не соответствовали.
Крупным успехом была схема брожения, предложенная
в 1913 г. Нейбергом. В противоположность схемам его предшест-
венников опа построена на результатах экспериментов, его ме-
тоды и приемы послужили образцом для всех последующих ис-
следований.
По схеме Нейберга молекулы глюкозы вследствие отщепле-
ния двух молекул воды расщепляются сначала на альдоль метил-
глиоксаля (соединение, одновременно содержащее альдегидную
и гидроксильную группы), который затем легко распадается на
две молекулы метнлглиоксаля (альдегида пировиноградной
кислоты).
Затем Нейберг впервые ввел в свою схему реакцию Канниц-
царо, известную уже с 1850 г. Метил глиоксаль при доступе воды
1 Just F. Die Grosse der Oberflachen, die durch die Hefezellen beim Ga-
ren und durch den Hopfen beim Kochen in die Wiirze hineingelangen. Wochen-
schrift fur Brauerei, 57 Jahrg. 1940.
2Flaschenlrager und Lehmarth. Physiologische Chemie. T I,
1954.
28
одновременно окисляется и восстанавливается, причем образует-
ся одна молекула глицерина’ (трехзначный спирт) и одна моле-
кула пировиноградной кислоты.
На третьей ступени молекула пировиноградной кислоты под
действием фермента карбоксилазы распадается на уксусный аль-
дегид и двуокись углерода. Этот процесс называют декарбок-
силированием. Углекислота брожения получается при этой
реакции.
Для получения конечного продукта, т. е. спирта, должна пов-
ториться реакция Канниццаро между метнлглиоксалем и уксус-
ным альдегидом, образовавшимся на третьей ступени. Уксусный
альдегид с помощью водорода молекулы воды восстанавливает-
ся в этиловый спирт, а молекула метилглиоксаля окисляется
в пировиноградную кислоту. Появляющаяся в этой реакции пи-
ровиноградная кислота затем вновь декарбоксилируется на
третьей ступени, и процесс продолжается до перехода всего са-
хара в спирт.
Предложенная Нейбергом схема брожения была не единст-
венной. но первой в своем роде и вызвала создание целого ряда
схем. После схем, предложенных Лебедевым в 1914 г., Клюйве-
ром и Стрюйком в 1926 г., Оле в 1931, Нильсоном, Эмбденом,
Мейерграфом и Кисслингом в 1933—1936 гг., была получена
теперешняя схема ступенчатых реакций спиртового брожения,
которые проходят в следующей последовательности.
Первая ступень. Две. молекулы фосфорной кислоты с по-
мощью фермента дрожжей — фосфатазы — вступают в реакцию
с гексозой, причем выделяются две молекулы воды и образуется
лабильное соединение гексозодифосфорная кислота. Эту ступень
спиртового брожения биохимики называют ф о с ф о р и л и з а -
ц и е й.
Вторая с т у п е н ь. На неустойчивое соединение гексозоди-
фосфорной кислоты действует следующий фермент дрожжей,
входящий в комплекс зимазы, разрушающий связи углеродной
цепи — десмолаза, а именно: зимогексаза расщепляет гексозоди-
фосфорную кислоту на две молекулы триозофосфорной кислоты,
которые соответственно их химическому строению могут рассмат-
риваться как диоксиацетонфосфорпая кислота и глицеринальде-
гидфосфорная кислота.
Третья ступень. После этого принимает участие фермент
дрожжей — дегидраза, отщепляющий водород, вследствие чего
возникает новое вещество — фосфорноглицериновая кислота.
Отщепленный водород принимает в качестве акцептора мо-
лекулу уксусного альдегида, появившуюся за это время как про-
межуточное вещество. Этот гидрированный ацетальдегид пред-
ставляет собой спирт брожения. В этом случае происходит
типичное окисление — восстановление, т. е. одновременно окис-
ление и восстановление — так называемая реакция Канниццаро.
29
Эта реакция обозначает, с одной стороны, затрату энергии, а с
другой — освобождение энергии при гидрировании уксусного
альдегида.
Четвертая ступень. Фосфорноглицериновая кислота,
образовавшаяся на третьей ступени, вскоре дефосфорилируется,
т. е. от нее отщепляется фосфорная кислота, которая опять мо-
жет принять участие в реакциях первой ступени. Молекулы, ос-
тавшиеся после дефосфорилирования, представляют сооой пиро-
виноградную кислоту.
Пятая ступень. Промежуточный продукт — пировино-
градная кислота — существует лишь временно. Под действием
фермента дрожжей — карбоксилазы (фермента, отщепляющего
карбоксил) — пировиноградная кислота расщепляется на угле-
кислоту брожения и уксусный альдегид, по последний тотчас же
используется как акцептор водорода на третьей ступени.
Шестая ступень. Уксусный альдегид дегидрокознмазой
восстанавливается в этиловый спирт с одновременным образо-
ванием способной к реакции козимазы.
Цикл последовательных реакций замкнулся. Но во время раз-
вития реакций по описанной выше схеме сначала должна насту-
пить фаза разбраживания, как то показали Мейергоф, Ломан и
Кисслинг. В этой фазе на третьей ступени спирт еще не образует-
ся, так как еще не появился уксусный альдегид, но из одной из
появляющихся во второй ступени двух молекул возникает днок-
сиацетонфосфорная кислота, путем восстановления образуется
глицеринфосфорная кислота, из которой после дефосфорплпро-
вания получается глицерин.
Когда затем после развития цепных реакций из братской
молекулы на пятой ступени образуется первая молекула уксус-
ного альдегида, стадия разбраживания уже пройдена и достиг-
нуто «стационарное» состояние.
Глицерин, появляющийся во всяком спиртовом брожении,
образуется в стадии разбраживания. Схема брожения впервые
дает возможность заглянуть глубже в механизмы химических
реакций дрожжей.
Рассмотренная выше форма брожения — это нормальное
спиртовое брожение, которое всегда происходит в кислой среде.
Нейберг с сотрудниками 1 в своих капитальных исследованиях
по выяснению химических процессов при спиртовом брожении
обнаружил еще и другие формы брожения, которые
приобрели большое промышленное значение.
Другие формы брожения. Хотя формы брожения, отличаю-
щиеся от нормального, вызванные добавкой химикалиев, не име-
ют непосредственного значения для спиртового брожения вина,
с ними все же следует ознакомиться, так как повторяющиеся за-
1 Biochem. Zschr., 1911—1924.
30
iiросы практиков показали, что существует неправильное пред-
гавлепие, например, о сущности второй формы брожения, назы-
ваемой сульфитным брожением. Некоторые виноделы
читают, что внесением повышенных количеств сернистых соедн-
п пий можно увеличить выход глицерина также при спиртовом
брожении вина.
Первая форма брожения — нормальное спиртовое
брожение, происходящее в виноградных и плодовых соках. Глав-
ные продукты: спирт и углекислый газ. Побочные продукты гли-
церин в отношении к спирту как I : 10; 0,3—0,6 г/л летучих кис-
лот, янтарная кислота, молочная кислота и др.
Вторая форма брожения. Исходный материал — глю-
коза. Главные продукты: уксусный альдегид, углекислый газ и
глицерин. Побочный продукт: спирт.
В сбраживаемую среду вносят соли сернистой кислоты (на-
пример, двунатриевую соль сернистой кислоты) или аналогично
действующий димедон (образующий с альдегидом нераствори-
мый и несбраживающийся продукт), тиосемикарбазид и даже
древесный уголь. Вследствие добавки солей сернистой кислоты
>та форма сбраживания называется также сульфитным
о р о ж е н и е м. Это же название в течение многих лет принято
и виноделии для сбраживания сульфитированных соков, т. е. со-
ков с добавкой сернистого ангидрида или пиросульфита калия.
1 оворят также о сульфитных дро?кжах, называя так расы дрож-
жей, способных без длительной задержки вызвать брожение да-
же при высоком содержании сернистого ангидрида.
Основное различие между сульфитным брожением Нейберга
и сульфитным брожением сока заключается в том, что первое
происходит в щелочной, а второе — в кислой, естественной среде.
Нейберг называл вторую форму брожения также способом
улавливания, так как появляющийся при брожении уксусный
альдегид улавливается добавляемой сернистой солью, поэтому
восстановление альдегида в спирт становится невозможным.
Количество сернистого ангидрида, добавляемое при сульфит-
ном брожении сока, чрезвычайно мало по сравнению с сульфит-
ным брожением Нейберга, при котором на 1 л среды вносится
250 г сернистого натрия. Сульфитное брожение сока происходит
в кислой среде, и связывание уксусного альдегида с сернистым
ангидридом вообще не наблюдается или происходит лишь в раз-
мере, не имеющем практического значения.
В кислой среде и при добавке ссрнистокислой соли брожение
идет в нормальной форме и поэтому приводит к нормальным вы-
ходам глицерина. Впоследствии Нейберг и Рейнфурт показали,
что с помощью димедона также можно уловить уксусный альде-
гид и защитить его от восстановления. Таким образом, вторая
форма брожения может быть осуществлена также так называе-
мым способом димедона.
31
Во время первой мировой войны вторая форма брожения
имела в Германии большое применение для изготовления глице-
рина при получении динамита.
По Дейте и Кельнеру в то время Германия изготовляла
1100 т в месяц по способу Нейберга из свекловичного сахара.
Для массового получения глицерина этот вид брожения был раз-
работан Коннштейном и Людеке и назван п р о т о л о в ы м бро-
жением. По Гаену1 2, при протоловом брожении из 1 кг сахара
получалось 230 г глицерина, 50 г уксусного альдегида, 420 г угле-
кислого газа и 300 г спирта. По отношению к использованному
сахару количество глицерина, полученное при протоловом бро-
жении, составляло 20—25%. Гаену удалось при помощи аэрации
повысить выход глицерина до 27%.
Третья форма брожения. Добавкой соединений ор-
ганической или неорганической природы, дающих щелочную ре-
акцию, можно из всех сбраживаемых сахаров получить уксусную
кислоту и глицерин, причем на одну молекулу уксусной кислоты
приходятся две молекулы глицерина. По третьей форме броже-
ние происходит только на 48%, а 42% идет по первой форме, по-
этому получается также спирт.
Четвертая форма б р о ж е н и я. При этом используют
не нормальные живые дрожжи, а сухие дрожжи, мацерированный
сок дрожжей или плазмолизированные дрожжи. Тогда из сахара
или гексозодифосфатов получается янтарная кислота и глицерин.
Пятая форма брожения. В этом случае также исхо-
дят из искусственно плазмолизированных дрожжей, лишенных
козимазы посредством промывки водой; из сахара получается
метилглиоксаль и вода.
6 МОРФОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ ДРОЖЖЕЙ
В предыдущих разделах описывались дрожжи вообще, имел-
ся в виду определенный тип растений. В действительности, как
это будет показано далее при рассмотрении систематики дрож-
жей, многообразие строения и форм этого микроскопически ма-
лого примитивного растения поразительно. Кроме того, как строе-
ние, так и форма дрожжей в продолжение их жизни подвергают-
ся то более, то менее значительным устойчивым или временным
изменениям в закономерной зависимости от условий питательной
среды. Вид колоний дрожжей дай на рис. 5.
Прежде всего надо ознакомиться с внешним и внутренним
строением дрожжей с точки зрения особого типа растений.
а) Строение оболочки дрожжевой клетки
Прежде считали, что оболочка клетки дрожжей состоит из
целлюлозы или гемицеллюлозы. В последнее время установлено,
1 Deite u. Kellner. Das Glycerin, 1923.
2 I I а е h n. Biochemie der Garungen Berlin, 1952.
32
что она построена из сложных соединений сахара с белком, из
которых важную роль играет фосфоргликопротеид. Хитин как ма-
териал, из которого построена оболочка клетки, еще раньше был
найден у предков дрожжей — семейства эндомицетов, но не был
обнаружен у истинных сахаромицетов.
В настоящее время все же Хаувинг, Крегер и Рёлофсен 1 с по-
мощью утонченных методов обнаружили хитин также в оболочке
клеток истинных дрожжей. Оболочки молодых клеток содержат
еще мало хитина, клетки более старых — больше. Хитин—это
ацетилглюкозамин суммарной
формулы (C8Hi4O5N)n.
Норткот и Горн1 2 нашли, что
оболочки клеток дрожжей состо-
ят из протеина, жира и двух по-
лисахаридов — маннана и глюко-
зана. Их электронно-оптические
исследования показали, что обо-
лочка клетки дрожжей состоит из
двух слоев, из которых один ча-
стично состоит из компонентов
глюкозы. Каждая отшнуровка до-
черней клетки оставляет на обо-
лочке шрам. Чем старше клетка
дрожжей, тем больше число та-
Рис. 5. Колония почкующихся вин-
ных дрожжей.
ких шрамов.
Из оболочки клеток дрожжей Фальконе и Никерсон 3 получи-
ли вещество постоянного состава: 6,7% протеина, 84,4% сахара
(после гидролиза) и 3% хитина. Путем обработки оболочек кле-
ток раствором I н. КОН было получено растворимое в воде ве-
щество, состоящее из протеина и маннана в отношении 1:12.
Мембрана клетки дрожжей эластична и полупроницаема, т. е.
проницаема для воды и растворенных в ней веществ до извест-
ных размеров молекулы.
В оболочках более старых клеток дрожжей имеются также
отложения липоидов (жиров). Если клетки приходят в соприкос-
новение с элементарной серой, которую растворяют липоиды, эла-
стичность оболочки клетки изменяется. Растворенная липоидами
сера отлагается на оболочке и делает ее мягче, податливее, а за-
тем и похожей на резину. Вследствие этого оболочка слишком
сильно поддается давлению протоплазмы и образуются более
крупные, часто даже раздутые клетки дрожжей (Se-инволюцион-
ные формы). Размягчение стенок вследствие отложения раство-
оенной липоидами серы происходит также при избытке сульфи-
1 Houwing, Kreger, Roelofsen. Nature, Lend., vol. 168, Okt, 1951.
2 Northcote D. H., Horne R. W. Biochem. Journ., 1952.
3 Falcone, Nickerson. Science, Lancaster, 1956.
2 Заказ 655 33
тов или сульфатов в питательных растворах или питательных
твердых средах, так как дрожжи восстанавливают сульфаты и
сульфиты и при этом отлагают внутри клетки серу в растворенной
в жиру форме.
Особенно богата липоидами оболочка спор дрожжей.
Существуют также дрожжи с разбухающими стенками клеток.
Прежде их называли слизистыми дрожжами. Способность сте-
нок таких клеток к разбуханию объясняется присутствием в них
высокомолекулярных продуктов конденсации сахара. Появление
разбухающих оболочек клеток, по-видимому, зависит от pH.
В выражение кислой среде, подобной виноградным сокам (pH
2,9—3,6), так называемые слизистые дрожжи образуют мало сли-
зи, зато тем больше слизи наблюдается при повышающихся зна-
чениях pH и особенно при pH выше 7, т. е. в щелочной области.
б) Форма и величина клеток
Встречаются разнообразнейшие формы дрожжей. Клетки мо-
гут быть шаровидными, эллиптическими, лимоновидными, в виде
стрельчатой арки, цилиндрическими, короткими или вытянутыми
в длину и, наконец, могут иметь даже форму гиф. Существуют
роды и виды более или менее мономорфные (одинаковой формы)
в чистой культуре, а наряду с ними и очень плеоморфные (раз-
личной формы).
Это всегда следует иметь в виду при оценке степени чистоты
чистой культуры, выведенной из одной клетки. Затем существу-
ют морфологически стабильные и нестабильные виды и расы. По-
следние очень легко изменяют свою форму уже при изменении
состава питательной среды. Наконец, все дрожжи образуют ин-
волюционные (анормальные, необычные) формы клеток именно
под влиянием сублетальных количеств ядовитых веществ, как
камфора, фенол, сера, антисептики и антибиотики, а также при
избытке соединений неядовитых и важных для жизни. Наконец,
инволюционные формы всегда выступают в старых культурах под
влиянием собственных продуктов обмена веществ.
Поэтому морфологические сравнения возможны только для
молодых клеток одного возраста на стандартных питательных
средах.
Величина клеток варьирует так же сильно, как их форма.
Карликовые клетки могут иметь размеры больших кокков, на-
пример, как у ацетобактер, а гигантские клетки — размеры бла-
стоконидий (ложных дрожжей), как у мукоровых. В соответствии
с этим диаметр клеток может колебаться от 2 до 5 мкм.
Большие колебания в величине клеток у отдельных видов
дрожжей могут наблюдаться в одинаковой среде и в одной и той
же культуре (см. рис. 10). Одна и та же чистая культура в раз-
личных стадиях развития может образовать клетки различной
34
величины. Так, ван Циль1 показал, что образующие пленки
in г. ммы винных дрожжей — так называемых хересных рас в ста-
дии пленки, как правило, дают клетки, длина и ширина которых
па 25—30% меньше, чем у клеток в стадии брожения (рис. 6).
в
6
!
i
Рис. 6. Уменьшение ширины клетки в окисляю-
щей стадии трех рас хересных дрожжей:
1 — Херес 1936 (2); 2 — Херес 1936 (3); 3 — Хе-
рес 1933 (А). Средняя длина клетки уменьшилась
с 8 на 5,9 м (по Цилю); а — ширина клеток,
б — длина
в) Вид дрожжевых клеток в различных жизненных стадиях
Для микробиологического производственного контроля очень
ценна возможность определения возраста дрожжей и стадии жиз-
ни на основании их внешнего вида под микроскопом (рис. 7).
1 Van Z у I J. A Zbl. f. Bakt., II Abt., 1958.
35
2*
I. Молодые клетки дрожжей (рис. 7, а и 8). Если клетки
например из помутневшего вина с остатком
в стадии почкования, внутри
соком — большие вакуоли, в
дрожжей,
находятся
ранства с
сахара,
их наблюдаются прост-
них мало протоплазмы,
под микроскопом прозрач-
ной и синевато-зеленоватой
окраски. В протоплазме за-
метны лишь слабые зачатки
органоидов плазмы в виде
сгустков белка в форме зер-
нышек (гранул). Все это—
признаки, свойственные мо-
лодым клеткам дрожжей в
возрасте всего лишь не-
скольких дней. Если даже
клетки наблюдаются в вине
с остаточной сладостью, раз-
литом в бутылки, можно с
уверенностью сказать, что
они размножились после роз-
лива вина. Если остаточный
сахар в вине должен быть
предохранен от забражива-
ния, надо как можно раньше
освободить вино от дрож-
жей — прежде чем они пе-
рейдут в следующую стадию
жизни, т. е. в стадию бро-
жения.
2. Взрослые клетки (рис.
7, б). Клетка дрожжей, уже
прекратившая размножение,
в середине или в конце ста-
дии брожения, выглядит ина-
че. В ее протоплазме отло-
жены запасные вещества,
например гликоген и жиры,
Рис. 7. Стадии жизни дрожжей:
а — почкующиеся до и после брожения;
б — находящиеся в покое после броже-
ния; в — находящиеся в окисляющей ста-
дии: а — спорообразование. 1 — вакуоля;
2 — гранула: 3 — жировой шарик.
Рис. 8. Молодые почкующиеся клетки
дрожжей, отличающиеся крупными
вакуолями и шелковисто блестящей
прозрачной протоплазмой, в которой
находятся гранулы (хондриосомы).
вследствие чего протоплазма
стала плотнее и под микро-
скопом пропускает меньше
света. Она имеет не синева-
тую окраску, свойственную
предыдущей стадии, а жел-
товатую. Вакуоли сжаты уплотнившейся протоплазмой и поэто-
му сильно уменьшены. Гранулы сильно увеличены и многие из
них имеют жирный блеск; жир отложен внутри этих гранул или
образует их липоидную оболочку. Сера в форме, растворенной
36
жиру, или в виде сернистых солей металлов может отлагаться
" плазме дрожжей. Осадок в последнем случае выглядит грязно-
рым или коричневым, а иногда — черно-серым, в то время как
ддок молодых клеток светлый — беловатый или желтоватый.
I ликоген (животный крахмал) — полисахарид формулы
<• .|,1110О5)п — можно выявить действием на дрожжи разбавленно-
KI раствора йода в йодистом калии. Клетки, не содержащие
плазме гликогена, окрашиваются йодным раствором в желтый
цвет, в то время как содержащие гликоген принимают каштано-
во-коричневую окраску. Рекомендованное Бортманом в 1905 г.
применение гликогеновой реакции для определения правильного
рока снятия вина с дрожжей на практике себя не оправдало и
поэтому не привилось.
Жиры могут быть выявлены в дрожжевых клетках действием
/дана в глицерине или осмиевой кислотой. Первым реактивом
жиры окрашиваются в ярко-красный цвет, вторым — в черный.
Если, например, в бродящей среде, к которой прибавлена раз-
водка дрожжей, найдены клетки дрожжей, выглядящие как впол-
не выросшие клетки, то они происходят или от естественного об-
менения, или из внесенной разводки. Более старые клетки раз-
водки легко можно отличить от более молодых, выросших совсем
недавно клеток.
3. Покоящиеся и голодающие клетки. Брожение дрожжей
прекращается в тех случаях, если сбраживаемый субстрат уже не
< одержит сахара либо дрожжами достигнута производительная
пособность (коэффициент мощности) или граница сопротивляе-
мости спирту данных дрожжей.
Вследствие того, что в жидкости больше не поднимаются пу-
<ырьки углекислого газа, она становится спокойной и дрожжи
начинают оседать. Из наблюдений Трооста над брожением в так
называемых гейзенгеймских наблюдательных бочках со стеклян-
ным дном известно, что осаждение дрожжей и всей мути вина
происходит не просто: сверху образуется прозрачный слой и по-
степенно увеличивается по направлению книзу и, наконец, все
частицы мути равномерно оседают на нижней части бочки; осаж-
дение клеток дрожжей и составных частей мути происходит в ви-
де многих прозрачных и мутных зон, чередующихся наподобие
решетчатой шторы из деревянных пластинок (жалюзи).
Большая часть осаждающихся дрожжей вначале еще жива.
Но чем выше содержание спирта в вине, тем больше наблюдает-
ся отмерших дрожжевых клеток. Поэтому ясно, что дрожжевой
осадок натурального яблочного вина с 5—6% об. спирта содер-
жит значительно больше живых клеток дрожжей, чем яблочное
вино, сброженное с добавкой сахара до 13—14% об. спирта.
В вине с 5 ди 6% об. спирта не только содержится больше
живых клеток дрожжей, но они в нем дольше остаются живыми,
чем в винах с 10—20% об.
37
Дрожжи, пока они живы, заряжены отрицательно, т. е. ока-
зывают восстанавливающее действие, и они защищают вино от
окисления. Поэтому так называемые покоящиеся клетки дрож-
жей продолжают оказывать восстанавливающее действие. Био-
химически клетка не отдыхает, она покоится лишь в том смысле,
что лежит на дне бродильного сосуда.
Для непосредственного дыхания дрожжевым клеткам, лежа-
щим на дне сосуда, не хватает кислорода. Поэтому покоящиеся
клетки могут добывать жизненную энергию лишь посредством
медленного сбраживания углеводов, отложенных в плазме (на-
пример, гликогена). Покоящиеся дрожжи могут получить больше
энергии, если они с помощью донаторов кислорода могут исполь-
зовать гликоген непосредственно на дыхание. Есть основание
предполагать, что дрожжевая клетка в стадии покоя, принуди-
тельно созданной виноделом, у дна бочки использует сульфаты
и сульфиты как донаторы кислорода и впоследствии опять мо-
жет получить энергию, дегидрируя, т. е. окисляя, появляющийся
при восстановлении сульфатов и сульфитов сероводород в эле-
ментарную серу. Обмен веществ у покоящихся клеток дрожжей
пока еще мало изучен, но следовало бы его изучить. Во всяком
случае дрожжи даже в условиях так называемой стадии покоя, на
дне бродильных сосудов, пытаются продолжать свою жизнь на-
сколько возможно.
Так называемые дикие дрожжи, например группа клеккера,
явно преобладают над представителями рода Saccharomyces, ви-
да cerevisiae, так как при исследовании продолжительности жиз-
ни дрожжевых клеток в вине из одного 17-летнего шампанского,
уже приобретшего вкус старого вина, были выделены еще живые
дрожжи клеккера.
4. Отмершие или мертвые дрожжи. Мертвыми называют клет
ки дрожжей, уже потерявшие способность к размножению. Уста-
новлено, что мертвые клетки дрожжей не являются биохимически
мертвыми, так как протоплазма и отдельные органы плазмы все
еще способны к осуществлению биохимических ферментативных
реакций.
По Виндишу и Эндерсу ', смерть клетки можно определить
как «выпадение системы управления».
Как же можно установить, что клетка дрожжей больше не
функционирует как клетка и больше не способна к размноже-
нию? Такое подтверждение часто требуется. Например, если
надо установить: содержит ли более старая культура достаточ-
ное для перебраживания число клеток, способных к размноже-
нию; почему разводка оказалась недеятельной; живы или мерт-
вы клетки дрожжей, содержащиеся в вине с остаточным саха-
ром, так как только живые клетки для него опасны.
1 Die Brauwelt, Н. 10—14, 1946.
38
Виноделы-практики часто ошибочно думают, что эти опреде-
ления могут быть с уверенностью сделаны в любом случае по-
iргдетвом простого микроскопического исследования клеток
црожжей. Между тем очень часто микроскопические исследова-
ния, даже в том случае, если они сопровождаются применением
окраски, оказываются недостаточными для безошибочного суж-
дения; необходимо провести опыт с сосчитанными клетками
Чрожжей.
Смерть клеток дрожжей может быть вызвана: а) плазмоди-
ем, б) циторризом и в) автолизом (рис. 9).
а) Плазмолиз наступает, если вследствие
внезапного извлечения воды главным образом из
вакуоли протопласт клетки стягивается и отхо-
дит от оболочки. Плазмолиз может быть общим,
при котором вся протоплазма отделяется от обо-
лочки клетки и оболочка в виде кольца окружает
( тянувшуюся протоплазму. Но плазмолиз может
оонаружйться и в отдельных местах; в таком слу-
чае видны вогнутые углубления протоплазмы, от-
делившейся от стенки клетки.
Общий плазмолиз может быть достигнут, как
правило, быстрым кипячением молодых культур
дрожжей в виноградном соке или добавкой сер-
ной кислоты в таком количестве, чтобы содержа-
ние серной кислоты в дрожжевой культуре до-
стигло 0,05—0,2%.
Плазмолиз проявляется тем отчетливее, чем
крупнее клетки дрожжей и прежде всего чем
крупнее были их вакуоли. Мелкие и более ста-
Рис. 9. Мертвые
клетки дрож-
жей:
а — погибшие из-
за высокой тем-
пературы (плаз-
мол изи рован ныс);
б — находящиеся
в распаде (авто-
лизированные).
рые клетки менее подходят для опыта плазмолиза.
Плазмолиз, вызванный нагреванием или внесением серной ки-
слоты, необратим, т. е. протоплазма уже не способна путем на-
бухания быть восстановленной до плотного прилегания к оболоч-
ке клеток.
Обратимый плазмолиз можно вызвать путем постепенной до-
бавки возрастающих концентраций глицерина, сахаров, солей и
т. д. с последующим переведением клеток дрожжей в нормаль-
ные осмотические условия. Последний процесс называют де-
плазмолизом.
Для плазмолиза имеет значение также относительный заряд,
поскольку плазмолиз наступает тем легче, чем дальше среда уда-
лена от изоэлектрической точки клеток дрожжей. Изоэлектри-
ческая точка, или точка перезарядки, для верховых пивных дрож-
жей была определена Зильберэйзеном в 1928 г. между pH 2,02 и
1,88. Геннигу и Аи 1 не удалось определить точку перезарядки для
1 Hennig К. и. А у Н. Biochem. Zschr., 299, 1938.
39
винных и пивных дрожжей. У покоящихся дрожжей иногда они
находили только разрядку.
Содержащие жиры клетки дрожжей в окислительной стадии
непригодны для опытов плазмолиза. Запасные жиры дрожжевых
клеток представляют, по Виндишу и Эндерсу, именно защиту
против плазмолиза и даже против циторриза.
б) Циторриз определяется как сморщивание. Протоплазма
вследствие отдачи воды стягивается, не отделяясь от оболочки
клетки; клетка дрожжей сморщивается и приобретает скомкан-
ный вид. Сморщенные клетки дрожжей не всегда бывают мерт-
выми. При поглощении воды они могут вновь разбухнуть до нор-
мального вида с плотно охватывающей оболочкой.
Циторриз может быть обратимым и необратимым. Он необра-
тим, если клетки слишком долго находились в сморщенном со-
стоянии. В естественном дрожжевом осадке виноградных вин
наряду с плазмолизированными клетками находится такое же ко-
личество или еще больше съежившихся, циторриз которых в боль-
шинстве случаев необратим. Это состояние необратимо также
в том случае, если освободившиеся вследствие циторриза дейст-
вующие вещества разрушали одновременно вещества клетки, на-
пример жиры, или если упругое разбухание произошло внезапно
и слишком-быстро.
Установить с достоверностью, способны ли съежившиеся клет-
ки дрожжей к размножению, т. е. живы ли они, можно только
путем пересева их в свежие питательные среды и не всегда уда-
ется с помощью окрашивания.
в) Автолиз — это саморастворение. В условиях pH вино-
градных и плодовых вин и при нормальных температурах хране-
ния в подвалах автолиз дрожжей проходит очень медленно. Чем
меньше в среде концентрация водородных ионов и чем выше тем-
пература (оптимум 37° С), тем быстрее протекает автолиз. Он
развивается без участия бактерий. Если же присутствуют бакте-
рии, то возникает гниение. Сильное разрушение клетки дрожжей
с помощью химических или физических методов называют цито-
лизом.
Возможность восстановления автолизированных или механи-
чески раздробленных клеток дрожжей. С распадом строения
клетки жизнь дрожжей еще не разрушена. В их плазме еще со-
храняются биохимическая производительность и, как показал
Некас ’, способность полного восстановления (регенерации) кле-
ток. Некас перенес остатки плазмы механически разрушенных
или автолизированных клеток дрожжей и наблюдал, что капель-
ки протоплазмы объединяются в более крупные скопления, об-
разуют в течение 2—3 дней оболочку и переходят к нормальному
почкованию. Голые протопласты способны к развитию лишь в том
1 Nefas О. Nature, 177, 1956.
40
lyiac, если содержат ядра Наблюдения сопровождались замед-
ieiinofi киносъемкой под микроскопом и не оставили сомнения
и .им, что дрожжи могут восстанавливаться (регенерировать) из
голых, лишенных оболочки остатков протоплазмы.
Методы окрашивания для распознания живых и мертвых кле-
ит Наилучшим методом оказалось окрашивание мертвых кле-
ток забуференпым раствором метиленовой сини 1 : 10000 при
pH 4,6.
По Финку и Кюлесу *, составляют смесь фосфатов (0,25 см3 —
5
N;itHPO4 и 99,75 см — КН2РО4 **) и добавляют 100 мл раствора
5
метиленовой сини 1 : 5000 (метиленовая синь Грюблера мед. чи-
‘гая). Эти растворы нельзя хранить долго; лучше изготовлять
каждый раз свежие и оберегать от слишком сильного освещения.
Мертвые клетки, перенесенные в этот раствор метиленовой
сини, почти мгновенно окрашиваются в темно-синий цвет. Под-
счет окрашенных клеток должен быть произведен в течение 5 мин,
гак как после этого могут окраситься и те клетки, которые преж-
гц были живыми, но за это время отмерли.
Другие красящие вещества, как конго красный, нейтральная
красная, акридиновая оранжевая и берберинсульфат, создают
трудности, так как они частично ядовиты для дрожжей и при
этом имеет значение возраст клеток дрожжей вследствие неоди-
наковых условий проницаемости оболочки клеток.
Как показали исследования Богена***, отличить живые клет-
ки от мертвых посредством окрашивания акридиновой оранже-
вой по способу Струггера невозможно.
Наиболее надежный метод различения живых и мертвых кле-
ток дрожжей — способ культуры при работе со счетной камерой,
с рядом разбавлений и с культурой на твердых средах.
Для практических целей все же вполне применим метод ок-
раски метиленовой синыо.
5. Клетки дрожжей, выросшие в присутствии воздуха. Если
клетки дрожжей с самого начала имели возможность расти на
воздухе (оксибионтическн) или бродили в посуде, не закрытой
бродильным шпунтом, и воздух получил доступ к поверхности
вина, то по окончании спиртового брожения эти клетки размно-
жаются по окружности поверхности вина в виде кольца или на по-
верхности вина в виде покрывающего ее слоя и выглядят иначе,
чем описанные выше молодые и отбродившие клетки дрожжей.
* Fink und К й h I е s. Wochenschr. f. Brauerei, 185, 1933.
m m
** — KH2PO4 = 27,018 г/л; — Na2HPO4 + 12H2O = 71,63 г/л;
5 5
m .
- -Na2HPO4 + 2H2O (по Зеренсену) = 35,6 г/л.
и
♦** Bogen H. S. Arch. f. Mikrobiologie, 18, 1953.
41
Вообще все оксибионтическн выросшие клетки отличаются
богатством жировых включений.
Прежде всего обращает на себя внимание, что гранулы кле-
ток приобретают липоидную оболочку. Со временем эта липоид-
ная оболочка увеличивается настолько, что нельзя различить са-
мую гранулу и можно только предполагать ее присутствие во
всех увеличивающихся жировых шариках.
Клетки дрожжей, выросшие при доступе воздуха на поверхно-
сти вин с содержанием спирта до 15°, на 25—30% мельче, чем
клетки в период брожения. В то время, как та же раса дрожжей
в состоянии спиртового брожения почкуется главным образом
на полярных концах, ее клетки в окисляющей стадии почкуются
Рис. 10. Почкование одной и той же расы дрожжей:
слева — в стадии брожения; справа — в стадии окисляю-
щей (в состоянии пленки).
одновременно в 4—5 местах, образуя группы почек в виде коро-
нок (рис. 10). Некоторые расы во время окисляющей стадии об-
разуют на вине более узкие удлиненные формы, другие расы —
более круглые. При более длительном периоде развития образу-
ются настолько ожиревшие клетки дрожжей, что их можно рас-
сматривать как прочные формы клеток.
6. Прочные формы клеток и споры. С биологической точки
зрения безразлично, пропитывают ли жировые вещества всю
плазму клеток дрожжей и даже вакуоли неиспаряющимися веще-
ствами или протоплазма клетки вместе с включениями плазмы
и запасными веществами делится на 2—4 части и каждая часть
окружается особой оболочкой. В этом случае речь идет о спорах.
Во всяком случае такие прочные клетки — будь то споры или.
простые клетки — снабжены на долгое время голодания и защи-
щены против слишком быстрого высыхания пропитыванием про-
топлазмы и заполнением вакуолей ненспаряющимся маслом или
жиром. Ниже будет показано, что спорообразование в больший- '
стве случаев связано с изменениями фаз ядра. Споры, как пра-
вило, представляют собой гаплоидные клетки.
Если взять спорогенные виды или расы дрожжей из свободной
природы в культуру, то всегда в первое время искусственной
42
льтуры штаммы образуют споры, как в свободной природе.
5 i-гем с каждым месяцем или годом их склонность к спорообра-
онанию уменьшается; они в лабораторной культуре ограничива-
югся образованием простых прочных клеток, богатых жиром.
Так, штаммы дрожжей, выделенные нами в 1933 и 1936 гг.
н вин хереса, в первые годы еще легко образовали споры на
твердых питательных средах и на гипсовых блоках. В настоящее
время уже ни у одного из этих штаммов нельзя добиться спорооб-
p,i ювания. То же наблюдалось у спорообразующих пленочных
дрожжей; по данным Виндиша, даже теперь, спустя 20 лет, не-
которые из этих дрожжей, прежде считавшихся не образующими
спор, проявляют способность к спорообразованию.
Чтобы перевести дрожжи в стадию спорообразования, преж-
помещали клетки дрожжей на стерильные гипсовые блоки,
пропитанные водой. Этот метод во многих случаях не приводил
к успеху, поэтому в последние десятилетия он частично улучшен,
частично оставлен.
Балцату еще в 1940 г. показал, что легче можно вызвать спо-
рообразование, если смачивать гипсовые блоки разбавленным ви-
ноградным соком, винной или уксусной кислотой вместо воды.
В последние годы в США и в Канаде многими работами бы-
ло подтверждено, что растворы уксусных солей очень благопри-
1тствуют спорообразованию дрожжей. Оптимальным для полу-
чения четырехспоровых асков оказался засев в питательный агар
г глюкозой 1 % экстракта клеток дрожжей в количестве 2 млн. на
I мл воспитанных в 0,1%-ной забуферепной концентрации аце-
тата.
Предварительное выращивание важно потому, что только хо-
рошо упитанные клетки, содержащие биотин и пантотеновую кис-
лоту, способны к спорообразованию. Если во время роста перед
опытом споруляции клеткам не были предоставлены эти два рос-
овые вещества, они должны быть добавлены в раствор ацетата.
Д 1Я предварительной культуры канадский автор Адамс 1 реко-
мендует томатный сок-агар и декстрозу (5%)-дифко-агар. После
предварительной культуры Адамс перенес клетки дрожжей на
2%-ный агар, в который было добавлено 0,04% декстрозы, 0,14%
безводной соли уксуснокислого натрия и следы пептона.
Вместо гипсовых блоков, которые плохо стерилизуются, в по-
следние 10 лет были предложены блоки из обожженной глины
или цемента, так как их можно подвергать температурам до
700° С в муфельной печи, что гарантирует их стерильность. Мы
приготовили обожженные блоки в виде косого агара, помещаю-
щиеся в обыкновенные пробирки, так как считаем сосуды с ват-
ной пробкой для опытов споруляции более надежными, чем одну
только крышку чашки Петри.
1 О. Adams. Canad, Jour. Res. 27, Sect. C., 1949.
43
Пазонии 1 предложил способ для массовой споруляции с по-
груженной проветриваемой культурой в водном растворе, состоя-
щем из 0,04% глюкозы, 0,14% соли уксуснокислого натрия и сле-
дов пептона. Одновременно им было предложено хранить дрож-
жи в форме спор (вместо принятого до того хранения в 10%-ном
растворе сахарозы) и только при употреблении давать спорам
возможность диплоидизации, а затем селекционировать культу-
ру для производства. Этим легко была бы предупреждена часто
наблюдаемая в лабораториях дегенерация штаммов культурных
дрожжей.
г) Цитология дрожжей
Опыты Винге и Лаустсена1 2, поставленные с целью изучения
наследственности дрожжей, возобновили прежний спор о том,
амитотично или мптотичио протекает деление ядра и дрожжей,
т. е. сопровождается оно образованием хромозом или нет. Долго
продолжался спор даже о том, имеет ли дрожжевая клетка ис-
тинное ядро (нуклеус). В настоящее время можно считать дока-
занным, что дрожжи имеют настоящее ядро.
Образуется ли при почковании и при спорообразовании дрож-
жей аппарат хромозом? Результаты опытов Винге с наследст-
венностью дрожжей дают основание принять наличие образова-
ний, по меньшей мере подобных хромозомному аппарату. Два ис-
следователя— Катер3 и Бадиан4— сообщают о настоящих
хромозомах и кариокинезах (митозах).
Наиболее авторитетный исследователь в этой области Гийер-
мон5 сильно сомневается в правильности выводов обоих указан-
ных выше авторов, хотя он сам наблюдал у Schizosaccharomyces
образования, выглядевшие как веретено, экваториальная пластин-
ка, полярные скопления хромозом, словом — митоз.
В 1941 г. Шиното и Юаза6 сообщили о том, что ими наблюда-
лись истинные хромозомы у Saccharomyces cerevisiae с помощью
железокарминовой уксусной кислоты и реакции Фейльгена, при-
чем были обнаружены четыре хромозомы. С другой стороны,
1 Р a z о п у i. Acta microbiol., Budapest, I, 1954.
2 Wi n ge 01. and L austsen O. On two types of spore germination and
on genetic segregations in Saccharomyces, demonstrated through singlespore
cultures. C. r. Trav. Labor. Carlsberg, 22, 1937.
3 Kater J. Me A. Cytology of Saccharomyces cerevisiae with especial re-
ference to nuclear division. Biol. Bull. (Am.) 52, 1927.
4 В a d i a n J. Sur la cytologie des levures. Bull, intern. I’acad. polon. sei.,
classe sci. mathem. nat, В (I), по. 1—5, BL, 1937.
5Guilliermond A. Sexuality developmental cycles and phylogeny of
the yeast. Boran., 6, 1940.
6 S h i n о t о J. and J u a s a A. Karyological studies in Saccharomyces ce-
revisiae (Div. of Plant—Morphol. a. of Genet., Botan. Inst. Imp. Univ. Tokyo),
Cytologia (Tokyo), 11, 1941.
44
Бимс, Цель и Сулькин1 возражали против возможности наличия
.ромозом у дрожжей, исходя из того, что дрожжи не реагируют
на хромозомный яд колхицин.
Вопросы о том, какова структура ядра клетки, как происходит
целение ядра и происходит ли смена фаз ядра, в последние годы
усиленно разрабатывались многими авторами. Состояние этого
вопроса в данный момент в общем сводится к следующему.
I. Все исследователи подтверждают, что тела, дающие гомо-
н иную реакцию Фейлгена в цитоплазме клетки дрожжей, пред-
1<1вляют собой вещество ядра. В настоящее время Мюллеру1 2 с
помощью фазово-контрастного микроскопа при одновременной
корректуре показателя даже удалось выявить жизнь ядра клетки.
На замедленно снятом микрофильме удалось проследить де-
ц-ние ядра. В нормальных культурных условиях отшнуровка яд-
ра продолжается 20 мин. Возможность изображения жизни ядра
клетки дрожжей — важный шаг вперед. Было установлено, что
ядро клетки действует совершенно самостоятельно и независимо
от вакуоли. Следовательно, теория ядерных вакуолей (Линдегрэ-
на) отвергнута Мюллером.
2. Все же еще ведутся оживленные дискуссии по поводу рав-
ноценности вещества ядра. В то время как одни исследователи
и во время стадии деления не могли найти в ядре никакой струк-
туры, а наблюдали только гомогенный пузырек, другие обнару-
жили хромосомоподобные структуры и ядрышко (нуклеолус).
3. Неясность остается еще в отношении вакуолей. Одни из
исследователей-специалистов, как Линдегрэн, Руайан и Субра-
манйан, Янсене и Лебланк, Вагнер и Пенистон, склонны причис-
лить вакуолю к ядру и некоторые из них, как Руайан и Субра-
манйан, утверждали даже, что вакуоля имеет собственную мем-
брану.
4. Ядро дрожжей, по-видимому, действительно образует при
делении хромозомы. Но последние так малы, что их величина
находится близ границы, разрешающей силы светового микроско-
па, именно около 1 м и даже меньше. Совершенно ненадежны еще
данные относительно числа хромозом; оно колеблется в пределах
2-4—6—8.
5. Главный довод в пользу того, что в ядре клетки дрожжей
имеются хромосомы, предсгавляют генетические исследования
Винге с сотрудниками, так как они не оставляют сомнения в том,
что дрожжи, подобно высшим растениям, передают при гибриди-
зации по наследству свои свойства. При обзоре имеющейся ли-
тературы по проблеме ядра дрожжей еще можно встретить до-
1 Beams Н. W., Zell L. W. and Norman М. Sulkin. Cytological stu-
dies on yeast cells with special reference to the budding process. (Zytolog. Un-
(ersuchungen an Hefezelien mit bes. Beriicksichtigung der Sprossung) (Dept,
of Zool. State Univ, of Jowa City). Cytologia (Tokyo), I), 1940.
2 Muller R. Die Naturwissenschaften, 43, 1956.
45
вольно часто мнение, будто ядро клетки дрожжей делится
простым делением или амитотически (т. е. без образования хро-
мосом), ио с усовершенствованием методов исследования замет-
но увеличивается число исследователей, высказывающихся за
митотическое деление ядра у дрожжей.
Из многочисленных сообщений по этому вопросу обращает на
себя внимание рисунок в работе Лиетца *, показывающий, как ис-
толковывает этот исследователь свои наблюдения (рис. 11).
Лиетц видит в процессах при делении ядра перед споруляцией
Рис. 11. Zygosacch. priorianus. Спорообразование по Лиетцу (окрашивание по
Фейльгену):
я — покоющаяся стадия; б, в, г — диакииез, заключительная стадия профазы, установ-
лены три близнеца, д — телофаза первого редукционного деления; е. ж — второго
редукционного деления (плазма сосредоточивается в середине); з — одно ядро деге-
неряровано, другое делится второй раз; и — аск с двумя спорами с дегенерировавшим
ядром в пустой части сока; к — аск с тремя спорами с дегенерировавшим ядром, при-
легающим к одной споре снаружи, л — аск с четырьмя спорами.
закономерное амитотическое (редукционное) деление с образо-
ванием близнецов. В гаплоидной фазе им были выявлены три, а
в диплоидной фазе — шесть хромосом, в спорулирующих клет-
ках — соответственно три близнеца. В то время как проблема
ядра дрожжей, как и прежде, остается еще предметом обсужде-
ний, в области исследования гранул клеток дрожжей, видимых
в нормальный световой микроскоп, даже без окрашивания, сде-
лан большой шаг вперед и получены совпадающие результаты.
Включения клетки, имеющие вид зернышек и называемые гра-
нулами, с индофеноловой синью (реактив Нади) 1 2 и янусовой
зеленой В дают положительную реакцию. Их функциональное
равновесие с истинными митохондриями (хондриосомами) было
подтверждено многочисленными биохимическими исследования-
ми. Линнаном и Стиллом 3 они были даже исследованы вне клет-
ки, будучи получены и отделены от других частей плазмы путем
механического разрушения клеток и фракционированного центри-
1 Lietz К. Arch. Mikrobiol, 16, 1951
2 «Нади» — сокращенное обозначение смеси а-нафтола и диметилпарафе-
ннлендиамина.— Ред.
3 L i п п а п е und Still. Arch, of Biochem. and Biophysic, 59, 1955.
46
фугирования. Они восстанавливали вне клетки, как и в клетке,
яиусовую зеленую В в красное соединение, окисляли главные
соединения цикла лимонной кислоты (цикла Кребса), а также
в присутствии каталитических количеств солей яблочной кисло-
1Ы — в центральный жировой шар. Каждая спора получает не
только вещество ядра, но и готовые комплексы ферментов, со-
держащиеся в митохондриях, которые и представляют собой ме-
< го синтеза ферментов.
Фритц 1 доказал, что митохондрии дрожжей являются мес-
том первичного образования жира и что при образовании спор
м итохондрии, расположенные
на периферии, используются
для построения стенки клетки
(рис. 12). В дышащих клетках
дрожжей митохондрии содер-
жат окисляющие, в бродящих
клетках — восстанавливающие
ферменты.
Очень интересное открытие
Мюллера, что гранулы клеток
дрожжей не размножаются
посредством деления уже име-
ющихся гранул, а образуются
заново, вероятно, из еще более
мелких микрозом. Эти сведе-
ния были получены путем наб-
людения за жизнью клеток с
Рис. 12. Схематическое изображе-
ние превращения клетки дрожжей
в одном аске с двумя спорами
(по Фритцу):
а — хондрйокинез. б — образование
оболочки споры; в — слияние цент-
ральных жировых вакуолей; г — гото-
вый аск.
б
е
помощью особого фазово-кон-
трастного метода (рис. 13, 14,
н 15).
Затем имеются результаты
наблюдений, показывающие
что гранулы дрожжей, а сле-
довательно, и митохондрии мо-
гут выйти из клетки. Первым
наблюдал это явление мой ученик Балцату1 2 у пленочных дрож-
жей. Впоследствии я лично наблюдал и заснял подобные процес-
сы в фазово-контрастном микроскопе (рис. 16). В 1953 г. Мер-
кель и Никерсон3 сообщили, что они закономерно получали эми-
грацию митохондрий, добавляя в питательную среду дрожжей
0,01 мол диаминтетрауксусной кислоты. Частую эмиграцию гра-
нул достигают, как показали мои наблюдения, избыточным пре-
доставлением дрожжам сульфатов в твердых и жидких пита-
тельных средах. Внеклеточные гранулы дрожжей остаются био-
1 Fritz A. Brauwiss, 1955.
1 Balt atu Ch. Zbl Bakt., Il, 101, 1940.
3 Merkel and Nickerson. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 39, 1953.
47
химически совершенно исправными, они вне клеток содержат
как окисляющие, так и восстанавливающие ферменты.
Культура дрожжей с эмигрировавшими или освободившимися
вследствие распада клетки гранулами дрожжей может быть оши-
Рис. 13. Schizosacch. pombe с хоидриокипе-
зом перед делением клеток (снимок фазово-
контрастный Реумута, увеличение 3100:1).
бочно принята за инфекцию микрококками. Совокупность хон-
дриосом (митохондрий, гранул) одной клетки называют хондрио-
Рис. 14. Изменения внешнего вида хондриона нормаль-
ной клетки дрожжей в ходе цикла их роста и размноже-
ния Верхний ряд — окраска живых клеток янусовой зе-
леной, нижний ряд — окрашивание по Этману. Русские
буквы соответствуют латинским буквам и относятся
к кривой роста на рис. 15 и показывают там, какой фазе
жизни дрожжевой клетки соответствуют отдельные виды
хондриом (по Эфрусси с сотрудниками).
мом. Внесением камфоры, аценафтена или избытком сульфатов
можно получить дрожжи с необычно увеличенным числом гранул.
О гранулах клеток дрожжей с функцией митохондрий, а так-
же о их часто капризном поведении по отношению к Нади-реакти-
ву Баутц опубликовала ряд работ1 в 1953—1956 гг. Автору уда-
1 В a u t z Е. Naturwiss., Bd. 40, 41, 42; Вег. Deutsch. Bot. Ges., 67, 1964.
48
Рис. 15. Изменение веществ дрожжевых клеток, хонд-
риомы которых изображены на рис. 14.
М — L — кривая роста; Qq — кривая потребления кисло-
рода; Qqq — образование углекислого газа брожения
(по Эфрусси с сотрудниками).
1’и< 16. Выход хондриосом
и । клетки микодерма. Фазо-
во-контрастный снимок
(увеличение 1800:1).
49
лось показать, что положительное окрашивание Нади-реактивом
митохондрий дрожжей доказывает только присутствие активных
дыхательных ферментов, локализированных на митохондриях
дрожжей. Отрицательный результат Нади-окрашивания ни
в коем случае не доказывает отсутствия митохондрий, а только
отсутствие дыхательных ферментов. Митохондрии клеток дрож-
жей могут независимо одна от другой утратить способность к об-
разованию ферментов дыхания и приобрести ее вновь, т. е. они
могут «мутировать» и «обратно мутировать».
Увеличение числа хондриосом или их объема ведет одновре-
менно к увеличению клеток (образованию гигантских клеток).
Баух 1 назвал такие гигантские клетки полиплоидными, но пра-
вильность такого обозначения вызывает сомнение. По крайней
мере до тех пор, пока не будут получены цитологические доказа-
тельства для предполагаемых полиплоидов. Об истинных поли-
плоидах можно говорить только тогда, когда можно доказать,
что увеличилось вещество ядра, а следовательно, и число хро-
мосом 1 2.
Сильное увеличение объема и размеров клетки у дрожжей
может получиться вследствие сильного роста хондриом и образо-
вания очень податливых, почти состоящих из камеди оболочек
клеток. Поэтому гигантские клетки необязательно должны быть
полиплоидными.
д) Изменчивость и мутация дрожжей
Часто наблюдаются самопроизвольные (спонтанные) измене-
ния физиологических и морфологических свойств чистой культу-
ры дрожжей. Изменения, не передающиеся по наследству, при-
нято называть вариациями, а передающиеся по наследству —
мутациями. Опыты по изучению наследственности у дрожжей не
так просто проводятся, как у высших растений. Поэтому здесь
невозможно обычное строгое разграничение между понятиями
вариация и мутация. Здесь мы применяем понятие мутация в бо-
лее широком смысле слова, подразумевая изменения строения,
роста и физиологии. Видоизмененные штаммы называются про-
сто мутантами.
Определенные роды и виды дрожжей более склонны к мута-
ции. Так, Пэнкари и Генрици3, изучая в 1933 г. Torulopsis pul-
cherrima Линднера, обнаружили в гигантских колониях этих
1 Bauch R Вег. Deutsch. Bot. Ges., 60, 1942.
’ Подробный обзор работ по экспериментальному получению полиплои-
дов дрожжей изложен в статье Л. И. Солнцевой во втором выпуске. «Успехи
микробиологии». Всесоюзное микробиологическое общество. М., 1965.— Ред.
3 Р и л к а г i L. and Н е п г i с i А. Т. A study of variation in a chromoge-
nic asporogenous yeast, J. Bacter. 26, 1933. Turther studies on spontaneous
variation of Torula pulcherrima, J. Bacter., 29, 1935.
50
фожжей большое число секториальных мутантов. Они так назы-
ь.потея потому, что в гигантской колонии на агаре или желатине
иногда внезапно мутирует один сектор. Эти дрожжи нормально
образуют белые колонии. Но в этом случае появились спонтанно
окрашенные в розовый цвет секториальные мутанты, сохраняв-
шие этот цвет после их пересева. Точно так же появились мутац-
ии в виде растущих гладкими или складчатыми гигантских ко-
лоний. Растущие складчатыми расы образовали рудиментарный
мицелий. .
Если растение само по себе уже склонно к мутациям, оно
может быть с успехом использовано и для искусственного, экспе-
риментального развязывания мутаций. И действительно, многи-
ми исследованиями были искусственно вызваны мутации дрож-
жей. Русский исследователь Надсон 1 с учениками при помощи
-манации радия и Х-лучей получил множество мутантов. Его
радиум-раса В» по своему урожаю превосходила исходную расу
tit 32%, а по бродильной силе — на 106%. Точно так же были
вызваны мутации действием таких ядов, как цианистый калий,
хлористый литий, пикриновая кислота, и действием красящего
вещества — бриллиантовой зеленью.
В то время как школа Надсона сообщает главным образом
о положительных мутантах, не было недостатка и в противопо-
ножных данных. Так, Лакассань, Шен и Беран1 2, облучая дрож-
жи полонием, получили расщепляющиеся расы, бродильная сила
которых во всех случаях была ниже бродильной силы исходной
расы.
Об экспериментальном развязывании мутантов у дрожжей
помощью камфоры, аценафтена, а-нафтиламина сообщает
1>аух3. Приведенные этим автором снимки мутантов дрожжей
показывают, что изменяется главным образом хондриом. Кольхи-
цнн — наиболее действенное из средств, вызывающих полипло-
ндизацию высших растений, в отношении дрожжей оказался аб-
солютно неэффективным.
О спонтанных мутациях, наступавших за 10—60 дней, в чис-
тых культурах Candida reukaufii на 4%-ном мальцэкстракте
1 N a d s о п G. '(A) et Р h i 11 i p p о v G. De la formation des nouvelles ra-
stables chez les champignons infdrieurs sous 1’influence des ravons X. C. r.
Soc Biol., 186, 1928.
2 Lacassagne A., Schoen M. et Berand P. Contribution a I’etude
des radio-races de levures. II. Caracteres, physiologiques de quelques radio-ra-
ces d'une levure de vin (Inst. Pasteur, Paris) Ann. des Fermentai, 5, 1939.
Bauch R. Experimenielle Mutationslosung bei Hefe und anderen Plil-
n durch Behandlung mil Campher, Acenaphten und Colchicin, Die Naturwis-
senschaften, 29 Jahrg., 1941; Experimentell erzeugte Polyploidreihen bei der
I Idle. Ebenda 29 Jahrg., 1941; Experimentelle Auslosung von Gigas-Mutationen
bei der Hefe durch carcinogens Kohlenwasserstoffe, Ebenda, 30 Jahrg., 1942;
fiber Beziehungen zwischen polyploidisierenden carcinogenen und phytohormona-
len Substanzen. Auslosung von Gigas-Mutationen der Hefe durch pflanzliche
Wuchstoffe. Ebenda, 30 Jahrg, 1942.
51
сообщил'Бурсик'. На газоне посева, равномерно окрашенном
в кремовый цвет до коричневато-желтого, или у отдельных коло-
ний появлялись белые головки. Нарастали белые головки по
большей части из очень мелких круглых клеток, сильно откло-
няющихся от типа Candida reukaufii. Реже клетки беловатых го-
ловок относились к более круглому типу клеток. При сравнении
с определенными штаммами дрожжей выяснилось, что мутант
с мелкими клетками идентичен с Toruiopsis fomata, а мутант
с крупными клетками — с Cryptococcus diffluens. Таким образом,
из чистой культуры Candida reukaufii образовались два вида
дрожжей, а следовательно, дрожжи, которые до настоящего вре-
мени регистрировались как два самостоятельных вида, в действи-
тельности— не что иное, как почечные мутанты одного единст-
венного вида дрожжей.
О контролированном превращении вида у дрожжей посред-
ством облучения ультрафиолетовыми лучами сообщает Ласков-
ский 1 2. Из облученных УФ-лучами диплоидных клеток штамма
Saccharomyces cerevisiae были выделены отдельные клетки, дав-
шие в последующей культуре клетки, отклонявшиеся от исходной
формы и оказавшиеся идентичными с теми, которые до настоя-
щего времени регистрировали как собственный вид, а именно:
Sacch. florentinus. Чуждая инфекция в данных условиях опыта
была полностью исключена. Этим, вне всякого сомнения, дока-
зано экспериментальное превращение вида у дрожжей.
О мутациях, индуктированных лучами, прежде всего рентге-
новыми, о стабильных и нестабильных морфологических и физио-
логических мутациях у дрожжей в настоящее время опублико-
ваны многочисленные работы.
е) Генетика дрожжей
Уже в 1901 г. Гийермон3 у дрожжей рода Schizosaccharomy-
ces и Баркер4 у Zygosaccharomyces обнаружили половые явле-
ния. Впоследствии они были отмечены у дрожжей родов Deba-
ryomyces и Nadsona. Этим была заложена основа специальной
генетики дрожжей, но методы исследования наследственности
у дрожжей были разработаны лишь позднее Винге и Лауст-
сеном.
Еще раньше иногда отмечались явления дегенерации в чис-
тых культурах дрожжей, например внезапное исчезновение како-
1 В и г с i k Е. Naturwissenschaften, 43, 1956.
2 Laskowski W. Naturwissenschaften, 4, 1957.
’ Guilliermond Л. Consideration sur la sexualit6 de certaines levures.
C. r. Acad. Sc., 133, 1901.
‘Barker В. T. P. A conjugating «Yeast>, Philos. Transactions of the
Royal Soc. of London, v. 194, 461, 1901.
52
ю-либо желательного свойства у данной расы дрожжей. Объяс-
нение этих явлений давалось одним термином дегенерация.
В настоящее время благодаря трудам Винге 1 нам известно,
что чистая культура дрожжей, будучи диплоидом и имея возмож-
ность образовать споры, которые вновь прорастают в питатель-
ной среде, может изменять свои свойства.
Часто случается, что дрожжи в окисляющей стадии образуют
споры в дрожжевом кольце на стенке сосуда. В таком случае не
исключена возможность, что вегетативные клетки погибнут, а бо-
лее устойчивые споры останутся живыми. Вследствие того, что
ври образовании спор происходит расщепление наследственных
признаков, потомки спор могут по своим свойствам значительно
отличаться от штаммовой культуры.
Эти факты в настоящее время следует иметь в виду при ра-
боте с культурами дрожжей. Полного сохранения свойств мы
можем ожидать только от культур, полученных из гаплоидной спо-
ры или гаплоидной клетки. Генетика дрожжей была освещена
прежде всего исследованиями Винге и Лаустсена1 2 (1939) на
Saccharomycodes ludwigii. Им удалось показать, что свойства
штаммов, полученных из отдельных спор этих дрожжей, зависят
от результатов расщепления наследственных признаков. Были
выявлены гены, обусловливающие рост и форму клеток. Ген N
создает нормальный дальнейший рост. Ген п — отдельные корот-
кие гифы. Ген L дает длинные цилиндрические клетки, а ген 1 —
короткие, шаровидные. Эти свойства могут расщепляться и про-
явиться в комбинации N1 и nL. В каждой паре спор одного аска
одна из спор имеет один набор, другая — другой набор: или N1
и nL, или NL и nl. Преобладали шероховатые и дольчатые ги-
гантские колонии.
С биологической точки зрения важнейшим открытием послед-
них десятилетий является открытие Винге (1940), установивше-
го, что дрожжи могут быть гаплоидными, диплоидными и поли-
плоидными и что процессы диплоидизацнн и полиплоидизации
чередуются между собой и это чередование может вызвать изме-
нение формы. Спорообразование должно рассматриваться как
гаплофаза, следовательно, как гаплоидизация. Из одной споры
сначала образуется только одна гаплоидная клетка, следова-
тельно, одна гаплоидная культура, которая не способна к споро-
образованию. Только диплоидная или полиплоидная клетка
дрожжей может образовать споры.
Диплоидизация может произойти уже в аске. У определенных
родов дрожжей, например Saccharomycodes, это наблюдается
даже как правило — из четырех спор одной клетки рода Saccha-
1 Winge Ое. and L a u s t s е n O. On 14 new yeast types, produced by
hybridization. C. r. d. Trav. Lab. Carlsberg, 22, 1939a.
2 Winge Oe. and Laustsen O. Saccharomyces ludwigii Hansen, a
balanced heterozygot. Compt. rend. d. Trav. Lab. Carlsberg, Serie phys., 22, 1939.
55
romyces каждые две должны быть различно настроены в отно-
шении пола. Если у низших растений еще нельзя заметить опре-
деленные половые признаки (мужские или женские) и прояв-
ляется только двоякого рода настрой, пользуются обозначениями,
введенными Блексли в 1914 г.: плюс ( + ) и минус (—). Так,
у мукоровых говорят о плюс и минус мицелий. Такое обозначение
следует использовать и для дрожжей. В аске Saccharomyces на-
ходятся две пары спор минус и две пары спор плюс. Из них при
прорастании получается диплоидная клетка (рис. 17).
Рис. 17. Sacch. cerevisiae:
1 — гаплоидные клетки (короткий рост): 2 — диплоидные клетки
(длинный рост) (по Винге).
У большинства дрожжей споры прорастают поодиночке и
образовавшиеся из них гаплоидные клетки копулируют позднее,
поскольку встречаются клетка + и клетка —. В таком случае
образуется зигота. Обе вегетативные клетки складываются^ обра-
зуя типичный угол в 90—110°. По этому типичному популяцион-
ному углу легко распознать этот процесс у дрожжей. В месте
соприкосновения стенка клетки растворяется, появляются обра-
зования, вначале напоминающие своей формой ярмо или бук-
ву U, а затем постепенно вытягивающиеся. Иногда их форма,
напоминающая слегка согнутую колбасу, указывает на пред-
шествоваший процесс слияния (рис. 18).
Подобные формы в виде ярма наблюдались уже раньше
у дрожжей, для этих дрожжей установлено название рода Zygo-
saccharomyccs (греч. зпгос — воловье ярмо). Но виды Zygo-
saccharomyces — не что иное, как виды Saccharomyces, растущие
в гаплоидной форме. Поэтому родовое обозначение Zygosaccha-
romyces устарело и не оправдывается.
Однако у дрожжей происходит не только очевидная диплоиди-
запия, по и тетраплоидизация и полиплоидизация, как это уда-
лось показать Агостини па Brettanamyces. Многообразие (поли-
морфизм) дрожжей становится понятным только с этой точки
зрения.
Пивовары прежде считали, что инфекцию культурных дрож-
жей так называемыми дикими дрожжами можно обнаружить
посредством опыта со спорообразованием. Ошибочно полагали,
что только дикие дрожжи способны образовать споры, а неспо-
Рис. 18. Процесс диплоидизации с образованием U-образных
и V-образных зигот-клеток внутри колонии гаплоидных, обра-
зовавшихся из пор клеток Sacch. cerevisiae (по Винге).
собность к спорообразованию характерна для культурных дрож-
жей. Если среди культурных дрожжей обнаруживали аски со
спорами, то считали, что эти дрожжи извне инфицированы дики-
ми дрожжами. В настоящее время это представление должно
было измениться. Дрожжи не образуют спор, когда они гаплоид-
ны и, так сказать, однополы (+ или —). Диплоидные расы дрож-
жей в соответствующих условиях легко образуют споры, точно
так же, как гаплоидные,— после диплоидизации, т. е. после слия-
ния гаплоидных клеток, настроенных: одна +, другая —.
Если скрещиваются две гаплоидные клетки дрожжей, разли-
чающиеся между собой только несколькими менделирующими
признаками, происходит перенос признаков (см. рис. 41). Дипло-
идные клетки, происшедшие от слияния клеток, гетерозиготны.
Если эти клетки вновь образуют споры, они в предшествующем
мейозисе (редукционном делении) расщепляют гены, ответствен-
ные за противоположные признаки. Каждый аск тогда содержит
две споры, проявляющие один признак, и две споры, проявляю-
щие другой признак.
55
Если какой-либо признак обусловлен более чем одним ге-
ном, то расщепление более сложно. Но каждый генетик знает,
какие расщепления можно ожидать, если признак обусловлен
двумя, тремя или большим числом генов.
Если признаки унаследованы через хромосомы (путем мито-
за и редукционного деления), то это происходит, как у высших
растений, по правилам Менделя Но теперь при выращивании
дрожжей достигнуты результаты скрещивания и расщепления,
которые трудно объяснить на чисто менделистической основе, но
легко понять, если примем, что свойства дрожжей передаются
по наследству не только через хромосомы, но и цитоплазматиче-
ски. Если при скрещивании двух клеток дрожжей имеем дело
с клетками, свойства ферментов у которых различные, то резуль-
тат наследования только тогда можно объяснить легко, если
принять, что при наследовании играют роль также и гранулы
клеток (митохондрии) как носители ферментов. Работами Эфрус-
си (Париж) по исследованию цитохромообразующей системы
дрожжей и наследования этой системы в значительной мере под-
твердили вероятность предположения, что митохондрии дрож-
жей должны быть поняты не только как биохимические, но и как
генетические единицы1 2. Результаты многочисленных трудов по
исследованию незакономерного, не менделевского наследования
у дрожжей становятся понятнее, если, по Эфрусси, принять во
внимание возможность наследования плазмы, а следовательно,
и митохондрий.
7. ВЫДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК И ЧИСТАЯ КУЛЬТУРА ДРОЖЖЕЙ
Чтобы получить штаммы дрожжей, расу или клон, следует
исходить из одной единственной клетки. Для получения расы
с абсолютно чистой наследственностью (гомозиготной) необхог
димо даже исходить из гаплоидной клетки или споры. Для этого
могут быть использованы следующие способы.
1 Мендель опытным путем установил правило, что в первом поколении
помесей или гибридов проявляются лишь доминирующие (преобладающие)
признаки родителей, противоположные же им рецессивные (подавленные) ро-
дительские признаки в первом поколении чистых линий исчезают. Во втором
и последующих поколениях происходит расщепление признаков — появляются
особи не только с доминирующими, но и с рецессивными признаками. Есте-
ственно, что эти закономерности, подмеченные Менделем, проявляются только
там, где происходит упорядоченное распределение материальных признаков
при делении ядра, которое известно под названием редукционного деления
(митоза). Правила Менделя имеют чрезвычайно широкое применение вслед-
ствие того, что редукционное деление ядра очень широко распространено в
природе. Конечно, когда процесс редукционного деления расстраивается, на-
рушаются и зависящие от него закономерности и числовые отношения при
расщеплении.— Ред.
2 Ephrussi В. Naturwissenschaften, 43, 1956.
56
а) Способ Коха на твердых средах
Приготовляют стерильные чашки Петри и пробирки, содер-
жащие 10 мл стерильного агара с виноградным соком или с пив-
шим суслом. Агар разогревают на водяной бане до полного рас-
плавления. В то же время исходный материал (дрожжевой
осадок, вино, бродящий сок, взвесь почвы и т. д.) разбавляют
в отношении 1 : 100 или 1 : 1000 (в зависимости от количества
клеток в исходном материале) стерильной водой или стерильным
виноградным соком.
В закрытом жестяном ящике должны быть заготовлены толь-
ко что простерилизованные микропипетки, градуированные на
0,1 мл. При помощи этих пипеток берут несколько десятых мил-
лилитра из разбавленной взвеси, поднимают крышку одной из
чашек Петри лишь настолько, чтобы можно было ввести в нее
одну каплю или 0,05 мл взвеси; во вторую чашку вводят двойное
количество взвеси, в третью — тройное. За это время жидкий агар
успевает охладиться до 40—45° С, но он еще достаточно жидок.
После обжигания ватного тампона и легкого нагревания края
пробирки быстро, но осторожно опрокидывают питательную сре-
ду с агаром в чашки Петри, поднимая их крышки лишь настоль-
ко, насколько это необходимо, чтобы влить жидкость.
Надо следить, чтобы край чашки Петри оставался совершен-
но чистым и свободным от агара. Когда последняя капля жидкой
питательной среды влита в чашку Петри, закрывают крышку и
поворачивают чашку Петри так, чтобы агар и вместе с ним вве-
денные в него капли, содержащие дрожжи, равномерно распре-
делились по всей чашке. Затем помещают чашку на горизон-
тальную поверхность. Вскоре агар охлаждается и затвердевает.
При этом содержащиеся в нем отдельные клетки дрожжей за-
крепляются в том месте, где они находились в момент перехода
агара из жидкого состояния в твердое. Из каждой такой клетки
sa несколько дней (время зависит от температуры помещения)
развивается колония, видимая простым глазом как светлая кра-
пинка.
Если разбавление было сделано правильно и вообще весь по-
рядок выполнения тщательно соблюден, то каждая колония
спустя несколько дней остается еще удаленной от соседней ко-
лонии настолько, что можно проникнуть в нее иглой для посева,
не рискуя затронуть соседнюю. Неопасно, если расстояние между
соседними колониями составляет 1—2 см.
Работа должна считаться неудачной, если сразу вся поверх-
ность агара покрывается многочисленными колониями так, что
нельзя проникнуть иглой ни в одну из них, не затрагивая со-
седнюю.
В таком случае следует повторить весь опыт, но с более силь-
но разбавленным исходным материалом. Способ Коха не дает
57
гарантии, что колония, с которой сняты дрожжи, действительно
происходит из одной клетки. Для строгих научных исследований
этот способ непригоден, но он практичен для разделения различ-
ных родов и видов бактерий, плесневых грибов в сыром материа-
ле. Для практических целей этот способ выделения оказывается
вполне достаточным. Если же необходимо исходить из одной
единственной клетки, то следует использовать капельный способ
Линднера.
б) Капельный способ Линднера
Для получения одноклеточной культуры по способу Линднера
необходимы новое чертежное перо, чистое, обезжиренное спиртом
покровное стеклышко, стерилизованные тонкие лолоски фильт-
ровальной бумаги в бюксе и так называемая влажная камера.
Последняя состоит из отшлифованного предметного стекла с уг-
лублением или из предметного стекла с наплавленным либо на-
клейным на нем стеклянным кольцом высотой 4—5 мм.
Сначала разбавляют исходный материал (споры или клетки)
стерильным соком или стерильной водой. Затем проводят покров-
ное стеклышко через пламя газовой горелки, погружают чертеж-
ное перо, также стерилизованное в пламени, в разбавленную
взвесь дрожжей и быстро наносят им на покровное стеклышко
одну за другой десять крошечных капелек, в два ряда по пять
капель, затем быстро опрокидывают покровное стеклышко и по-
мещают его на влажную камеру, на дне которой находится сте-
рильная вода.
После этого рассматривают под микроскопом все 10 капель
и отмечают ту каплю или те капли, которые содержат только
одну единственную клетку дрожжей или одну спору. Если ока
жется. что все капельки содержат по нескольку клеток или спор,
усиливают разбавление и повторяют всю процедуру до тех пор,
пока будет получена капля, содержащая только одну клетку.
Если, наконец, установлено, например, что третья капля сле-
ва в первом ряду содержит только одну единственную и, по-ви-
димому, живую клетку дрожжей (или спору), берут только что
обожженным пинцетом тонкую полоску стерильной фильтровали
ной бумаги из бюксы и, сняв покровное стеклышко, отсасывают
бумагой капельку снизу и бросают эту полоску в приготовлен-
ный стерильный сок. Вместо полосок бумаги можно применять
коротенькие стерильные кусочки капилляров из стекла. Может
случиться, что хотя капелька и всосалась, но клетка дрожжей
осталась на покровном стеклышке; поэтому этот прием следует
повторить с несколькими капельками ’.
1 Устранить неудачу снятия капельки с клеткой дрожжей можно, если
обвести капельку с одной единственной клеткой чернилами и установить на
блюдение за ее развитием. Когда, дня через 3—4, дрожжевая клс-тка обра-
58
ч) Упрощенный Вучковичем* 1 способ Линднера
При выделении дрожжей по способу Линднера разбавление
исходного материала должно продолжаться, пока не найдены
капельки, содержащие лишь одну клетку. Упрощение этого спо-
соба, предложенное Вучковичем (Винодельческая станция Врзан,
Югославия), дает возможность пользоваться также капельками
с двумя, тремя и четырьмя клетками.
Придерживаясь приемов Линднера, наносят стерильным чер-
тежным пером на необезжиренное покровное стеклышко одну
или несколько капелек, причем несколько дальше одна от дру-
гой, и рассматривают их во влажной камере под микроскопом.
Если, например, будет установлено, что одна капля содержит три
клетки, а другая четыре, то с помощью платиновой петли, полной
виноградною сока, берут одну из этих капель и проводят ею
черту наискось по затвердевшей питательной среде в пробирке.
Если были захвачены все три клетки, то на твердой питательной
среде должны возникнуть в первом случае три. а во втором —
четыре колонии, которые, как правило, удалены одна от другой
настолько, что можно проникнуть иглой в каждую из них, не
штрагивая соседних.
Таким образом, этим измененным Вучковичем методом мож-
но сразу получить несколько одноклеточных культур, к тому же
в течение короткого времени и одновременно контролируя, пра-
вильно ли было сделано наблюдение и правильно ли сосчитаны
все клетки
г) Изменение капельного метода Линднера,
сделанное Урсулой Гофман
Клетки, которые должны быть выделены, берут из засеянной
за 24 ч до этого, т. е. молодой культуры. Клетки суспендируют
в стерильной водопроводной воде, в которую добавлено немного
метиленовой сини (в разбавлении, не превышающем 1 : 10000.
чтобы не была нарушена жизнеспособность клеток), затем на
предеметное стекло наносят несколько капель пробы, которые не
должны быть больше поля зрения при увеличении микроскопа
в 150 раз. Разбавляют суспензию до тех пор, пока в одной капле
будет содержаться 0—2 клетки дрожжей.
После этою чертежным пером наносят по одной калле на
осколки покровного стеклышка такого размера, чтобы они без
зуст колонию, видимую простым глазом, ее снимают кусочком втянутой в ка-
пилляр стеклянной трубочки и бросают в стерильную питательную среду.
Стеклянные капилляры легко приготовить из стеклянной трубки, расплавив
ее посередине и вытянув — Ред.
1 V и е к о v i с V. Eine Fereinlachung der Lindnersche.n Trdpfchenmeth<.de
Zbl f. Bakt., Abt. II, 9Э. la3S
59
труда помещались в пробирке. Осколки хранят в 60%-ном спир-
те. Из сосуда, в котором они хранятся, их вынимают, быстро вы-
тирают и проводят через пламя. Осколки помещают на стериль-
ное предметное стекло под объектив микроскопа. Капли суспен-
зии клеток могут быть нанесены заранее или непосредственно
под объективом. Надежность при выделении повышается, если
суспендировать клетки в 0,01%-ном водном растворе сорбита.
Этот раствор сорбита не вреден для дрожжей и вследствие боль-
шого поверхностного натяжения обладает способностью рассеи-
вать частицы. Поэтому клетки дрожжей не склеиваются между
собой, а если в взвеси одновременно присутствуют бактерии, они
не пристают к клеткам дрожжей. Когда найдена капля с одной
единственной клеткой, берут этот осколок стерильным пинцетом
и бросают его в подготовленную пробирку со стерильным пита-
тельным раствором.
д) Выделение клеток дрожжей при помощи капиллярного
метода Клинкгаммера 1
Этот метод использовали ботаники для выделения отдельных
клеток водорослей или гамет низших грибков. Для этого поль-
зуются капиллярной пипеткой, которую изготовляют следующим
образом. Стеклянную трубочку длиной около 10 см и диаметром
5—10 мм, один конец которой закрыт резиновым колпачком, дру-
гим концом проводят через плавящую часть пламени бунзепов-
ской горелки и затем вне пламени вытягивают пинцетом в гру-
бый капилляр. Острие этого капилляра осторожно размягчают
на крае самого малого пламени и тотчас же вне пламени вновь
вытягивают до толщины волоса. Полученная таким образом
микрокапиллярная пипетка некоторое время стерильна и может
употребляться для выделения клеток дрожжей.
Суспензию дрожжей разбавляют и наносят на стерильное
предметное стекло так, чтобы в поле зрения микроскопа при уве-
личении в 450 раз было видно лишь немного клеток. Среди этих
клеток выбирают одну и прикасаются к ней капилляром. Капил-
ляром всасывается ничтожная часть жидкости вместе с клеткой
дрожжей. Легким нажимом на резиновый колпачок опорожня-
ют капиллярную пипетку в питательную жидкость.
е) Выделение клеток дрожжей при помощи микроманипулятора
Оптическими фирмами Цейса и Лейтца сконструированы
вспомогательные приспособления, дающие возможность с по-
мощью тонкого движущегося механизма, состоящего из стеклян-
ных капилляров, выделять под микроскопом отдельные клетки из
1 Klinkhammer F. Die Brauwissenschaft, Bd. 9, 1956.
60
капли. Но обращение с таким
микроманипулятором требует
обучения и навыка, и в прак-
тике микробиологической ла-
боратории нерентабельно при-
обретение этого прибора толь-
ко для выделения отдельных
клеток дрожжей, чего проще
достигнуть упомянутыми выше
тремя способами. Но для неко-
торых работ, например для вы-
деления и разделения четырех
спор из одного аска дрожжей,
микроманипулятор необходим.
Этому методу, например, Винге
обязан своим исключительным
успехом выращивания дрож-
жей (рис. 19).
Выделение и выращивание
дрожжей из культуры на твер-
дой среде или в капле прежде
называли выведением чистой
культуры дрожжей, или селек-
цией дрожжей.
В настоящее время под се-
лекцией дрожжей подразуме-
вается другое. То, что осуще-
ствлялось раньше, по совре-
менным понятиям, является
исключительно выделением
клонов. Теперь же под селек-
цией подразумевается созда-
ние новых типов растений пу-
тем гибридизации.
Подлинное создание новых
рас путем гибридизации впер-
вые удалось Винге и Лаустсе-
нуЗатем в 1939 г. Ямамото1 2
сообщил об удачной гибриди-
зации двух рас дрожжей саке
по способу Винге и Лаустсена.
Винге и Лаустсен в 1938 г.
при помощи микроманипуля-
Рис. 19. Создание гибрида дрожжей
(по Випге к Лаустсе'ну):
1 — с помощью микроманипулятора в ви-
сячей капле помещена под микроскоп две
споры вместе (более крупная происходит
от Sacch. cerevisiae, другая — от Sacch.
validus); 2 — обе споры образовали зи-
готу, которая начинает почковаться; 3 —
вышедшие нз зиготы клетки нового гибри-
да дрожжей; 4 — гибрид во время споро-
образования. Здесь очень хорошо виден
предшествующий каждому спорообразова-
нию хондрионизис (соединение хондрпо-
сом) и хондриокинез (разделение хон-
дриосом) в клетках.
1 Winge Ое. and Laustsen О. Artificial species hybridization in yeast,
C. r. Trav. Labor. Carlsberg (Dan), Ser. physiol. 22, J938.
2 Y amamoto Y. Varietal hybrids in Japanese sake yeast. Jap J. G„ 15,
1939.
61
тора в одну каплю питательной жидкости под микроскопом вно-
сили одну спору Sacch. cerevisiae и одну спору Sacch. validus,
также предварительно выделенную при помощи той же аппара
туры, и наблюдали их. В одном случае опоры проросли одновре-
менно и образовали зиготу клетки Последняя стала первым
штаммом — гибридом дрожжей, созданным рукой человека. Ко-
лонии этого нового скрещивания представляли собой фирмы, про-
межуточные по сравнению с родителями Гибрид легко образовал
споры, но они плохо прорастали и редко копулировали между
собой. Культуры гибрида из одной споры обнаруживали расщеп-
ление Вышедшие из них клетки были гомозиготными, т. е. с оди-
наковой наследственностью, и слаборастущими.
В физиологическом отношении полученная Винге и Лаустсе-
ном форма дрожжей также проявила выраженную природу гиб-
рида, а именно: гетерозис, т. е. ее производительность была выше
производительности родителей. В то время как один из родите-
лей сбраживал в 9%-ном пивном сусле 63,9% сахара, а другой —
57,7%, гибрид в том же субстрате превращал 72,2% сахара
в спирт. В 1939 г. Винге и Лаустсен сообщили о новых гибридах,
полученных ими тем же способом, и даже о родовых гибридах
Они скрещивали между собой Sacch cerevisiae, Sacch. italicus,
Sacch valbdus, Sacch rnandschurikus и Zygosacch priorianus.
Споры гибридов и здесь во многих случаях прорастали слабо.
Во всех случаях способность к сбраживанию сахара доми-
нировала, т. е. если один партнер по скрещиванию обладал этой
способностью, а друюй — нет, то гибрид всегда обладал этим
свойством.
ж) Выделение клеток дрожжей или бактерий
при помощи отделителя Годюруа 1
Принцип изображенного на рис. 20 аппарата состоит в на-
столько тонком распылении микросуспензии, что образуется аэ-
розоль. Отверстие 1 служит для налива взвеси микробов К труб-
ке 2 приключен резиновый шланг с ручным резиновым шаром.
При нажиме на резиновый шар, как в пульверизаторе, жидкость
сначала втягивается в месте 3, грубо распыляется и туман жид-
кости продавливается через плотный ряд стеклянных шипов.
У точки 4 аппарат суживается, вследствие чего струя воздуха
уплотняется капельками жидкости.
За сужением следует расширение в виде воронки, в которой
внезапная разгрузка давления разрывает мелкие капельки жид-
кости на микроскопически мелкие капельки тумана. Образуется
аэрозоль. Капельки так малы, что они могут содержать только
один зародыш.
1 HaudU’-oy Р Bulletin de 1’Association des Diplomes de Microbiologie
de Nancy, April, 1950.
62
Работая отделителем зародышей Годюруа, приготовляют се-
рию чашек Петри со стерильным питательным агаром. Один из
работающих быстро поднимает крышку чашки Петри, другой
обслуживает отделитель и на один момент пускает невидимый
цождь в виде тумана на поверхность агара. В ближайшие секун-
U>i опять чашку Петри накрывают крышкой. При легком нажи-
ме на ручной резиновый шар образуется тонкий, при более
ильном нажиме—более плотный гуманный дождь. В первом
случае па пластинке образуется меньше, во втором случае боль-
ше культур организмов.
Что в одной капельке аэрозоля действительно содержится
только один зародыш, Годюруа наглядно доказал, разбрызгав
- успензию четырех видов бактерий, хорошо различимых по окрас-
ке и по форме клеток. Ни в одном случае им не были получены
смешанные колонии из 2—4 видов бактерий, но всегда получа-
лись колонии, образовавшиеся из одного единственного зароды-
ша Поэтому аппарат по праву заслуживает название отделителя
шрлдышей. Автор работает в Гейзенгейме с 1951 г. почти исклю-
чительно с этим аппаратом, так как он позволяет за короткий
срок произвести большое число выделений Если более старая
чистая культура по небрежности загрязнена другими зароды-
шами, она может быть в течение короткого времени очищена при
помощи отделителя Годюруа.
8. БИОХИМИЯ ДРОЖЖЕЯ
а) Ферменты дрожжей
По Абдергальдену ферменты (энзимы) —это вещества, опре-
деляющие направление и скорость химических реакций одним
только своим присутствием Их можно назвать также органиче-
скими катализаторами, так как образуют их живые клетки.
Нам известно теперь, что большинство ферментов состоит из
двух частей: так называемого апофермента и кофермента. В со-
вокупности они образуют голоферменты.
Каждая часть сама по себе не оказывает никакого действия,
она активна только в совокупности с другой частью. Апофер-
мент представляет собой высокомолекулярное белковое тело,
определяющее, какое вещество будет затронуто — жир. углево-
зы или белок. Структура кофермента более проста, поэтому по-
средством диализа он может быть отделен от фермента и опре-
деляет способ разложения вещества, например, будет ли оно
дегидрировано, произойдет ли отщепление углекислоты пли бу-
дут разрушены соединения аминокислот.
Названия ферментов оканчиваются на «аза», это окончание
прибавляется к корню слова, обозначающего вещество, расщеп-
ляемое данным ферментом. Например, глюкозидазами назы-
63
ваются ферменты, способные гидролитически расщепить связи
между углеводами, а также между спиртами и углеводами.
Общее название глюкозидазы охватывает большое число фер-
ментов, которые в соответствии с их спецификой получают осо-
бые названия, как олигосахаридазы (олигозидазы) или полиса-
харидазы (полиозидазы). Первые охватывают ферменты, рас-
щепляющие олигосахариды (низкомолекулярные полисахариды)
и гетерозиды (глюкозиды, распадающиеся на простые сахара и
вещества неуглсводного характера), в то время как полисахари-
дазы ограничиваются гидролитическим расщеплением полисаха-
ридов (высокомолекулярных сахаридов, не способных кристал-
лизоваться).
В номенклатуре ферментов в новейшее время были сделаны
большие изменения: например, обозначения — инвертаза, саха-
раза — считаются устаревшими и заменены названиями, относя-
щимися к механизму реакций, например р-й-фруктозидазы.
Придерживаясь систематики ферментов и номенклатуры Гоф-
мап-Остенгофа (1954), ферменты можно распределить в следую-
щие пять групп.
I. Гидролазы со следующими девятью классами:
1) эстеразы, 2) глюкозидазы, 3) амидазы, 4) пептидазы,
5) полифосфатазы, 6) фосфоамидазы, 7) галогеназы, 8) C-S-гид-
ролазы, 9) С-С-гидролазы.
II. Трансферазы со следующими 11 классами:
1) трансметилазы, 2) трансацилазы, 3) трансгликозилазы,
4) трансфосфатазы, 5) трансаминазы, 6) трансаденилазы,
7) транссульфуразы, 8) ко-А-трансферазы, 9) трансформилазы,
10) трансаденозилазы, 11) трансглютамазы и трансаспартазы.
III. Оксидоредуктазы со следующими пятью классами
1) анаэробные трансгидрогеназы, 2) аэробные трансгидроге-
назы, 3) анаэробные трансэлектроназы, 4) оксидазы, 5) перок-
сидазы и каталазы.
IV. Лиазы и синтеазы со следующими шестью классами:
1) карболиазы и карбосинтеазы, 2) гидратазы и дегидрата-
зы, 3) C-S-лиазы, 4) C-N-лиазы, 5) гидрогеназы, 6) гидрогеп-
лиазы.
V. Изомеразы и рацемазы с двумя классами:
I) изомеразы,2) рацемазы.
Ферменты, синтезируемые дрожжами и способные вызывать
спиртовое брожение и действующие последовательно в ходе бро-
жения, представлены в табл. 3. В дальнейшем будут перечисле-
ны важнейшие из ферментов, выявленных в дрожжах. Пока
в дрожжах обнаружено 87 ферментов.
I. Главная группа гидролаз, класс 2— глюкозидазы. 1. £-
Амилаза. Дрожжи способны отлагать в плазме как запасное
вещество полисахарид гликоген. Гликоген, по Гофман-Остенго-
фу, можно рассматривать как особенно разветвленный амило-
64
Таблица 3
Ферменты спиртового брожения
1 2 3 4 5 6 7 8 | 10 11 12 Фермент Коэффициент Дополни- тельные элементы Угнетение пос- редством
Гексокипаза Оксоизомераза Фосфофруктокиназа Альдолаза-зимогексаза Изомераза Т риозофосфатдегидраза (так называемая окис- лительная фаза) 3-фосфоглицераткиназа Фосфоглицеромутаза Энолаза Пируваткиназа Карбоксилаза Алкогольдегидраза-аль- дет идредуктаза (так на- зываемая восстанови- тельная фаза) а-глицерофосфатде- гидраза глицерофосфатаза 2,3-Днфосфогли- цериновая кис лота Тпаминпиро- фосфат Mg'H' Mg++ (К нлп NH.+) Mg++ Mg~+ Mg++(K+) Mg++ (или Мп4+) Окисления Цистеин, пиро- фосфат Йодоуксусная кислота Арсенат Флюорид, пиро- фосфат Ca++(Na+) Ионы Ag, Си. Hg, ацетальдегид, суль- фотиазол и др. Йодоуксусная кис- лота, сульфит через связывание альде- гида Метиленовая синь
C,H12OS + 2ADP + 2 неорганический фосфат -> С2Н5ОН + 2СО2 + 2АТР =
21 ккал.
пектин. Посредством р-амилазы (которую прежде называли
гликогеназой) дрожжи могут гидролитически разлагать глико-
ген, причем образуется глюкоза. Гликоген, как все аминопекти-
ны, обладает высокой степенью полимеризации. В молекуле
содержится 1100—1800 остатков глюкозы. Как следует представ-
лять себе строение амилопектина и его разложение р-амилазой,
показывает рис. 21.
2. а-Г л юко з и д а з а (прежде мальтаза). Этот фер-
мент содержат не все дрожжи. Он отсутствует, например, у дрож-
жей клеккера и расщепляет мальтозу на d-глюкозу. В дрожжах
найдены две различные а-глюкозидазы: одна расщепляет маль-
тозу и мелицитозу, другая — гетерозиды типа а-метилглюкозида.
Первая была по традиции обозначена как мальтаза, вторая —
как гетероглюкозидаза.
3 Заказ 655
65
Рис. 20. Отделитель зародышей по Годюруа.
о единица глюкозы
$ of-/,4 -глюкозидная связь
действие амилазы
Рис. 21 Строение амилопектина и его разложение Р-амилазой;
сверху — действие р-амилазы па амилопектин, внизу — действие Р-
амилазы на амилозу (крахмал) (по Бернфельду).
66
3. (5-/г-Ф р у ктоз и д азы (прежде инвертазы или сахаразы).
Эти ферменты гидролизуют тростниковый сахар на его составные
части (глюкозу и фруктозу). Наряду с сахаром названные фрук-
тозидазы гидролизуют также раффинозу, гентианозу, стахиозу и
1ссперонал. Дрожжи клекксра и торулопсис не имеют этого
фермента. Затем были найдены гаплоидные штаммы сахароми-
цсс, обладавшие ферментом, строго специфически разлагающим
только сахарозу, но не раффинозу или мальтозу.
4. а-Г а л а кт оз и д а з ы (прежде раффиназа, мелибиаза).
От раффинозы отщепляют а-галактозидически связанный оста-
ток галактозы. Точно так же гидролизуется «-галактозидазами
редко встречающаяся в природе мелибиоза, которая получается
и < раффинозы только при помощи гидролиза кислотами или дей-
ствия ферментов. Этот фермент был выделен еще в 1895 г. Фише-
ром и Ленднером из низовых пивных дрожжей.
5. р-Г а л а кт оз и д а з ы (лактазы). Среди дрожжей эти
ферменты имеются только у Saccharomyces lactis. Они способны
гидролизовать р-галактозид лактозу, причем образуются различ-
ные олигосахариды.
6. Т р е г а л а з ы. Не восстанавливающийся сахар трегалоза,
встречающийся только в грибах, водорослях и манне, может
быть сброжен дрожжами, содержащими трегалазу, и таким об-
разом сделан пригодным для обмена веществ.
7. Д рожже-эн доп е п т и д а з а (дрожже-протеиназа).
Этот протеолитический фермент был выделен из автолизата
дрожжей.
8. П о л и ф о с ф а т а з ы. Гофман-Остенгоф распределяет их
на три группы:
а) «неорганические» полифосфатазы — ферменты, гидроли-
зующие чисто неорганические соли, как пирофосфат и трифос-
фат. В дрожжах были найдены пирофосфатазы и трнфосфатазы;
б) «органические» фосфатазы — ферменты, которые могут
гидролитически отщеплять эфир фосфорной кислоты. К ним от-
носятся АТР-монофосфатазы и АТР-дифосфатазы дрожжей
(АТР-аденозинтрифосфат);
в) метафосфатазы, которые превращают метафосфат в орто-
фосфат по формуле NaPOg + НгО = NaH2PO4. Оптимум pH для
метафосфатазы равен 7,2.
II. Главная группа трансфераз. В дрожжах были выявлены
трансметилирующие ферменты, кофермент А (СоА) как конден-
сирующий или оксалацетаттрапсацетплаза (которая играет роль
при разложении ацетата дрожжей), амилаза-трансглюкозидаза
(фосфорилаза), глюкоза-6-фосфат-трансглюкозидаза, трансфос-
фатазы, АДР-трансфосфатазы, аспарт-трансфосфатазы (фосфо-
рилирующие аспарагиновую кислоту), гексозо-трансфосфатазы
(гексокиназа), фруктозо-6-фосфат-трапсфосфатазы, глюконат-
трансфосфатазы, галактозо-трансфосфатазы (галактокиназа),
67
3*
аденозинтрансфосфатазы (аденозинкиназа), рибофлавин-транс-
фосфатаза, тиаминтрансфосфатаза (тиамиикиназа), нуклеозид-
фосфат-трансфосфатазы, пиридоксал-трансфосфатазы, различ-
ные трансуридилазы, гликоальдегидтрансферазы.
III. Главная группа оксидоредуктазы. В дрожжах найдены
следующие ферменты этой группы: кодегидразы I и II, DPN-
трансгидрогеназы (цистинредуктаза, дегидраза янтарной кисло-
ты, дегидраза молочной кислоты, фумарат-редуктаза), «желтый
фермент» TPN-трансгидрогеназа перекиси водорода (Н2О2), ци-
тохромоксидазы, кокарбоксилаза (пируватдекарбоксилаза), де-
гидраза изолимонной кислоты, дегидраза 6-фосфоглюконовой
кислоты, альдегидтрансгидрогеназа (алкогольдегидраза).
IV. Главная группа лиаз и синтеаз. В дрожжах были найде-
ны фруктозодифосфат-триозофосфатлиазы (альдолаза, зимогек-
саза), фумаратгидратаза, энолаза (D-2-фосфоглицерат-дегидра-
таза).
V. Главная группа изомераз и рацемаз. Фосфогексозоизоме-
раза, галакто-Гфосфатизомераза, фосфопентозоизомераза, фос-
фоглицеромутаза.
Кроме приведенных здесь ферментов, с достоверностью вы-
явленных в дрожжах, несомненно, существуют еще и другие,
синтезируемые дрожжами.
Фантастическая химическая производительность дрожжей ос-
нована на обилии у них ферментов.
б) Витамины и ростовые вещества дрожжей
В настоящее время нет возможности установить точное раз-
личие между витаминами, гормонами, ростовыми веществами и
ферментами, как это было принято раньше. Их объединяют под
общим названием- активаторы (эргоны) или биокатализаторы.
Было предложено разделить их на ферменты — как катализато-
ры, оказывающие ускоряющее действие на неоживленные чисто
химические процессы, и эргоны — как возбуждающие вещества,
действующие только на оживленную систему. К последним при-
надлежат витамины, гормоны и, наконец, ростовые вещества. Но
понятие ростовое вещество за это время стало значительно более
широким. Существуют специфические вещества, ответственные
за рост в длину, или рост плазмы, и за деление клетки.
Дрожжи также нуждаются в ростовых веществах или росто-
вых витаминах для роста плазмы и клетки. Существуют дрожжи,
которые сами способны синтезировать свои витамины. Такие
дрожжи называются ауксано-ауютрофными (снабжающими себя
веществами роста). Те дрожжи, которые не способны синтезиро-
вать отдельные вещества роста и могут размножаться только
в присутствии определенных веществ роста, называются ауксано-
гетеротрофными. Гетеротрофия может распространяться на одно
или несколько веществ роста.
68
До появления первых работ Викена и Рихарда 1 было обще-
принятым мнение, что только дикие дрожжи способны расти
в чисто синтетической питательной среде, состоящей исключи-
тельно из сахара и неорганических солей, а культурные дрож-
жи, как пивные, винокуренные, винные и пекарские, напротив,
утратили в ней способность к синтезу веществ роста, так как они
в течение годов и десятков лет культивировались на питательных
средах, изготовленных в лаборатории. Короче говоря, думали,
что культурные дрожжи имеют выраженный ауксапо-гетеротроф-
ный характер.
Викен с сотрудниками совершенно точно установил, что это
обобщение неуместно, так как они могли доказать, что три расы
винных дрожжей Веденсвильского научно-исследовательского
института виноградарства, плодоводства и садоводства — расы
фандан, герлиберг н саленег— способны расти в абсолютно син-
тетической среде, не содержащей веществ роста, т. е. являются
ауксано-аутотрофными.
Раса Дезалей, наоборот, оказалась ауксо-гетеротрофной, при-
чем она нуждается в мезо-инозите, d-пантотеновой кислоте и
d-биотине. Раса дрожжей Полиморфус II (выделенная Кремером
и Крумбгольцем из выборочных ягод из долины Рейна) оказа-
лась d-биотии-гетеротрофной, т. е. эта раса не может синтезиро-
вать только d-биотин.
По примеру Викена и на рекомендованном им питательном
растворе мы в 1954 г. испытали 27 применяемых в виноделии
штаммов нашего музея чистых культур дрожжей. При этом
24 из них, т. е. 89%, оказались вполне способными обеспечивать
самих себя ростовыми веществами. Какое вещество необходимо
остальным трем расам, нами не было исследовано, так как эти
расы используются редко и, кроме того, при применении их в ви-
ноделии от них не требуется, чтобы они росли и бродили в син-
тетических средах.
Все же в наших опытах в 1954 г. мы обратили внимание на
то, что наши селекционированные пленкообразующие дрожжи
из хереса образовывали пленку в синтетическом питательном
растворе только в том случае, если он содержал вещества роста,
а в среде, не содержащей этих веществ, они не вступали в окис-
ляющую стадию.
Это явление было лучше изучено моим учеником ван Цилем
в 1955—1957 гг. Фактически ван Циль установил, что пленкооб-
разующие истинные винные дрожжи — так называемые расы
хереса — в состоянии спиртового брожения ауксано-гетеротроф
пы, но в состоянии пленки, наоборот, d-биотин-гетерогрофны, т. е.
нуждаются в d-биотине для образования пленки. Кроме того,
в этой стадии аминокислота р-алапин имеет почти характер ве-
1 Wiken Т. und Richard. Leeuwenhoek, 17, 1951.
69
щества роста, так как сильное образование пленки происходит
только тогда, когда в субстрате наряду с биотином имеется так-
же р-аланин.
Для испытания на потребность в ростовых веществах мы упо-
требляли питательный раствор витамина Bi (аневрина), по Ви-
кену, следующего состава:
А — питательный раствор, не содержащий ве-
щества роста: 50 г глюкозы; 6 г (NH4)2SO4; 2 г КН2РО4;
0,25 г MgSO4 • 7Н2О; 0,25 г СаС12, 1 мг Н3ВО3; 1 мг ZnSO4; 1 мг
MnCl2; 1 мг T12SO4; 0,5 мг FeCl3; 0,1 мг CuSO4; 1 мг KJ на 1000 мл
дистиллированной воды;
В — полный питательный раствор вещества
роста. К 1000 мл питательного раствора А добавлено: 25 у
d-биотнна; 2,5 мг d-пантотеновой кислоты в виде соли кальция;
25 мг мезо-инозита; 0,5 мг адермина (пиридоксина) и 0,5 мг
аневрина (витамина BJ;
С — питательный раствор А плюс питательный
раствор В, за исключением одного какого-либо
вещества роста. Посредством этих питательных растворов
можно определить: во-первых, является ли данный штамм аукса-
но-аутотрофпым или ауксано-гетеротрофным, и, во-вторых, в ка-
ком собственно ростовом веществе нуждается штамм.
Дрожжи — это мастера синтеза витаминов. В этом отношении
они остаются непревзойденными и единственными в своем роде
в мире растений.
В дрожжах были обнаружены следующие витамины.
А. Витамины, растворимые в жирах. Витамин А. Этот ви-
тамин не встречается в дрожжах. Однако каротины, находящие-
ся в зеленых листьях, в моркови, томатах, красном перце, пло-
дах шиповника, тыкве, пальмовом масле и т. д., представляют
собой провитамины А, так как в животном организме они прев-
ращаются в витамин А.
Существуют также дрожжи розового цвета, входящие в род
Rhodotorula, которые наряду с р-каротином содержат специаль-
ный каротин, названный Ледерером торуленом.
Витами н D В дрожжах и почкующихся грибах встречает-
ся провитамин D2 — кальциферол (эргокальциферол).
Витамин Е представляет собой а-, р- и у-токоферол. Име-
ются также сообщения о присутствии этого витамина в дрожжах.
Он является активатором цитохром-с-редуктазы и участвует
в белковом обмене веществ. Действует как противоокпсли-
тсльное.
Б. Витамины, растворимые в воде. Витамин В4 (т и а-
м ин, а и е в р и н). Среди всех растений и растительных продук-
тов дрожжи по содержанию в них аневрина стоят на первом
месте, именно пивные дрожжи. Причина этого заключается в том,
что при прорастании ячменя и всех зерновых образуется анев-
70
pun. Он проникает в пивное сусло, откуда жадно извлекают его
дрожжи, хотя они сами могут синтезировать этот витамин. К вос-
принятому витамину В| добавляется еще тот же витамин, образо-
ванный самими дрожжами. Вследствие этого содержание вита-
мина Bi в пивных дрожжах наиболее высокое.
Содержание витамина В, на 100 г сухого вещества дрожжей,
у (1у = 0,001 мг):
пивных................................1100—15000
пекарских............................. 600—2000
гидролизующих древесину ..............1500—2400
В литературе не имеется данных относительно содержания
аневрина в дрожжах, выросших
поэтому в 1943 и 1944 гг. нами
были поставлены опыты в Гей-
зенгейме.
Мы вели наблюдения над
ростом предложенного Шопфе-
ром 1 (Берн) гриба Phycomy-
ces. Головчатые плесневые
грибки Phycomyces blakeslee-
anus и Ph. nitens не способны
синтезировать витамин В|, по,
безусловно, используют его для
нормального роста (рис. 22).
Они реагируют уже на количе-
ства его в 0,01у. На исключи-
тельной восприимчивости этих
грибков по отношению к вита-
мину В| и основана сущность
биологического опыта.
в виноградном соке или вине,
Рис. 22 Phycomyces blakesleeanus:
1 — без витамина В>; 2 — с IV Вк
Я - с 2? Bi ва 25 мл жидкости.
Он был нами использован следующим образом. Гриб был вы-
ращен в синтетическом питательном растворе, состоящем из 100 г
глюкозы (чистейшей), 0,5 г сернокислого магния (MgSO4-7H2O),
1,5 г первичного фосфорнокислого калия (однокалиевой фосфор-
нокислой соли), 1 г аспарагина, растворенных в 1 л дистиллиро-
ванной воды. Значение pH находилось между 4 и 4,5.
По 25 мл этого питательного раствора было взято пипеткой
и помещено в колбы Эрленмейера ёмкостью 100 мл. 1—2 колбы
как контрольные были оставлены без аневрина. В другие колбы
были внесены возрастающие количества чистого аневрина (0-био-
на) 0,01; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и 1у в виде раствора с точно опре-
деленным содержание аневрина. Эти колбы предназначались для
построения контрольной кривой опыта, сопрвождающей каж-
дый опыт в отдельности.
1 Schopfcr W. Vitamine und Wachstumsfakloren bei den Mikroorganis-
men mit besonderer Beriicksichtigung des Vitamins B1( Erg. Biol., Bd. 16, 1939.
71
После стерилизации в автоклаве колбы были засеяны раз-
бавленной взвесью спор испытуемого гриба, в течение 10 дней они
находились в термостате при 20—22° С, а на 11-й день был собран
урожай. При этом грибной мицелий был освобожден дистиллиро-
ванной водой от приставшего к нему питательного раствора и
в течение 3 ч высушивался в стаканчиках при 105° С для взве-
шивания. На основании веса была построена кривая опыта, а по
этой кривой на основании веса испытываемых объектов (дрожжи,
сок, вино), которые были в точно определенном количестве вне-
сены в культуры фикомицетов, было определено содержание
аневрина.
Способ с фикомицетами, по Шопферу, был проверен также и
с химической стороны Треном Сообщая о проверочных опытах
по испытанию грибов на витамин Bb Трен пишет, что «опыт пу-
тем целесообразной модификации может быть приспособлен для
различных специальных целей» и его исключительная чувстви-
тельность, позволяющая уверенно обнаружить уже количества
витамина в 0,01, делает его «особенно ценным биологическим ме-
тодом определения, которому в немецкой литературе еще не уде-
ляется должного внимания».
Автор может только присоединиться к мнению Трена.
По этому способу нами было установлено, что содержание
аневрина в винных дрожжах значительно изменяется в зависи-
мости от их физиологического возраста. Дрожжи, выращенные
в виноградном соке, во время бурного брожения показали содер-
жание аневрина, которое вполне может сравниться с его содер-
жанием в пивных дрожжах (6000— 11200 у в 100 г).
Но такое высокое содержание аневрина сохраняется только
во время брожения; после окончания брожения оно не-
прерывно убывает, спустя 8 месяцев составляет только 600—
850 у. В осадке дрожжей в шампанском, выпадающем при броже-
нии в бутылках, в 100 г сухого вещества в зависимости от возрас-
та осадка содержалось только 0—100 у аневрина.
Эти явления становятся понятными, если принять во внима-
ние, что аневрин находится в дрожжах как фермент, входящий
в комплекс зимаз: как ко-карбоксилаза, а следовательно, как
эфир дифосфорной кислоты. В связи с этим следует напомнить,
что население в некоторых винодельческих местностях осенью
предпочитает бродящий сок. В этой стадии сок, а следовательно,
и вино всегда богаче аневрином.
Как показали наши определения, виноградный сок, вытекаю-
щий из пресса, содержит 120—200 у аневрина в 1 л. Это значе-
ние приблизительно совпадает с данными Риппеля1 2 (1940), ко-
1 Thren R. Ztschr. Vitamine und Hormone, Bd. 1. 1941.
2 Karl Rippel. Jahresbericht 1940 des Staatl. Weinbauinstituts m Frei-
burg i. Br. 1941.
72
торыи в виноградном соке, разбавленном в отношении 1:1, тем
же способом нашел 4,8 единицы витамина В]. Одна витаминная
(дпница равна Зу, следовательно, 1 л неразбавленного виноград-
ного сока содержит 268 у.
Сопоставление значений, полученных для одних и тех же
объектов Риппелем в 1940 г. п Шандерлем и Драчинским
н 1943/44 г., дано в табл. 4.
Таблица 4
Содержание аневрина в 1 л, у
Продукт Рипцель (Фрей- бург), 1940 Ш ш дер л ь—Дра- пинский (ГсЙзеп- гейм) 1943/44
Виноградный свежий сок . . . 268 120- 200
Виноградный сладкий сок . . . 135 27
Белое вино 75-90 13—150
Красное вино 225 133 -266
На основании этих исследований можно сделать следующие
выводы.
В свежем виноградном соке содержание аневрина выше, чем
в фильтрованном и пастеризованном сладком соке.
Красное вино содержит больше аневрина, чем белое. Это про-
исходит потому, что при приготовлении красного вина бродит
мезга и вино дольше остается в соприкосновении с кожицей и се-
менами, содержащими аневрин в значительно большем количест-
ве, чем виноградная мякоть или сок.
Витамин Bi состоит из двух компонентов — тиазола и пири-
мидина. Существуют дрожжи и плесневые грибы, способные син-
тезировать только половину витамина; например, по Шопферу,
красные дрожжи (Rhodotorula rubra) синтезируют только тиа-
зол. В этом случае достаточно предоставить растению только дру-
гую половину молекулы витамина — пиримидин — или придать
другое растение, способное синтезировать другую половину ви-
тамина. Так, Шопфером была найдена лабораторная модель сим-
биоза двух растений — Rhodotorula rubra и Mucor ramannianus.
При посеве каждого из этих растении в отдельности в питатель-
ном растворе, не содержащем аневрина, они не растут. Если же
посеять оба растения вместе, они взаимно дополняются, причем
розовые дрожжи синтезируют тиазоловую половину, а плесневые
грибы — пиримидиновую половину недостающего витамина. Про-
дукт этого симбиоза, кроме того, дает складчатое образование,
как бы плетеное; пи один из партнеров его не дает.
Подходящим растением для испытания на аневрин, по Гофф-
Норгенсену и Ганзену, является также Kloeckera cerevisiae.
Этот род дрожжей реагирует на присутствие всего 0,001 у анев-
рина на 1 мл. В противоположность Phycomyces он реагирует
73
на неповрежденную молекулу аневрина. Смесь тиазола и пирими-
дина не действует.
Витамин В2 (лактофлавин, рибофлавин, жел-
тый дыхательный фермент). Содержание этого вита- I
мина в дрожжах также чрезвычайно высоко по сравнению с его
содержанием в других растениях. В то время как в обычных
овощных растениях его количество составляет 40—300 у на
100 г сухого вещества, дрожжи в такой же массе сухого вещест-
ва содержат 1200—4000 у рибофлавина.
Витамин В2 играет в микробах роль фермента, активизирую-
щего водород и сообщающего им способность жить как в при- I
сутствии кислорода, так и без него, т. е. в состоянии факультатив-
ного анаэроба. Он содействует передаче активизированного во-
дорода кислороду, содержащемуся в воздухе, или какому-либо
другому акцептору.
В го время как дрожжи могут синтезировать в огромном ко-
личестве лактофлавин, истинные молочнокислые бактерии и бак-
терии пропионовой кислоты этой способностью не обладают.
В будущем необходимо исследовать, синтезируют ли этот ви,-
тамин сами молочнокислые бактерии вина, осуществляющие так
называемое биологическое разложение кислот, или они извлекают
его из дрожжей. Во всяком случае возможно, что эти бактерии
находятся к дрожжам в отношении метабиоза (от мета — после,
биос — жизнь). Бактерии, разлагающие кислоты, всегда разви-
ваются лишь спустя некоторое время после спиртового брожения,
после осаждения дрожжей, их отмирания и обратной диффузии
веществ из этих дрожжей в вино.
Амид никотиновой кислоты (никотинамид,
и и а з и н, витамин Р Р) — предохраняющее против пеллаг-
ры вещество. Этот витамин — производное пиридина. Он служит
составной частью важных ферментов, задача которых отнимать
водород; поэтому их называют дегидразами. Никотиновая кисло-
та — это кодегпдраза. В углеводном обмене животных и растений
дегидраза играет важную роль, она представляет собой кофер-
мент того фермента, который при спиртовом брожении переводит
триозофосфорную кислоту в фосфорноглицериновую кислоту.
Неудивительно, что дрожжи как мастера брожения обладают
исключительно высокой способностью синтезировать это дейст-
вующее вещество. В 100 г содержится никотиновой кислоты и
амида никотиновой кислоты (в мг):
пивные дрожжи высушенные................... 44—62,5
пекарские дрожжи............................ 12,0
обезжиренное молоко в порошке .............. 10,5
бычья печень................................ 16,4
говядина .................................... 3,8
соевые бобы.................................. 4,9
кукуруза..................................... 1,4
картофель.................................... 1,0
Витамин В6 (пиридоксин, адермии, пиридок-
। ь, пиридоксамин, п и р и до к с а л ь ф о с ф а т). Этот
витамин в виде фосфорного эфира действует как кофермент раз-
личных карбоксилаз и трансаминаз. Из всех растений дрожжи
< одержат его больше, чем другие. Ближе всего к ним стоят заро-
дыши пшеницы.
Пантотеновая кислота. Дрожжи особенно богаты
этим витамином, представляющим собой часть кофермента А
(коацетилаза) и других коферментов.
Для определения пантотеновой кислоты можно использовать
в виде подопытных растений штаммы дрожжей, гетеротрофные
в отношении этой кислоты, а также Lactobacillus arabinosus.
Мезо-инозит (биос I). Это соединение обычно приводит-
ся при витаминах группы В, несмотря на то, что оно представля-
ет собой исключительно углевод или циклический спирт. Боль-
шинство дрожжей способно само синтезировать мезо инозит. Од-
нако, как показал Викен, существуют штаммы винных дрожжей,
гетеротрофные в отношении мезо-инозита. Schizosacch. pombe
также сам по себе не синтезирует мезо-инозит. В клетках мезо-
инозит связан липоидами и встречается в лецитипоподобных сое-
динениях. Мезо-инозит является важным действующим вещест-
вом для Schizosacch. pombe, поэтому эти дрожжи с успехом ис-
пользуются как пробное растение при количественном определе-
нии инозита (нефелометрическим измерением размножения
клеток).
Холин принято описывать вместе с витаминами, несмотря на
то, что лучше рассматривать его вместе с аминокислотами и не-
насыщенными жирными кислотами как питательными вещества-
ми. Холин важен для дрожжей как составная часть кофосфа-
тазы.
Витамин Н (биотин). В биохимии этот витамин еще не
вполне изучен. Вероятно, он принимает участие в превращении
пировиноградной кислоты. Имеются гетеротрофные к биотину
дрожжи, например Zygosacch. polymorphus (Кремер и Крумб-
гольц), которые можно использовать для установления присутст-
вия биотина.
Уже предложено использовать аутотрофию или гетеротрофию
биотина для различения видов, например, рода Candida.
Витамин Н' (p-а м и нобензойная кислота — Р ABS)
входит в состав фолиевой кислоты.
Фолиевая кислота (птеронлглютаминовая ки-
слота, витамин Вс). Фолиевая кислота образуется много-
численными бактериями (например, кишечная палочка в кишеч-
нике человека), а также дрожжами. р-Аминобензойная кислота—
необходимая промежуточная ступень в этом процессе.
75
74
в) Азотные вещества
Для большинства дрожжей характерно, что они способны из
простых солей аммония образовать аминокислоты и белок.
В противоположность высшим растениям они не могут использо-
вать нитраты. Исключение представляют роды дрожжей Bretta-
nomyces и Hanseniaspora.
В бродильных субстратах с малым содержанием азота дрож-
жи страдают от его недостатка, размножаются неудовлетвори-
тельно, не дают желаемого выхода спирта. Подобное положение
легко может создаться при переработке соков черники, клюквы,
яблок, груш и барбариса на десертное вино. Поэтому в этих слу-
чаях необходимо и разрешено удобрение дрожжей азотом в ви-
де солей аммония. Из них имеются в нашем распоряжении сле-
дующие.
I. Сульфат аммония (NH4)2SO4.
2. Фосфаты аммония:
а) первичный фосфат аммония NH4-H2PO4;
б) вторичный фосфат аммония (NH4)2-H-PO4;
в) третичный фосфат аммония (NH4)3PO4.
3. Хлористый аммоний NH4C1.
4. Углекислый аммоний (NH4)SCO3.
Согласно разъяснениям к § 10 закона о вине (ФРГ) при из-
готовлении плодовых и ягодных вин, а также игристых вип допу-
скается употребление приведенных выше солей аммония в коли-
честве, не превышающем 40 г на 100 д, для возбуждения и усиле-
ния брожения.
В кругах виноделов часто возникает вопрос, какую из разре-
шенных солей аммония следует предпочесть с точки зрения фи-
зиологии брожения.
С этой точки зрения фосфаты и сульфат аммония следует
предпочесть хлористому и углекислому аммонию по следующим
причинам:
1) для того чтобы сахара могли быть сброжены, они долж-
ны быть фосфорилированы дрожжами; следовательно, при пре-
доставлении им фосфатов аммония они могут использовать как
катион, так и анион молекулы;
2) при внесении сернокислого аммония дрожжи могут исполь-
зовать как ион NH4, так и ион SO4, поскольку дрожжи нуждают-
ся в сере для синтеза многочисленных ферментов и действующих
веществ и для этого восстанавливают сульфаты;
3) ион хлора в хлористом аммонии не имеет значения для фи-
зиологии брожения дрожжей и вносит в вино составную часть,
чуждую его природе;
4) ион СОз в карбонате для дрожжей бесполезен и, кроме
того, оказывает раскисляющее действие, что нежелательно в бро-
дильных субстратах, содержащих мало кислот. Если дрожжи
76
должны быть подкормлены азотом, рекомендуется смесь 1 : 1 фос-
фата и сульфата аммония.
Виноделам предлагают все новые аутолизаты дрожжей под
разными придуманными названиями как азотистое питание для
дрожжей. Помимо того, что добавка аутолизатов дрожжей, рек-
ламируемых под названием зимозан, триаминозим, тронозим,
тролозим и т. д., не разрешена, она и не нужна, так как культур-
ные дрожжи всю свою потребность в азоте для построения своего
белка могут удовлетворить за счет соединений аммония, а кроме
того, аутолизаты вносят в вино посторонний привкус, напоми-
нающий мясной бульон или искусственный бульон. Они значи-
тельно сильнее, чем дрожжи, способствуют развитию нежела-
тельных и опасных, часто разлагающих кислоту бактерий, кото-
рые сами не способны синтезировать белок из аммиака, как то
делают дрожжи, а должны строить его из аминокислот ’.
Синтез белка дрожжами проходил сначала через промежу-
точную ступень построения аминокислот. Если дрожжам пред-
ложены чистые синтетические питательные растворы с солями
аммония в качестве единственного источника азота, можно по-
средством хроматографии на бумаге проследить, в какой после-
довательности появляются аминокислоты в субстрате, так как
клетки дрожжей во время их жизни уже отдают аминокислоты
субстрату.
Ием и Фолькес2 провели подобные опыты с Toruiopsis utilis
и нашли, что сначала в клетках появляются по порядку — глю-
тамин, аланин, глютаминовая кислота — и лишь позднее — про-
теин.
Автор и его сотрудник Штауденмайср провели брожение шам-
панского из чисто синтетического вина с (ЫН4)г8О4 как единст-
венным источником азота и через определенные промежутки вре-
мени с помощью анионообменников хроматографически исследо-
вали игристое вино (после удаления солей) на аминокислоты.
В модельном игристом вине были обнаружены аминокислоты
в следующем порядке: глютаминовая кислота, глицин, пролин
(очень много), аспарагиновая кислота, валин, аланин и аргинин.
VСледовательно, при каждом брожении дрожжи обогащают
субстрат аминокислотами.«Это подтверждают также опыты Ген-
нига и Флинтье (рис. 23), установивших в виноградном соке
уменьшение содержания лейцина, фенилаланина и валина во
время брожения сока и возобновление повышения содержания
1 Опытный институт плодоводства, виноделия и садоводства в Веденсвиле
недавно выпустил и рекомендует бродильную соль под названием ровиферм.
Состав этой бродильной соли не указан, но основан на новейших данных
науки и брожения. Подобные препараты во всяком случае более целесооб-
разны, чем ауторизаты дрожжей. Поэтому можно рекомендовать их допу-
щение.
! Yem und Folkes. Biochem. Journal, vol. 57, 1954.
77
азота в вине вследствие появления аргинина, гистидина и тиро-
зина
Еще яснее проявилось увеличение содержания свободных ами-
нокислот в вине по сравнению с исходным соком в опытах Коха
и Бретгауера *.
Эти авторы установили:
сильное увеличение содержания гистидина, пролина, тиро-
зина;
более слабое — аргинина, лизина, орнитина, фенилаланина.
В настоящее время мы хорошо осведомлены об аминокисло-
тах, которые могут быть
выявлены не в белке, а в
свободном состоянии или
в соединении пептидов в
клетках дрожжей. Так,
Деккер2 сообщает о вы
явлении с помощью хро-
матографии на бумаге
следующих аминокис-
лот: гликокола, аланина,
валина, лейцина, серина,
треонина, цистина, глю-
таминовой кислоты, ас-
парагиновой кислоты, ли-
зина, аргинина, гистиди-
на и одной неидентифи-
цируеыой аминокислоты.
_ ’, обнару-
Рис. 23. Изменение общего содержания
азота и спектра аминокислот во время
брожения виноградного сока (по Генпи-
гу и Флинтье. 1954)
Анализом белка дрожжей, по Гэепу и Леопольду3,
жены следующие, аминокислоты (в %):
валин . . . 10-15 лейцин . . . . 5—10 пролин . ... 2
аланин . 10—15 фенилаланин . . 8 триозии . ... 2
лизин Id глютаминовая цистин . ... 2
гистидин ... 10 кислота . . . 16 триптофан ... 0.5
аргинин ... Ill оксипролин . . 4,5 гликокол . ... 0.5
аспарагиновая
кислота ... 3,5
Нильсен и Гартелиус4 в ряде работ в Карлсбергскоп лабора
торни (Дания) обнаружили, что дрожжи способны ассимилиро-
вать также а аминокислоты.
Для ассимиляции соединений азота имеет значение также
длина цепей углерода. Соединения с более короткой цепью угле-
1 Koch J und Bretthauer S. Ztschr f. Lebensmittel Untersuchung
und Firschuug, Bd. 106. 1957.
2 Decker P. Zeitschr. f. Lebensmittel-Untersuchung u. Forschung, Bd. 94,
3 Haehn H. und Leopold H Fermentforschung, Bd. 14, 1935.
4 Nielsen und Hart eh us. C r. des travaux de Lab Carlsberg, 12,
1937—1940.
78
рода ii низкомолекулярные лучше ассимилируются, чем высоко-
молекулярные. При кольцеобразных соединениях перерабатыва-
ется только азот боковой цепи. Дрожжи, по видимому, способны
производить внутримолекулярные перемещения у определенных
соединении азота, вследствие чего они затем сильнее затраги-
вают соединение и легче его воспринимают.
Интересно, что некоторые, аминокислоты играют роль росто-
вых веществ для дрожжей. Прежде всего— р-аланин, эффектив-
ный даже в разбавлении 1 : 100 В совокупности семь аминокис-
лот играют роль вещества роста: р-аланин, лизин, аргинин, ме-
тионин, аспарагин, серин и глютаминовая кислота.
По Гартелиусу1, р-аланин оказывает влияние на содержание
азота — снижает его в веществе дрожжей, в то время как глю-
таминовая кислота и аневрин его повышают. Если расположить
соединения азота в порядке их пригодности в качестве азотисто-
го питания, то на первом месте будет аспарагин и аспарагиновая
кислота, на втором — серин и аргинин, на третьем — аминокап
роковая, аминовалерьяновая, аминомасляная и ампнокапрнловая
кислоты, а также глицин, глютаминовая кислота и мочевина.
Следует отметить, что скорость осаждения дрожжей зависит
от их азотистого питания. Так, в 1937 г. Нильсен нашел, что дрож-
жи, питавшиеся аминокислотами и пептоном, осаждались быст
рее, чем дрожжи, использовавшие минеральный источник азота
(сернокислый аммоний)
Кроме того, на скорость осаждения дрожжей влияют темпера-
тура и содержание ростовых веществ. Так, в опытах Нильсена
дрожжи, выращенные при низкой температуре, оседали быстрее,
чем выращенные при высокой температуре; а бедные ростовыми
веществами — втрое быстрее, чем богатые этими веществами.
Затем следует указать, что азотистое питание оказывает
влияние и на соотношение дыхание — брожение Так, в опытах
Гартелиуса в 1942 г. добавка р-алапина учетверяла усиление ды-
хания за счет брожения. При добавке р-аланина дрожжи растут
экономнее, причем на 1 г сахара образуется больше сухого ве-
щества. Пантотеновая кислота действует подобно р-аланину. Не-
давно ван Циль1 2 * * s установил, что хересные дрожжи, находящиеся
в бродящей фазе, ауксано-аутотрофиые и аминокиелптно ауто-
грофные; в главной фазе они гетеротрофны к биотину, и добавле-
ние а-аланина сильно ускоряет образование пленки. Оживленной
ассимиляцией аминокислот достигается бросающееся в глаза
контролируемое увеличение биотина.
1 Hartelius V Einfluss von P-Alanin and anderen Wuchstoffen auf den
Suckstoffgehalt der llefe. Die Nbiurwissenschaften, 30. Jahrg.. H. 43. 1942: Der
Einiluss von p-Alanin au( das Verhaltnis Atmung/Garung bei Hefe. Fbenda
30 Jahrg , H 13, 1942
s J. van Zyl Zbl. f. Bad. Abt 11, Bd. HI, 1958.
79
В качестве аминокислотного питания хересных дрожжей пос-
ле р-аланина пригодны еще следующие аминокислоты, располо-
женные в убывающем порядке: глютаминовая кислота, метио-
нин, аспарагиновая кислота, глицин, аспарагин и фенилаланин.
Эти наблюдения имеют не только теоретическую ценность, но и
практическое значение при хересовании вина.
В 1909 г. Цикес (Австрия) обратил внимание на то, что дрож-
жи Torula Wiesneri пышно развились на питательных средах,
практически не содержащих азота. На основании этого Цикес
высказал предположение, что не только известные бактерии, но
и дрожжи способны использовать азот, содержащийся в воздухе;
в то же время Липман (США) предпринял исследования балан-
са азота пленочных дрожжей и дрожжей рода Torulaceae, кото-
рые, по его мнению, обнаруживали способность к ассимиляции
азота воздуха, и появилось много работ с противоречивыми дан-
ными *.
С одной стороны, работы сообщали о положительных опытах
относительно баланса азота или об удачных опытах культуры на
питательных средах, не содержащих азота (Билль, Шекенбах,
Фульмер и Христенсен, Шандерль, Фрей, Марсиала, Алас и Фе-
дюши). С другой стороны, положительные результаты не под-
твердились (В. Мюллер, М. Лёнис, Шеффер, Е. Кюстер и
К. Штапп).
Этот вопрос, оставшийся спорным в течение почти пятидесяти
лет, в 1954 г. был разъяснен группой английских исследователей 1 2 *
путем применения изотопа азота N|5—так называемым методом
Трацера. Группа, состоящая из двух биологов и двух физико-хи-
миков, занималась ассимиляцией N3 видами ацетобактер и дрож-
жей. Выделенные из почвы под черникой грибы, дрожжи и бак-
терии были взяты для культуры в питательных средах, не содер-
жащих азота, в очищенном воздухе, не содержащем азота. Все
эти попытки культуры были неудачными, за исключением опытов
с двумя видами дрожжей, которые хотя не быстро, но всегда рос-
ли на средах, не содержащих азота. Один вид дрожжей оказался
принадлежащим к роду Saccharomyces, другой — к роду Rhodo-
torula.
Эти два вида дрожжей культивировались в течение 14 дней
в растворах маннитфосфата, не содержащих азота, и периодиче-
ски подвергались действию воздуха, не содержащего аммиака.
Проведенные после этого микроопределения по Кьельдалю пока-
1 Литература по этому вопросу, опубликованная с 1909 по 1942 г., цити-
рована Шаидерлем в статьях: Der elementare Luftstickstof 1 im Stickstoffhau-
shalt der Hefe, «Wochenschrift fiir Brauerei», 59 Jahrgang, 1942; Zur Frage
der Bindung des atmospharischen Stickstoffs durch Hefen «Die Brauwissen-
schaft*. Jg. 8, № 7, 1955.
2 Metcalfe G., C ha ye n S., Roberts E. R. and Wilson T. G. Nit-
rogen fixation by soil yeasts, Nature (London), 174, 1954.
80
зали заметное повышение содержания азота (4 мг на 1 г манни-
та).
В клетках привлекало внимание присутствие крупных масля-
ных капель,
В дальнейшем ходе опытов было выделено 20 новых штам-
мов дрожжей, и все они оказались способными расти в культуре
на растворах маннита, не содержащих азота. Два штамма этих
дрожжей, из которых один принадлежал к роду Saccharomyces,
другой — к роду Rhodotorula, в течение 4 ч в растворах, не со-
держащих азота, были подвергнуты действию смеси кислорода,
аргона и 32% N£5 . Спустя 4 ч дрожжи были собраны и обрабо-
таны по Кьельдалю, полученный аммиак превращен в азот и
спектрометрически определена доля N*5.
Две культуры Rhodotorula за этот короткий срок уже дали
1,38—1,41% NJS в азоте клетки. Штамм сахаромицетов принял
значительно меньше — только 0,45—0,48 N!,5. Таким образом, дву-
мя способами было установлено, что и дрожжи способны ассими-
лировать молекулярный азот. Следовательно, способность к асси-
миляции азота является свойством, присущим не только бакте-
риям '.
г) Способность дрожжей к ассимиляции углекислоты
Удивительная химическая производительная способность
дрожжей установлена тысячами специальных работ. Новейшие
методы Трацера, т. е. методы, при которых применяются радио-
активные меченые атомы, открыли дальнейшие, совсем неожидан-
ные свойства дрожжей.
Так, Стоппани, Кушепс, де Фавелюк и Сацердот в Буэнос-
Айресе1 2 * посредством предоставления радиоактивного углекисло-
го газа (СО^4) Sacch. cerevisiae выявили, что эти дрожжи (были
использованы один штамм пекарских и один штамм пивных дрож-
жей) способны к ассимиляции углекислого газа, образованного
ими самими при брожении, или к ассимиляции углекислого газа
воздуха. Штамм пекарских дрожжей ассимилировал углекисло-
ту при окислении ацетатов уксусного альдегида, пировиноград-
ной кислоты и глюкозы.
Атом углерода из меченого углекислого газа находился в мо-
лекуле щавелевоуксусной, яблочной, янтарной, фумаровой, аспа-
рагиновой и глютаминовой кислот. Первый продукт ассимиляции
1 Поэтому остались безуспешными энергичные и буквально многосторон-
ние усилия С. Штаппа выставить мои данные как неверные также в отноше-
нии ассимиляции азота воздуха дрожжами.
2 S t о р р а п i А. О. М., Couchens L., de Favelukes S. und S a -
cerdote F. L. Biochem. Journ., 70, 1959.
81
С02— шавелевоуксусная кислота. Точно так же при сбражива-
нии глюкозы часть образующейся углекислоты опять использует-
ся для различных синтезов.
д) Потребность дрожжей в сере
Эту проблему можно разделить на три вопроса:
1. Для чего нужна дрожжам сера, какие вещества, содепжа-
щие серу, они строят?
2. Какие соединения серы они могут использовать как основу
для своей потребност и в сере?
3. По каким промежуточным ступеням протекает ассимиля-
ция серы и какие конечные продукты наблюдаются?
По вопросу первому. Сера для дрожжей, как для
всех живых существ, является жизненно важным элементом Она
необходима для построения SH-группы в содержащих эту труп
пу ферментах, как р-амплаза, карбоксилаза, алкоголь-дегидроге-
наза, ацетальдегид-дегидрогеназа, фосфоглицеринальдегид-дегн-
дрогеназа, пируватоксидаза, фосфоглюкомутаза, аденозин-три-
фосфагаза, гексокиназа, кофермент А, кофермент биотин. Сво-
бодным SH-группам обязаны многие ферменты и белки фермен-
тов своей специфической активностью. Это можно установить
блокируя SH-группы ионами тяжелых металлов и таким спосо-
бом «отравляя» их. Соответствующие ферменты вследствие этого
теряют свою специфическую активность. Сера в белках фермен-
тов определяет направление и размер каталитического действия.
Отчасти она участвует в активировании фермента и субстрата.
Далее дрожжи нуждаются в сере для синтеза содержащих
серу витаминов; к ним относится витамин Вт (кокарбоксилаза)
а- и р-биотин, метионин и, кроме того, цистин (аминотиопропио-
новая кислота) и образующийся из цистина, глютаминовой кисло-
ты и гликокола важный трипептид глютатион. Цистенн-цистпн,
так же как глютатион, представляют собой важный восстанови-
тельный механизм. Глютатион является коферментом, участвую-
щим при образовании молочной кислоты из метнлглиоксаля
Кроме того, происходит окисление формальдегида при нали-
чии глютатиопа, причем соединение глютатион-3-СН2ОН деги-
дрируется в глютатион-S-CIIO. Между восстановленным и не-
восстановленным глютатионом устанавливается равновесие вос-
становления по схеме:
2 глютатион SH глютатион S— S = глютатион.
Скардовиль 1 обнаружил тесную связь между устойчивостью
дрожжей к сернистому ангидриду п содержанием в них глюга-
тиона. Устойчивые к сернистому ангидриду штаммы имеют
1 Scardovil V. Ann. Microbiol, (Milano), 5, 1952,
82
в 3 раза больше глютатиона, чем более слабые штаммы. Так как
устойчивые к сернистому ангидриду дрожжи являются самыми
сильными восстановителями сульфитов, надо полагать, что вос-
становительный механизм глютатиона при восстановлении суль-
фатов и сульфитов при содействии дрожжей имеет большое зна-
чение Поскольку в пекарских дрожжах и Candida albicans была
обнаружена цисгинредуктаза, надо признать, что дрожжи содер-
жат редуктазу глютатион, которая представляет действенную
цепь, транспортирующую электроны Все это говорит о том, что
без серы дрожжи не были бы способны развивать свою большую
химическую деятельность.
По вопросу второму. В качестве поставщика серы мо-
гут служить следующие исходные материалы: сульфаты, тиосуль-
фаты, сульфиты, сероводород и элементарная сера.
В естественных субстратах, например в виноградных и плодо
вых соках, естественными источниками серы являются сульфаты.
Виноградные соки для сбраживания помещают в сульфидирован-
ные (окуренные) бочки либо предварительно в них вносят сер-
нистый ангидрид (жидкий или газообразный) или пиросульфит
калия. При окуривании бочек серными фитилями элементарная
сера, нанесенная на бумагу или на полосу асбеста, может сте-
кать. Если нет возможности употреблять нсстекающие серные
фитили или приспособления для улавливания стекающей жидкой
серы, в сок могут проникнуть значительные количества серы За-
тем при сжигании серных фитилей часть серы испаряется и суб-
лимируется на холодных стенах бочки. Эта сублимированная
элементарная сера состоит из очень мелких частиц и по отно-
шению к соку представляет значительно большую поверхность,
чем гораздо большие по весу количества натекшей серы, нахо-
дящейся вертикально под шпунтовым отверстием в виде наплав-
ленной массы.
Если бочки, принимающие сок, в течение долгого времени
были сульфитированы сухими, в дереве этих бочек из сернистой
кислоты образуется серная. В таком случае из дерева бочек (осо-
бенно, если их недостаточно долго вымачивали водой) в сок и
вино проникает дополнительное количество сульфатов, которое
в зависимости от условий может быть очень значительным
В обычных условиях подвального хозяйства дрожжи почти ни-
когда не страдают от недостатка серы. Наоборот, в их распоряже-
нии всегда имеется в изобилии сера элементарная и в виде суль-
фатов и сульфитов.
По вопросу третьему. Восстановление сульфатов и
тиосульфатов дрожжами проходит через промежуточную сту-
пень— сульфиты. Лучше всего это можно доказать предоставле-
нием тиосульфата натрия (NaiS2O3), как это было сделано моим
1 Symposium йЬег Glutation dor Bioch Society, London, 17, 2, 1958
83
учеником Филипповичем '. Восстановление тиосульфатов проис-
ходит в фазе возникновения брожения, перед наступлением спир-
тового брожения. Если желательно выявить промежуточную сту-
пень сульфита, следует сделать это в первые 4 дня после засева
дрожжами. Если начать выявление позднее, когда уже идет спир-
товое брожение, то уже начинается фаза восстановления сульфи-
та, в которой до 75% сульфита, еще имевшегося на четвертый
день, исчезает. Превращение тиосульфита идет по такой химиче-
ской формуле:
Na2S,O3 pH кислый Na2SO3 + S.
Для сульфита при титровании йодом расходуется вдвое боль-
ше йода, чем для тиосульфата. Если ежедневно титровать йодом
Рис. 24. Восстановление тиосульфата н сульфита Saccharo-
myces cerevisiae:
f — тиосульфат; 2 — 700 мг общего сернистого ангидрида;
3 — 600 мг общего сернистого ангидрида, 4 — 500 мг обще-
го сернистого ангидрида.
Кривые показывают, что перед спиртовым брожением
которое вследствие внесения больших количеств сульфи-
та в виноградном соке началось только на 5—7-й день,
происходит восстановление сульфитов. Опыты были про-
ведены без доступа воздуха (по Филипповичу).
сок, в который внесены дрожжи и тиосульфат натрия, то в пер-
вые 4 дня в зависимости от условий (в зависимости от использо-
ванных дрожжей) происходит почти количественное превраще-
ние тиосульфата в сульфит. При других дрожжах превращение
продолжается дольше, но оно всегда предшествует спиртовому
брожению (рис. 24). Так как в соке с дрожжами имеются еще
другие восстанавливающие вещества, которые выявляются
йодометрией, то для выявления сернистой кислоты по Вейнману1 2
1 Filippovic. Dissertation, Bonn, 1950.
2 Weinmann. Z. fur Lebensmitteluntersuchung und Forschung., 87, 1944.
84
с успехом пользуются методом дистилляции. Метод Вейнмана
состоит в вытеснении сернистой кислоты 25%-ной фосфорной ки-
слотой и ее дистилляции с водяным паром. Таким образом от-
деляют сернистый ангидрид от других мешающих веществ.
Сульфитная промежуточная ступень при восстановлении тио-
сульфата может быть выявлена тремя способами:
а) йодометрией бродильной разводки;
б) отгонкой сернистого ангидрида по методу Вейнмана;
в) ежедневным измерением значений гН.
Восстановление тиосульфатов связано с расходом электронов.
Поэтому показатель гН в период разбраживания заметно увели-
чивается; это означает, что система стала беднее электронами.
Восстановление тиосульфата дрожжами впервые наблюдали
в 1914 г. Нейберг и Вельде. Они представляли себе процесс так:
Na2S2O3 -г Н2 = H2S + Na2SO3.
Восстановление простых сульфатов также проходит через
сульфитную ступень. В 1952 г. я имел возможность подтвердить
это в опытах с синтетическими питательными растворами, внося
в них различные сульфаты в количествах до 2 г/л.
Посредством дистилляционного метода Вейнмана удалось
обнаружить от 6 до 20 мг/л сернистой кислоты. Дрожжи с боль-
шей бродильной силой при этом восстанавливали сульфат быст-
рее, чем дрожжи с меньшей бродильной силой, например дрож-
жи клеккера.
При более поздней добавке сульфатов во время и после бро-
жения в вине получаются намного более низкие значения гН
(рис. 25). Это означает, что дрожжи при обильной доставке суль-
фата отдают вину больше восстанавливающих веществ (электро-
нов), и имеет некоторое практическое значение для оценки при-
нятого в некоторых южных странах (например, в Испании) гип-
сования или внесения в вино сульфата. До настоящего времени
гипсование рассматривалось исключительно с химической точки
зрения; его смысл видели в том, что сульфат кальция вступает
в реакцию с кислым виннокислым калием, причем образуются
свободные кислоты — винная и серная, вследствие чего вина ис-
пытывают изменение значений pH в сторону повышения кислот-
ности, что очень полезно для вин этих местностей, в большинстве
случаев бедных кислотами.
Чисто химические процессы при гипсовании виноградных со-
ков идут, по фон дер Гейде, так:
I. CaSO4 + 2КНС4Н4О, = СаС4Н4О6 + H2C4H4OS + K»SO4.
II. 2CaSO* + 2KHC4H4Oe = 2СаС4Н4О, + K2SO4 + H2SO4.
HI. H2SO4 + 2KHC4H4O. = K2SO4 4- 2H2C4H4O6.
Эти чисто химические перемещения еще не дают представле-
ния об общем действии гипсования, т. е. внесения сульфата, и
85
прежде всего о его значении с точки зрения физиологии броже-
ния. С этой точки зрения важно, что обильная дача сульфатов
поддерживает дрожжи в их синтезе ферментов, повышает их вос-
становляющую силу, вследствие чего вино обогащается электро-
нами, т. е. становится более восстановительным.
Южные вина от природы менее восстановительны, поэтому
для них очень полезно повышение их восстанавливающей способ-
ности. Интересно, что в некоторых жарких винодельческих стра-
нах гипсование применяется уже в течение нескольких столетий
и благоприятное биохимическое действие этого мероприятия опо-
знается чисто органолептически.
Рис. 25. Изменение значений гН во время брожения виноградного
сока с добавкой сульфата и без нее. Кривые ясно показывают, что
. вина вследствие добавки сульфата стали более восстановительны-
ми и оставались такими в течение 28 дней.
Дальнейшее действие обильной дачи сульфата состоит в ус-
корении брожения. Это было отмечено еще в 1904 г. Шапдером
в Гейзенгейме При добавке сернокислого кальция в безводной
форме или гипса (CaSO4-2H2O) получается сильнейшее ускоре-
ние брожения, так как кристаллы растворяются не без остатка и
вследствие этого образуют в субстрате внутреннюю поверхность,
на которой освобождается углекислый газ брожения (рис. 26).
Однако и при даче сульфатов, которые растворяются полно-
стью, как MgSO4 пли K2SO4, получается заметное ускорение
брожения (рис. 27). Шандер в 1904 г. также предполагал, что суль-
фаты могут быть донорами кислорода для дрожжей в анаэроб-
ных условиях. Но усиливающее действие в основном с уверенно-
стью можно приписать атому серы в сульфатах, так как добав-
ка одной элементарной серы оказывает такое же усиливающее
действие.
Восстановление сульфата идет по такому пути:
so4->sog-»s.
•Schander R. II Jahresberichl der Vereinig. d. Vertreter fur angew.
Botanik, Berlin, 1904.
86
В бродящих культурах, т. е. в анаэробных условиях сущест-
вования, в которых имеются донаторы водорода, элементарная
сера восстанавливается дольше в сероводород. В аэробных усло-
виях или при отсутствии донаторов водорода элементарная сера
растворяется липоидами (жирами) клеток дрожжей и в них на-
капливается (рис. 28).
Если бродящий субстрат содержит ионы металлов (например,
железа и меди), сера вступает с ними в реакцию и в клетке дрож-
жей образуются сульфиды и полисульфиды металлов. Вследствщ
этого дрожжевой осадок выглядит коричнево-красным (сульфид
Рис. 26. Ускорение брожения добавкой гипса (Sacch.
cerevisiae var. vini, раса Писпорт) (по Шапдеру, 1904).
меди), серо-черным (сульфид железа) или серо-фиолетовым (по
дисульфиды железа). Выявление элементарной серы в клетках
дрожжей осуществляется довольно просто. Высушив дрожжевой
осадок, извлекают серу сероуглеродом и фильтруют. После испа-
рения сероуглерода из прозрачного фильтрата получается масля-
нистый остаток, который при сгорании образует сернистый ан-
гидрид. Этот остаток очищают промыванием серным эфиром, уда-
ляя жиры и масла. Полученный остаток состоит из чистой
аморфной элементарной серы, постепенно переходящей в кри-
сталлическое состояние.
Отложение элементарной серы в клетках дрожжей приводит к
сильным изменениям их форм, которые можно обозначить как
S-инволюционные формы (необычные). Изменение формы может
наступать прежде всего в присутствии более чем 4% об. спирта,
т. е. в вине, и идти так далеко, что клетки дрожжей превратятся
в филигранные лепешки плазмы (симплазмы по Ленису).
Поэтому подобные формы разложения встречаются во всех
переходах в винах, долго остававшихся на дрожжах. Они могут
87
возникнуть вследствие соприкосновения клеток дрожжей с эле-
ментарной серой, образовавшейся вне клеток (сублимированной
серы при окуривании бочки, образовавшейся в результате оки-
слительно-восстановительной реакции между сероводородом и
сернистым ангидридом, при окуривании вина, содержащего се-
роводород) или внутри клеток (интрацеллюлярно) восстановле-
ниями сульфатов.
Среди виноделов-практиков распространено ошибочное мне-
ние, будто жизнь дрожжей в вине прекращается с окончанием
Рис. 27, Ускорение брожения добав-
кой сернокислого калия (1 г/л).
спиртового брожения. Действи-
тельно, более старые клетки
дрожжей отмирают раньше, но
более молодые стремятся про-
должать свою жизнь частично
при помощи процессов, достав-
ляющих энергию (например,
окисление — дегидрирование
сероводорода), частично про-
цессами, расходующими энер-
гию, причем другие вещества
должны доставить энергию.
Одна из причин, по которой
вино не оставляют слишком
долго в соприкосновении с
дрожжами, состоит в том, что
вину сообщается запах образу-
ющегося при восстановлении
сульфатов и элементарной се-
ры сероводорода или вкус
дрожжей. Если вино содержит
больше чем 0,5 мг сероводоро-
да на 1 л, то его присутствие
уже неприятно ощущается.
В виноделии говорят о сульфитном брожении 1 и о сульфит-
ных дрожжах. Первое означает брожение более сильно сульфи-
тированных соков, а второе — присвоено дрожжам, которые без
большой задержки могут вызвать брожение более сильно суль-
фптированных соков. По своей устойчивости к сульфитам дрож-
жи рода Saccharomycodes ludwigii стоят па первом месте; в за-
висимости от условий они могут вызвать брожение соков, содер-
жащих до 2000 мл общего сернистого ангидрида в 1 л.
Чем выше содержание сульфитов, тем более задерживается
возникновение брожения. В эго время, задолго до начала макро-
скопически видимого брожения, происходит восстановление суль-
фитов и бисульфитов.
1 Нельзя смешивать с сульфитным брожением при получении глицерина.
S8
Филиппович ближе изучал эти процессы и нашел, что:
во-первых, даже при самом тщательном исключении кисло-
рода воздуха в повышенно сульфитированных соках с момента
засева дрожжами содержание свободного и связанного серни-
стого ангидрида убывает;
во-вторых, этот процесс связан с расходованием электронов,
вследствие чего значение гН сульфитированных соков, тщатель-
но защищенных от кислорода воздуха, повышается вплоть до на-
ступления спиртового брожения.
В результате восстановления сульфитов при брожении с до-
бавками до 700 мг сернистого ангидрида на 1 л исчезают 50—
Рис. 28. Клетки дрожжей с отложенной растворенной ли-
поидами серой (увеличено в 450 раз).
60% начального количества сульфитов. При начале и прежде все-
го конце брожения появляется как промежуточный продукт серо-
водород.
Сульфитное брожение очень распространилось в последние
десятилетия вследствие того, что в противоположность принято-
му раньше быстрому сбраживанию соков со всеми составными
частями мути в настоящее время их сбраживают после предва-
рительного осветления и медленно. При добавке больших ко-
личеств сернистого ангидрида спонтанная дрожжевая флора не
развивается, т. е. не образует углекислого газа, и составные ча-
стицы мути сока могут беспрепятственно осаждаться. Через 6—
8 ч можно слить прозрачный сок с мути. Чтобы не терять време-
ни, в предварительно осветленный сок вносят сульфитные дрож-
жи. Добавление сернистого ангидрида в сок не так опасно, как
в вино, так как хорошие сульфитные дрожжи почти без задерж-
ки могут вызвать брожение соков при наличии 200—300 мг обще-
89
го количества сернистого ангидрида, а при брожении исчезают
50—60% сернистого ангидрида. Практически принято вносить
для предварительного осветления значительно меньшие количе-
ства — 50—100 мг/л ангидрида.
Дрожжи способны восстанавливать не только сульфаты и
сульфиты, но и селенаты и селениты, причем аналогично соеди-
нениям серы образуется селинистый водород и элементарный се-
лен, который отлагается внутри клеток, подобно элементарной
сере, вследствие чего дрожжевой осадок принимает выраженную
коричнево-красную окраску. Аналогично сульфидам металлов
образуются также селениды и полиселениды '.
Если в жидкие культуры дрожжей до или во время брожения
вносят элементарную серу, большая ее часть восстанавливается
в сероводород, а другая часть растворяется липоидами в клетках
дрожжей или отлагается в виде сернистых соединений. При пре-
доставлении дрожжам тончайше дисперсной элементарной серы
восстановительная способность дрожжей значительно повыша-
ется. Если поверхностным культурам на агаре предоставить эле-
ментарную серу, она растворится жирами, содержащимися
в клетках дрожжей, и отложится в плазме клеток.
По-видимому, сера поглощается также оболочкой клеток, ко-
торая становится мягкой и податливой, как резина. Вследствие
этого такие оболочки клеток сильнее поддаются давлению плаз-
мы клетки, а вакуоли увеличиваются и принимают форму много-
угольников. Под влиянием элсмейтарной серы клетки эллипти-
ческой формы начинают почковаться не только на полярных кон-
цах, но и в любом месте (рис. 29, раса Штейнберг).
Для многочисленных рас и видов дрожжей при предоставле-
нии им элементарной серы на питательной среде с агаром харак-
терно образование псевдомицелия (раса Херес 1933 А и Saccha-
rornycodes см. рис. 29). Псевдомицелий образуется вследствие то-
го, что при отпочковании клеток поперечные стенки не заклады-
ваются, поэтому все дочерние клетки, отпочковавшиеся в этих ус-
ловиях, образуют с материнской клеткой одну большую общую
клетку. К совершенно аналогичным инволюционным формам
в виде гиф приводит со временем и элементарная сера, образую-
щаяся при восстановлении сульфатов и сульфитов. Поэтому
можно получить инволюционные формы дрожжей также превы-
шением количества сульфатов и сульфитов сверх потребности.
Из этих наблюдений должен быть сделан вывод, что сравни-
тельные морфологические исследования рас и видов дрожжей це-
лесообразны только при использовании синтетических, точно оп-
ределенных питательных сред. Колебания в содержании серы или
сульфата в естественных питательных средах явно влияют на по-
лучающиеся формы клеток.
1 Все соединения селена ядовиты.— Ред.
90
Нормальная 5а-ииЬолюнион1Я1Я
форма форма
Рис. 29. Вызванные серой инволюцион-
ные формы различных видов и рас дрож-
жей:
/ — раса Штейнберг 1893 А; 2 — Херес 1933 А.
Я — Sclilzosacch. pombe; 4 — Saccharomycodes
ludwigli; S — раса дрожжей Rioja Tempranillo.
Дрожжи Endomyces lactis отличаются тем, что почти не изме-
няют своей формы в присутствии элементарной серы и в винных
подвалах встречаются в наполненных водой бочках вместе с бак-
териями, восстанавливающими сульфаты. Элементарная сера,
получившаяся вне клеток при восстановлении сульфатов, соби-
рается главным образом па поверхности воды. В присутствии
F.ndomyces lactis развивается толстый дрожжевой покров с пыш-
ным ростом этих дрожжей,
которые часть элементарной
серы отлагают в клетках в
виде крупных капелек жира
с растворенной серой, а
часть серы восстанавливают
в сероводород.
Особое положение в от-
ношении серы занимают об-
лигатные пленочные дрож-
жи родов Candida Pichia и
Willia. Они, по-видимому,
могут развиваться как окис-
лительным, так и восстано-
вительным путем. Если куль-
тивировать эти дрожжи в
разбавленном соке или вине
и в атмосферу над культу-
рой плесневых дрожжей вне-
сти сероводород, можно ус-
тановить, что содержание
сульфатов в субстрате мед-
ленно повышается. Так, в
одном таком опыте в про-
должение 21 дня содержа-
ние сульфата в первой пробе
(Willia anomala) понизилось
на 50 мг)л, потому что эти
дрожжи действуют более
восстановительно, а повысилось во второй пробе (Candida myco-
derma) на 200 мг!л и в третьей пробе (Pichia membranaefaciens)
на 230 мг)л, так как эти два вида дрожжей обладают меньшей
восстановительной способностью. Кроме того, внутри их клеток
была обнаружена элементарная сера.
Другие наблюдения также указывают на то, что дрожжи мо-
гут окислять, т. е. отнимать водород от сероводорода. Шлосман
и Линен 1 показали, что пекарские дрожжи (у них обмен веществ
1 Schlossmann K. und Lynen F. Angew. Chemie, 69, 79, 1957.
91
принципиально не отличается от Sacch. cerevisiae var. vini) со-
держат фермент, при помощи которого они соединяют сероводо-
род с L-серином в аминотиопропионовую кислоту (цистеин). Поэ-
тому ассимиляция неорганической серы происходит в полном со-
ответствии с данными моего сотрудника Шт ауденмейера
показавшего, что при предоставлении элементарной серы в клет-
ках увеличиваются места с положительной реакцией на SH и
места восстановления.
Из этого видно, как многосторонне действие серы и ее сое-
динений на физиологию и биохимию дрожжей. Специальные фер-
менты серного обмена веществ дрожжей еще мало исследованы.
Приведенные здесь перемещения веществ дрожжей, которые мо-
гут быть в любое время воспроизведены, возможны только в том
случае, если дрожжи способны образовать специфические суль-
фат- и сульфитредуктазы и соответствующие оксидазы.
е) Химические процессы в окислительной стадии
винных дрожжей
В Германии, Швейцарии п Австрии виноградные вина сбра-
живают всегда без доступа воздуха, применяя бродильный шпунт,
а на юге — в Южной Испании, в Херес-де-ла-Фронтера (Андалу-
зия), в Армении, Франции (департамент Арбуа), па о. Сардиния
и в других районах — вина сбраживают открытыми, т. е. при до-
ступе воздуха.
Вино, сброженное закрытым, вскоре после окончания спир-
тового брожения снимают с дрожжей (первая переливка) и хра-
нят в бочках, наполненных до шпунта, а в названных выше юж-
ных районах его долго, иногда в течение нескольких лет, остав-
ляют без переливки в посуде, наполненной только па 75—80%
емкости. У нас виноделы стремятся к тому, чтобы дрожжи не
имели возможности вступить в свою следующую жизненную ста-
дию— окисляющую стадию, а в Хересе, Арбуа, Сардинии, нао-
борот, издавна сознательно используют окисляющую стадию
жизни винных дрожжей.
Вино из окрестностей Хереса, состарившееся под покровом
пленки дрожжей, получило название херес, вино из округа Арбуа
называется желтым вином, а вино из Сардинии — Вернача де
Сардснья.
Собственно из вин Хереса только так называемое фино выра-
батывается под дрожжевым покровом. Так называемые олоро-
зос и амоптилладос вырабатываются без дрожжевого покрова:
первые — потому что их содержание спирта в большинстве слу-
чаев слишком высоко, поэтому дрожжевой покров развивается
1 Staudenmayer Th. Jahresber. 1955/1956 der Geisenheimer Lehr- und
Forschungsanstalt.
92
ла лих с большим трудом и медленно, а последние’—потому что
их содержание спирта слишком низко.
Система обработки вина, применяемая в течение столетий
в местности Херес, называется солера-системой. Вне Испании
слово еолера ошибочно производят от латинского слова Sol —
солнце — и приписывают солнечному теплу главную роль при
приготовлении хереса. Вследствие этой ошибки в Калифорнии
развился метод выдержки вин под крышей (бэкинг-метод). Он
заключается в том, что вино с 20—21% об. спирта в течение 1—
4 месяцев держат при температуре от 48 до 60° С, причем вино
Рис. 30. Схематическое изображение системы еолера,
принятой в районе Хереса-де-ла-Фронтера. Слив вина
происходит в нижнем ряду бочек. Отливаемая масса
вина темно заштрихована. Дрожжевой покров (цвет
вина) совпадает с верхней линией. В крайней бочке
справа в нижнем ряду показан случай, когда пере-
ливка только началась. Отлитый объем вина допол-
няется из следующего лежащего выше ряда бочек.
главным образом приобретает возрастной тон, обусловленный
образованием оксиметилфурфурола. Этот тип вина нельзя срав-
нивать с настоящим хересом, изготовленным с помощью развив-
шегося дрожжевого покрова; общее у них только название.
Название еолера происходит от слова suelo — почва — и обо-
значает исключительно последнюю фазу развития вина, когда это
развитие достигло нижнего ряда бочек, лежащего на земле
(рис. 30).
В испанской литературе весь процесс хересования называется
криадерас Энолог Бобадилла, сотрудник опытной станции в Хе-
1 Криадерас буквально значит парник, школка растений.
93
т
Рис. 31. Вид пленки хереса
(увеличено в 4 раза).
росе, называет его системой криадера — солера. Южноиспанская
система криадера — солера одновременно представляет собой
фракционированную систему купажа и биологическую обработку
вина дрожжами Перебродившее вино после окончания броже-
ния сортируют. Оно должно содержать 11,5—15,5% об. спирта
или должно быть доведено до этой крепости добавкой винного
спирта. Если содержание спирта в нем выше, дрожжевой покров
на нем вообще не будет расти или будет расти слишком слабо,
или появится лишь через большой промежуток времени. Если со-
держание спирта ниже, дрожжи будут расти слишком быстро,
тратить на дыхание слишком много спирта и в пленке могут раз-
виться нежелательные микроорга-
низмы — облигатные пленочные
дрожжи и уксусные бактерии.
Рассортированные и признанные
годными вина поступают в надзем-
ные помещения для храпения, где
бочки укладываются штабелями в
шесть рядов (см, рис 30).
Новое, только что выбродившее
вино наливают в верхний ряд бочек
(пятая криадера) Каждая бочка ем-
костью около 500—520 л наполняет-
ся только на 80% се объема. Лежа-
щий под ней ряд бочек содержит ви-
но в возрасте 1 года под толстым
дрожжевым покровом (цветом вина). Приблизительно через каж-
дые 5—6 месяцев производится переливка. Ее всегда начинают
с нижнего ряда, т. е. с солеры. Переливают не все содержимое
бочки, а из каждой бочки только около 112 л с величайшей осто-
рожностью, чтобы не повредить плавающий на поверхности вина
дрожжевой покров (рис. 31 и 32).
Вино, взятое из бочек нижнего ряда солера, можно считать
готовым к переливке в бочки для хранения, Слитый из каждой боч-
ки ряда солера объем вина дополняется таким же количеством
вина лежащего над ним ряда, т. е. из первой криадеры, с по-
мощью сифона, доходящего до дна бочки, чтобы вино поднима-
лось снизу вверх без сильного движения под пленкой бочки.
Количество вина, взятое из первой криадеры, дополняется вином
из второй криадеры и т. д. по рядам бочек до пятой криадеры.
В зависимости от спроса выработка хереса типа фино продолжа-
ется 5—7 лет, так как в один год обычно переливают не больше
половины каждой бочки.
В Союзе ССР Н. Ф. Саенко и М. А. Герасимов (Московский
филиал Всесоюзного научно-исследовательского института вино-
делия и виноградарства «Магарач») в 1950—1953 гг. предприня-
ли интересную рационализацию производства хереса, дающую
возможность получить тот же эффект хересования при помощи
образования альдегида и ацеталя, какой получают в Испании,
применяя классическую систему криадера — солера в течение
5—7 лет. Принцип состоит в следующем, пять приемников с
дрожжевой пленкой соединяют между собой и через определен-
ные промежутки времени пропускают через них хересуемое вино,
направляемое под дрожжевые пленки и затем осторожно пере-
ливаемое в следующий сосуд.
Наибольшее ускорение процесса хересования вина было до-
стигнуто в Калифорнии 1 2.
После открытия Форнашона 3, что не только дрожжи хереса,
по и обыкновенные винные дрожжи в встряхиваемой культуре,
Рис 32. Типичные цепочки почек из од
нои 8 месячной пленки хересных дрож-
жей.
будучи погруженными, образуют альдегиды, Америном был раз-
работан новый способ хересования
Вино, засеянное хересными дрожжами, помещают в сосуд,
выдерживающий внутреннее давление, создают подушку из воз-
духа вначале 7. а затем I ати и с короткими интервалами каж-
дый час перемешивают при помощи мешалки. Этим способом
удается при 1,05 ати получить до 143 мг/л альдегидов в день. Та-
ким образом, по способу Америпа в течение нескольких дней
можно получить такое же количество альдегида, какое по старо-
му способу хересования получали в течение нескольких лет. При
1100-1200 мг/л альдегида размножение дрожжей прекра-
щается.
Наиболее целесообразным оказался полунепрерывный способ.
Побывавшие в Хересе виноДе'лы, интересующиеся микробио-
логией, прежде всего сообщали о том. что там вино выдержива-
1 Amerine М. A. Applied Microbiology, Vol. 6, 3, 1958.
3 О u g h G. S., Amarine M. A. Arn jour of Enology. Vol. 9 3, 1958.
3 Fornachon Austr, I Biol. Sci., 6, 1953.
95
94
ется под покровом пленки Candida mycoderma (Mycoderma vini).
Однако это было ошибкой. Работами Простосердова 1 и Африкян
в Армении, Шандерля1 2 в Гейзенгейме, Марсиллы, Аласа и Фе-
дюши3 в Испании, Крюсса 4 в Калифорнии было убедительно
доказано, что дрожжевые покровы, растущие на винах, содержа-
щих 14,5—15,5 % об. спирта, образованы не облигатными плес-
невыми дрожжами родов Candida (Mycoderma), Pichia или Wil-
lia, а истинными винными дрожжами рода Saccharomyces. Рус-
ские исследователи установили новый вид cherensiensis, испан-
ские исследователи — вид beticus5 * * В.
В 1933—1936 гг. мной исследовано 138 штаммов винных дрож-
жей (из всевозможных винодельческих местностей, кроме Испа-
нии) на их способность к образованию пленки. Из них 23 расы,
большей частью германского происхождения, в отношении обра-
зования пленки не уступали взятым для сравнения оригинальным
хересным штаммам. 62 расы на вине с 70 г/л спирта образовали
не сплошную пленку, а только плавающие островки. 34 расы об-
разовали на стеклянных стенках вокруг поверхности жидкости
так называемое кольцо дрожжей. Только 13% общего числа рас
не проявили никакой склонности к образованию пленки, кольца
или масок.
На основании этого я сделал вывод, что способность к образо-
ванию пленки представляет собой свойство, широко распростра-
1 Prostoserdow N. N. und Afrikian К Jerezwein in Armenien.
Das Weinland, Bd. 5, H. 12, 1933; Prostoserdow N. N. Zur Geschichte des
Studiums der Solera-Mikroorganismen, Das Weinland, Bd. 6, II. 3, 1931
2 Schanderl H. Untersuchungen fiber sogenante Jerez-Hefen, Wein u.
Rebe, Bd. 18, 1936
3 Marcilia J., Allas G. and Feduchy E. Contribution al estudio de
las levaduras quo lorman vclo sobre ciertos vinos de elevado grado alcoolico.
An. del Centro de Invest. Vinicolas, Madrid, I, 1936.
4 Cruess W. V. and Podgorny A. Destruction of volatile acidity of
wine by film yeast. Fruit Prod Jour., 17, 1, 1937; Cruess W. V., Weast
C. A. and Gi lilland R. Summery of practical investigation on film yeast,
17. 1938.
5 Автор неточно излагает историю изучения хересной пленки. Правиль-
ный взгляд на участие спорогенных дрожжей в образовании пленки, по-ви-
димому, дал Перкинс в 1901 г (Perkins A. I. Wine diaseases. South Austra-
lian Journal of agriculture, vol. 4). Затем состав пленки был подробно иссле-
дован в России. В 1908 г. принадлежность образователей пленки к спорооб-
разующим дрожжам была установлена А. М. Фроловым-Багреевым, но он
опубликовал это в 1925 г. в Известиях Донского института сельского хозяй-
ства и мелиорации. Подробно дрожжи пленки, полученной из хереса, в 1913 г.
изучались А. М. Ховренко и В. М. Бабенко, опубликовавшими результаты
в 1925 г. в сборнике, посвященном В. С. Таирову. В 1930 г. приступила к изу-
чению хересной пленки и проблемы организации производства вина типа хе-
реса Н. Ф. Саенко — автор обстоятельной монографии (Херес. М., 1964).
В 1932 г. II Н. Простосердов и Р. Африкян опубликовали в итальянском жур-
нале свои исследования над образующими пленку дрожжами Армении. Затем
последовал ряд работ других авторов в СССР и за рубежом, подтвердивших
широкое распространение в природе штаммов, легко образующих пленку па
вине и вызывающих процессы хересования.— Ред.
96
пенное среди истинных дрожжей Из каждой разводки (копуля-
ции) Saccharomyces cerevisiae любой винодельческой местности
удается селекционировать дрожжи, способные к сильному, сред
нему или слабому образованию пленки. Поэтому нет необхо-
димости устанавливать для пленкообразующих дрожжей особые
ниды. В принципе все винные дрожжи, если им предоставлена
соответствующая возможность, способны использовать для дыха-
ния продукт своего предыдущего жизненного состояния. Ввиду
того что дрожжи могут вступить в эту стадию только в присутст-
вии кислорода, для обозначения такого состояния мной было
предложено название окисляющая стадия, которое привилось.
Дрожжи вступают в эту стадию с возобновившимся почковани-
ем. До спиртового брожения и во время его продолжения дрож-
жи почкуются преимущественно на полярных концах, при обра-
ювании пленки в окисляющей стадии они почкуются во все сто-
роны и образуют более шарообразные и более мелкие клетки
(см. рис 10). Но имеются, однако, расы, которые в состоянии
пленки образуют больше узкие продолговатые клетки типа Can-
dida mycoderma или Pichia Ван Циль ’ изучал изменение разме-
ров клеток трех типичных хересных рас и нашел, что клетки
пленки в среднем становятся меньше на одну треть (ем. рис. б).
Характерным для клеток в стадии окисления является отло
жение жировых шариков. Особенно сильно образование жиров
при предоставлении уксусной кислоты. С биологической точки
трения заслуживает внимания то, что дрожжи в окисляющей
стадии без присутствия сахара могут образовать и отложить
в своей плазме запасное вещество гликоген. Исходным материа-
лом для синтеза гликогена в этом случае могут служить молоч
пая, уксусная и пировиноградная кислоты. Энергия, необходимая
для синтеза гликогена, может быть получена путем дыхания ки-
слородом.
В пленочных культурах на винах очень часто обнаруживают
также спорулпрующие клетки дрожжей. Таким образом, в этой
стадии своего жизненного цикла дрожжи заканчивают спорооб
разованпе1 2.
Под покровом хересных дрожжей вино подвергается характер-
ным изменениям Некоторые вещества разлагаются клетками
дрожжей на промежуточные и конечные продукты, некоторые
вещества вновь образуются.
Составные части вина изменяющиеся под влиянием флоры
хереса, могут быть распределены на. а)уменьшающиеся в коли-
1 Van Zy'l. Zb) В akt, Abt II. 195в.
2 Schanderi H liber die Assimilation des elementaren Stickstoffs der
Lufr durch hautbildendt Helen und durch Cladosporium cellare, Zbl f. Bakt.,
Abt. II. Bd 101. 1940- Marcilia J., Alas G. у Feduchy E. Contribution
al estidio de las levaduras que rorman velo sobre eiertos vinos de elevade grade
akohollco. Ann. del Centro de Investigaciones vinicolas, Madrid. 1936
4 Закал
97
честве и б) па увеличивающиеся в количестве и образующиеся
вновь.
Уменьшающиеся под
хересной пленкой
вещества:
Этиловый спирт,
Глицерин
Высшие спирты
Уксусная кислота
Нелетучие кислоты
Аминокислоты
Ростовые вещества дрож-
жей
Зола
Щелочи золы
Металлы
Интенсивность окраски
Танины
Увеличивающиеся или
образующиеся вновь
вещества:
Альдегиды
Эфиры
Ацетали
Ионы Н
Электроны
Витамин В|
Молочная кислота
Диоксиацетон
Щавелевая кислота
Бутиленгликоль
Ацетилметилкарбинол
а) Уменьшение веществ в вине. 1. Уменьшен не содер-
жания спирта обусловлено нс только испарением, но и ды-
хательной и преобразующей деятельностью дрожжей. Исчезно-
вение спирта идет тем быстрее, чем выше температура и ниже
концентрация спирта. В южных странах, где естественное содер-
жание спирта в вине более высоко, виноделы без опасения допус-
кают исчезновение в них спирта, если вместо него образуются
более ценные вещества. К тому же высокое содержание спирта
в вине ограничивает развитие дрожжевого покрова и, следова-
тельно, его влияние.
В более бедных спиртом винах средних широт, напротив, ис-
чезновение спирта происходило бы слишком быстро и его потери
были бы относительно большими. Уже по одной этой причине
в средних широтах окисляющая стадия дрожжей причинила бы
вред вину. Следовательно, это биохимическое состояние винных
дрожжей имеет положительные стороны для южного виноделия,
а в северных районах приходится всемерно избегать наступле-
ния окисляющего действия винных дрожжей.
По Марсилла, при обычном для Испании содержании спирта
в винах потеря спирта под дрожжевым покровом достигала 0,3—
1,15% об. Между тем в поставленных мною опытах с германски-
ми винами хересные расы в течение 6 недель при температуре
25° С вызвали почти полное исчезновение спирта.
2. Уменьшение содержания гл н це р и н а. Марсил-
ла и его сотрудники установили уменьшение содержания глице-
рина под хересной пленкой до 50% первоначального содержания.
Они полагали, что глицерин превращается в молочную кислоту.
98
)то предположение недавно было подтверждено ван Цилем,
культивировавшим дрожжевые пленки хересных дрожжей на син-
тетических питательных растворах с глицерином как единствен-
ным источником углерода и солями аммония или аминокислота-
ми как источниками азота. В качестве промежуточного продукта
при разложении глицерина был им обнаружен диоксиацетон.
11 средах с сернокислым аммонием как источником азота штаммы
хересных дрожжей в течение 10 месяцев разложили 7,4—9,7 г/л
глицерина, с аминокислотами — за 6 месяцев 5—10,7 г/л. После
•того в первом питательном растворе было обнаружено 21,8—
40,5 мг/л, а в другой серии опытов — 35—99 мг/л молочной кис-
лоты. Присутствие аминокислот определенно усиливало разложе-
ние глицерина, которое было связано с сильным понижением зна-
чения pH и гН субстрата.
Америк в своем опыте скоростного хересования также уста-
новил, что содержание глицерина в винах составляет одну треть
начального содержания.
3. Понижение содержания высших спиртов.
Марсилла с сотрудниками установил, что понижение охваты-
вает не только этиловый спирт, но и высшие спирты. По Геннигу
и Вильфорту ’, в вине встречаются следующие высшие спирты:
изопропиловый, изобутиловый и изоамиловый, у-терпинеол, нор-
мальный пропиловый, нормальный гептиловый и вторичный но-
ниловый.
4. Понижение содержания летучих кислот.
Нод покровом хересных дрожжей содержание летучих кислот
в зависимости от условий убывает в такой степени, что в южных
странах с успехом используют хересованис для биологического
раскисления при заболевании уксусным скисанием. Как известно,
уксусную кислоту нельзя удалить подобно винной химическим
путем.
Бобадилла, сотрудник энологической станции в Хересе, сооб-
щил, что посредством покровов хересных дрожжей он с успехом
излечил много уксуснокислых вин 1 2 (рис. 33).
Вина должны быть слегка сульфатированы. Для исправления
вин, содержащих уксусную кислоту, и понижения ее количества
примерно до 1,5 г/л потребовалось от 1 до 1,5 месяца. Наиболее
высокое ее содержание, при котором обработка еще была успеш-
ной, равнялось 2,77 г/л. В этом случае для образования сомкну-
того покрова дрожжам понадобилось 23 дня, а за 163 дня содер-
жание уксусной кислоты понизилось до 1,6 г/л. По Бобадилла,
молодые вина лучше поддаются раскислению, чем более старые.
1 Hennig К. und V i 1 I f о г 1 h F. Die Aromastoffe der Weine, Teil I,
Vorratspflege und Lebensmittelforschung, Bd. V, 1942; Teil, II Ebenda, 1942.
2 Bobadilla G. F. Aplicacioncs industriales de las levaduras de flor.
Revista Agropecuaria, 12, 1943.
99
4*
В Калифорнии 1 с помощью хересного дрожжевого покрова
также удалось вновь сделать товарными уксусиоскисшие вина.
Авторы этих исследований сообщают, что в одном случае содер-
жание уксусной кислоты понизилось с 2,58 до 0,53 г/л
Этот способ биологического раскисления уксусноскисших вин,
к сожалению, не применим для германских вин. Правда, в них
также исчезает уксусная кислота под хересной пленкой, но вме-
сте с ней утрачиваются и тонкие пахучие и ароматические веще-
ства, очень важные в германских винах.
Рис. 33. Содержание спирта и уксусной кислоты в двух
культурах хересных дрожжей после наступления пленочной
стадии.
5. Пониже и иесодержа ния нелетучих веществ.
Крюссом 2 уже было доказано, что в винах под хересной пленкой
общая кислотность сильно убывает. В лабораторных опытах он
вносил в вина винную, лимонную и молочную кислоты, засеивал
их хересными дрожжами и следил за понижением содержания
этих кислот. Дрожжи явно разлагают эти кислоты.
Также ван Циль в лабораторных опытах наблюдал убыль не-
летучих кислот под пленкой хереса. За 12 месяцев им были от-
мечены изменения (в пересчете на винную кислоту) (табл. 5).
1. С г u ess W. V„ W е a st С. Л. and Gilliland R Summary of prac-
tical investigation of film yeast. Fruit. Prod. Jour., 17, 1938.
* В СССР вопросом об исправлении больиь!х и дефектных вин при помо-
щи хересной пленки впервые занялась Н. Ф. Саенко. Виноделие и виногра-
дарство СССР, 1945, № 5.— Ред.
2 Весь до сего времени опубликованный материал о хереспых дрожжах
исчисляется 69 работами, перечисленными В Ф. Крюссом в Investigation of
the flor Sherry process. Bulletin 710 of the College of Agr University of Cali-
fornia, Berkeley, Oktober, 1948.
100
Таблица 5
Убыль летучих кислот под пленкой хереса
Раса дрожжей Исходное значение Через 3 месяца Через 6 месяцев Через 9 месяцев Через 12 месяцев
Херес 1933 А 7,5 6,6 5,0 4,4 4,4
Херес 1936 (2) 7,5 6,6 6,0 5,7 5,8
Херес 1936 (3) 7,5 7,4 7,4 6,4 6,2
К нелетучим кислотам, разлагаемым хересными дрожжами,
принадлежит также яблочная кислота. Америн, применяя свой
способ хересования, установил практически полное исчезновение
яблочной кислоты.
6. Понижение содержания аминокислот. Если
с помощью пипетки осторожно взять пробу вина непосредственно
под пленкой облигатных пленочных дрожжей или истинных вин-
ных и определить общее содержание в нем азота, то содержание
азота в непосредственной близости к пленке дрожжей всегда по-
нижено. Клетки пленки извлекают из ближайших слоев вина не-
обходимый для построения их белка азот.
В питательных средах с солями аммония как единственным
источником изота истинные винные дрожжи типа хересных плен-
ки не образуют. Необходимо присутствие вещества роста — био-
тина, а для сильного образования пленки—присутствие амино-
кислот. Особенно усиливается образование пленки а-аланнном.
Ван Циль выращивал хересные дрожжи на вине, в котором к на-
чалу опыта удалось с помощью хроматографии на бумаге уве-
ренно выявить 15 аминокислот.
Согласно полученным данным (табл. 6), семь аминокислот —
аспарагин, серин, глицин, у-аминомасляная кислота, валин, лей-
цин и фенилаланин — спустя 12 месяцев совершенно исчезло, а
от аланина остались только следы.
Прежде придерживались взгляда, что при хранении вина в те-
чение нескольких лет под хересной пленкой оно обогащается ами-
нокислотами из отмерших дрожжевых клеток, лежащих на дне
бочки. Но ван Циль в пятилетием южноафриканском вине, хра-
нившемся под покровом хересных дрожжей, нашел меньше ами-
нокислот, чем в нехересованном исходном вине. Таким образом,
было установлено, что в вине под пленкой хереса происходит по-
нижение содержания аминокислот.
7. Пон и ж ен и е со д е р ж а н и я веществ ростадрож-
жей. Из опытов ван Циля можно с уверенностью сделать вы-
вод, что под пленкой хереса содержание ростовых веществ дрож-
жей и витаминов в винах убывает. Все исследованные хересные
расы росли только в присутствии биотина. Один штамм несколь-
ко реагировал также на мезо-инозит, пантотеновую кислоту и
101
Таблица б
Влияние хересных дрожжей на содержание аминокислот в вине1
Аминокислоты Основное вино Периоды роста в месяцах
3 6 9 1 2
Глютаминовая..............
Аспарагиновая;............
Аспарагин ................
Серин ....................
Глицин ...................
Лизин ....................
Треонин ..................
Аргинин...................
Гисгидин..................
Тирозин...................
а-Аланин..................
у-Аминомасляная .........
Валин ....................
Метионин..................
Пролин....................
Лейцин ...................
Фенилаланин ..............
’ Плюс (4-)—имеется; вопросительный знак (?) — сомнительно; минус (—) — не имеется-
амид никотиновой кислоты. Дрожжи извлекают эти ростовые ве-
щества из вина при образовании пленки.
8. Понижение содержания золы и щелочей
в золе. Клетки дрожжей, растущие и почкующиеся в окисли-
тельной стадии, для построения своего тела используют также
зольные части вина, которые переходят из вин в дрожжи. Поэто-
му содержание золы в вине понижается. Кроме того, зола стано-
вится беднее щелочами.
9. Понижение содержания железа и интен-
сивности окраски. Марсилла и его сотрудники установи-
ли значительное понижение содержания железа в винах, порос-
ших покровом хересных дрожжей. Это явление вполне понятно.
Оно основано на процессе абсорбции. Именно плазма дрожжей
воспринимает много железа.
Железо отлагается в плазме в виде сульфидов и полисульфн-
дов. Вследствие этого дрожжевой осадок пробретает окраску от
черноватой до серо-фиолетовой.
Клетки, опускающиеся с покрова дрожжей, оказывают на
вино осветляющее действие. На их поверхности оседают проти-
воположно заряженные коллоидные и твердые мелкие составные
части вина. В этом и заключается процесс абсорбции. Эти абсорб-
тивные и адсорбтивные свойства покрова хересных дрожжей
Бобадилла сознательно использовал для осветления хереса и, по
102
i го сообщению, с большим успехом. Были даже устранены де-
фекты вкуса и запаха вин.
Получение вин со светлой окраской (бледные вина) играет
значительную роль в районе Хереса. В отбелке вин под покровом
дрожжей участвуют, кроме этого фактора, еще и другие (см.
Окислительно-восстановительный потенциал).
10. Понижение содержания дубильных ве-
ществ. Бобадилла в 1952 г. указал на то, что покровы хересных
дрожжей уменьшают также содержание танинов и вяжущих ве-
ществ в вине и по этой причине херес типа фино отличается более
низким содержанием танинов. Ввиду того что дрожжи абсорби-
руют дубильные вещества белком своей плазмы, исходные вина
системы криадера — солера должны содержать не слишком мно-
го танина, так как дрожжи вследствие сильного поглощения та-
нина погибают, и тогда вообще не получается никакой пленки хе-
реса или же она вскоре опускается на дно, принимая коричневую
окраску.
б) Увеличение или новообразование веществ в вине. (.Уве-
личение содержания альдегидов. Содерэкание аль-
дегидов в опытах Марсилла и его сотрудников составляло 20—
310 мг)л. Образование альдегидов представляет собой в химиче-
ском отношении важнейший признак хересования вин. Это было
установлено в 1938 г. инженером-агрономом Минеа (в Гейзеп-
гейме), применившим особый способ дистилляции летучих со-
ставных частей вина при температурах от 35 до 75° С и их кон-
денсации посредством охлаждения до—70°С. Марсилла правиль-
но указал, что альдегиды образуются вследствие неполного
окисления спиртов при дыхании дрожжей, особенно этилового
спирта.
Сначала выступает имеющий резкий запах ацетальдегид.
В хересованных винах Калифорнии (Крюсе, Жослин и Америк)
и в Австралии (Форнашон) обнаружили до 500 мг/л уксусного
альдегида. Америн получил при помощи своего нового способа
увеличение альдегида до 1200 мг/л. Дрожжи должны содержать
фермент алкогольдегидрогеназу, дегидрирующую этиловый спирт
СН3СН2ОН — Н2 = CII3CHO (ацетальдегид). Позднее возника-
ют другие альдегиды; кроме того, при помощи карбоксилазы про-
исходит конденсация альдегидов, благодаря чему может образо-
ваться ацетилметилкарбинол.
2. Повышение содержания летучих эфиров.
Еще в 1938 г. Минеа, а также Марсилла показали, что под влия-
нием покрова хересных дрожжей увеличивается и содержание
эфиров с низкой точкой кипения. Поэтому хересовапие можно
связывать также с этерификацией, хотя центр тяжести лежит не
в ней, а в альдегидизации. Для этерификации требуется энергия.
Она легко может быть получена окислением спирта (дыханием).
103
3. Образование ацеталей. Под действием альдеги-
дов, прежде всего на высшие спирты, в вине под окислительным
покровом дрожжей образуются ацетали:
CHjCHO + 2QH5OH = СН3СН (OCsHJs + Н.О.
Уксусный Этиловый Этил вден диэтиловый R
альдегид спирт эфир
Ацетальподобные продукты имеют значение для синтеза жи-
ров, которые всегда в изобилии образуются в окислительной ста-
дии дрожжей Во всяком случае под пленкой хереса происходит
не только альдегидификация и этерификация, но и ацетализация.
4. Повышениеконцентрацииводородных ионов.
В опытах Марсилла, Аласа и Федюши в хересованных винах кон-
центрация свободных водородных ионов повышается, что обнару-
живается в уменьшении величин pH до 0,38. Прирост свободных
водородных ионов практически полезен для южных вин, от при-
роды бедных кислотами.
Ван Циль в своих лабораторных опытах нашел, что окисляю-
щий дрожжевой покров не всегда ведет к понижению значений
pH, а может также вести к их повышению. В синтетических пита-
тельных растворах он получал прирост водородных ионов при
предоставлении дрожжам только аминокислот как источников
азота. В других случаях наблюдалось уменьшение числа свобод-
ных водородных ионов.
Прирост водородных ионов может происходить, но это необя-
зательно. Число расходуемых или освобождаемых ионов водоро-
да зависит от химического состава вина.
5. Увеличение электронов (окислительно-вос-
становительный потенциал). Исследования Геннига
и Ан1 обнаружили, что дрожжи, пока они живут, отдают отри-
цательные заряды — электроны. Дрожжи продолжают отдавать
их в окисляющей стадии пленки.
Пленка дрожжей (прежде всего замкнутая пленка) защищает
вино от окисления, и оно под дрожжевым покровом постоянно по-
лучает отрицательные заряды.
Еще в 1950 г. автор (рис. 34) показал, что с момента образо-
вания дрожжевого покрова хересные дрожжи оказывают восста-
навливающее действие на вино, что выражается длительным па-
дением гН.
В 1953 г. Саенко также изучала процессы понижения чисел
гН. В одном случае значение гН за 45 дней под пленкой дрожжей
понизилось с 22,99 до 15,43.
Ван Циль прекрасно доказал, что понижение гН (прирост
электронов) сильно зависит от интенсивности роста дрожжевого
покрова. В одном подопытном вине, поросшем расой дрожжей
херес 1936 (3), за первые 3 месяца число гН упало с 17,28 до
1 Hennig und Ay. Biochem. Zschr., 299, 1938.
104
15,97. Тогда, по-видимому, из-за сотрясений дрожжевой покров
опустился, вследствие чего вино лишилось защиты от окисления,
поэтому значение гН в нем поднялось до 20,67. Когда на вине
вновь выросла тонкая пленка, значение гН опять понизилось до
20,32. Спустя 12 месяцев и эта пленка опустилась, значение гН
повысилось до 21,4.
Изучение окислительно-восстановительных условий при хере-
совании вина показало во всех случаях, что в принципе проис-
ходят не процессы окисления и старения, а восстановление или,
лучше сказать, происходит мобилизация электронов живыми
дрожжами. Сравнительное изучение окислительно-восстапови-
Рис. 34. Сравнение значений гН двух культур дрожжей. Ясно
видно, что у хересной расы 1933 с момента образования по-
крова вновь падают значения гН. Следовательно, покровом
образуются восстановляющие вещества. У расы Штейнберг,
не образующей пленки, значения гН, напротив, продолжают
идти вверх.
тельного потенциала вин под покровом хересных дрожжей и об-
лигатных пленочных дрожжей родов Candida mycoderma, Pichia
и Willia, проведенное ван Цилем, показало ясно разницу между
пленкой, образованной дрожжами рода Saccharomyces и пленка-
ми местных пленочных дрожжей. У первых значения гН убыва-
ют, у последних — возрастают. Только один вид облигатных пле-
ночных дрожжей, а именно: Pichia farinosa, в первые 3 месяца
оказывал на вино восстановительное действие, а впоследствии —
окислительное.
6. Прирост витаминов дрожжей. Неоднократно
упоминалось, что дрожжи в окисляющей стадии используют для
своего роста биотин и сами его не синтезируют. Напротив, в ста-
дии пленки они вновь синтезируют витамин Bi (аневрин), кото-
рый в их обмене веществ играет важную роль как кокарбоксила-
за. Рис. 35 показывает, как с началом образования пленки содер-
жание витамина Bi в дрожжах опять явно повышается. Поэтому,
возможно, что вследствие этого слегка повышается и содержание
В, в вине.
105
7. Повышение содержания молочной кисло-
т ы. Как уже было сказано по поводу исчезновения глицерина,
окисляющие дрожжи разлагают глицерин через дноксиацетон
в молочную кислоту. Поэтому в винах под пленкой хереса проис-
ходит заметное повышение содержания молочной кислоты.
8. Щавелевая к и с л о т а. В старых испанских оригиналь-
ных хсресах часто находят также кристаллы щавелевокислого
кальция. Ван Циль уже на основании своих наблюдении предпо-
лагал, что дрожжи в окисляющем состоянии привлекают уксус-
ную кислоту к синтезу жиров на пути через цикл лимонной кисло-
ты (цикл Кребса). В этом цикле играют значительную роль пиро-
Рис 35. Содержание аневрина (витамина В(, рассчитанное
на 1000 мг дрожжей) в продолжение двух жизненных стадий
(двух рас дрожжей):
I — хересные дрожжи; 2 — гейзенгеймовскме дрожжи. Кривые пока
зывают, что для обеих рас наивысшее содержание соответствует стадии
брожения. Но хересные дрожжи в стадии пленки вновь образуют
витамин В,.
виноградная и щавелевоуксусная кислоты. Вполне возможно, что
кристаллы щавелевокислого кальция, иногда обнаруживаемые
в старых хересах, происходят из щавелевоуксусной кислоты —
продукта цикла Кребса.
9. Повышение содержания ацетилметилкар-
бинола (ацетоина) и б ут и л е н г л и ко л я. В окисляю-
щей стадии винные дрожжи дегидрируют этиловый спирт, вслед-
ствие чего образуется уксусный альдегид. Уже Нейберг в дрож-
жах обнаружил фермент карболигазу, при помощи которого
дрожжи способны образовывать кетоновые спирты высшего по-
рядка — так называемые ацетоины. Так, из двух молекул уксус-
ного альдегида получается ацетоин:
СН3СНО + СНЭСНО = СН3СО • СНОН СН3.
Как показал Казас Люкас (Мадрид, 1954), именно в винах,
которые вырабатываются под хересной пленкой, отношение бу-
106
тиленгликоль: ацетилметилкарбинол относительно постоянно
и в среднем составляет 69 (низшее значение — 45, высшее — 99).
По Казас Люкасу, оба соединения представляют окислитель-
но-восстановительную систему:
бутиленгликоль — 2Н ацетилметилкарбинол.
+ 2Н
Содержание ацетоина в хересах типа фнно составляло, по
Люкасу, 10—30 мг!л. Оно больше, чем во всех других исследован-
ных испанских винах. Гарино-Канина 1 исследовал содержание
бутиленгликоля и ацетоина в винах Верначчиа де Сарденья, при-
чем было найдено 0,479—1,36 г/л бутиленгликоля, 0.005—
0,014 г/л ацетоина.
ж) Концентрация водородных ионов (pH) и окислительно-
восстановительный потенциал (гН)
Содержание кислот в жидкой среде имеет очень большое зна-
чение для роста микроорганизмов. Прежде содержание кислот
определяли и выражали только как титруемую кислотность. Со-
держание кислот в соке и вине выражают в пересчете на винную
кислоту в граммах на 1 л. Титруемая кислотность охватывает как
свободные, так и частично связанные кислоты. Свободные кисло-
ты для микроорганизмов значительно важнее, чем связанные.
Язык человека также ясно реагирует на свободные кислоты. Поэ-
тому при одной и той же титруемой кислотности более кислым на
вкус кажется вино с более высоким содержанием свободных
кислот.
Свободные кислоты среды называют также активными ки-
слотами. В настоящее время точной мерой для активной
кислотности может служить содержание свободных водородных
ионов; оно имеет биологическое значение.
Концентрация водородных ионов, или водородное число, вы-
ражается в граммах водорода на литр. Но ввиду того что эти
величины представлены очень малыми числами, принято вместо
чисел приводить их отрицательный логарифм. Этот логарифм на-
зывается показателем водорода или, сокращенно, pH (pondus
Hydrogenii). Шкала pH имеет деления от 0 до 14. Деления от 0
до 7 — это область кислотности; 7 представляет собой нейтраль-
ную точку деления; от 7 до 14 — область щелочности.
pH 7 означает, например, что в данном растворе в 1 л содер-
жится 10-7 = 0,0000001 г свободных водородных ионов и столько
же ионов ОН. * IV.
' G а г i п о-С a n i n a. Annuario della Stz. Enol. Sper. di Asti., Ser. 11, vol.
IV. 1953—1955.
107
Концентрация водородных ионов оказывает сильное влияние
на развитие микробов.
Бактерии вообще не переносят высоких концентраций во-
дородных ионов, они очень чувствительны по отношению к сво-
бодным ионам водорода. Грибы, наоборот, переносят значи-
тельно более высокие концентрации водородных ионов. Понятно,
что восприимчивость к водородным нонам варьирует в пределах
родов и видов обеих групп растений. Но путем обогащения среды
свободными водородными ионами можно предотвратить появле-
ние бактерий и во многих случаях также отделить химически —
селективным путем, например, дрожжи от бактерий. Но дрожжи
также явно реагируют на pH питательной среды.
Для рода Saccharomyces нижняя граница лежит между pH 2 и
2,4, а верхняя — при pH 12. Следовательно, область pH для дрож-
жей довольно широка. Так называемые слизистые дрожжи обра-
зуют слизь только при более высоких значениях pH и не образу-
ют ее в выраженно кислотной области. В области pH 8—11 дрож-
жи больше переключаются на дыхание и едва бродят.
Винные бактерии также явно реагируют на концентрацию во-
дородных ионов. Они могут развиваться еще при поразительно
низком pH (2,5—3), но их оптимум лежит значительно выше (око-
ло 4—5). Уже небольшое понижение концентрации водородных
ионов вызывает значительное ускорение их развития. Так назы-
ваемые кислотопонижающие бактерии вина при его pH 2,5—3,5
оказываются полезными растениями, а при pH 4—5 становятся
вредными. Таким образом, показатель водорода pH имеет ре-
шающее значение в бактериологии вина.
В последнее время в микробиологии появилось новое поня-
тие— окислительно-восстановительный потенциал, или, короче,
редоксипотенниал. Этот потенциал выражается в милливольтах
(мв) при одновременном указании величины pH.
Другое выражение для условий, наблюдаемых в окислительно-
восстановительной системе, представляет собой число гН. Преи-
мущество этого измерения в том, что оно не зависит от pH, сле-
довательно, представлено одной цифрой.
Величина гН выражает давление водорода, под которым под-
разумевают электроды, погружаемые в измерительный раствор.
Это давление зависит от находящейся в растворе окислительно-
восстановительной системы.
Ввиду того что при этом приходится иметь дело с малыми чис-
ловыми величинами, то аналогично, как и для pH, значение гН
выражается отрицательным логарифмом давления водорода.
Шкала гН простирается от 0 до 42. При этом гН 0 соответству-
ет восстановительной способности атомного водорода в 1 ат, а
гН 42 — давлению активного кислорода в 1 ат, которое численно
может быть выражено так же, как давление водорода. Чем мень-
ше число гН, тем больше восстановительная сила, и наоборот.
108
По отношению к раствору А с гН 18 раствор В с гН 16,5 является
восстанавливающим, а по отношению к раствору С с гН 15 он яв-
ляется окисляющим *.
Чисто теоретический анализ понятия гН не входит в рамки
этой книги. Практически же не будет большой ошибкой сказать,
что значения гН выражают соотношения водорода и кислорода
в данном растворе. Чем больше число гН, тем больше количество
кислорода, имеющегося в растворе. Кроме того, при более высо-
ком числе гН концентрация свободных водородных ионов автома-
гически будет меньше. Изменение значений гН во время броже-
ния (рис. 36) ясно показывает, что брожение представляет собой
Рис. 36 Изменение значений гН во время бро-
жения.
восстановительный процесс. Тотчас после окончания спиртового
брожения значения гН вновь возрастают, так как дрожжи в этой
стадии восстанавливают сульфаты, сульфиты и биосульфиты.
Напротив, низкое число гН показывает, что в растворе, на-
пример для микроорганизмов, имеется меньше кислорода.
Таково практическое объяснение значений гН. Однако теоре-
тически оно не вполне правильно, так как восстановление в стро-
гом смысле слова означает прирост электронов в среде, а окисле-
ние— отдачу электронов среды окисляемому веществу.
Следовательно, если данный микроорганизм восстанавливает
какое-либо вещество, он мобилизует электроны, которые отдает
1 Подробнее о понятии гН и его измерении изложено в книгах: W. Ког-
datzki. Einfurung in die rH-Messung, Munchen; H. Schanderl. Die Re-
ductions-Oxydations-Potentiale wahrend der Entwicklungsphasen des Weines,
Der Weinbau, Wiss. Beih., 1948.-Лвт.
На русском языке вопросу о гН и его измерению посвящена 16-я глава в
книге Г. Реми. Курс неорганической химии. Т. I, 1963. — Ред.
109
этому веществу, т. с. среде. При окислении, напротив, микроор-
ганизм извлекает электроны из среды (рис. 37).
Таким образом, число гН раствора указывает на содержание
в нем электронов, и, проследив изменения чисел гН, можно оп-
ределить, какие процессы в данный момент происходят в раство-
ре— окислительные или восстановительные. По этой причине оп-
ределение величин гН очень важно как для биохимика, так и для
микробиолога.
Микробиологу число гН говорит даже больше, чем биохимику,
а именно: может ли то или иное растение существовать в данной
среде, быстро или медленно оно
будет развиваться, будет больше
дышать или бродить. Число гН
среды, используемой для культу-
ры, решающим образом опреде-
ляет направление обмена веществ
микроорганизмов, а у мукоро-
вых — даже форму клеток.
Непосредственно в воздухе
мукоровые образуют вытянутые
гифы — так называемый воздуш-
ный мицелий. На некотором рас-
стоянии от поверхности клетки,
образующие гифы, уже становят-
ся мельче и часто распадаются
и
Рис. 37. Влияние температуры па
значения гН и pH одного вина:
(виноградный сок уд. весом 1,045):
/ — значение гН при повышении тем-
пературы; Н — значение pH при по-
вышении температуры.
на отдельные клетки — так назы-
ваемые оидии. При еще более
низком содержании кислорода в
среде споры уже не прорастают в
гифы, но образуют бластокопи-
дии или клетки, напоминающие
дрожжи (см. рис. 76). Эти формы клеток даже начинают бро-
дить, в то время как воздушный мицелий, или мицелий на верх-
них слоях среды, только дышит *.
Затем изменения окислительно-восстановительного потенциа-
ла играют большую роль в борьбе за существование между раз-
личными видами микроорганизмов, населяющих питательную
среду. Микробы, понижающие величину окислительно-восстано-
вительного потенциала, уже тем самым выключают всех своих
конкурентов, для жизни которых необходима более высокая вели-
чина этого потенциала.
Даже среди дрожжей наблюдается большое различие в отно-
шении окислительно-восстановительного потенциала. Так, гапло-
идные дрожжи нуждаются в значительно более высоких величн-
1 Это указание противоречит наблюдениям. С. П. Костычева. что «у раз-
ных видов н рас мукоров, так же как и у дрожжей, при полной аэрации об-
разуется спирт». Журнал Русского ботанического общества. Т. 4, 1919.— Ред.
НО
нах этого потенциала, чем диплоидные. Первые не могут бродить
н присутствии пленочных дрожжей, которые, например, в вино-
। радпом соке за несколько дней понижают величину гН сока на
несколько единиц. Добавка одной капли перекиси водорода вы-
зывает через 24 ч возникающее вдруг брожение.
Существуют дрожжи, от природы обладающие способностью
переносить довольно низкие гН. К таким дрожжам относится
Sacch. ludwigii. С другой стороны, дрожжи могут быть постепен-
но приучены к низким гН. Па практике это уже давно достигает-
ся добавкой сернистого ангидрида, и такие дрожжи называются
। ульфитными. Предполагалось, что эти дрожжи устойчивы к сер-
нистому ангидриду. В действительности здесь наблюдается не
специфическая устойчивость по отношению к сернистому ангид-
риду, а устойчивость и привычка к более низким гН. Такое же
действие оказывает не только сернистый ангидрид, но все орга-
нические и неорганические восстанавливающие средства, напри-
мер аскорбиновая кислота, водород в стадии рождения, двухва-
лентное железо и т. д.
Какукава в 1938 г. колориметрически и потенциометрически
измерил значение гН внутри клеток и обнаружил, что у анаэроб-
но выросших дрожжей низшее значение достигало 4,8. У верхо-
вых пивных дрожжей были найдены значения от 11 до 12. Эти
величины подчеркивают большую восстановительную силу дрож-
жей. Они могут восстанавливать только те системы, для которых
значения гН лежат выше соответствующих величин гН их соб-
ственных клеток. Круговорот их жизни протекает при гН от 4,8
до около 27,5, при гН выше 27,5 кислород действует на них слиш-
ком агрессивно и ядовито.
Практики-виноделы издавна бессознательно применяли дрож-
жи для обработки вин гораздо чаще, чем теперь. Для этого они
пользовались молодыми, свежеосевшими дрожжами и вносили их
в вина, принявшие сильную окраску и нечистый вкус. Окраска
после обработки становилась светлее, а дефектный вкус ослабе-
вал или исчезал 1.
Старые виноделы бессознательно пользовались дрожжами как
обменивателями окислительно-восстановительного потенциала.
Отдачу электронов дрожжами в вино можно в любое время
обнаружить посредством измерения величин гН. Примером мо-
гут служить следующие два опыта.
Опыт первый
Исходное гН одного темноокрашенного вина 22,5; после нор-
мальной обработки дрожжами через 15 ч 18,5; дрожжи в вине
еще раз размешаны, еще через 15 ч 18,0
1 Подробности об обработке вин дрожжами см. М. Майе р-0 б е р п л а н.
Осветление и стабилизация вина, шампанского и сладкого сока. Перевод с
немецкого. Пищелромиздат 1960. — Ред.
111
Чтобы получить такое же восстановительное действие, потре-
бовалось бы 500—540 мг сернистого ангидрида.
Опыт второй
Обработка более старыми и молодыми дрожжами (табл. 7).
Исходное гН вина 20,78.
Таблица 7
Изменение гН вина при обработке его дрожжами
Время изменения, ч Обработано более старыми дрож- жами Обработано молодыми дрожжами
24 19,54 18,47
48 19,30 18,20
72 18,82 17,07
Результаты второго опыта, как и следовало ожидать, показы-
вают, что более молодые дрожжи обладают всегда большей вос-
становительной силой, чем более старые.
Во втором опыте для получения таких же величин гН при по-
мощи сернистого ангидрида потребовалось бы в случае более
старых дрожжей 200 мг/л сернистого ангидрида, а в случае мо-
лодых— 450 мг!л. Таким образом, дрожжи оказываются значи-
тельно лучшим поставщиком электронов, чем сернистый ан-
гидрид.
Интересно, что восстановительная сила дрожжей может быть
значительно повышена примешиванием элементарной серы в ви-
де мельчайшего порошка (так называемой коллоидальной серы).
Это может быть доказано различными способами:
А. Измерениями гН. гН исходного вина 20,6, после осветления
15% дрожжевого осадка и через 48 ч гН равно 19,5. Тс же дрож-
жи, смешанные с 0,7 г/л серы в виде мельчайшего порошка, через
48 ч понизили гН до 15,2—15,5.
Б. Доказательством увеличения числа мест восстановления
в клетках дрожжей, предварительно обработанных S.
В. Выявлением увеличения числа мест с положительной реак-
цией SH-групп по методу Шевремон-Фредерик. Дрожжи, убитые
кратковременным кипячением, не дают этих реакций; это доказы-
вает, что только живые дрожжи в соединении с элементарной се-
рой образуют сильно восстанавливающие вещества.
При определении pH говорят о буферности; например, го-
ворят, что раствор хорошо забуферен относительно pH, если при
добавке ионов Н или ОН либо при разбавлении область pH не
легко может быть сдвинута. Хорошо забуференная система ока-
зывает сопротивление выведению ее из равновесия. Так, вино-
градный сок и виноградное вино относительно хорошо забуфере-
ны. Оба они могут быть разбавлены в отношении (вдвое и до
10 раз) 1 : 1 и до 1 : 9, и при этом число свободных водородных
112
i
ионов не уменьшится соответственно степени разбавления, на-
пример:
а) Сок уд. веса 1,090, содержащий 10,2 г/л кислот:
pH
неразбавленный .................................3,79
разбавленный 1 : 1 водой..........................3,56
разбавленный 1:9 водой ...........................3,40
б) Вино, содержащее 7,8 г/л кислот
х рН
неразбавленное....................................3,12
разбавленное 1:1 3,12
разбавленное 1:9 .................................3,22
При определении гН, напротив, вместо буферности говорят о
загрузке. Окислительно-восстановительная система может
быть более или менее сильно загружена. Виноградный сок не
только хорошо забуферен pH, но также хорошо загружен гН.
С помощью легких восстанавливающих средств его гН может
быть понижен только до известного предела (гН 17). После вы-
браживания благодаря дрожжам сок или вино уже не столь силь-
но загружено. Поэтому значение его гН значительно понижается.
На короткое время может быть достигнуто гН 13, но затем начи-
нается непрерывное быстрое или медленное его повышение. Вино
опять стремится перейти в область гН, которую оно имело, буду-
чи соком (рис. 38, 39) Повышение идет тем быстрее, чем сильнее
действие воздуха на вино и чем слабее вино загружено.
Немецкие виноделы прекращают это естественное повышение
гН вина путем снятия его с дрожжей, хранения при низкой темпе-
ратуре и правильного внесения сернистого ангидрида. В плохие
годы сок вытекает из пресса с низкими значениями гН, в хорошие
годы — с более высокими. Поэтому в хорошие годы требуется
больше сернистого ангидрида; бывают даже годы, как это наблю-
далось в 1947 г., когда вследствие очень высоких гН соков сер-
нистый ангидрид частично быстро переходил в серную кислоту и
наблюдалось буквально пожирание сернистого ангидрида.
Рассматривая сок и вино с точки зрения окислительно-восста-
новительной системы, нетрудно понять важную роль сернистого
ангидрида в виноделии. Уже при внесении сернистого ангидрида
в сок винодел воздействует на эту систему в сторону восстановле-
ния и этим выключает в соке жизнедеятельность всех микробов,
нуждающихся в кислороде, или замедляет в них реакции обмена
веществ и препятствует непосредственному дыханию винных
дрожжей за счет кислорода, побуждает их к добыванию энергии
путем брожения, т. е. восстановления.
Помимо того, что сернистый ангидрид, вносимый в соки и ви-
на, оказывает чисто физическое и биохимическое действие, он
дольше удерживает вино в области оптимального значения гН,
когда оно наиболее приятно на вкус. Для немецких вин онти-
нз
мальная область лежит в восстановительной части шкалы гН, а
для южных вин и для сладких десертных вин— напротив, в оки-
слительной части, т. е. при гН, превышающем 21. Немецкое вино
должно обладать выраженными восстановительными свойст-
вами, для чего требуется сернистый ангидрид.
Область гН для
немецких вин
Порочные
окисления
Мышиная болезнь
Побуревшие
Одряхлевшие
Оптимальная
область
Сильно окрашенные
Из собранных заизюм-
ленных ягод
t
Пфальцские вина
Рейнгаузское, мозель-
ское и шампанские
вина
4
Слишком молодые пе-
ресульфитированные
вина
Содержащие железо
вина
1
24
23
22
21
20
19
18
17
16
южных вин
Окисление
Мышиная болезнь
t
Мистелли Оптимальная
Сладкие десертные область
Херес
Токайское
1
Порочные,
преобладает
восстанов-
ление
Порочные,
преобладает
восстанов-
ление
Оптимальная область
для пива
15
12
11
10
_____ 9 _____
1 гН = шкала |
Среди немецких вин также можно отметить различие в отно-
шении оптимальных значений гН (рис, 40); при этом оказывает-
ся, что для шампанских и мозельских вин характерны низкие зна-
чения гН (18—19), а для вин, богатых экстрактом, как вина Ренн-
гау, или особенно для выборочных из свежих и сухих ягод бо-
лее высокие значения гН (19—20). Среди шампанских вин для
сухих характерны самые низкие, а для сладких — более высокие
значения гН.
114
Если гН рейнгаузского вина лежит ниже 18 или даже ниже 17.
знаток вина скажет, что это вино слишком молодо, не выдержано
пли пересульфитировано, пли содержит много железа.
гН
Z3
17 -
Мышиный прибку
гг
г!
го
10 -
10
Выдержка 6
созребание в
бутылке
Поглощение Дрожжи разнив-
иг сокон жаются
старости
Сильная окраска
Время
Конец,
брожения
Оптимальная!
Молодое область Вкуса
бини
„ , MepmBoi
Старое, отжившее -
биологическое
$\разложение кислот L (
1S -
К
Рис. 38. Кривая гН одного несульфитированного плодового
или виноградного вина.
Если значение гН лежит выше специфической оптимальной
области, знаток вина скажет, что это вино пустое, усталое, мерт-
вое, недостаточно сульфитировано, побуревшее, с привкусом воз-
духа или мышиным.
Рис. 39. Кривые гН сульфитированного и несульфнтиронан-
ного сока или вина.
Загрузка вин относительно гН различна в зависимости от
местности, а также от сорта винограда. Так, нам известны вюр-
тембергские вина из Черного рислинга (Мюлерребе или Синий
бургундер), которые без избыточного внесения сернистого ангид-
рида показали значения гН 15—16 и при этом были зрелыми и
хорошими на вкус.
Определение значений гН, наконец, дает возможность распо-
ложить вина по их окислительно-восстановительному потенциа-
115
лу, т. е. по их физиологическому возрасту, что до тех пор дела-
лось чисто субъективно, на основании дегустации.
Аромат немецких вин зависит от их эфиров, в то время как
в выраженных южных винах аромат обусловливается главным
образом присутствием альдегидов. Но эфиры являются легкораз-
лагающимися соединениями, которые стабильны только при оп-
ределенных соотношениях pH и гН. Поэтому значение восстано-
вительного потенциала для немецких вин очень важно. Если при
Рис. 40. Ход кривых гН пяти вин 1948 г. из
долины Рейна в 600-литровых бочках в под-
вале:
1—4 — вина, полученные из сульфитированиых
соков Рислинга; 5 — вино из несулмонтирован-
ного сока Сильванер. Влияние сернистого ангид-
рида очевидно. Вино 5 сока тотчас после броже-
ния вновь испытывало окисление н далеко нс до-
стигало восстановленное! и, как вина из сульфа-
тированных соков.
выдержке немецкого вина гН значительно повысится хотя бы не-
надолго, прежде всего будут разрушены тонкие ароматические
вещества из ряда эфиров.
Изучение микробиологических процессов в вине и при выдерж-
ке вина с точки зрения окислительно-восстановительного потен-
циала за последние 10 лет было очень плодотворным.
Измерениями окислительно-восстановительного потенциала
можно установить изменение обмена веществ у дрожжей, пере-
шедших из состояния брожения в состояние дыхания или наобо-
рот, а также, какие процессы (гидрирования или дегидрирова-
ния) происходят в вине; обладают ли данные дрожжи большей
или меньшей восстанавливающей силой, чем другие, и т. д. Мно-
гочисленные работы, опубликованные в мировой литературе по
116
виноделию, обнаруживают, что в настоящее время во всем мире
биохимические процессы в вине рассматриваются с точки зрения
окислительно-восстановительных реакций. Измерения гН введены
в винодельческую практику в тех случаях, когда величина окис-
лительно-восстановительного потенциала имеет решающее зна-
чение для свежего и живого вкуса вина, а именно: при изготовле-
нии шампанских (стр. 341).
В будущем для теоретически подготовленного винодела поня-
то гН будет столь же обычно и ясно, как уже давно освоенное
понятие pH.
В последнее время из руководств по пивоварению заимство-
вано представление о ITT (индикатор-тайм-тест или в переводе —
показатель времени испытания) и оно начало применяться также
в виноделии ‘. Под значением ITT понимают выраженное в се-
кундах время, которое требуется, чтобы в 10 мл какого-либо на-
питка обесцветить на 80% определенное количество индикатора
синего цвета 2,6-дихлорфенол-индофенола. Если, например, для
данного вина требуется для этого более чем 120 сек, то, значит,
оно содержит слишком мало восстанавливающих веществ и поэ-
тому склонно к окислению. Если в данном вине обесцвечивание
ITT происходит около 120 сек, оно достаточно защищено от окис-
ления. Если же для обесцвечивания требуется значительно мень-
ше времени, чем 120 сек, то это означает, что вино является силь-
но восстанавливающим, например, содержит в избытке свобод-
ный сернистый ангидрид, аскорбиновую кислоту и другие восста-
навливающие вещества.
9. СИСТЕМАТИКА ДРОЖЖЕЙ, ИМЕЮЩИХ ЗНАЧЕНИЕ В ВИНОДЕЛИИ
Дрожжи принадлежат к большому классу аскомицетов, к под-
классу протоаскомицетов, будучи представлены простейшими
формами. Первое и наиболее низкостоящее место среди прото-
аскомицетов занимает семейство Endomycctaceae. Это семейство
оыло разделено на четыре подсемейства.
Собственно дрожжи относятся к третьему подсемейству
Saccharomycoideae. Их считают не достигшими большего разви-
тия формами семейства Endomycetaceae, деградировавшими,
ставшими одноклеточными вследствие деградации вегетативного
мицелия. Число спор у них также сократилось. В то время как
они еще несут по восемь спор в аске, число спор у Saccharomycoi-
deae сократилось до 1—4. Среди дрожжей наблюдается явная
тенденция не только к уменьшению числа спор, но и к деграда-
ции в половом отношении. Так, существуют роды дрожжей, на-
пример Schwanniomyces, у которых половая тенденция выраже-
на только в виде образования трубок для слияния, но само слия-
1 К о с h J. Deutsch. Weinbau, 8, 1953.
117
ние уже не осуществляется. Споры образуются партеногенетиче-
ски, а при сильнейшей степени деградации они вовсе отсутствуют
(аспорогенность). Эти формы представляют наибольшее затруд-
нение в отношении систематики.
Систематика дрожжей была также осложнена тем, что многие
почкующиеся грибы, которые прежде считались нормальными
дрожжами, оказались принадлежащими к базидиомицетам. К по-
следним относятся роды Sporobolomyces (Blastoderma salmoni-
c.olor) и Bullera. Некоторые систематики дрожжей предполага-
ют также, что розовые дрожжи (Rhodotorulaceae) являются
несовершенными, утратившими это свойство базидиомпцетами.
В этом предположении, во всяком случае, нет ничего невероятно-
го, так как известно, что головневые (Ustilagineae), относящиеся
к базидиомицетам, на определенных стадиях жизни и в опреде-
ленных условиях питания образуют, подобно дрожжам, цепочки
почек, которые могут быть различных полов и копулировать меж-
ду собой.
Для дрожжей может быть построена такая схема.
Аскоспорогенпые дрожжи — на-
стоящие аскомпцеты
8
4
2
1
Бесспоровыс несовершенные фор-
мы Torulopshlaceae
Базидноспорогенные дрожжи —
настоящие базидпомицеты
Споры
I
Несовершенные формы
Rhodotorulaceae
С филогенетической точки зрения заслуживает внимания, что
формы дрожжей появляются не только у высших аскомицетив,
например у Taphrina, и даже у более высокоорганизованных ба-
зидиомицетов, по уже и у стоящего значительно ниже, семейства
Мпсогасеае (головчатой плесени).
В систематическим отношении дрожжи представляют, следо-
вательно, далеко не единую группу растений. Не удивительно,
что до сих пор еще систематика дрожжей не уточнена, хотя сов-
ременное состояние ее уже нельзя сравнить с невепоягной пута-
ницей, продолжавшейся приблизительно до 1930 г. В литературе
того времени одни и те же дрожжи обозначались 20— 30 синони-
мами, а итальянский систематик дрожжей Джиордаш>1 устано-
вил, что до того времени дрожжи Dcbaryomyces neoformaiis (Ре-,
делли, Циферри и Джиордано) обозначались 68 синонимами.
Будущая систематика дрожжей должна в большей мере учи-
тывать их биологию, жизненные циклы и обусловленное ими из-
менение форм Строго мономорфистпческие концепции уже давно
1 Giordano A. Studio inicrologico del Dcbaryomyces neoformans Red.
Civ. et Giord. e. significato della specia nella pathologia animate. Mycupaiholo-
gia, 1, 1938/39
118
изжиты. У дрожжей очень часто проявляется не подлежащий
ом нению далеко идущий полиморфизм.
Процесс определения дрожжей на основе методики и систе-
мы голландских исследователей состоит в следующем.
Л. Установление морфологических признаков
1) фирма клеток, причем следует учесть влияние данной пи-
ги । с'льпой среды;
2) вегетативный способ размножения (почкование или попе-
речное деление),
3) внешний вид колоний (гигантских колоний), но истолкова-
ние наблюдений требует осторожности, так как здесь часто про-
ин тяготея вегетативные мутанты;
I) способ и характер спорообразования, исследование на на-
личие спорообразования в вегетациях пленки и кольца на жидкой
питательной среде, у культур на агаре и гипсовых блоках. Выяв-
1еиие наличия или отсутствия копуляции при спорообразовании,
и также характера копуляции (изогамная или анизогампая) или
иартогенетического образования спор, числа спор в каждом зеке;
5) форма спор — круглая, полукруглая, овальная, иглообраз-
п di, в форме шляпы с полями или без них (этот признак являет-
ся наиболее устойчивым для вида дрожжей);
б) прорастание спор с образованием промицелия (трубки)
или без него, поперечное деление или почкование в одном или не-
скольких местах после предшествовавшей копуляции двух спор
пли одпой одиночной споры.
Б. Установление физиологических признаков:
1) определение бродильной способности в трубках Эйнгорна,
бутылочках Дургама или Штруйка или в бродильном сахаромет-
ре по Нтерсопу-Клюйверу. Обычно испытываются следующие
с мь видов сахара: глюкоза, фруктоза, манноза, галактоза, саха-
роза, мальтоза и лактоза.
Клюйвер в 1914 г. и Штеллпп-Деккер в 1931 г. установили,
что:
а) все виды дрожжей, не сбраживающие глюкозу, не способ-
ны сбраживать и другие сахара;
б) все дрожжи, сбраживающие глюкозу, сбраживают также
фруктозу и маннозу;
в) нет видов дрожжей, сбраживающих мальтозу и лактозу;
2) испытание на способность к образованию пленки в аэроб-
ных условиях и внешний вид пленки;
3) определение ассимиляции сахара по ауксано-графическому
методу Бейеринка (Дидденс и Лоддер, 1942).
Если данный вид дрожжей всегда дает спорообразование, то
он относится к аскоспорогенным дрожжам. При этом следует ос-
терегаться ошибки, так как можно принять за споры масляные
шарики, почти всегда образующиеся в дрожжах при окисляющем
образе жизни. На основании точно установленных морфологиче-
119
ских признаков находят систематическое положение данного
вида. Штеллинг-Деккер относит все аскоспорогенные дрожжи
к Endomycetaceae и делит это семейство на четыре подсемей-
ства:
1. Подсемейство Eremascoideae с единственным родом Еге-
mascus.
2. Подсемейство Endomycoideae с родами Endomyces и Schi-
zosaccharornyces.
3. Подсемейство Saccharotnycoideae, разделенное на отряды:
отряд «а» — Endomycopseae с единственным родом Endo-
mycopsis;
отряд «б» — Saceharomyceteae с родами: Saccharomyces, To-
rn] aspora, Pichia, Hansenula, Debaryomyces, Schwanniomyces;
отряд «в» — Nadsonieae с тремя родами: Saccharomycudes,
Hanseriiaspora и Nadsonia.
4. Подсемейство Nematosporoideae (иглообразные или вере-
тенообразные споры) с тремя родами: Monosporella, Nemato-
spora и Coccidiascus.
Как показали работы Нигауза и Дворника, в отряде «в»
имеется еще род Kloeckeraspora.
Если определяемый вид дрожжей никаким способом не обра-
зует асков со спорами, следует обратиться к монографии анаско-
спорогенных дрожжей, первая часть которой составлена Лоддер,
а вторая — Дидденс и Лоддер.
Лоддер разделяет анаскоспорогенные дрожжи на два семей-
ства: Torulopsidaceae и Rhodotorulaceae. Оба семейства не об-
разуют спор; первое семейство не образует каротиноидных пиг-
ментов, в то время как второе — образует пигменты каротиноид-
ной природы (от красных до желтых). Семейство Torulopsida-
ceae Лоддер разделяет на два подсемейства:
1) к Torulopsidaceae относятся дрожжи, не образующие ни
псевдомицелия, ни бластоспор;
2) к Mycotoruloideae относятся дрожжи, образующие псев-
домицелий и бластоспоры. Семейство Nectariomycetaceae Сидов
отпало, так как единственный род этого семейства оказался
идентичным с Candida.
Подсемейство Torulopsoideae Лоддер разделила только
предварительно, поместив туда род Torulopsis Берлезе, Pityro-
sporum Сабуро, Mycoderma Персуп (исправленный Леберле),
Kloeckcra Янке, Asporomyces Шаборский, Trigonopsis Шахнер,
Schizoblastoporion Циффери. Между тем было обнаружено спо-
рообразование у Kloeckera и Mucoderma, так что эти два рода
должны быть исключены из данного подсемейства. Семейство
Mycotoruloideae Дидденс и Лоддер разделяют на роды Candida
Беркут, Brettanomyces Куфферат и Trichospora Берепд.
Понятно, что система разделения дрожжей не может и не
должна быть окончательной. Кое-что будет изменено в зависи-
мо
мости от результатов будущих исследований. Так, возможно, что
или иные дрожжи, считающиеся в настоящее время анаскоспо-
рогснными, после того как будет найден способ их исследования,
окажутся аскоспорогенными. Но наличие критически продуман-
ной системы, основанной на результатах опытов с большой кол-
1екцией дрожжей, во всяком случае является большим шагом
нперсд.
а) Род Saccharomyces (Мейен) Rees
Наибольший интерес с различных точек зрения представля-
ет важнейший род Saccharomyces. Штеллинг-Деккер сильно
сократила число видов этого рода дрожжей. До появления со-
гавленной ею монографии в одном только этом роде насчиты-
валось до 100 видов. Идущее от Ганзена разделение Saccharo-
inyces на виды S. cerevisiae и S. ellipsoideus отпало. Обозначе-
ние S- cerevisiae более раннее, поэтому все штаммы, описанные
как S. ellipsoideus, отнесены к нему. С научной точки зрения
неправильное обозначение вида Sacch. ellipsoideus (Ганзен)
или Sacch. vini (Мюнтц) уже устарело; вместо него следует
употреблять обозначение Saccharomyces cerevisiae var. vini.
Число истинных, неоспоримых видов рода Saccharomyces, по
всей вероятности, еще меньше, так как использование Штеллинг-
Деккер в качестве видового отличительного признака способно-
• гн к сбраживанию раффинозы, а также предложенное ею разде-
ление дрожжей на верховые, сбраживающие только одну треть
раффинозы, и низовые, сбраживающие раффинозу полностью,
может вызвать ряд возражении. Так, Винге и Лаустсен отклоня-
ют это разделение, потому что нет закономерной зависимости
между этими двумя свойствами ’. По Винге и Лаустсену, опреде-
ление верховые и низовые дрожжи понимают слишком буквально
как в литературе, так и в практике; автор лично с ними вполне
согласен.
Родовое обозначение Saccharomyces исходит от Мейена
(1837), но первая характеристика этих дрожжей была дана (Ива-
ном (1837). Она интересна в историческом отношении и изложе-
на в таком виде: «Круглые, но большей частью овальные клетки,
желто-белые, одиночные или в виде почкующихся цепочек по 2—
8 клеток. Поперек этих рядов стоят другие ряды, так что сово-
купность их образует маленькое растение. Отдельные его члены
могут освободиться и жить самостоятельно. Это сахарные дрож-
жи — Sacch. cerevisiae».
Реес впервые обнаружил способность дрожжей к спорообра-
юванию и в 1870 г. дал следующую характеристику:
1 Wing е. Ое. and La ustsen О. On 14 new yeasttypes, produced by
hybridization. Compt. rend, des travaux du laboratoire Carlsberg, Vol. 22, 21,
Kopenhagen, 1939.
121
«Простые аскомицеты, не имеют настоящего мицелия. Клетки
образуются путем 'почкования и в свою очередь почкуются. Обра-
зовавшиеся почки отделяются от материнской клетки через боль-
ший или мсныпий промежуток времени и затем размножаются
самостоятельно. Часть этих клеток, развиваясь, превращается
в аски, образующие от I до 4 одноклеточных спор. Прорастаю-
щие споры продолжают расти, как вегетативные клетки».
Новейшая характеристика рода Saccharomyces по Штел-
линг-Деккер (1931):
«Клетки в молодых культурах в пивном сусле круглые, оваль-
ные или вытянутые, связанные часто в виде небольших цепочек.
Вегетативное размножение путем многостороннего почкования.
Рис. 41. Цикл генеративных изменений дрожжей (по
Ефрусси).
В сусле осадок на дне, часто кольцо и спустя долгое время —
пленка. Аски образуются после копуляции или партеногенетиче-
ски. Споры круглые, овальные, редко — в виде почек с гладкой
поверхностью, от 1 до 4 спор в каждом аске. Иногда копуляция
спор перед прорастанием (рис. 41). Всегда сбраживают глюкозу,
часто и другие сахара».
Немецкие культурные винные дрожжи относятся к роду
Saccharomyces и виду cerevisiae. С тех пор, как стали выделять
чистые культуры дрожжей, было получено очень большое число
рас. Так, одна только Гсйзенгеймская станция, занимающаяся
селекцией дрожжей, имеет их более тысячи, происходящих из
всех винодельческих областей разных стран. Отдельные расы по-
лучили свои названия в зависимости от страны и местности, из
которых они происходят, или от местоположения виноградника.
Знаменитые винодельческие местности или знаменитые виноград-
ники, как Бордо, Го-Сотерн, Шато-Лафитт (во Франции) или
Мозель Бернкастель, Докторский участок (из немецких райо-
нов), отразились в названиях дрожжей.
Многие приобретавшие эти дрожжи соблазнялись этими на-
званиями, рассчитывая таким образом придать блеск своим про-
122
стым винам. Частные предприятия, выпускающие чистые куль-
туры, сознательно поддерживали это неправильное представле-
ние, используя его для своей выгоды. Они дошли до того, что
уверяли покупателя, будто дрожжи, выделенные из Мадеры, Ма-
лаги, Марсалы, могут сообщить свой специфический характер
иобому сбраживаемому соку, несмотря на то что характер вин
из этих мест обусловливается не дрожжами, а исходным мате-
риалом и способами его обработки. Закон о вине рассматривает
их вообще не как вина, а как смесь из натурального пли сгущен-
ного виноградного сока, вина и винного спирта, а очень часто —
как мистели, т. е. спиртованные виноградные соки. В этих случа-
н дрожжи меньше всего способны повлиять на характер вина.
В действительности название дрожжей имеет второстепенное
значение. Свойства расы дрожжей, напротив, имеют решающее
значение.
На основании практически важных свойств расы дрожжей
можно распределить на следующие группы.
1. Высоковыбраживающие расы, дающие при оптн-
мальных температурах до 18 и 20,5% об. спирта.
2. Холодостойкие расы, которые при температуре от
'I до 10° С выбраживают нормальный процент спирта (8—
12% об.) при практически незначительном удлинении времени
брожения.
3. Сульфитные расы, способные вызвать брожение и
ныбраживать при более или менее низком гН.
4. С п и р т о у с т о й ч и в ы е расы, которые способны после
добавки сахара к вину, несмотря на присутствие 8—12% об. спир-
та, без большой задержки возобновить брожение. К ним относят-
ся расы, применяемые для перебражпванпя, и все расы для шам-
панских вин.
5. К особым дрожжам исключительно для шампанских
шш относятся спиртоустойчивые расы, способные наряду с устой-
чивостью к более или менее высокому содержанию спирта обра-
зовать песчанистый, легкостряхиваемый осадок и не склонные
прилипать к стеклу (образовать «маску»), Гейзенгеймской стан-
цией чистых культур дрожжей селекционированы дрожжи шам-
панских вин, обладающие в то же время устойчивостью к холо-
ду,— это раса Шампань Эпернэй 1938.
6. Так называемые х е р е с и ы е дрожжи, представленные
расами, которые при доступе воздуха очень скоро образуют плен-
ку и быстро создают характерные для хереса букетные и вкусо-
вые вещества. Такие расы встречаются не только на юге, но и на
севере.
7. Дрожжи, переносящие высокие концентра-
ции сахар а. Такие штаммы способны вызывать брожение при
Концентрациях сахара, превышающих 30% вес. (уд. веса 1,130),
и щвать выход спирта до 10—13% об.
123
8. Расы дрожжей, устойчивые к высоким тем-
пературам бродящего сока, которые без вреда перено-
сили бы спирт, нагретый до 30—32° С, не обнаруживая плазмо-
лиза. Такие расы не удалось получить для южных стран, так как
при достижении этой температуры в бродящей среде менее опас-
на температура сама по себе, чем спирт, нагретый до этой тем-
пературы. Ввиду того что в северных районах такая температура
не угрожает, селекция в этом направлении пока не осуществля-
лась, но она вполне возможна '.
Каждая раса дрожжей во время брожения образует вещест-
ва, сообщающие вину некоторый бродильный букет, летучий и
сохраняющийся недолго. Имеются расы шампанских дрожжей,
образующие мало букетистых веществ при перебраживании ос-
новного вина. Такие расы не изменяют его характера, т. е. дейст-
вуют нейтрально. В то же время имеются дрожжи, образующие
более выраженный и дольше сохраняющийся характерный букет.
Они могут изменить в шампанском основной характер исходного
вина. К нейтральным расам относится, например, селекциониро-
ванная в Гейзенгейме раса Шампань Аи. Таким образом винодел
имеет возможность в зависимости от поставленной цели выбрать
расу с соответствующими свойствами. Название или происхож-
дение дрожжей не имеет значения само по себе, а приобретает
его лишь в связи с указанием определенного опытным путем
установленного свойства.
б) Подрод Zygosaccharomyces (Баркер)
Морфологические признаки этого рода и рода Saccharomy-
ces вполне совпадают, но с той разницей, что у Zygosaccharo-
myces спорообразованию предшествует копуляция. Возникают
фигуры копулирующих клеток, напоминающие ярмо, поэтому для
этих грибков Баркером1 2 в 1901 г. было присвоено особое родо-
вое обозначение (греч. Zygon — ярмо).
В качестве физиологического отличительного признака обра-
щала внимание их способность переносить высокие концентрации
сахара, и эти дрожжи были названы Кремером и Крумбгольцем
осмофилами3.
Штеллинг-Деккер в 1931 г. этот род дрожжей понизила в под-
1 В СССР в изучении термофильных микроорганизмов видная роль при-
надлежит А. А. Имшенецкому, Е. Н. Мишустину, Б. Л. Исаченко, В. Н. Ша-
пошникову. Специально по дрожжам имеется работа Л. Г. Логиновой «Физио-
логия экспериментально полученных термофильных дрожжей», М., I960.—
Ред.
2 Barker В. Т. Р. A conjugating Yeast, Philos. Transaction of the Royal
Soc. of London, 194, 1901
3 Kroemer K. und Krumbholz G. Untersuchungen uber osmophile
Sprosspilze, I—V Arch. f. Mikrobiologie, 1931/32.
124
род. Из 21 вида коллекции института в Баарне она обнаружила
четыре названия, не имеющие вообще права на существование.
Винге и Лаустсен 1 в 1937 г. оспаривали право на существо-
вание всего рода Zygosaccharomyces, так как между этим ро-
дом и Saccharomyces существует лишь небольшое биологиче-
ское различие. Первые, как правило,— диплоидны, а последние
представляют собой только гаплоидную фазу первых.
Были подвергнуты критике не только морфолого-биологиче-
ские, но и физиологические признаки. Название осмофильные
дрожжи также не выдерживает критики. Окончание «фил»
(греч.— друг) с научной точки зрения не обосновано, так как не
доказано, что эти дрожжи «любят» высокие осмотические дав-
ления.
Во время исследований Кремера и Крумбгольца в виноделии
еще отсутствовало понятие об окислительно-восстановительном
потенциале и его значении для физиологии дрожжей. То, что
в опытах эти дрожжи быстрее вызывали брожение в виноград-
ных соках с более высокой концентрацией, авторы отнесли на
счет осмофилии. Но натуральные соки с более высокой концен-
трацией сахара всегда имеют более высокий окислительно-вос-
становительный потенциал. При одинаковом окислительно-вос-
становительном потенциале в соках с низким содержанием саха-
ра эти дрожжи быстрее вызывают брожение, чем в соках
с высоким содержанием сахара. Это означает, что дрожжи яв-
ляются друзьями не высоких концентраций, а более высокого
окислительно-восстановительного потенциала, иными словами,
что они сильнее нуждаются в кислороде, чем диплоидные дрож-
жи. Правильнее бы назвать их кислородофильными.
После этого понятно, почему зигосахаромицеты очень чувст-
вительны к внесению сернистого ангидрида и к аэрации; серни-
стый ангидрид понижает, а аэрация повышает значение гН сре-
ды. Уже одно присутствие пленочных дрожжей, которые, не
вызывая спиртового брожения, снижают уровень окислительно-
восстановительного потенциала отдачей восстанавливающих ве-
ществ, препятствует брожению зигосахаромицетов.
Получается своеобразная картина. С одной стороны, гаплоид-
ные дрожжи, чтобы вызвать брожение, нуждаются в более высо-
ком окислительно-восстановительном уровне, чем диплоидные
дрожжи; с другой стороны, гаплоидные дрожжи могут создать
в своей плазме более высокое осмотическое противодавление, чем
диплоидные дрожжи. Эти факты очень интересны как в биоло-
гическом, так и в физиологическом отношении. Зигосахаромице-
1 Winge Ое. and Laustsen О. On two types of spore germination, and
on genetic segregations in Saccharomyces, demonstrated through single-spore
cultures. Comptes rendus des travaux du laboratoire Carlsberg, serie physiolo-
gique, 6. Kopenhagen, 1937.
125
ты, следовательно гаплоидные дрожжи, всегда выделялись из
субстратов с высокими концентрациями сахара (например, Кра-
мером и Кумбгольцем из рейнгаузского вина, полученного из
заизюмленного винограда), содержание сахара в которых уже до-
стигло 50% вес.; затем Сакшетти 1 выделил их из сгущенного
виноградного сока, содержащего 60% вес. сахара. В Европе и
Америке эти дрожжи были выделены из меда и даже из сушеных
фиников.
Пока еще не найдены гаплоидные дрожжи, которые обладали
бы бродильной активностью, достаточной для того, чтобы мож-
но было их рекомендовать для более быстрого сбраживания ви-
ноградных соков с более высокой концентрацией. В Гейзенгейме
из одного вина из заизюмленного винограда из Кайзерштуля
(Баден) нами была выделена высокобродильная раса, но она
относилась к диплоидным дрожжам, так как образует четыре
споры по типу Saccharomyces без копуляции.
Вероятно, в будущем в систематике дрожжей весь подрод
Zygosaccharomyces будет упразднен.
Осмофильные дрожжи, по исследованиям канадских авторов
Спенсера, Нейта, Блэквуда н Салланса 1 2 образуют больше гли-
церина, эритрина, d-арабита и маннита, иными словами, больше
высших спиртов. В связи с этим заслуживает внимания также
открытие, которое сделали Пейпо и Домерк3, что дрожжи по их
поведению в отношении глюкозы и фруктозы можно разделить
на три категории:
1) глюкозофильные виды дрожжей, которые при одновремен-
ном предоставлении глюкозы и фруктозы предпочитают первую;
2) фруктозофильные дрожжи, которые при одновременном
присутствии глюкозы и фруктозы предпочитают вторую и сбра-
живают только 5—10% первой;
3) дрожжи, которые одинаково и с равной быстротой сбражи-
вают глюкозу и фруктозу.
К первой категории относится большинство видов дрожжей.
Ко второй категории относятся осмофильные дрожжи, которые
в большинстве случаев были причислены к роду Zygosaccliaro-
myces (Z. variabilis, Z. gracilis, Z. polymorphus и Z. ameboideus),
а в настоящее время считаются синонимами S. rouxii. Выражен-
ие фруктозофильпыми оказались также Z. mandjuricus Сайто
(S. acidifaciens). К третьей категории, по Пенно и Домерку,
относятся дрожжи Apiculatus.
В литературе последних лет сообщается много данных, под-
тверждающих, что гаплоидные дрожжи физиологически отли-
чаются от диплоидных.
1 Sacchetti Mario. Richerche salla fermentazione di un mosto d'uva
concentrato. Archiv f. Mikrobiol., 3, 1932.
2 Canad. Journ. Microbiology, 2, 1957.
3 Ann. Inst. Pasteur Paris, 89, 3955.
126
в) Лимоновидные, или заостренные дрожжи (Apiculatus)
Эта группа дрожжей морфологически отличается тем, что
наряду с шаровидными, эллипсоидными и цилиндрическими клет-
ками всегда образуется больший или меньший процент лимоно-
видных клеток, заостренных с обеих сторон или с одной стороны.
Эти заостренные дрожжи причисляются к следующим четы-
рем родам:
I) мелкоклеточные лимоновидные спорообразующие дрож-
жи Apiculatus относятся к роду Hanseniaspora Цикес (Kloecke-
raspora Нигауз);
2) мелкоклеточные лимоновидные дрожжи, в лабораторных
условиях не дающие спор, относятся к роду Kloeckera Янке;
3) крупноклеточные спорообразующие дрожжи рода Saccha-
romycodes Ганзен;
4) одно- и двусторонне заостренные дрожжи, часто почкую-
щиеся двумя клетками вблизи полярных концов (фигуры в виде
кроличьих ушей), но образующие также и мицелиподобные клет-
ки, относятся к роду Brettanomyces Куфферат и ван Лаэр.
Род Hanseniaspora Цикес
(Kloeckeraspora Нигауз) и род Kloeckera Янке
Мелкоклеточные лимоновидные дрожжи, встречающиеся,
как правило, в самопроизвольно бродящих и сброженных вино-
градных и плодовых соках (а в плодовых винах почти исключи-
тельно), прежде считали типичными, не образующими спор
дрожжами, что отразилось и на их названии Pseudosaccharomy-
ces apiculatus.
Спорный вопрос, являются ли простые мелкоклеточные лимо-
новидные дрожжи аскоспорогенными или анаскоспорогенными
почкующимися грибами, оставался неразрешенным в литературе
около 50 лет. Спор только недавно был решен с помощью микро-
фотографии, так как одни только рисунки в этом случае неубе-
дительны. Нигауз, а затем Дворник 1 выделили из природы ти-
пичные, заостренные с двух сторон дрожжи (рис. 42) и на гип-
совых блоках вызвали у них спорообразование и зафиксировали
на микрофотографии все фазы спорообразования и прорастания
спор. Эти открытия были подтверждены итальянским исследова-
телем дрожжей Сакшетти1 2 и американским специалистом но
дрожжам Генрици3. Однако не признано Геприцн, а затем и
Лоддер и Крегер ван Риж (1952) предложенное Нигаузом новое
1 Niehaus Ch. Zbl. f. Bakt., Abt. II, 87. 1932; Dvornik R. Zbl. f.
Bakt., Abt. II, 98, 1938.
2 Sacchetti M. Sulla Sporoficazione dei lieviti apiculati. La ricerca Sei-
entifica. 10, 1939.
3 Henri ci A. T. The Yeasts, Baktcriol., Rev. 5. 1940.
127
название рода Kloeckeraspora. Нигауз и Дворник полагали, что
выделенные и изученные ими лимоновидные дрожжи по числу
спор и по их форме не могут быть причислены к уже существо-
вавшему тогда роду Hanseniaspora Цикес. У этого рода были
описаны 2—4 споры, вначале круглые, затем принимающие фор-
му шляпы, а Нигауз и Дворник, как правило, находили только
одну круглую спору, остающуюся круглой и при почковании.
Рис. 42. Различные формы клеток дрожжей апику-
латус по Нигаузу:
а и б — типичные заостренные формы клеток.
Однако на микрофотографии Дворника (рис. 43) видно, что
его дрожжи вначале готовились к закладке четырех спор, затем,
в ходе развития, в аске обычно развивалась одна спора за счет
других. На рисунках Дворника еще отчетливо видны тетрады,
а в готовом аске, где окончательно выработалась только одна
спора,— остатки трех сестринских спор. С другой стороны,
в микрофотографиях Каитареллп у спорулирующпх клеток
Hanseniaspora guillermondii Цикес видны тетрады спор, у кото-
рых две споры отстали в своем развитии. Это означает, что
у Hanseniaspora существует тенденция уже не развивать равно-
мерно споры.
Число спор ограничивается одной-двумя вследствие того, что
три или две споры отстали в своем развитии.
Поэтому с точки зрения числа спор нельзя с уверенностью
обосновать установление особого рода Kloeckeraspora наряду
с прежним родом Hanseniaspora. Что касается формы спор, то
работы других исследователей 2 по изучению спорообразования
1 Annali di Microb., VI, 1955.
’Wickerham, Burton. Journ. IjJakter., 67, 1954.
128
видов Hanseniaspora показывают, что один и тот же род может
иметь гомоталлические и гетероталлические виды, а один и тот
же вид — диплоидные или гаплоидные клетки, что выражается
также в спорообразовании и в форме спор.
По этим причинам автор присоединяется к возражению Ген-
рици и вместе с ним отказывается от признания рода Kloeckera-
spora Нигауз. Мы используем это обозначение в случае надобно-
сти исключительно как синоним и причисляем спорообразующие
мелкоклеточные лимоновидные
дрожжи к роду Hanseniaspora
Цикес. Те мелкоклеточные лимо-
новидные дрожжи, которые в ла-
боратории сначала не удается
принудить к спорообразованию,
могут быть отнесены к Kloeckera
apiculata Янке. Но для спорооб-
разующих дрожжей с мелкими
лимоновидными клетками харак-
терно, что в лабораторной куль-
туре они вскоре утрачивают спо-
собность или склонность к споро-
образованию. Поэтому такие же
спорулирующне дрожжи, если
они раньше, как показал опыт,
образовали споры по типу Нан
seniaspora, должны сохранить это
родовое имя. В настоящее время
все штаммы, которые в опытах
Нигауза и Дворника вскоре пос-
ле выделения охотно образовали
споры, в течение многих лет уже
не могут быть доведены до спо-
рообразования *.
Морфологические признаки
рода Hanseniaspora. 1. Клетки,
как правило, более мелкие, чем у
Saccharomyces, иногда по своему
Рис. 43. Kloeckeraspora apicu-
lata в спорообразовании:
/ — в клетке еще видна закладка
четырех спор; 2 я 3 — типичный
д-i я этого рода дрожжей случай,
что из четырех закладок спор
только одна развивается дальше.
Три захиревшие сестринские споры
еще хорошо видны в асках 2 и 5.
размеру приближающиеся
к бактериям. Вследствие своих малых размеров клетки этого ро-
да дольше остаются взвешенными в жидкости и оседают значи-
тельно труднее, чем более крупные клетки Saccharomyces и дру-
гих видов дрожжей. Они представляют собой основную часть тех
дрожжей, которые при изготовлении шампанских вин по способу
1 В отечественной научной литературе (Кудрявцев В Н. Систематика
црожжей. М., 1954) мелкоклеточные лимоновидные дрожжи отнесены к роду-
Hanseniaspora Цикес. Вместе с тем они объединены в новое семейство Sacc-
haromycodaceae Кудрявцев, в которое помещены также крупноклеточные ли-
моновидные дрожжи рода Sacch а гот у codes Ганзен — Ред.
5 Заказ 655
129
бутылочного брожения значительно труднее отделить вс.тряхн-
;анием При переводе на пробку они запаздывают, при удалении
дрожжей (дегоржировании) легко взмучиваются и вследствие
этого труднее поддаются удалению
2. Встречаются формы, заостренные с одной или с двух сто-
рон. Процент типичных форм колеблется в зависимости от усло-
вий окружающей среды Количество лимонообразных клеток
может достигать 50%.
3. Почкование происходит на полярных концах клеток и на
более широкой основе, чем в клетках сахаромицетов
Спорообразование и развитие спор. 1. При хопдриокинезе (по
Винге), предшествующем собственно спорообразозанию, можно
отчетливо видеть намечающееся образование четырех спор, так
как хондриосомы образуют сначала четыре набора. Уже при
расплавлении хондриосом выявляется неравномерное развитие,
которое приводит к тому, что одна-две из заложенных спор раз-
виваются, в то время как две-три отстают В результате полу-
чаются аски с двумя спорами, а наряду с ними — исходный мате-
риал неразвившихся сестринских спор или мелкие, не вполне
развившиеся споры. Иногда имеются также тетрады с четырьмя
равномерно развитыми спорами.
2 Скоры круглые, гладкие (т. е. без бородавок). В центре
каждой споры находится жировой шарик в качестве запаса энеи-
гии. Иногда на спорах наблюдается узкая полоска по краю, ко-
торая, очевидно, происходит из материала неразвившихся сест-
ринских спор.
3. Часто остающаяся в аске одиночная спора или пара спор
перед прорастанием заметно набухают, вследствие чего аски раз-
рываются (рис. 44). Круглые споры при набухании легко стано-
вятся эллипсоидными, прорастают на полюсах или с боков и да-
ют продолговатый росток, который, оставаясь соединенным
с материнской клеткой, оживленно почкуется дальше. Способ-
ность к спорообразованию быстро убывает в искусственной куль-
туре Поэтому для изучения спорообразования следует выделять
свежие штаммы из природы.
Физиологические свойства рода Hanseniaspora и Kloeckera.
Физиологические свойства рода Hanseniaspora, значительно от-
личающиеся от свойств истинных винных дрожжей (Saceliaro-
myces), представляют большой интерес для плодового и вино-
градного виноделия.
1. Согласно исследованиям Псйно и Лафуркад1, этот род
дрожжей язляется ауксано-гетеротрифным, т е. нуждается в при-
сутствии веществ роста, главным образом — биотина и пантоте-
новой кислоты.
1 Peynaud et Lafourcade Bull de ГОП ice Intern, du vin, 28, 1955.
130
2. Мелкоклеточные лимоновидные дрожжи бродят медленно
и их способность к образованию спирта значительно меньше по
сравнению с родом Saccharomyces.
3. Заслуживает внимания и имеет практическое значение их
устойчивость по отношению к спирту: классические лимоновид-
ные дрожжи (апикулятус) переносят значительно больше спирта,
чем они сами в состоянии образовать. Они растут в зависимости
от условий, хоть и медленно, при выдержке вин, содержащих 11
и 12% об. спирта, но не бродят. Поэтому они могут образовать
помутнения. Часто только они остаются еще живыми среди дрож-
жей, выделенных из 10--15-летних вин (или шампанских).
Рис. 44. Прорастающие споры Hansemaspo-
га uvarum (снимок Дворника).
4. Мелкоклеточные лимоновидные дрожжи принадлежат к вы-
раженным ацетогенным дрожжам. Это означает, что они при
спиртовом брожении образуют значительно больше летучих кис-
лот, чем виды Saccharcmyces (0,5—1,2 е/л по сравнению с 0,4—
0,6 г/л) Наряду с летучими кислотами они образуют летучие
эфиры. Кроме уксусной кислоты и уксусных эфиров, Тарангола 1
приводит в качестве характерных продуктов обмена веществ ли-
моновидных дрожжей кислоты — муравьиную, янтарную, про-
пионовую и масляную Эти побочные продукты брожения сооб
щают виноградному соку, сброженному типичными лимоновид-
ными дрожжами, бродильный тон, подобный тону простого
яблочного вина. Аромат известного франкфуртского яблочного
вина в значительной мере обусловлен веществами, образованны-
ми лимоновидными дрожжами Здесь мы наблюдаем интересный
случай: посторонний бродильный тон, вызываемый лимоновид-
1 Та га л tola С. Annuario d. Staz Ел Sperimentale di Asti, Serie 11,
1953-1955
131
5*
Рис. 45. Устойчивость по отношению
к 700 мг сернистого ангидрида на 1 л
(по Кантарелли, 1955);
1 — Kloeckera apiculata; 2 — Hansenias-
pora apuliensis; 3 — Saccharomyces cere-
visiae var. vini.
иыми дрожжами в районе Франкфурта, нравится потребителям
яблочного вина; вина, сброженные дрожжами Saccharomyces,
лишенные этого тона, не пользуются успехом
При перегонке вин, сброженных лимоновидными дрожжами,
как это установил Герри1, получаются дистилляты с наивысши-
ми коэффициентами посторонних примесей, так как перегоняют-
ся также летучие кислоты и эфиры.
5. Оптимальная область гН в отношении сернистого ангидри-
да для классических лимоновидных дрожжей (Apiculatus) лежит
значительно выше, чем для более активных видов Saccharomyces.
Из этого следует, что лимоно-
видные дрожжи реагируют на
соединение кислорода и на по-
нижение величин гН сильнее,
чем другие дрожжи. Поэтому
на них сильнее действует обыч-
ная прямая или косвенная
сульфитация сока (рис. 45), и
в парабиозе с дрожжами, силь-
нее восстанавливающими, они
легко подавляются.
Риберо-Гайон, Женевуа,
Пейно и Кантарелли точными-
исследованиями баланса про-
межуточных продуктов броже-
ния лимоновидных дрожжей
показали, что химизм этих
дрожжей имеет более окисли-
тельный характер и протекает,
так сказать, между брожением
и дыханием. Поэтому понятно, что для развития этих дрожжей
требуются более высокие значения гН, иными словами, больше
кислорода, и они сильнее, чем другие дрожжи, поддаются дейст-
вию противоокислительных средств.
Спорообразующий штамм обладает несколько более высокой
устойчивостью по отношению к сернистому ангидриду, чем неспо-
рообразующий штамм, но оба значительно менее устойчивы, чем
представители рода Saccharomyces ellipsoideus (S. cerevisiae).
6. Как спорогенные, так и аспорогенные лимоновидные дрож-
жи лишены р-/г-фруктозидазы (инвертазы) и «-глюкозидазы
(мальтазы), поэтому они не сбраживают мальтозу и сахарозу.
Галактоза и лактоза также ими не сбраживаются. При одновре-
менном предоставлении глюкозы и фруктозы (виноградного и
фруктового сахаров) они одинаково быстро сбраживают оба са-
хара.
1 Gerri G. Annuario Asti, 1949—1950.
132
7. Еще в 1895 и 1897 гг. Мюллер-Тургау установил подавляю-
щее влияние этих дрожжей на одновременно живущие с ними
в парабиозе истинные винные дрожжи. Шулле при более углуб-
ленном изучении влияния лимоновидных дрожжей 1 нашел, что
только в большом количестве они оказывают подавляющее влия-
ние, а если их мало, то их влияние может даже быть усиливаю-
щим на одновременно присутствующие истинные винные дрожжи.
8. Дрожжи Apiculatus обладают по отношению к определен-
ным антибиотикам, например к актидиону, амфотеррицину А и Б,
значительно большей устойчивостью, чем виды Saccharomyces.
По этой причине применение антибиотиков для биологической
стабилизации вин с остаточной сладостью ограничивается.
9. Своеобразна чувствительность мелкоклеточных лимоновид-
ных дрожжей (Apiculatus) по отношению к дубильным вещест-
вам. По всей вероятности, это зависит от того, что определенные
дубильные вещества могут сильно связывать кислород и отнима-
ют его у нуждающихся в нем дрожжей. Культурные дрожжи
проявляют значительно более высокую устойчивость по отноше-
нию к танину, чем мелкоклеточные лимоновидные дрожжи.
Мелкоклеточные лимоновидные дрожжи — так называемые
дикие дрожжи — встречаются повсюду в природе. Как правило,
их находят в дрожжевой флоре виноградников и плодовых са-
дов, поэтому — всегда также в виноградных и плодовых винах.
Местные яблочные вина обычно сбраживаются одними этими
дрожжами. Они регулярно встречаются также в других плодо-
вых винах. Вследствие малой бродильной силы лимоновидные
дрожжи не в состоянии дать такой высокий выход спирта, какой
требуется для десертных вин (13% об.). Поэтому нельзя при
помощи спонтанной дрожжевой флоры, которая состоит главным
образом из лимоновидных дрожжей, получить плодовое или
ягодное Вино с крепостью десертного. Для этого следует с само-
го начала пользоваться сильными дрожжами.
Если бы природа наделила повсюду распространенные лимо-
новидные дрожжи такими же свойствами, какими обладают са-
харомицеты, селекция чистых дрожжей не требовалась бы. Ио
лимоновидные дрожжи значительно слабее и при сбраживании
образуют слишком много побочных продуктов.
Поэтому виноделы приписывают мелкоклеточным лимоновид-
ным дрожжам засоряющее действие.
Крупноклеточные лимоновидные дрожжи
Saccharomycodes ludwigii Ганзен
Морфологические признаки этого рода:
I Величина клеток относительно значительна: длина 6—
18 мкм, ширина 4—8 мкм.
1 Schulle Н. Archiv f. Microbiologie, 18, 1953.
133
2. Форма клеток очень многообразна: эллиптическая, лимоно-
образная и удлиненная.
3 Почкование — отделение дочерней клетки — происходит не
путем отшиуровки, а путем поперечного деления.
4. Копуляции между клетками, между спорами в аске, иногда
также меж цу спорой и гаплоидной клеткой
5. Спорообразование: 1—4 в аске, диаметр 3,2—4,6 мкм (ред-
ко 5—8 Atot). Споры круглые и гладкие, часто копулируют по-
парно в аске (споровая зигота). Иногда даже все четыре споры
иска сливаются и прорастают вместе, образуя большую клетку.
При спорообразовании часто используются не все хондриозомы
в аске, некоторые остаются и сидят на спорах, которые при этом
выглядят зернистыми (рис. 46).
Рис. 46. Вегетативные клетки — аски и споры
а — Saccharomyces ludwigii; б — Schlzosaccharomyces
octosporus.
Физиологические признаки этого рода:
1. Бурно сбраживают виноградный и фруктовый сахар, по
Штеллинг-Деккеру, также маннозу и сахарозу, а Марсилла и
Федюши выделили один штамм Saccharomycodes, не способный
сбраживать маннозу и сахарозу. Лактоза, галактоза, арабиноза
и ксилоза не сбраживаются ни в каком случае.
2. Бродильная сила низка. По Кремеру и Гейнриху, наивыс-
шая доступная производительность составляет 8,8% об. Ход бро-
жения вялый. Брожение происходит из осадка на дне, в то время
как находящаяся над ним жидкость остается прозрачной.
3. Исключительно большая сопротивляемость сернистому ан-
гидриду. Марсилла и Федюши изолировали один штамм, способ-
ный вызвать брожение даже испанских соков, содержащих
200 мг/л общего количества сернистого ангидрида и 500 мг!л
свободного
134
4. Также велика сопротивляемость уксусной кислоте. Кремер
выделил один штамм, способный вызвать брожение даже при
22 г уксусной кислоты в 1 л.
5. Очень большая сопротивляемость по отношению к серни-
стому ангидриду связана со способностью вызывать восстановле-
ние сульфитов Перед началом спиртового брожения, т. е. во
время размножения дрожжей, начинается восстановление суль
фитов, вследствие чего со дня на
свобицного сернистого ангидрида.
Восстановление сульфитов свя-
зано с потреблением электронов,
поэтому в этой фазе число гН, со-
держащего сернистый ангидрид
субстрата, повышается до наступ-
ления спиртового брожения (рис.
47). Вследствие этой особенности
можно использовать Saccharomy-
codes для биологической десуль-
фитации Окончательная ступень
десульфитации — элементарная
сера в липоидном растворе в виде
капель жира, в которых она рас-
творена. Преимущественно перед
концом спиртового брожения
часть элементарной серы восста-
навливается в сероводород.
Saccharomycodes долгое время
не играли роли в изготовлении ви-
на, пока Марсилла и Федюши 1
не показали, что можно использо-
вать эти дрожжи, чтобы вызвать
брожение сока, в котором броже-
ние не происходит вследствие из-
быточного сульфитирования, и
день уменьшается содержание
Рис. 47. Развитие углекислого
газа и изменение величин гН
при сбраживании виноградного
сока, в который внесено
500 мг/л ангидрида, сульфит-
ными дрожжами Saccharomy-
codes ludwigii:
i — гН; 2—потеря СО2. Характер-
но, что в фазе разбраживания та-
кого сульфитного брожения гН
всегда повышается (потребление
электронов). Содержание сернисто-
го ангидрида в течение 24 дней
понизилось «а 318 мг}л.
превратить этот сок в вино. Но ввиду того, что дрожжи Saccha-
romycodes сами по себе слабо проводят брожение, испанские
исследователи использовали эти дрожжи только для возбужде-
ния брожения, а затем тотчас же для дальнейшего сбраживания
добавляли настоящие винные дрожжи, обладающие более высо-
кой бродильной активностью. Таким образом, они использовали
род Saccharomyces для десульфитации, т. е. устранения сернисто-
го ангидрида, иначе говоря, для повышения уровня гН.
1 Marcilia J. у Feduchy М. Contribucion ai cstudio de una lavadura
pertenecienie ai genero Saccharomycodes, capaz de fermentar mostos de uva
luertemente sulfitados {mostos azufrados), sin previa desuliitacion. Ministerio
de Agricultura, Madrid, 1943
135
До недавнего времени различали четыре вида Saccharomy-
codes, но в 1954 г. Лазе Гйорт в результате углубленного изу-
чения показал, что существование трех видов — S. behrensianus
Клеккер, S. bisporus Кастелли и S. mestris Марсилла и Федю-
ши — не оправдано ’. Поэтому род Saccharomycodes ограничен
одним видом — S. ludwigii Ганзен.
Кремер1 2 и Гейнрих описали одну вариацию «вини» S. lud-
wigii, выделенную ими из гейзенгеймского виноградного сока
с добавкой 312 мг сернистого ангидрида на 1 л. Эта вариация
бродила еще при внесении до 470 мг ангидрида на 1 л. Кремер
повторно наблюдал эти дрожжи в сильно сульфитированных
виноградных соках из долины Рейна. Менсио3 также обнаружил
Saccharomycodes в сильно сульфитированных итальянских со-
ках и выделил эти дрожжи.
Они могут быть выделены из природы элективным способом
при помощи сернистого ангидрида. Для этого добавкой пиро-
сульфита калия в плодовый или виноградный сок доводят содер-
жание общего количества сернистого ангидрида до 600—700 мг!л
и засевают псресульфитированный сок землей из виноградника
или сада. S. ludwigii был обнаружен также в лесу в истечениях
сахаристого сока на дубах. Если через несколько недель в пере-
сульфитировапных соках возникает брожение, это означает, что
развиваются дрожжи, устойчивые по отношению к сернистому
ангидриду, принадлежащие к роду Saccharomyces или Saccharo-
mycodes. Ввиду того что последние своими большими клетками
в форме лимона морфологически хорошо отличимы, их легко
можно определить под микроскопом при спорообразовании.
Дрожжи Saccharomycodes мы часто встречали в псресульфи-
тированных больных винах и в шампанских, приостановивших
брожение. Практики, считающие возможным только одним
обильным внесением сернистого ангидрида предохранить вина
с остаточной сладостью от возобновления брожения, часто не-
умышленно применяют способ, при котором в конце концов ос-
таются устойчивые против ангидрида дрожжи рода Saccharomy-
codes.
Эти дрожжи, подобно мелкоклеточным лимоновидным дрож-
жам (Hanseniaspora), переносят значительно более высокое со-
держание спирта по сравнению с теми количествами, которые
сами могут образовать. Поэтому дрожжи Saccharomycodes спо-
собны развиваться также в шампанских разводках, но они не
1 AaseHjort. Compt. rend. Lab. Carlsberg, vol. 25. 1954.
2 Kroemer K. Ober eine in iiberschwefelten Mosten auftretende Hefe der
Gattung Saccharomycodes. Festschrift zum 50jahrigen Jubilaum der Lehr- und
Forschungsanstalt in Geisenheim, 1922.
3 Mens io C. Fermentazione di mosto fortemente solfurati. Di un nuovo
fermento in enologia appartemente al gencre Saccharomycodes. Le Staz. sperim
agrar. ital., 44, A. 1911.
136
доводят брожения до конца. Такие шампанские вина должны
быть слиты, подвергнуты фильтрации, удаляющей дрожжи, и
сброжены с добавкой сильных истинных винных дрожжей.
Род Brettanomyces Куфферат и Лаэр
Этот род дрожжей, лет 20 назад не игравший никакой роли
в виноделии, может быть отнесен на основании морфологических
и физиологических признаков к группе лимоновидных дрожжей,
так как, во-первых, клетки рода Brettanomyces очень малы и
часто заострены с одной или с двух сторон и, во-вторых, они об-
разуют, как Hanseniaspora, мало спирта п значительные количе-
ства кислот. Они являются выраженными кислотообразующими
дрожжами.
Род получил свое название, потому что при дображивании
типичного английского пива он оказывает решающее влияние на
его вкус и аромат. Авторы этого родового названия выделили
в 1921 г. один вид, названный ими bruxellensis, из бельгий-
ского пива Ламбик. Кюстерс 1 написал по поводу этих дрожжей
свою диссертационную работу. При этом дрожжи, выделенные
из виноградного сока французского происхождения в Гейзенгей-
ме в 1930 г. Крумбгольцем и Таушановым 1 2 и названные ими
Microtorula intermedia, оказались идентичными с Brettanomyces
bruxellensis.
В 1943 г. в Гейзенгейме были открыты бутылки в возрасте
около 20 лет, содержащие виноградный сок, стерилизованный
при помощи обеспложивающего фильтра. Эти бутылки относятся
ко времени первых опытов стерильного фильтрования, которые
были проведены при участии изобретателя обеспложивающего
фильтра — ШмиттТеннера. При пробе этих старых сладких вино-
градных соков было обращено внимание на несколько бутылок
с легкой мутью и определенным вкусом уксуса. При микроскопи-
ческом исследовании мути этих сладких соков было установлено
отсутствие уксусных бактерий и присутствие дрожжей с одно-
сторонне или двусторонне заостренными клетками, частично
очень длинными. На основании морфологических и биохимиче-
ских признаков эти дрожжи были идентифицированы как Bretta-
nomyces.
В 1945 г. в Гейзенгеймском ботаническом институте в одном
случае при хересовании вина возник вкус уксуса. Под микроско-
пом были обнаружены дрожжи рода Brettanomyces, бактерий не
было. И в этом случае также обращала на себя внимание спо-
1 К u s t е г s М. Т. J. Onderzoekingen over het gistgeslacht Brettanomyces.
Thesis. Techn. Hoogeschool, Delft, 1940.
2 Krumbholz G. und Tauschanoff W. Mycotorula intermedia n. sp.
ein Beitrag zun Kenntnis der Garungserreger im Wein. Zbl. Bakter. usw., Abt.
II, Bd. 88, 1933.
137
собность этих дрожжей к образованию уксусной кислоты и эфи-
ров с фруктовым запахом.
Верона и Флоренцано1 сообщили о присутствии дрожжей
Brettanomyces на итальянском винограде и в итальянских вино-
градных соках.
В 1949—1952 гг. дрожжи Brettanomyces, завезенные с фран-
цузскими шампанскими виноматериалами, в такой степени за-
труднили работу шампанской промышленности ФРГ, что эти
дрожжи стали бедствием. Они оказались столь вредными, пото-
му что при бутылочном брожении угнетали продуктами своего
Рис. 48. Дрожжи Brettanomyces Бр между
культурными дрожжами К из одного сброжен-
ного в бутылке помутневшего шампанского
(увеличено в 660 раз).
обмена веществ деятельность культурных дрожжей, их мелкие
клетки плохо осаждались и вследствие этого был замедлен и за-
труднен процесс ремюажа (рис. 48).
Кроме того, дрожжи Brettanomyces неблагоприятно влияли
на качество шампанского, повышая содержание летучих кислот
и иногда сообщая особый посторонний бродильный тон, напоми-
нающий яблочное вино, так что несведущий дегустатор мог бы
заключить, что вместо виноградного вина как основы для шам-
панского было использовано яблочное вино. К тому же часто
в готовых шампанских появлялась муть.
Дрожжи, развившиеся в готовом шампанском, не только
ухудшали его внешний вид, но и увеличивали в нем «внутреннюю
поверхность», на которой углекислый газ слишком бурно осво-
бождается при откупоривании бутылки.
1 Verona, Florenzano, Ric. Sci., 17, 9, 1947.
138
Инфицированные дрожжами Brettanomyces шампанские за-
воды, работающие еще по классическому способу бутылочного
брожения, могли успешно бороться с ними только путем система-
тической фильтрации шампанских виноматериалов, удаляющей
дрожжи.
За последние годы в Гейзенгеймский институт неоднократно
присылали из Южной Африки мутные с повышенной кислотно-
стью вина. Несмотря на содержание в них от 14 до 15% об. спир-
та, причиной помутнения было присутствие дрожжей бреттано-
мицес. Из этих вин нами были выделены штаммы, которые в те-
чение года при доступе воздуха образовали до 7,2 г/л летучих
кислот, так что они в конце концов погибали под влиянием обра-
зованной ими же уксусной кислоты.
Флоренцано 1 из 51 образца виноградного сока и 52 образцов
виноградного вина из разных винодельческих районов Италии
выделил 550 штаммов дрожжей, из которых 166 штаммов оказа-
лись принадлежащими к роду Brettanomyces, причем 93 штамма
были выделены из соков, а 73 — из вин. Флоренцано сообщает,
что эти дрожжи нормально и часто встречаются в микрофлоре
вин умеренной зоны и в брожении играют роль как дополнитель-
ные вторичные дрожжи.
В 1955 г. Барре, Бидан и Андре1 2 обнаружили, что Brettano-
myces встречается в винах из Арбуа, а в 1956 г. Пейно и Домерк
сообщили, что им удалось выделить этот род дрожжей из крас-
ных виноградных соков Жиронды.
В результате углубленного изучения систематики дрожжей,
являющихся причиной мути в южноафриканских столовых винах,
ван дер Вальт и ван Керкен3 обнаружили, что Brettanomyces
принадлежит к часто встречающимся родам дрожжей (в 50%
исследованных случаев). Они указывают на то, что в южноафри-
канских винах инфекция этим родом дрожжей встречалась
в 30 раз чаще, чем это было установлено Домерк (1956) в буты-
лочных винах Жиронды. Южная Африка за последние 10 лет
особенно сильно пострадала от помутнений в бутылочных винах,
вызванных этими дрожжами.
Из этих сообщений видно, что дрожжи Brettanomyces в на-
стоящее время широко распространены. Пейно и Домерк специ-
ально занимались изучением морфологии и физиологии видов
Brettanomyces, выделенных из винограда и вин 4.
Морфологические признаки рода Brettanomyces:
1. Сильный полиморфизм; клетки круглые, овальные, стрель-
чатые, в виде лимона или колбасы, диаметром 3 мкм и длиной
1 Florenzano G. Atti del 1’Acad. ital. del vite e del vino, HI, 1951.
” Barret A., Bidan P., Andre L. Compt. rend. Acad. Ague., 41, 1955.
3 Van der Walt I. P., Van Kerken A. E. Antome van Leeuwen-
hoek, 24, 1958.
4 Peynaud E. et. Domereq S. Archiv. f. Mikrobiologie, 24, 1956.
139
5—20 мкм. Большое разнообразие величин клеток объясняется
тем, что одновременно в одной культуре имеются гаплоидные,
диплоидные и полиплоидные клетки. Агостини1 в 1946/47 г.
в культурах Brettanomyces на солодовом агаре наблюдал разно-
образную копуляцию клеток. Зиготы клеток образовали угол от
90 до 110°.
2. Способность к спорообразованию слабо выражена. Хондри-
окинез показывает, что намечается закладка круглых спор. Но
в большинстве случаев споры не достигают полной зрелости или,
как у рода Hanseniaspora, из четырех намечавшихся зрелости
достигает только одна. Итак, спорообразование является ру-
диментарным. Аски разламываются вдоль и выпускают все со-
держимое клетки, зрелые и незрелые (поэтому не способные
к прорастанию) споры, а также неистраченные хондриосомы, при-
сутствие которых может быть ошибочно принято за бактерийную
инфекцию.
Биохимические признаки рода Brettanomyces:
I. Дрожжи Brettanomyces по сравнению с истинными вин-
ными дрожжами рода Saccharomyces бродят медленно. Их спо-
собность образовать спирт весьма различна. Некоторые штаммы
прекращают брожение при 9% об. спирта, другие (как показали
Пейно и Домерк) производят в закрытом брожении до 12,1, а
при открытом брожении — до 13,1% об. спирта.
2. Наиболее характерным биохимическим признаком является
образование побочных продуктов спиртового брожения — уксус-
ной кислоты и ее этилового эфира. Образование эфира происхо-
дит прежде всего во время спиртового брожения. Культуры во
время брожения и непосредственно после него обладают выра-
женным запахом яблок или фруктовым ароматом. Благодаря
образованию фруктового аромата эти дрожжи используют для
дополнительного брожения определенных сортов бельгийского и
английского пива.
Тотчас после брожения преобладает запах уксусной кислоты.
Некоторые штаммы способны за 12 месяцев образовать roT^zIji
уксусной кислоты. Сообщение упомянутых выше французских
авторов, что культуры Brettanomyces в виноградном соке часто
дают сильный мышиный тон, я могу вполне подтвердить.
Пейно и Домерк обнаружили в числе побочных продуктов
брожения Brettanomyces глицерин, янтарную кислоту, 2—3-бу-
тилснгликоль и молочную кислоту. Образование глицерина при
доступе воздуха увеличивается, но никогда не превышает коли-
чества, образуемого дрожжами Saccharomyces. Ацидогенный ха-
рактер этих дрожжей проявляется также и в образовании отно-
сительно больших количеств янтарной кислоты. Молочной кисло-
ты, напротив, получается не больше, чем у Saccharomyces.
1 Agostini О. L’Agricultura Italians, 50, 1950.
140
В анаэробных условиях брожения баланс образовавшихся
продуктов соответствовал теории Женевуа и сотрудников, со-
гласно которой сумма из двух молекул уксусной кислоты + пять
молекул янтарной кислоты + этиловый спирт + бутиленгликоль
соответствует 0,9—1 г глицерина.
При аэробном брожении получалось другое соотношение.
3. Некоторые штаммы тотчас же образуют на соке пленку и
лишь после этого переходят к спиртовому брожению, другие —
сначала бродят, а затем уже на 'вине образуют пленку. Барре
выделил штаммы Brettanomyces из одного известного желтого
вина департамента Юры (Франция), выдержанного под пленкой
дрожжей.
4. Пейно и Домерк изучали способность к сбраживанию и ас-
симиляции различных сахаров; полученные результаты представ-
лены в табл. 8.
Таблица 8.
Определение сбраживаемости и ассимиляции различных видов сахаров
видами Brettanomyces по методу Дюргама1
Виды Глю- коза Галак- тоза Саха- роза Маль- тоза Лак- тоза Раффи- ноза
Brettanomyces bruxellensis + (+) -(-) + (-!-) + (+)
clausenii -н+) + (+) + (+) Н-Н —г —
lambicus +(+) -(-) -Н-Н -н-н — —
Кинса к -Н+) + (+) -Н-Н -н-н — —
Сеит-Эмильон + (+) + (+) + (+) -н-н —— —
Арбуаз 6 + (+) -Н+) -Н-Н -Н-Н —- —
Арбуаз 8 + (+) -НН + (+) + (+) — —
Гейзенгейм 1 1-Н ) + (+) -(-) -(-) — —•
Гейзенгейм 2 + (+) -н-н + (+) -Н+) — —
1 Ассимиляция показана в скобках, а брожение без скобок.
Как видно из табл. 8, ни один из штаммов Brettanomyces не
был способен сбраживать раффинозу. Только один штамм сбра-
живал лактозу, все штаммы сбраживали глюкозу, сахарозу и
мальтозу, за исключением штамма Гейзенгейм 1, который, подоб-
но Hanseniaspora, не сбраживал сахарозу и мальтозу. Из девяти
штаммов два не сбраживали галактозу.
5. По Пейно и Домерк, дрожжи Brettanomyces сами по себе
ауксано-гетеротрофны, по прибавление в питательную среду ве-
ществ роста, в первую очередь тиамина, очень усиливает размно-
жение клеток. Добавка биотина также усиливает брожение.
6. В отличие от встречающихся в вине дрожжей родов
Saccharomyces, Hanseniaspora, Pichia, Kloeckera, не использу-
ющих нитратов как источников азота, большинство видов Bretta-
nomyces, подобно видам Hansenula, использует нитраты. В ис-
141
следованиях Пейно и Домерк из девяти штаммов два не могди
ассимилировать нитраты, именно Brettanomyces bruxellensis
и Brettanomyces schanderlii
7. В настоящее время установлены следующие виды Bretta-
nomyces:
1) Вг. bruxellensis Куфферат и Лаер, 1921;
2) Br. lambicus Куфферат и Лаер, 1921;
3) Br. anomalus Кустерс, 1940;
4) Вг. clausenii Кустерс, 1940;
5) Br. vini Пейно и Домерк, 1956;
6) Вг. schanderlii Пейно и Домерк, 1956.
Пейно и Домерк установили два новых вида, так как эти два
штамма значительно отличаются от установленных четырех ви-
дов биохимически — в отношении различных видов сахара и по
своей способности к использованию нитрата калия как источни-
ка азота. Они назвали один из штаммов — Гейзенгейм 1, а дру-
гой— не способный сбраживать мальтозу и сахарозу и исполь-
зовать нитраты как источник азота — в мою честь, так как я
обратил их внимание на энологическое значение этих дрожжей
в определенных случаях. От описания точных диагнозов видов
мы отказываемся. Желающим определять виды Brettanomyces
рекомендуется обратиться к труду Лоддер и Крегера ван Риж1.
г) Род Schizosaccharomyces Линднер1 2
Название рода было предложено в 1893 г. Линднером на том
основании, что в морфологическом отношении эти дрожжи резко
отличаются от рода Saccharomyces. Они образуют новые клетки
не путем почкования, а путем деления Строго говоря, по этому
признаку данные растения должны быть отнесены к делящимся
грибам — к бактериям. Способность к спиртовому брожению не
доказывает, что они действительно являются дрожжами, так как
бактериологам известны многие бактерии, по своей бродильной
активности не только приближающиеся к истинным дрожжам, но
даже превосходящие их (Termobacterium mobile Линднер).
Мы видим на этом примере, что как в морфологическом, так
и в биохимическом отношении нельзя провести резкую границу
между бактериями (делящиеся грибы) и дрожжами (почкую-
щиеся грибы)3.
1 Lodder J. and Kreger van Rij N. J. W. The Yeasts, a taxonomic
study, Amsterdam, 1952.
2 Литература о Schizosaccharomyces см. Stelling-Decker. Die sporogenen
Hefen Verhandi. der kgl. Acad. Amsterdam, 28, 1931.
3 В русской литературе с самого начала был отвергнут взгляд Негели, что
бактерии относятся к делящимся грибам, и принято относить их к организ-
мам, близким к водорослям, а не грибам, так как они отличаются от водо-
рослей лишь отсутствием зеленого пигмента. В. И. Кудрявцев делит дрожжи
142
Линднер получил делящиеся дрожжи из африканского пива
из проса, называемого там помбе. Бейеринк в 1894 г. сообщил,
что им эти дрожжи выделены из греческого и малоазиатского
винограда (коринки) и инжира. Schizosaccharomyces Бейеринка
образовали в каждом аске восемь спор, в то время как Sch.
Lindneri дают только по четыре споры. Поэтому Бейеринк уста-
новил вид Sch. octosporus. Остервальдер в 1924 г. выделил деля-
щиеся дрожжи из сильно сульфидированного виноградного сока.
На основании того, что эти дрожжи быстро разжижают желатин,
Остервальдер установил новый вид, именно liquefaciens, т. е. раз-
жижающий. Однако Штеллинг-Деккер считала существование
этого особого вида необоснованным, так как Schizos. octosporus
Бейеринка также сильно разжижают желатин.
Йоргенсен выделил делящиеся дрожжи из меда, Наказава —
из патоки тростникового сахара с о. Тайвань. Оба установленные
этими авторами вида не имеют права на существование, так как
оказались идентичными с видом Sch. pombe Линднера ’.
В практике автора Schizosaccharomyces чрезвычайно редко
встречались в виноградных винах, вероятно, потому что эти дрож-
жи обычно не выдерживают борьбы за существование с Saccha-
romyces и поэтому развиваются только в тех винах, в которых
по какой-либо причине эта борьба отпала; например, несколько
раз в помутневших сладких виноградных соках автором были обз
наружены Schizosaccharomyces. Однажды они автору встретились
в целом ряде банок с медом с о. Кубы, подвергнувшихся бомбажу.
В виноделии делящиеся дрожжи играют незначительную роль.
Все же иногда приходится считаться с их появлением. G прак-
тической точки зрения заслуживает внимания что на шампан-
ском заводе в Крыму была с успехом использована одна раса
Schizosaccharomyces pombe. Она была в виде опыт а также исполь-
зована в одном случае при приготовлении хереса. Хотя результат
был удовлетворительным, но никаких преимуществ по сравнению
с исстари применяемыми шампанскими расами Saccharomyces
cerevisiae var. vini установить не пришлось.
Все же в теоретическом отношении род Schizosaccharomyces
представляет большой интерес.
Прежде всего с биологической стороны. Уже Бейеринк наблю-
дал среди клеток Sch. octosporus появление аспорогенного вида
на три семейства: все почкующиеся он относят к семейству Saccharomyceta-
сеае, имеющие лимоновидную форму — к семейству Saccharomycodaceae, де-
лящиеся — к семейству Schizosaccharomycetaceae с одним родом Schizosacc-
haromyces.— Ред.
1 В СССР из ягодных соков был выделен Schizosaccharomyces (1934)
Щербаковым и Поповой, присвоившими ему название S. moskvensis. От тро-
пических и субтропических форм они отличаются сильным разрушением кис-
лот. В. И. Кудрявцев предложил различать две группы этих дрожжей: обра
зующих четыре споры и образующих восемь спор и дать им новое родовое
название Octosporomyces. — Ред.
143
I______
с мелкими клетками. Результаты новейших исследований, в част-
ности микрофотографии Бейеринка, в настоящее время дают ос-
нование считать этот аспорогенный вид только гаплоидной фазой
делящихся дрожжей, состоящей из клеток с одинаковой поло-
вой настроенностью, что и служит причиной аспорогенности. При
различнополых (+ и —) спорах или вегетативных клетках очень
легко возникают копуляции. Диплоидизированные клетки обра-
зуют споры на питательных средах с. агаром. Вполне вероятно,
что дрожжи Sch. octosporus Бейеринка представляют собой не
что иное, как тетраплоидную форму Sch. pombe.
Интересно, что гаплоидная форма отличается от диплоидных
и полиплоидных форм не только в морфологическом отношении,
но и в биохимическом.
Гаплоидная форма почти
круглая и только при де-
лении несколько вытяги-
вается в виде эллипса.
Колонии гаплоидной фор-
мы па агаре — коричнева-
тые, полиплоидной фор-
мы — белые. По Бейерин-
ку, гаплоидная форма об-
разует при брожении
больше кислоты, в то вре-
мя как полиплоидные
формы обладают сильной
Рис. 49. Schizosaccharomyces pombe. Ве-
гетативные клетки в начале деления.
Хондриосомы делятся вначале на две.
затем па четыре группы; лишь после это-
го образуется новая поперечная стенка
(увеличено в 2500 раз).
способностью к разжиже-
нию желатина *.
Делящиеся дрожжи
весьма склонны к ста-
дии хондриосом, которые
очень хорошо можно на-
блюдать при помощи фа-
применения окраски в живом
зово-контрастного микроскопа без
состоянии клеток (рис. 49, 50).
Как аспорогенная форма, так и четырехспоровая быстро и
живо сбраживают сахарозу, а восьмиспоровая форма не способ-
на инвертировать и сбраживать сахарозу. Интересно, что оболоч-
ки спор Schizosacch. octosporus окрашиваются йодом в иптепсив-
1 А. Остервальдер впервые обратил внимание на способность Schizosacc-
haromyces разрушать яблочную кислоту в соках и винах, не образуя, подобно
яблочпо-молочным бактериям, молочной кислоты. Разрушение яблочной кис-
лоты наблюдали также русские авторы (Чаленко), но химизм процесса оста-
вался неизученным до опубликования работ Дитриха в 1963 г., установивше-
го, что яблочная кислота сбраживается ими в спирт и углекислый газ В на-
стоящее время изучается вопрос об использовании этого свойства Schizosacc-
haromyces в винодельческой промышленности Die Wein-Wissenschaft, № 8.
1963; Peynaud Е., Weinberg and Keller, № 5, 1965.— Ped.
144
ный синий цвет. По Линднеру, делящиеся дрожжи в аргентинских
и мексиканских винокурнях оказались очень полезными, так как
при высоких температурах (32—42° С) брожения давали выход
спирта на 10% выше, чем обычные дрожжи.
По мнению некоторых авторов 1 дрожжи Schizosacch. pombe.
мезоинозит-гетеротрофны, т . е. потребляют для роста мезоино-
зит. Предоставленный им мезоинозит затем можно было обнару-
жить растворенным в липоидах в плазме клеток.
В немецких виноградных соках
и в флоре немецких виноградни-
ков делящиеся дрожжи встреча-
лись редко. Странно, что Schizo-
saccharomycetes не были обнару-
жены при систематических иссле-
дованиях состава дрожжевой
флоры соков и вин в Италии, про-
веденных Маланом, Каприотти, а
также Кастелли в Италии. Между
тем Кримбас и Давидес среди
111 штаммов дрожжей, изолиро-
ванных из виноградных соков
различных греческих виноград-
ных районов, установили в семи
случаях присутствие Schizosacc-
haromyces 1 2.
Рис. 50. Schizossaccharomyces
pombe в спорообразовании. Здесь
спорообразованию предшествова-
ло образование зигот.
д) Пленочные дрожжи 3
Название пленочные дрожжи перешло из языка виноделов
в научную литературу, С течением времени понятие, вложенное
в это обозначение, изменилось. Прежде пленочными дрожжами
называли все дрожжи, образующие на поверхности вина пленку.
Так, в Южной Испании, в районе Хереса, умышленно выращен-
ные на вине дрожжевые покровы также рассматривались как
пленочные дрожжи, носившие общее название Mycoderma.
Однако недавно было окончательно доказано, что в опреде-
ленных условиях расы истинных винных дрожжей также могут
образовать пленку и что при доступе воздуха к вину с не елпш
ком высоким содержанием спирта даже большинство этих рас
вступает в стадию пленки.
Следовательно, в настоящее время надо различать пленочные
дрожжи факультативные и облигатные. Первые находятся в со-
1 Yarbrough and Clark. Journ. of Bact. 73, 1957.
2 Krimbas etDavides. Bulletin de 1’Office intern, du vin.. 1952.
3 Список имеющейся литературы о пленочных дрожжах составлен Бал-
цату и опубликован в его работе: В а 1 I a t u Е. Mycoderma als echte Saccha-
romyceten. Zbl. Bakter., Abt. II, 101, 1939.
145
стоянии пленочных дрожжей только на некотором отрезке их
жизненного цикла, в то время как последние развиваются в виде
пленки на протяжении всего жизненного цикла. Облигатные пле-
ночные дрожжи больше приспособлены к получению энергии пу1
тем дыхания и только в малой степени — к спиртовому броже-
нию. Но все они определенно еще обладают способностью воз-
буждать брожение. Сильнее всего эта способность выражена у
дрожжей рода Hansenula, несколько слабее — у Pichia и всего
слабее — у Candida.
В практическом отношении пленочные дрожжи являются опас-
ными вредителями вина, которых во всех случаях их развития
надо устранять. Следовательно, знание биологии и физиологии
пленочных дрожжей весьма необходимо для борьбы с ними, т, е.
для подавления их развития.
Систематика дрожжей вообще не играет роли в виноделии, но
между тем в отношении пленочных дрожжей она приобретает
некоторую практическую ценность, так как каждый род их отме-
чен свойственными ему физиологическими и биохимическими при-
знаками. Хотя наряду с собственно пленочными дрожжами вина
имеется много других видов, способных образовать покровы на
поверхности соков или вин по меньшей мере с малым содержани-
ем спирта, но в повседневной подвальной практике играют роль
только три рода их: Candida (раньше называвшийся Mycoderma),
Pichia и Hansenula (раньше Willia).
Пленочные дрожжи образуют на поверхности жидкостей по-
кровы, отличающиеся, особенно в молодости, белой окраской.
Один из видов Pichia — получил видовое название Р. farinosa,
т. е. мучнистая, так как покрытая ею поверхность выглядит как
бы посыпанной мукой. В устаревшей литературе относительно
причин плавучести и белой окраски пленки приводятся объясне-
ния, не соответствующие действительности, Мейсснер 1, специаль-
но занимавшийся пленочными дрожжами, объясняет плавучесть
и белую окраску пленочных дрожжей присутствием воздушной
оболочки, окружающей каждую клетку.
В доказательство Майсспер приводит опыты, в которых он вы-
ращивал культуры пленочных дрожжей в бутылках. При этом
пленочные дрожжи вследствие устранения воздушной оболочки
оседали.
Однако этот опыт еще не служит доказательством наличия
воздушной оболочки. Пленки опускаются уже при легком встря-
хивании. При выращивании культуры пленочных дрожжей уле-
тучивается также и углекислота, растворенная в жидкости, и
в тем большей степени, чем выше активность данного вида или
1 Meissner R. Tectinische Betriebskotroile im Weinfach, Verlag Ulmer,
Stuttgart, 1920; Mikroskopische Bilder des Mostes und Weines, Verlag Ulmer,
Stuttgart, 1923.
146
расы к спиртовому брожению. Эти выделяющиеся пузырьки угле-
кислоты встряхивают легкий поверхностный покров, и он опус-
кается.
Теория воздушной оболочки Мейсснера ошибочна. Пленочные
дрожжи плавают без всякой воздушной оболочки вследствие раз-
ницы между удельным весом их тела и несущей их жидкости.
В старых культурах пленочных дрожжей часто можно наблю-
дать, что в результате создаваемого ими изменения удельного
веса питательной среды в ближайшем окружении весь покров
медленно опускается в течение нескольких недель, в то время как
на поверхности соприкосновения жидкости с воздухом образует-
ся новый покров. Наконец, образование покрова и его нахожде-
ние на поверхности значительно облегчено своеобразным почко-
ванием и одновременным ростом, что ведет к появлению больших
колоний.
Что касается белой окраски пленочных дрожжей, то она обу-
словлена не воздушной оболочкой (которая не существует и фи-
зически существовать не может), а падающим светом, в сильной
степени диффузно отражаемым. В рассеянном отражении света
участвуют прежде всего типичные для всех пленочных дрожжей
многочисленные жировые шарики и поверхности соприкоснове-
ния протоплазмы, с одной стороны, с окружающей средой, а
с другой — с вакуолями. С возрастом жировые шарики увеличи-
ваются, а вакуоли уменьшаются. Поэтому дрожжевой покров из
снежно-белого превращается в грязно-желтоватый.
Для ухода за вином практически имеют значение следующие
химико-физиологические свойства пленочных дрожжей.
1. Все роды и виды более или менее быстро уменьшают со-
держание спирта в затронутых ими винах. В последнее время ван
Циль подробно исследовал исчезновение спирта под покровом
пленочных дрожжей и установил, например, что Candida в тече-
ние 3 месяцев понизила содержание спирта в одном вине с
70,8 г/л до 1 г. Под покровом Pichia farinosa у того же вина спус-
тя 3 месяца осталось 20,9 г/л. Через 10 месяцев под покровом
обоих видов этих дрожжей не оставалось спирта.
2. В качестве промежуточных продуктов при потреблении
спирта на дыхание образуется уксусная кислота, уксусный аль-
дегид, пировиноградная кислота и этиловый эфир уксусной ки-
слоты. В первое время под покровом пленочных дрожжей коли-
чество уксусной кислоты повышается, а затем после исчезновения
части спирта оно понижается, так как этот промежуточный про-
дукт служит дальнейшим материалом для дыхания.
3. Облигатные пленочные дрожжи уменьшают не только со-
держание спирта, но в значительной степени и содержание экс-
тракта. По данным ван Циля, количество экстракта под влияни-
ем покрова Candida mycoderma в течение 3 месяцев снизилось с
23,23 до 12,1 г/л, за 9 месяцев — с 23,23 до 12,9 и 15,5 г/л.
147
Сильное понижение экстракта объясняется тем. что облигат-
ные пленочные дрожжи разрушают нелетучие кислоты, а также
глицерин. Винную кислоту, по утверждению Цааке *, они не за-
трагивают.
В одном из подопытных вин ван Циля с содержанием 6,8 г/л
нелетучих кислот, покрытых пленкой Pichia, спустя 3 месяца ос-
талось только 3,4 г/л, а через 6 месяцев — всего 2,8 г/л нелетучих
кислот. Количество глицерина за 6 месяцев снизилось с 6,9 до
1,3 г/л.
Глицерин был превращен через диоксиацетон в молочную ки-
слоту. Резко выраженным продуцентом молочной кислоты явля-
ется Hansenula anomala.
4. Чем меньше вино содержит спирта, тем легче оно заселяет-
ся пленочными дрожжами. При низких подвальных температу-
рах вина с содержанием выше 10% об. спирта редко подвергают-
ся их нападению, а вина с 12% об. в таких условиях не подвер-
гаются вовсе. Однако вина с 14% об. спирта, хранящиеся
в теплом помещении при доступе воздуха, могут зарасти пленкой
облигатных пленочных дрожжей.
Шеффер и Мрак в Калифорнии выделили два вида пленочных
дрожжей (Pichia alcoholiphila и Candida rugosa), способных пе-
реносить до 14% об. спирта 1 2.
5. Пленочные дрожжи весьма устойчивы против сернистого
ангидрида, поэтому их развитие нельзя подавить даже при
500 мг общего содержания ангидрида. При этом они восстанавли-
вают соли сернистой кислоты (сульфиты) в элементарную серу,
растворяющуюся в жирах их клеток. Часть элементарной серы
восстанавливается в сероводород. Вследствие этого в сильно суль-
фитированных винах, покрытых пленкой, возникает сероводород-
ный запах. Если пленку с такого вина высушить, извлечь серу
сернистым углеродом в экстракт испарить на часовом стекле, то
в остатке обнаружится элементарная сера.
Пленочные дрожжи являются сильными восстановителями не
только сульфитов, но и сульфатов. Растворенная в жирах, об-
разовавшаяся при восстановлении сульфатов сера превращает
клетки в инволюционные формы. Некоторые виды пленочных
дрожжей при повышенном количестве сульфатов выделяют ка-
пельки жира, содержащие серу. В таком случае вся поверхность
клетки часто бывает покрыта жировыми шариками (иглистые
клетки).
6. Измеряя в течение многих дней гН вина под молодой плен-
кой, можно убедиться, что сначала происходит понижение окис-
лительно-восстановительного потенциала. Следовательно, пленоч-
1 Zaake S. Das Verhalten hefeartiger Pilze gegeniiber Weinsaure, Zbl. f.
Bakt., Abt II, Bd. Ill, 12/15, 1958.
2 Scheffer W. R. und Mrak E. M., Mycopath. et Mycol. appl., 5, 1951.
148
пые дрожжи действуют прежде всего восстанавливагоще и отдают
вину восстанавливающие вещества (рис. 51). В молодой ста-
дии они представляют собой защиту от окислительных процессов.
В результате восстанавливающего действия наблюдается посвет-
ление окраски. Ван Цилю удалось показать, что такое действие
долго не удерживается.
Спустя 3 месяца только под мощной покрышкой Pichia fari-
Рис. 51. Опыт, показывающий восстанавливающую
силу молодой пленки пленочных дрожжей. При-
бавлением перекиси водорода вино было искусст-
венно приведено к высокому гН и к появлению мы-
шиного запаха и затем засеяно клетками Pichia
membra naefaciens:
/ — вино 4- H2Oj бесплепочпых дрожжей; 2 — пленочные
дрожжи. В течение 28 дней в пленке дрожжей пони-
зился гН на 9 единиц и устранился мышиный запах.
3 месяца 15,72). У Candida гН спустя 3 месяца повысилось с
17,28 до 19,01, а через 9 месяцев достигло 21,57.
Точно так же pH у Pichia сначала слегка понизилось, а позд-
нее вновь повысилось.
Наиболее сильное понижение гН ван Циль наблюдал в куль-
турах Pichia при предоставлении уксусной кислоты как единст-
венного источника углерода. Число гН падало с 21,48 до 16,9.
Таким образом, восстанавливающее или окисляющее влияние по-
кровов пленочных дрожжей на вино зависит, с одной стороны, от
возраста покрова, а с другой — от того, какие именно вещества
изменяются им, так как пленочные дрожжи могут разрушать от-
дельные вещества как путем окисления, так и путем восстанов-
ления.
149
Большое значение имеют способы предупреждения появления
пленочных дрожжей на вине и обработка вин, покрывшихся
цвелью. Чем меньше спирта содержит вино, тем более оно под-
вержено нападению пленочных дрожжей. Поэтому вина с низ-
ким содержанием спирта надо немедленно по окончании броже-
ния хранить в налитой до полна посуде, т. е. при полном отсутст-
вии воздуха. Устранение воздуха самый лучший и надежный
способ предупредить развитие пленочных дрожжей на поверхно-
сти вина. Окуривание серой пустого пространства над вином
в неполной посуде не препятствует развитию пленочных дрож-
жей, способных переносить высокие количества сернистого ангид-
рида и восстанавливать сульфиты в элементарную серу. Поэтому
и рекламированные раньше насадки на бочки, из которых отби-
рается вино для розничной продажи, не оправдали себя. Принцип
этих насадок заключался в том, что воздух, входящий через них
в бочку при сцеживании вина, насыщается сернистым ангид-
ридом.
Любопытно, что в средние века, когда вино сцеживалось ис-
ключительно из бочек, уже применяли способ защиты от цвели —
привешивали через шпунтовое отверстие в пустое пространство
начатой бочки куски хрена. Летучие горчичные масла (фитонци-
ды), которые выделял хрен, действительно предупреждали появ-
ление плесени, в чем можно убедиться и в настоящее время Од-
нако вино способно воспринимать из воздуха эфирные масла и
получало резкий вкус хрена, очевидно, не столь раздражавший
потребителей средних веков, как избалованный вкус наших со-
временников.
Если вино из-за небрежного ухода поражено цвелью, соответ-
ствующую бочку надо немедленно долить до шпунтового отвер-
стия до переполнения. Предоставляя вину вытекать через шпун-
товое отверстие, можно удалить значительную часть покрова.
Тонкий вкус почти безошибочно распознает вино, продолжитель-
ное время находившееся под покровом пленочных дрожжей.
В путаную систематику так называемых пленочных дрожжей
лишь в последние два десятка лет внесена некоторая ясность.
Оказалось, что представители их, встречающиеся в литературе
под 20—60 родовыми и видовыми названиями, на самом деле со-
ставляют один единственный вид. Так было устранено создавав-
шее большую путаницу множество синонимов.
В настоящее время облигатные пленочные дрожжи (рис. 52)
делят на две группы:
1) образующие споры, к которым принадлежат роды Hanse-
nula (раньше называвшаяся Willia) и Pichia;
2) необразующие споры, представляемые родом Candida.
Рапее применявшееся родовое название Mycoderma заменено
названием Candida и теперь используется только как видовое на-
звание. Раньше большое число видов рода Mycoderma считалось
150
типичным и облигатным неспорообразующим организмом и рас-
сматривалось как несовершенные сахаромицеты; теперь обнару-
жилось, что многие из этих видов способны к спорообразованию.
Все спорообразующие виды Mycoderma в настоящее время отно-
сят к роду Pichia, а не образующие спор причисляют к роду
Candida, виду Mycoderma.
Рис. 52. Формы клеток, наиболее часто встречающихся в вине
родов пленочных дрожжей:
а — Candida; б — Hansenula с аскамн и спорами; в — Pichia с зеками
и спорами.
Род Hansenula Сидов (Willia Ганзен)
Представители этого рода дрожжей образуют на содержа-
щих сахар питательных средах или на вине с количеством до
11 % об. спирта сначала тонкую матовую пленку — аэробно расту-
щие клетки. Однако спустя некоторое время клетки, погружен-
ные в жидкость и растущие анаэробно, начинают медленно вы-
делять углекислый газ. Вначале плотный покров не пропускает
углекислого газа и вздувается в виде пузырей до тех пор, пока
углекислому газу не удастся прорвать пузыри.
Таким путем виды Hansenula образуют 4—5% об. спирта. При
этом количестве спирта развивающиеся в вине виды начинают
образовывать эфиры — уксусноэтиловый и уксусноамиловый. Эта
реакция требует притока энергии. С биохимической точки зрения
интересна способность всех видов Hansenula восстанавливать ни-
траты и таким образом покрывать свою потребность в азоте.
Лоддер и Крегер ван Риж в своем труде по систематике
дрожжей 1 приводят названия следующих девяти видов Hanse-
nula:
1) Н. anomala (Ганзен) Сидов, 1891;
2) Н. saturnus (Клеккер) Сидов, 1902;
3) Н. suaveolens (Клеккер) Деккер, 1912;
4) Н. schneggii (Вебер) Деккер, 1922;
1 Lodder J. and Kreger van Rij N. J. W. The Yeasts, 1952.
151
5) H. California (Лоддер) Виккергам,1932;
6) Н. subpelliculosa Бедфорд, 1942;
7) Н. mrakii Викергам, 1948;
8) Н. silvicola Викергам, 1948;
9) Н. minuta Викергам, 1948.
Для различения видов используется их способность ассими-
лировать или сбраживать отдельные сахара. Так, Н. mrakii ас-
симилирует и сбраживает только одну глюкозу, Н. California —
глюкозу и сахарозу, Н. silvicola может ассимилировать и сбра-
живать глюкозу и галактозу, а сахарозу и мальтозу только
ассимилировать. Поэтому нельзя определить виды Hansenula
только по морфологическим признакам, необходимо также испы-
тать их способность ассимилировать и сбраживать глюкозу, га-
лактозу, сахарозу, мальтозу и лактозу.
Чаще всего на соке и вине развиваются следующие виды
Hansenula.
1. Н. anomala (Ганзен) Сидов (изученная и названная Ган-
зеном Willia anomala). Клетки у этого вида круглые, овальные
или цилиндрические (толщиной 2,5—6 мкм и длиной 4,5—
20 мкм), встречаются поодиночке, парами или цепочками, иногда
образуется псевдомицелий. Н. anomala развивается частично в
виде осаждающейся, погруженной в жидкости вегетации, частич-
но в виде покрова, в молодости гладкого и белого, а с возрастом
становящегося морщинистым и грязной окраски.
Этот вид способен ассимилировать и сбраживать глюкозу,
галактозу, сахарозу и мальтозу (раффинозу на одну треть), нао-
борот, не способен изменять лактозу. Споры полукруглые, напо-
минают шляпу-котелок; в каждом аске 1—4 споры.
Явно выраженный эфирообразователь, вследствие чего Бейе-
рпнк в 1892 г. назвал этот вид Sacch. acetaethylicus. Наряду
с уксусноэтиловым эфиром, по Табашнику и Джослину, образует
также кислоты — фумаровую, лимонную, янтарную и молочную.
Ван Циль обнаружил сильное образование диоксиацетона и
уксусного альдегида. В течение 3 месяцев Н: anomala образовала
в вине 108 мг/л уксусного альдегида. В практике уже наблюда-
лись случаи, когда в очень медленно бродящих соках из заизюм-
ленного винограда виды Hansenula явно были участниками об-
разования букета вина. Если количество эфи^а невелико, он мо-
жет способствовать повышению качества вина, если же эфир
чувствуется назойливо, качество вина снижается или оно даже
становится порочным.
2. Hansenula saturnus (Клеккер) Сидов. Клетки этого вида
мельче клеток Н. anomala, круглые до овальных (толщиной
3,0—3,5 мкм и длиной 4—7 мкм).- Сила роста клеток в жидкой
среде и в покрове слабее. В противоположность Н. anomala этот
вид способен ассимилировать и сбраживать только два вида са-
харов: глюкозу и сахарозу (раффинозу на одну треть).
С
152
Образование эфиров также слабее, чем у Н. anomala. Назва-
ние вида saturnus эти дрожжи получили по форме их круглых
спор; в середине их часто находится кайма и по виду они напо-
минают планету Сатурн.
Викергам и Бартон 1 придерживаются мнения, что виды Han-
senula с простыми спорами в форме шляпы представляют собой
гетероталлические1 2, а сатурообразные — наоборот, гомоталли-
ческие типы; Hansenula schnegii, так же как Candida pelliculo-
sa,— исключительно двуполоактивные типы скрещивания Н.
anomala.
Род Pi chia (Ганзен)
Принадлежность этих пленочных дрожжей к истинным саха-
ромицетам вначале не подвергалась сомнению, так как их споро-
образование несложно и легко поддается наблюдению. Клетки
рода Pichia большей частью цилиндрические, вытянутые, наподо-
бие гиф, так что пленочные вегетации тесно переплетаются (на-
поминая псевдомицелий), что благоприятствует образованию
пленки на поверхности жидкости. Иногда пленки пихиа бывают
окрашены в более или менее выраженный красный цвет; это
объясняется образованием красного красящего вещества.
На виноградном или плодовом соке виды Pichia быстро обра-
зуют толстую белую, пепельно-серую, впоследствии желтоватую
или красноватую, грубо складчатую пленку. Складки получают-
ся, во-первых, оттого, что части пленки над жидкостью сдвигают-
ся вследствие постоянного оживленного почкования, а во-вто-
рых,— от мицелиеобразного переплетения клеток. Когда жид-
кость между складками вытесняется, в них включается воздух.
Наблюдение таких случаев со включениями воздуха, вероятно,
послужило поводом к созданию Мейсснером теории воздушной
оболочки. Воздух, заключенный в складках, стремится принять
форму шара. Эти шары воздуха обтянуты тонким покровом из
переплетенных дрожжевых клеток, который благодаря своей
большой поверхности, подобно фильтровальной бумаге, развива-
ет большие капиллярные силы, так что жидкость в нем задержи-
вается. Действием капиллярных сил объясняется и то, что жид-
кость между пленкой, прилегающей к стеклу, поднимается на
1—1,5 см выше ее общего уровня.
Оседающие и растущие погруженными клетки Pichia бродят
очень слабо, все же заметно. Но в культурах Pichia никогда не
находят больше 1—2% об. спирта, так как вегетации в пленке
1 Wickerham and Burton Journ. of Bact., 67, il954.
2 Гетероталлизм — раздельнополость у грибов. Для образования зиготы г
требуется слияние двух разнополых мицелиев, обозначаемых знаками + и
—. Противоположное понятие гомоталлизм — обоеполость, если сливающиеся
клетки происходят от одного и того же индивидуума.
153
Рис. 53, Типичная колония почкующейся
клетки Pichia membranaelaciens. Стрелка
указывает на аск с двумя спорами (уве-
личено в 500 раз).
(Линднер)
тотчас же используют образовавшийся спирт для дыхания. Виды
Pichia при 20° С в течение 5—6 месяцев могут использовать для
дыхания 70—80 г/л спирта, причем сначала образуется уксусный
альдегид и уксусная кислота, которая впоследствии также ис-
пользуется для дыхания. Образование эфира значительно слабее,
чем у видов Hansenula. В качестве дальнейших побочных про-
дуктов были установлены кислоты — фумаровая, лимонная, ян-
тарная и молочная.
В вине виды Pichia, кроме этилового спирта, сильно разлага-
ют глицерин, превращая его через диоксиацетон в молочную
кислоту. В результате такого обмена веществ экстракт сильно
понижается в винах, покры-
тых пленкой Pichia.
Лоддер и Крегер-ван
Риж в своем определителе
дрожжей приводят только
следующие четыре вида Pi-
chia:
1) Р menibranaelaciens
(Ганзен), 1888 и Г’
2) Р. farinosa
Ганзен, 1891,
3) Р. polymorpha Клек-
кер,1912;
4) Р. fermentans Лоддер,
1932
Последний вид назван Р.
fermentans за то, что он в
противоположность другим
видам легко сбраживает
только глюкозу. Р. polymorpha проявляет слабую бродильную ак-
тивность по отношению к глюкозе, галактозе, сахарозе и мальтозе
и наряду с четырьмя названными сахарами ассимилирует еще
лактозу.
На соке и вине часто встречаются следующие два -вида.
1. Р. membranaefaciens Ганзен. Клетки ее по большей части
удлиненно-цилиндрические (шириной 2,5—5 мкм, длиной 5—
14 мкм), одиночные, нс часто также образуют цепочки или раз-
ветвления (рис. 53). Вегетации пленки, вначале тонкие и глад-
кие, впоследствии становятся складчатыми. Первоначальный
снежно-белый цвет, затем принимает грязно-желтоватую окрас-
ку. Споры обычно образуются без предварительной копуляции
клеток, иногда наблюдается гетерогамная копуляция.
Споры полушаровидные или шаровидные с гладкими стенка-
ми и всегда с жировым шаром в центре. Число спор в аске— 1,
2, 4 Ассимилирует только один вид сахара — глюкозу. Бродиль-
ная способность слабая, едва заметная.
154
Нитраты не могут быть использованы как источник азота. Ус-
тойчивость этого вида по отношению к спирту может быть раз-
личной в зависимости от происхождения. Клеккер в свое время
нашел один очень устойчивый к спирту штамм и установил вид
Р. alcoholophila. В настоящее время это название зида упраздне-
но, вид признан идентичным с Р. membranaefaciens.
Шеффер и Мрак нашли в калифорнийских белых винах штам-
мы, которые еще росли при наличии спирта до 14% об. и 250 мг/л
сернистого ангидрида. Лишь содержание 15% об. спирта и
300 мг/л общего количества ангидрида 1 препятствовало их раз-
витию.
Рис 54. Р. membranaefaciens Mycoderma bispora (Балцату):
слева — аски со спорами; справа — пустые аски, свободные пары спор,
вверху пара спор вновь прорастает (увеличено в 1800 раз).
Балнату1 2 обнаружил спорообразование у 16 видов, зарегист-
рированных как Alyeuderma, предложил сохранить это родовое
название и в зависимости от числа спор отличать виды биспора
и тетраспора (рис. 54) Виндиш3 подтвердил еще спустя 15 лет
спорообразование у 14 из 19 спорообразующих штаммов Myco-
derma Балцату Виндиш поддерживает предложение вычеркнуть
родовое название Mycoderma, так как с этим названием в ходе
его долгой истории связано слишком много заблуждений.
Все спорообразующие штаммы Балнату Виндиш относит
к Р. membranaefaciens, а не образующие спор — к Candida my-
coderma, С. krusei или С. gillermondii
2. Р. farinosa (Линднер) Ганзен. Клетки, как у предыдущего
вида; большей частью образуют красивые древовидно-развет-
вленные колонии. Обозначение farinosa (мучнистая) объясняется
тем, что жидкость, покрытая пленкой этого вида, выглядит как
бы посыпанной мукой. Пленка вначале тонкая и гладкая, впо-
1 S с h е Г f е г W R. und М г a k Е. М. Mycopath. et Mycology Appl., 5.
1951.
2 Balta tu Ch. Zbl. BakL, Ab' II, 1939.
3 Windisch S Archivf. Mikrob, 21, 1954.
155
следствии становится складчатой и толстой. Образует осадок
в виде хлопьев, от которого постоянно, особенно при понижении
давления воздуха, поднимаются пузырьки углекислого газа.
Спорообразование обычно происходит после гетерогамной
копуляции (образование зигот клетками), поэтому Клеккером
было установлено упраздненное в настоящее время родовое на-
звание Zygopichia. Споры круглые до овальных, с гладкими стен-
ками, по 2—4 в аске.
Биохимически отличается от предыдущего вида тем, что сбра-
живает два вида сахара: глюкозу и галактозу (слабо) и их асси-
милирует.
Прочие продукты обмена веществ, как у Р. membranaefa-
ciens. Слабо образует эфир.
Род Candida Лоддер и Крегер-ван Риж
К этому роду в настоящее время относят все пленочные дрож-
жи, у которых обычными лабораторными методами нельзя уста-
Рис. 55 Типичное почкование Candida
mycoderma (увеличено в 1000 раз).
повить спорообразование.
Лоддер и ван Риж привели
30 видов и установили повое
название: Candida mycoder-
ma. С введением этого ново-
го обозначения в литературе
отпало не менее 21 синони-
ма.
В плодовых и виноград-
ных винах наиболее часто
встречаются следующие ви-
ды Candida.
1. Candida mycoderma
(Реес) Лоддер и Крегер-ван
Риж. Клетки овальные, ци-
линдрические или продолго-
ватые, явно полиморфные
4,3—18 мкм), образуют
(клетки шириной 1,7—4 мкм и длиной
типичные древовидно-разветвленные соединения клеток и псев-
домицелий (рис. 55). Вегетации пленки в молодости белые и
гладкие, впоследствии становятся сморщенными и грязно корич-
невыми.
Очень слабая бродильная способность, распространяющаяся
только на глюкозу. Ассимиляция сахаров: глюкозы, галактозы,
сахарозы, мальтозы, лактозы. Нитраты не могут быть использо-
ваны как источник азота.
С. mycoderma считается несовершенной формой Р. membra-
naefaciens. В опытах ван Циля один штамм превзошел споро-
образующие пленочные дрожжи по быстроте окисления спирта
156
(дыхание), понизив за 3 месяца содержание спирта в одном вине
с 70,8 до 1 г/л, а количество экстракта за то же время с 23,2 до
12,1 г/л; для штаммов Hansenula и Pichia на это потребовалось
9 месяцев.
2. Candida crusei (Каст.) Беркут. Эти дрожжи прежде назы-
вались Mycoderma lambica (Линднер и Жену, 1913), М. cheva-
lieri (Гийермои, 1914), М. monosa (Андерсон, 1917), М. bordettii
(Куфферат, 1920).
Клетки, как у предыдущего вида, часто образуют пссвдоми-
целий, разветвленные цепочки, боковые члены которых почкуют-
ся в виде мутовки (по нескольку в виде кольца). В остальном во
всех отношениях подобны предыдущему виду Mycoderma и толь-
ко биохимически отличаются от С. mycoderma тем, что С. crusei
сильно, а С. mycoderma слабо сбраживают глюкозу.
Ввиду того что Балцату на штаммах Центрального бюро
плесневых культур в Баарне под обозначением Mycoderma che-
valieri и М. lambica мог установить еще отчетливое, хотя слабое
спорообразование, можно предположить, что С. crusei представ-
ляет собой несовершенный вид Pichia.
3. С. guillermondii (Каст.) Ланжерои и Герра. Клетки, как у
предыдущих видов Candida, по эти дрожжи склонны к обильному
образованию псевдомпцелия и бластоспор. Последние круглые
либо имеют форму капли и образуют венки или мутовки на удли-
ненных клетках псевдомицелпя.
Этот вид биохимически отличается сбраживанием глюкозы,
сахарозы, раффинозы (слабо — галактозы и мальтозы), может
ассимилировать глюкозу, галактозу, сахарозу и мальтозу (не лак-
тозу). Нитраты не ассимилирует. Легко образует плевку лишь
спустя некоторое время.
Эти дрожжи были обнаружены иа различных плодах, в нек-
тарниках цветов, зобе и кишечнике уксусных мушек (дрозофил),
ос, пчел и шмелей и в грибных органах (мицетомах) личинок
усача-дровосека (Мюллер, 1934; Шандерль, 1942). Виндиш
(1954) сообщает, что эти дрожжи, ло-впдпмому, часто переносят-
ся летающими насекомыми па сахаристые жидкости.
Лиственные тли также могут быть переносчиками дрожжей.
Так, нами из кишечника яблоневой лиственной тли была выде-
лена С. melibiosa var. membranaefaciens (Лоддер и Крегер-ван
Риж) —единственный вид Candida, сбраживающий мелибиозу,
а из персиковой лиственной тли — С. guillcrmondii.
4. Candida reukaufii (Грюсс) Дидденс и Лоддер (Nectaro-
myces reukaufii) —нектарные дрожжи, называемые еще кресто-
выми или аэропланными (см. рис. 2), также иногда встречаются
в плодовых соках и винах. В жидкостях они образуют обычно
круглые или овальные клетки (рис. 56). Клетки в виде креста
получаются, например, в 20—30%-ном растворе меда. Эти нек-
тарные дрожжи способны сбраживать только глюкозу. В вино-
157
Рис. 56. Candida gillermondii из кишеч-
ника персиковой лиственной тли (Aphis
persicae). Увеличено в 500 раз.
градном соке они дают до 3% об. спирта. Наряду с глюкозой
ассимилируют также галактозу, сахарозу и мальтозу. Они сна-
чала бродят, затем образуют свободные колонии вегетаций плен-
ки. В зависимости от условий наблюдается слабое образование
эфира. Склонность их к образованию жира уже была использо-
вана для микробиологического синтеза жиров, подобно С. utilis.
Эти дрожжи имеют значение для пищеварения жвачных и на-
ходятся в их пищеварительном тракте. Недавно Гетце 1, Бурчик1 2,
Дитрих3 4 доказали их важ
ное значение для медовой
пчелы. Дитрих установил,
что С. reukaufii отличает-
ся от других дрожжей
особенно обильным про-
дуцированием пантотено-
вой кислоты и образует
из глюкозы молочную ки-
слоту.
5. С. pulcherrima
(Линднер) Виндиш (То-
rula pulcherrima, Turulop-
sis pulcherrima). Этот вид
часто встречается на все-
возможных плодах, по-
этому также в плодовых и
виноградных соках, в цве-
точном нектаре, на пче-
лах, осах, шмелях, уксусных мушках. Клетки проявляют выра-
женный полиморфизм. Видовое название pulcherrima — прекрас-
нейшая — этот вид дрожжей получил из-за способности к обра-
зованию красящего вещества (не являющегося каротиноидом).
Штаммы с выраженным образованием красящего вещества на
твердых питательных средах дают колонии розовые, желтовато-
красные или пурпурно-красные. Классические клетки С. pulcher-
rima шаровидные, с крупным масляным шариком посередине
(рис. 57). Они сбраживают глюкозу и галактозу и ассимилируют
сахарозу и мальтозу. Отдельные штаммы после фазы брожения
раньше других образуют на жидких питательных средах тонкую
пленку, причем может появиться аромат фруктового эфира.
Виндиш сообщил о результатах углубленного изучения этих
дрожжей образующих споры. Аски покрыты более или менее
сильно похожими на геммы материнскими клетками (рис. 58).
1 Goetze. Deutscher Imkerfuhrer, 1942.
2 Burcik. Habiiitationsschrift der Landw. Hochschule Hohenheim, 1951.
3 Dittrich. Zbl. f. Bakt; Abt, II, 111, 1958.
4 Windisch S. Archiv I. Mikrobiol., 11, 1940.
158
Они всегда содержат четыре споры. Материнские клетки обычно
покрывают не один, а несколько асков один за другим.
Рис 57. С. pulcherrima. Типичные клетки
с крупными масляными шариками. Стрелки
указывают на два пустых съежившихся ас-
ка. Наряду с материнскими клетками много-
численные свободные споры и их потомки
в виде мелкоклеточного поколения (увели-
чено в 700 раз, по Виндишу).
Робертс 1 своими опытами подтвердил наблюдения Виндиша,
но, несмотря на это, не принял предложения Виндиша отнести
эти дрожжи к Exoascales и к
роду Taphrina, так как он
обнаружил в вегетативных
клетках не два ядра, как
Виндиш, а одно ядро.
Если данные Виндиша и
Робертса совпадают, в чем
мы не сомневаемся, так как
наблюдения совершенно ана-
Рис. 58. Candida pulcherrima. Мате-
ринские клетки с зеками: слева — уже
надорванный аск еще содержит три
споры, справа — только одну спору, в
то время как три другие свободно ле-
жат поблизости (увеличено а 900 раз,
по Виндишу).
логичны, то эти дрожжи
должны быть отнесены не к
анаскоспорогенным дрож-
жам, а к аскоспорогенным.
Несмотря на это, системати-
ки дрожжей Лоддер и Кре-
гер-ван Риж отклонили пред-
ложение Виндиша и по-прежнему'причисляют эти дрожжи к ана-
скоспорогенным.
' Roberts. Am. J. Botany, 33, 1946.
159
Из остальных 25 видов рода Candida, приведенных в труде
упомянутых авторов тот или иной вид конечно иногда можно
встретить в плодовых или виноградных соках и винах. Однако
описание всех видов в рамках этой книги для нас интереса не
представляет.
е) Род дрожжей Torulopsis Берлезе
Прежнее родовое обозначение Torula полностью упразднено.
Все прежние дрожжи Torula отнесены к родам Cryptococcus
Кютцинг, Torulopsis Берлезе, Candida Беркут или Rhodotorula
Гаррисон.
Многочисленные прежние виды Torulopsis, как Т. pulcherri-
ma, Т. utilis, отнесены к роду Candida.
Лоддер и Крегер-ван Риж в своем труде «Дрожжи» указы-
вают еще 22 вида рода Torulopsis.
Среди них находятся виды Т. bacillaris и Т. stellata, которые
были выделены Крегером и Крумбгольцем из виноградного со-
ка, и несмотря на то что спорообразование у них не было об-
наружено, они были названы Sacch. bacillaris и Sacch- stellata.
Т. stellata была обнаружена в соке из заизюмленных ягод
с содержанием сахара около 60% вес. Обозначение вида стелла-
та (звездчатый) авторы выбрали потому, что эти дрожжи обра-
зуют в виноградном соке колонии почек в виде звезды. Клетки
у них мелкие, круглые до овальных (шириной 3,5—4,5 мкм и дли-
ной 4,5—5 мкм). Они не образуют пленки, а только вегетации на
дне.
Бродильная способность слабая, из сахаров сбраживают и ас-
симилируют только глюкозу, сахарозу и на '/з раффинозу.
Т. bacillaris идентичны с Brettanomyces italicus, которые
в 1947 г. Верона и Флоренцано выделили из винограда. Этот вид
отличается от предыдущих только тем, что он не образует ко-
лонии почек в виде звезд, а растет одиночными клетками (дли-
ной 6 мкм) или парами клеток.
ж) Endomyces lactis, новая номенклатурная
комбинация Виндиш
В плодовых и виноградных соках, прервавших брожение, не-
редко, подобно пленочным дрожжам, встречается так называе-
мая молочная плесень. В прежней литературе эти дрожжи шли
под названием Oidium lactis, Oospora lactis, Mycoderma lactis
butyri и т. д.
Виндиш выяснил систематическое положение этих дрожжей 1 2.
Ему удалось обнаружить образование аскоспор (рис. 59).
1 L о d d е г and Kreger van R i j. The Yeasts, 1952.
2 Windisch S. Beitrage zur Biologie der Pfianzen, 28, 1951.
160
Гриб сначала образует истинный мицелий, который разде-
ляется на дрожжеподобные пленки — артроспоры, прежде назы-
вавшиеся оиднями. Эти членики могут, открываясь поперек, наис-
кось или вдоль, превратиться в аск. Аск в зрелом состоянии плот-
но заполнен четырьмя спорами, поэтому его нелегко обнаружить.
Аск лопается и выпус-
кает аскоспоры, склеен-
ные между собой, кото-
рые вскоре опять про-
растают, образуя гифы.
Гриб сбраживает
глюкозу, фруктозу,
маннозу, иногда галак-
тозу Грибы отдельных
вариантов вызывают
оживленное брожение,
другие — более слабое.
Окисляет также спирт
(дыханием) и образует
фруктовые эфиры. Ни-
траты не ассимилирует,
сильно разлагает бе-
лок. Мы часто встреча-
ли молочную плесень в
воде из винных бочек,
Рис. 59. Образование аскоспор молочной
плесени Endomyces lactis, новая номенкла-
турная комбинация. Полусхем этическое
изображение:
/ — образование асков после копуляции: / —
слияние готовых гиф; 2, 3 — аски; 4 — созрев-
ший аск; 5 — опорожненный аск; И — образова-
ние асков партеногенетическое: 6 — свободные
материнские клетки, причем аск может открыться
поперек (7—/3), наискось (14—16) или вдоль
(17—21)- 22 — междуклеточное положение моло-
дой клетки; 23, 24 — на конце гифы (по Виндишу).
которые после окурива-
ния хранились запол-
ненными водопровод-
ной водой. В таких слу-
чаях из дерева бочек
растворяются состав-
ные части вина и суль-
фаты. Возникает бак-
терийная флора, вос-
станавливающая суль-
фаты в элементарную
серу. Элементарная се-
ра в виде микроскопи-
ческих мелких шариков
собирается па поверх-
ности воды. Там она опять ассимилируется Endomyces lactis, и
часто получается обильный рост молочной плесени, отлагающей
растворенную липоидами серу в гифах и артроспорах.
Если такие бочки не будут вновь тщательно очищены, то во
влитое вино проникнет большое количество мицелия и артро-
спор. Они могут быть ошибочно приняты за организмы вина, хо-
тя и не развились в вине, а были в него занесены.
6 Заказ 655
161
з) Слизистые дрожжи
Рис. 60. Спорообразование Deba-
ryomyces vini (Циммерман) после
изогамной и после гетерогамной
копуляции.
Многочисленные виды Candida могут в зависимости от усло-
вий быть названы слизистыми дрожжами. Образование слизи,
как установил Виенке1, сильно связано с pH субстрата. Боль-
шинство слизистых дрожжей не вредно для вина, так как нор-
мальные виноградные вина содержат 10—11% об. спирта, что
значительно угнетает их развитие. Они очень устойчивы по отно-
шению к щелочам, кислотам и
высокой температуре.
В плодовых винах, бедных
спиртом, или в виноградных
винах, в которых приостановле-
но брожение, слизистые дрож-
жи могут развиваться чрезвы-
чайно сильно.
Циммерман* 2 выделил из
ставшего слизистым баденско-
го виноградного вина спорооб-
разующие дрожжи рода Deba-
ryomyces (рис. 60). Этот, до
того неизвестный вид был на-
зван Debaryomyces vini Цим-
мерман.
Эти дрожжи образуют
очень мелкие клетки: ширина
2—2,3 мкм, длина 2,3—
3,4 мкм, а иногда даже псевдо-
мицелий, клетки которого име-
ют вид капелек и круглых или
овальных бластоспор. Дрожжи после предшествовавшей гетеро-
или изогамной копуляции образуют по 1—4 споры в аске. Бро-
дильная способность отсутствует, но они все же ассимилируют
глюкозу, галактозу, сахарозу и мальтозу. Культуры этих дрож-
жей вызывают ослизнение всех жидкостей. Поэтому Циммерман
считает, что именно они были причиной слизистости исходного
вина.
Циммерман в 1938 г. из ставших слизистыми виноградных
вин несколько раз выделял неспорообразующие дрожжи, кото-
рые он определил как Torulopsis albida (Сайто) Лоддер; в на-
стоящее время их называют Cryptococcus albidans (Сайто)
Скиннер. Эти очень мелкоклеточные дрожжи не бродят, но мо-
гут ассимилировать все пять видов сахара, которые обычно при-
меняются для биохимического диагноза, и используют нитраты
как источники азота. В вине они разв1гаались лишь слабо. Среди
' Wienke L. Zbl. Bakt., 11, 104, 1941.
2 Zimmermann I. Zbl. Bakt., II, 98, 1938.
162
3)
4)
5)
6)
7)
слизистых дрожжей выделяются своей хараКт окоаской
так называемые розовые дрожжи. Они отнесен», •
Rhodotoruloideae с единственным родом Rhodotioru^anO'IlCeMeHC‘B’r
Лоддер и Крегер-ван Риж в настоящее врем па„иво,ят толь.
ко следующие семь видов: Р ВОдят
1) R. glutinis (Фрее) Гаррисон, 1852;
2) R. rubra (Демме) Лоддер, 1889;
R. mucilaginosa (Йорг) Гаррисон, 1909;
R. aurantiaca (Сайто) Лоддер, 1922;
R. flava (Сайто) Лоддер, 1922;
R. minuta (Санто) Гаррисон, 1922;
R. pallida Лоддер, 1934.
Все виды Rhodotorula отличаются сильным п ,i,
появлением псевдомицелия, неспособностью к олиморфизмом,
и к брожению и образованием каротиноидов. рообразованию
Эти дрожжи широко распространены в при
очень часто встречаются в плодовых и виноград^. роде 11 потомУ
рых винных подвалах они вместе со слизисть/1х вянах- в ста‘
часто образуют на стенках, на которых кондецСи " оактеРиям”
пары, большие и интересные вегетации (см. ри РУ'°ТСЯ винные
сами по себе не способны образовать спирта ‘ J ' Лотя они
его пары. Их можно, как подвальную плесень Qi ассимялиРУют
lare, культивировать с парами спирта в качеств aaosPoriu,n се1'
источника углерода. Этим объясняется их пп,,
в очень большом количестве, на сводах старых Р сУтствие> часто
вредны для нормальных вин. Подвалов. Они не-
Наиболее часто встречаются виды. R. glutinjs , р ,
Вина с содержанием спирта 10% об. и выще Л^льпшнстве
случаев защищены от нападения слизистых дрож н б
в бедных кислотами и спиртом плодовых винах с <еи' паоооРот’
жи могут развиться так сильно, что вино станг>г/1113ИСТЬ1е Арож’
и тягучим. °В,1ТСЯ слизистым
Вследствие большой устойчивости к щелочам
лу слизистые дрожжи могут представлять опасность пт нее
го в предприятиях, выпускающих сладкие сокц Л
чаи, когда эти дрожжи развивались в бутылкомпе 13вест11Ы СЛУ"
работавших с 1—2%-ными растворами щелочи nD4H5o°^ayHHaX’
нить инфекцию удавалось только повышение»;" Устра’
щелочи до 3%, а температуры щелочи — до 70° Q концентрации
В лабораторных опытах Виенке обычные вин»
выдерживали 30-минутного действия температур"1* 1/5?? ЖЖИ Не
зистые дрожжи эту температуру переносили; 1 ° а СЛ"
тойчивый штамм перенес столь же продолжите " осоое"^° ус-
н н ит?льное действие
163
6‘
Б. БАКТЕРИИ
Во времена Пастера присутствие бактерий в вине во всех слу-
чаях рассматривалось как болезненное и нежелательное явление.
В конце XIX в. представление о роли их в вине изменилось и бы-
ло признано, что не все бактерии и не всегда бывают вредными,
а некоторые из них в определенных случаях полезны, даже не-
обходимы.
С того времени изменился и подход к исследованию бактерий
вина. Этот подраздел посвящен исключительно бактериям вина,
но не всем бактериям, которые могут быть встречены в винах,
а только способным размножаться в них и в результате своей
жизнедеятельности вызывать благоприятные или неблагоприят-
ные изменения.
Из большого числа бактерий, распространенных повсюду
в природе, покрывающих ягоды и различными путями проникаю-
щих из почвы и воздуха в сок, а следовательно, и в вино, лишь
немногие виды могут в нем развиваться. Причина этого заклю-
чается в присутствии в вине кислот и спирта. Значение имеют
главным образом кислоты, бактерии далеко не так чувствитель-
ны по отношению к спирту, как полагают многие виноделы.
Собственно говоря, чрезвычайно вредное действие на бакте-
рии, проникшие в вино, оказывают не сами органические кисло-
ты, а освободившиеся вследствие диссоциации ионы водорода,
т. е. концентрация свободных водородных ионов (pH).
Уже при отжатии сока исключается развитие всех бактерий,
не переносящих относительно высокие концентрации водородных
ионов, наблюдаемые в виноградных и плодовых соках, т. е. pH
между 2,5—4 *. Для всех бактерий вообще характерно, что опти-
мальные значения pH находятся вблизи нейтральной точки и
в щелочной области pH. Эта особенность выражена даже у вин-
ных бактерий, которые при более высоких pH, чем встречающие-
ся в вине и соке, развиваются определенно быстрее и обильнее.
В начале брожения спирт, концентрация которого все повы-
шается, подавляет все бактерии, для которых эти концентрации
уже ядовиты.
Поэтому в вине могут развиваться лишь относительно немно-
гие виды бактерий. Часть их не погибает под действием кислот
и спирта, но лишь задерживается в своем развитии. Так, споры
почвенных бактерий могут в течение десятилетий сохранять жиз-
неспособность в вине. Развитие некоторых из них возможно, если
полностью нейтрализовать кислоты вина и сделать вино слегка
* Г. Шандерль несколько упрощенно рассматривает экологические причи-
ны, затрудняющие развитие бактерий в соке. Осмотическое давление сока
также неблагоприятно для развития бактерий. Для них в соке нс достает и
азотистого питания, подготовляемого дрожжами, проводящими брожение и
облегчающими бактериям развитие в вине. — Ред.
164
щелочным. Другие могут восстановить способность к прораста-
нию, если перенести их на нейтрализованный щелочью мясной
экстракт — желатин.
Подавляющее жизнедеятельность бактерий и частично даже
умерщвляющее бактерий действие вина придает ему большую
гигиеническую ценность, известную из опыта уже в древности.
Практически его используют и в настоящее время в жарких
странах для дезинфекции плохой питьевой воды. Не случайно
вино в повседневной жизни населения этих стран играет несрав-
ненно более значительную роль, чем в странах с умеренным
климатом. В жарких странах оно употребляется нс столько для
удовольствия, сколько в качестве средства для дезинфекции
питьевой воды; там издавна принято пить нс воду и вино отдель-
но, а их смесь,
1. БАКТЕРИЦИДНОЕ ДЕЙСТВИЕ ВИНА
Пиком 1 были поставлены опыты по испытанию действия вина
на бактерии тифа и холерные вибрионы. Он нашел, что вино, да-
же наполовину разбавленное водой, быстро убивает этих микро-
бов. В то же время в Берлине Фридрих * 2 изучал поведение хо-
лерных вибрионов в различных винах и сообщил точные данные
относительно времени, которое требовалось для полного их
умерщвления. Он нашел, что в зависимости от свойств вина для
этого требуется от 5 до 20 мин, причем белое вино действует
быстрее, чем красное или яблочное.
Во Франции Сабраз и Маркандье исследовали продолжитель-
ность жизни тифозных бактерий в различных французских белых
и красных винах 3. В белых винах зародыши тифа погибали в те-
чение 15—20 мин, в красных — 2—4 ч. В смеси воды с вином
в отношении 1 : 3 бактерии погибали за 15 мин, а в красном ви-
не, разбавленном в отношении 1:1, они оставались еще живыми
в течение 2—9 ч. Те же самые вина, нейтрализованные содой,
утрачивали бактерицидное действие. Поэтому Сабраз и Мар-
кандье пришли к выводу, что бактерицидное действие вин зави-
сит не столько от содержания спирта, сколько от содержания
цислот. По их утверждению, все бутылочные вина становятся
стерильными, но автор лично убедился в том, что даже в 16-лет-
нем французском шампанском еще находятся способные к про-
растанию споры бактерий наряду с живыми спорами плесневых
грибов.
В Швейцарии Мюнье (Munier) и Сейлер (Seiler)4, смеши-
вая вино с водой (в отношении 1:1), содержащей определенное
’Pick Archiv f hygiene, Bd. 19, 1893.
2 Friedrich A. Arb a. d. Kaiserl. Ges.-Amt., BJ VIII, 1893.
3 Sabrazes et Marcandier. Annales Inst. Pasteur. 1907.
4 Munier et Seiler. Journ. Suise de Chimie et Pharm, 1909.
165
число зародышей, обнаружили, что через 2—3 ч в этой смеси
погибло 88,8% имевшихся в ней бактерий, а в такой же смеси
красного вина с водой — 73,9%. Приблизительно такие же ре-
зультаты были получены Гайяром в 1911 г. с зародышами, содер-
жащимися в питьевой воде. Он также нашел, что белое вино дей-
ствует на бактерии несколько сильнее, чем красное.
Относительно устойчивыми к действию вина, как показали
исследования Палевичи, оказались бактерии туберкулеза '. Для
их гибели потребовалось 6—8 дней.
Подробное описание своих исследований о влиянии вина на
патогенные зародыши дал Дитце1 2. Он изучал семь видов бакте-
рий в четырех сортах белых германских вин (двух пфальцскнх,
одном саарском, одном из долины Рейна и одном рейнгессенском
красном). Кишечная палочка погибала в белых видах в течение
25—45 мин, а в красном — 60 мин\ тифозная палочка в белых и
красных винах погибала в течение 15—35 мин\ паратифозная
палочка в белом вине в течение 25—45 мин, а в красном — 2 ч;
дизентерийные палочки в белом вине жили от 1 до 2 ч, в крас-
ном — до 3; гноеродный стафилококк погибал в белых винах че-
рез 1—2 ч, а в красных — через 2,5 ч; гноеродный стрептококк
во всех пяти винах оставался живым 2—5 дней; холерный вибри-
он, напротив, жил в винах только '/г—5 мин, даже в смеси с во-
дой, содержащей только 25% вина, выдерживал только 5—
10 мин.
В опытах Дитца, как и в опытах предыдущих авторов, бакте-
рицидное действие красного вина было слабее, чем белого. Наи-
более высокое содержание спирта в красном вине было 89,3 а/л,
а значение pH — 3,49, в то время как pH белых вин колебалось
от 2,78 до 3,24. На этом основании Дитце полагает, что «стери-
лизующее действие вина на зародыши, вредные для человека,
обусловлено совместным действием спирта и кислот».
Его вывод, что спорообразующие почвенные бактерии не под-
даются ни действию спирта, ни действию вина, совпадает с ре-
зультатами наших опытов с 16-летним вином, из которого можно
было еще выделить спорообразующис клетки.
Все имеющиеся в литературе данные в отношении бактери-
цидного действия вина указывают на то, что при решении этого
вопроса надо учитывать два обстоятельства: во-первых, хими-
ческий состав подопытных вин, значения их pH и, во-вторых, ви-
ды бактерий, используемых для опытов.
Драчинский сообщил о результатах своих углубленных ис-
следований, в которых опытами с кишечной палочкой (Escheri-
chia coli) не только была установлена продолжительность жизни
1 Palevici, Giorn. Batt, е Imm., 3, 1926.
2 D i е t z е W Uber die Wirkung des Weines auf menschenpathogene Keime,
Centralbl. f. Bakt., Abt., II, Bd. 93, 1935/36.
166
зародыша в различных винах, но с промежутками в 10 мин по
методу культуры на твердых средах было также определено
число живых и мертвых зародышей '. Кроме того, вина были
дистиллированы, и бактерицидная сила вина сравнивалась с си-
лой его дистиллята (раздельно головного, серединного и хвосто-
вого), вновь доведенного до содержания спирта и экстракта
в первоначальном вине. Оказалось, что при одинаковом содер-
жании спирта вина, более богатые ионами водорода, отличаются
более сильным бактерицидным действием на кишечную палочку
и что в дистилляте содержатся вещества (эфиры, альдегиды),
вызывающие гибель бактерий (рис. 61).
Рис. 61. Действие белого вина с 10,9% об. спирта и
9 г/л общего содержания кислотности, pH 3,2 на жи-
вую кишечную палочку:
I — вино; 2 — его дистиллят, также доведенный до 10,9е/® об.
спирта: 3 — его экстракт. Оказывается, что для бактери-
цидного действия вина летучие, переходящие я дистиллят
составные части вина важнее, чем экстрактивные составные
части с их нелетучими кислотами (по Драчннскому).
Среди отгонов (доведенных до одинаковой с вином крепости)
головная фракция всегда оказывала сильное, а хвостовая — зна-
чительно более слабое действие. По Драчннскому, допускаемые
законом количества уксусной и сернистой кислот (во всяком слу-
чае для кишечной палочки) практически лишь незначительно
усиливали бактерицидное действие вина; рейнгаузское вино дей-
ствовало от 20 до 120 мин.
Результаты исследований Драчинского подтверждают указа-
ния Дитце, что на основании данных обычного химического ана-
лиза нельзя еще делать заключение о бактерицидной способно-
сти вина. Вообще можно принять, что с повышением содержания
1 Draczynski М. Jahrbuch Wein and Rebe, Mainz, 1951.
167
спирта и ионов водорода бактерицидное действие вин повышает-
ся. Но наряду с этими двумя показателями участвуют еще лету-
чие вещества, переходящие в дистиллят.
2 ОБЩАЯ МОРФОЛОГИЯ ВИННЫХ БАКТЕРИИ
До сих пор в вине были обнаружены только две основные
формы бактерий: шаровидная, или форма кокков, палочковид-
ная, или форма бактерий.
а) Кокки
Клетка кокков представляет собой форму шара, размеры ко-
торого могут быть так малы, что находятся лишь в пределах
видимости непосредственно в нормальный световой микроскоп
(диаметр 0,3—0,5 мкм), и достигать размеров с диаметром
1,5 мкм (например, Micrococcus variococcus Мюллер-Тургау и
Остервальдер).
Кокки могут встречаться поодиночке. При размножении они
распадаются на отдельные шарики, в таком случае их называют
монококками. Если эти шарики не разъединяются, то получают-
ся диплококки (двойные кокки). Если кокки делятся постоянно
в одном направлении и дочерние клетки длительно остаются
связанными, напоминая нити бус, их называют стрептококками.
При делении кокков в двух направлениях в различных плоско-
стях получаются группы по четыре кокка (тетрады, от греч. сло-
ва тетра — четыре) или педиококки. Если кокки делятся в трех
направлениях, лежащих в различных плоскостях, образуются
правильные кубические пакеты, называемые сардинами. Форма
сардин в вине никогда не встречается, но очень часто наблюдает-
ся в больном пиве. В пивоваренной промышленности инфекция
сардинами очень опасна.
Если кокки делятся неравномерно в различных направлениях,
то образуются связки в виде гроздей, называвшиеся прежде ста-
филококками (от греч. стафиле — гроздь).
б) Палочковидные или классической формы бактерии
Палочковидные бактерии имеют цилиндрической формы клет-
ки, короткие или удлиненные. В первом случае это короткие па-
лочки, во втором — длинные. Палочки растут, вытягиваясь в дли-
ну, затем в середине образуется перегородка, и палочка расщеп-
ляется на две равные части.
Разделившиеся клетки могут долго сохранять связь между
собой, образуя более или менее длинные цепочки. Цепочки мо-
гут быть изогнутыми, иногда даже запутанными, так что соз-
даются целые сплетения нитей, сбитые в войлок, напоминающие
вату. Такие колонии бактерий ошибочно могут быть приняты за
168
мицелий. Подобного рода молочнокислая бактерия найдена в ка-
лифорнийских винах. Она названа виноделами ватной плесенью
(cotton mould). Диаметры палочек изменяются.
Подвижные бактерии. Бактерии способны образовать через
мельчайшие отверстия в оболочке цитоплазматические нити —
реснички, отходящие наружу. При помощи ритмичных движений
этих ресничек, называемых также жгутиками, бактерии могут
самостоятельно перемещаться в жидкости из мест, неблагоприят-
ных в отношении питания, в места, оптимальные для их обмена
веществ.
Содержание спирта в винах, по-видимому, неблагоприятно
для образования жгутиков, так как в вине не встречаются под-
вижные формы. Наоборот, в свежеотжатых и еще не забродив-
ших соках часто встречаются оживленно плавающие формы бак-
терий, снабженные ресничками. Но, как только содержание
спирта превысит 2% об., движение бактерий в бродящем соке
прекращается. Точно так же внезапно прекращается движение
часто развивающейся в необычайно большом количестве в ста-
рых бочках, наполненных водой, бактерии Desulfovibrio desulfu-
ricans, рассматриваемой под микроскопом, если сбоку на покров-
ном стеклышке нанести каплю вина.
При жизни бактерий даже в микроскоп нельзя увидеть тон-
кие жгутики. Их наличие подтверждается только оживленным
передвижением бактерий.
Чтобы установить, сколько жгутиков имеется у данных бак-
терий— один (монотрихи), два (амфотрихи), несколько (ло-
фотрихи) или же они покрывают всю поверхность тела (перитри-
хи), следует изготовить препарат с тушью или окрасить препа-
рат особым способом, при котором специальной протравкой
отлагаются коллоидные частицы на чрезвычайно тонких реснич-
ках, вследствие чего они становятся толще и легче окраши-
ваются.
Спорообразуюшие бактерии. Неоднократно было установле-
но, что споры бактерий в винах в соответствующих условиях
могут оставаться жизнеспособными в течение нескольких лет.
Однако нахождение в винах спорообразующих бактерий еще не
означает, что они являются бактериями вина. Бактериями вина
называются только те, которые размножаются в вине, т. е. спо-
собные использовать его составные части для обмена веществ.
Большинство бактериологов, исследовавших вина, описывали
лишь аспорогенные формы. Только Эрнст Крамер 1 выделил из
кроатских вин бактерии с эндогенным спорообразованием и вы-
растил их в вине с пептоном. Он сообщает, что изолированные
спорообразующие бактерии в присутствии пептона разлагают
яблочную и винную кислоты и глицерин, а из аммонийных солей
1 Kramer Е. Landw. Versuchstationen, Bd. 37, 1890.
169
винной кислоты образуют янтарную и муравьиную кислоты.
Бактерии Крамера образовали споры по типу Clostridium и
Plectridium. Наблюдения Крамера еще пока не проверены и ос-
тавлены без внимания, но вполне возможно, что в винах южных
стран, обычно бедных кислотами, развивгпотся, кроме известных
нам в настоящее время бактерий, еще другие бактерии, способ-
ные образовать споры Вопрос, всегда ли истинные винные бак-
терии являются неспорообразующими или могут также образе-'
вать споры, в настоящее время еще остается открытым.
в) Так называемые инволюционные формы
Наряду с этими нормальными основными формами бактерий
встречаются также необычные — так называемые инволюцион-
ные формы (лат. jnvolutus — непонятный). Эти формы возника-
ют с возрастом и образуются вследствие большого скопления
продуктов их собственного обмена веществ. Так, в старых куль-
турах уксусных бактерий наблюдаются удивительно крупные,
измененного вида палочки. Как возрастное явление могут поя-
виться такие спиральные формы, при которых палочка изви-
вается наподобие штопора. В этих случаях можно рассматривать
инволюционные формы как дегенеративные.
Инволюционные формы бактерий относительно часто ветре
чаются в винах. Даже облигатные винные бактерии (например,
разлагающие кислоты) в некоторых винах развиваются в виде
ненормальных инволюционных форм, образуя сгустки, похожие
на китайские иероглифы; таким образом, само вино даже для
облигатных винных бактерий не является идеальной средой.
Мертвый белок также образует в вине сгустки, похожие на
бактерии; поэтому в тех случаях, когда надо выяснить, состоят
ли сгустки из живых бактерий или мертвого белка, необходимо
прибегнуть к культуре в висячих каплях. Сгустки переносят в пи-
тательную среду (мясной отвар пли бобовые вытяжки), приго-
товляют препарат в виде висячей капли во влажной камере и
наблюдают в течение нескольких дней, превращаются ли сгустки
в нормальные формы бактерий или остаются без изменений, если
они представляют собой выпадения хлопьев неживого белка, вы-
званные чисто химическими и физическими причинами.
г) Образование зооглей
Прежде этим понятием обозначали также массы лягушечьей
икры В настоящее время это выражение перешло в бактерио-
логию. Зооглеями называют вегетации бактерий, состоящие из
немногих или из миллиардов индивидуумов, уложенных в слизи-
стых массах. У бактерий, образующих зооглеи, кроме оболочки
клетки, имеется еще слой слизи, обволакивающий клетку. Таким
170
образом миллионы и миллиарды индивидуумов клеток склеи-
ваются между собой.
Молочнокислые бактерии в плодовых винах, бедных кислота-
ми, образуют подобного рода зооглен размером с лесной орех
или куриное яйцо Редко, но все же встречается, что все содер-
жимое бочки образует гигантскую зооглею. На практике были
отмечены случаи, когда приходилось разбивать деревянную боч-
ку, потому что иначе не удавалось извлечь из нее слизистые
массы.
Покровы, образуемые па поверхности вина Acetobacter
xylinum— так называемые уксусные матки — в большинстве
случаев представляют собой плоские зооглеи.
Многие студнеобразные образования на сырых стенах вин-
ного подвала представляют собой зооглен бактерий Leuconostoc
niesente.roides. Эти бактерии, опасные на сахарных заводах, об
разуют из глюкозы ангидрид, названный декстраном, или из
фруктозы — ангидрид левулан (СвНюО5)х.
9—12 молекул ангидрида моносахарида образуют молекулу
полимера.
Подобного рода продукты полимеризации сахара имеют пре-
ходящее значение также при биологическом понижении кислот
ности в плодовых и виноградных винах. Они повышают вязкость,
которая в крайнем случае может развиться в «ожирение» или
«тягучесть». На образование слизи молочнокислыми бактерия-
ми, по-видимому, большое влияние оказывает pH; обычно тягу-
чими становятся только вина, бедные кислотами. Так называемые
слизистые дрожжи также образуют слизь, но не во всех случа-
ях, а только в средах, бедных кислотами.
3 ПРОИСХОЖДЕНИЕ БАКТЕРИЙ, ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ В СОКЕ И ВИНЕ
Вопрос о происхождении бактерий, встречающихся в вине,
до сего времени не обсуждался. Не вызывало сомнения, что вин-
ные бактерии, как и возбудители молочнокислого брожения в со-
леных огурцах, бобах, кислой капусте и силосе, проникают в сок
и вино извне.
Здесь автор считает необходимым вновь указать на одну воз-
можность (не столь подробно, как в первом издании), которая
еще не принята во внимание в бактериологии вина,— на возмож-
ность изолирования способных к развитию зародышей из расти-
тельных клеток прежде всего после их разрушения. Это допуще-
ние в свое время было отклонено большинством бактериологов и
ботаников
Внутренние ткани нормальных здоровых растений до настоя-
щего времени считались вполне стерильными в бактериологиче-
ском смысле. Поэтому полностью отрицалась возможность выде-
ления способных к развитию зародышей из нормального тела
171
растений, а все подобные случаи выделения, о которых с 1880 г.
сообщают отдельные исследователи, объяснялись небрежностью
в работе и воздушной инфекцией.
В настоящее время также оспаривается мое мнение *, что вы-
деляемые зародыши происходят из органов и органелл прото-
плазмы самой клетки 1 2.
4. БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ КИСЛОТ
В винодельческих районах с прохладным климатом виноград-
ный сок содержит повышенное, а иногда даже слишком высокое
количество кислот В этих районах имеет большое практическое
значение превращение бактериями двухосновной яблочной кисло-
ты, обладающей более кислым вкусом, в одноосновную молочную
кислоту, действующую на вкус более мягко. Это понижение кис-
лотности начинается лишь через некоторый (иногда значитель-
ный) промежуток времени после окончания брожения; в вино-
дельческих районах с прохладным климатом оно столь же важ-
но, как и спиртовое брожение.
В южных винодельческих районах, в которых, как правило,
виноградные соки содержат мало кислот, иногда даже слишком
мало, разложение кислот в винах, наоборот, нежелательно, и
вместо ускорения и усиления этого процесса в южных районах
стремятся его ограничить или устранить.
Однако и в более прохладных винодельческих районах быва-
ют годы, когда в винах из сортов винограда, содержащих мало
кислот, желательно подавление биологического разложения кис-
лот. Следовательно, знакомство с биологией и биохимией кнело-
топонижения имеет большое практическое значение.
История наших знаний о так называемом биологическом раз-
ложении кислот начинается на рубеже XX в. Около 1900 г. было
установлено, что превращение яблочной кислоты в молочную нс
является чисто химическим процессом, а обусловлено жизнедея-
тельностью особых бактерий. Некоторые микологи высказывали
также мнение, что этот процесс вызывают винные дрожжи.
В изучении разложения кислот бактериями до настоящего
времени можно различить два периода. Сначала была исследо-
вана биологическая сторона процесса, причем были выделены
различные виды бактерий, получившие новые названия. Были
1 Schanderl Н. Вег. d. D. Bot. Geselschaft, Bd. 56, 1953.
2 Открытия Шандерля были встречены с самого начала весьма скепти-
чески и отвергнуты как недоказанные и невероятные. Но досадное чувство
неуверенности оставалось до опубликования К Штапвом исследований, полу-
ченных им в тесном контакте с Шандерлем при постановке контрольных опы-
тов по проблеме превращения определенных частей клетки высших растений
в бактерии. Несмотря на точное соблюдение данных Шандерлем указаний,
все опыты дали отрицательные результаты Stapp С. Naturwiss. 1953;
Jaag О. Fortschrilte der BotaniK, Bd. 16, 1954. — Ped.
172
установлены их потребности, изучены условия для их размноже-
ния и развития. С этим периодом исследований связаны имена
Коха, Зейферта, Мюллера-Тургау и Остервальдера; завершился
этот период классической работой Мюллера-Тургау и Остерваль-
дера.
Затем в течение некоторого времени в этой области не было
значительного прогресса. Только после второй мировой воины
возобновились исследования, которые помогли выяснению био-
химических процессов, происходящих при биологическом разло-
жении кислот. Этот второй период изучения процесса понижения
кислотности в винах связан с именами: Пейно, Рентшлера, Вет-
ша, Йерхель, Флеш, Бауэр и Радлер.
а) Теоретические основы биологического разложения кислот
Ход реакции (химизм) яблочно-молочнокислого брожения.
Эмпирическая формула превращения такова:
ноос—снон — снг - соон -»ноос — снон - сн3 + со2
Яблочная кислота Молочная кислота ^-Углекислота
Из этой формулы видно, что из молекулы яблочной кислоты
с двумя группами СООН (из бикарбоновой кислоты) образуется
молекула молочной кислоты с одной только группой СООН (мо-
нокарбоновая).
В весовом отношении из 134 г яблочной кислоты образуется
90 г молочной кислоты и 44 г углекислого газа. Иначе говоря,
1 г яблочной кислоты дает 0,67 г молочной кислоты. Если извест-
но содержание молочной кислоты в вине, можно определить, ка-
кое количество яблочной кислоты было разложено в вине, умно-
жив на 1,49.
Таким образом, разложение яблочной кислоты в вине связано
с уменьшением содержания экстракта, составляющим 329 мг на
каждый грамм разложенной яблочной кислоты. На практике
уменьшение экстракта всегда больше теоретически вычисленного
вследствие того, что очень редко происходит в вине разложение
одной только яблочной кислоты, но наряду с ним может проис-
ходить еще разложение глицерина, винной кислоты и амино-
кислот.
Балансы яблочно-молочного брожения, установленные Рибе-
ро-Гайоном и Пейно в 1938 г. на винах Бордо 1936 г., подтверж-
дают, что в обычных для подвала условиях разлагается не только
яблочная кислота, но также небольшое количество винной и ли-
монной, и образуется не только молочная, но и уксусная кислота.
Американскими исследователями было начато интересное изу-
чение механизма превращения яблочной кислоты в молочную и
впервые был выделен из печени голубя приспособленный для
этого фермент, названный малик-ферментом. Впоследствии этот
173
фермент, разлагающий яблочную кислоту, был выделен из бак-
терии Lactobacillus arabinosus
По данным американских исследователей, разложение яблоч-
ной кислоты осуществляется бактериями L. arabinosus по следу-
ющим двум ступеням:
Мп++
I. L - яблочная кислота DPN---♦ пировиноградная кислота СО. -|- DPNH3
II. Пировиноградная кислота DPNH3-» молочная кислота -р DPN* *
Йерхель, Флеш и Бауэр 2 сообщили об исследовании разложе-
ния яблочной кислоты Bact. gracile. Этим исследователям впер-
вые удалось выявить и выделить ферменты из В. gracile; мали-
кодегидразу, р-декарбоксилазу и малик-фермент.
Затем Йерхель с сотрудниками показал, что есть два пути
разложения яблочной кислоты кислоторазлагающими бактерия-
ми виноградного вина: во-первых, дегидрированием в щавелево-
уксусную кислоту, которая, отщепляя углекислый газ, переходит
в пировиноградную кислоту; во-вторых, в одном процессе окисли-
тельного декарбоксилирования — непосредственно в пировино-
градную кислоту. Последний процесс — гидрирование пировино-
градной кислоты в молочную—одинаков в обоих случаях.
Схема механизма этих двух реакций такова:
DPN
малпкодегидраза
1) НООС — СН. — СНОН — СООН------------> НООС - СН» — СО - СООН
Яблочная кислота —Hj Щавелевоуксусная кислота
DPNH2
Р .,екар6„л... CHj_со_соон , CHi_CH0H
СО-г Пировиноградная ^*2 Молочная кислота
кислота
DPN, Л1П++
2) НООС — СН, — СНОН — СООН ма^*Ферме'1т -> CHj _ со — соон -
Яблочная кислота СО., Н. Пировиноградная кислота
DPNH,
-J-mf7^3a->CH3- СНОН -СООН
_1" Молочная кислота
Из схемы реакций видно, что разложение яблочной кислоты
зависит от присутствия АТФ (аденозинтрифосфата) и DPN (ди-
фосфопиридиннуклеотид), которые могут быть в изобилии об-
разованы дрожжами. Ферменты, напротив, синтезируются сами-
ми бактериями, разлагающими кислоты. Lactobacillus arabinosus
1 Sul les J. В. and Ochoa, Korkes S., Campillo A. and Oc-
hoa S. Journ. Biol. Chem.. 1950.
* DPN —дифосфопиридиннуклеотид.
2Jerchel D., Flesch P. und Bauer E. i. Liebigs Annal. d. Chemie.
Bd. 601, 1955.
174
образуют малик-фермент только в том случае, если в питатель-
ном растворе имеется яблочная кислота (адаптивный фермент).
Для хода реакций играет роль как катализатор также марга-
нец. Люти 1 показал, что добавка сернокислого марганца и сер-
нокислого магния усиливает разложение кислот; это в 1955 г.
подтверждено Пейно (5 мг сернокислого марганца на 1 л).
Потребность разлагающих кислоты бактерий в ростовых ве-
ществах и витаминах. Молочнокислые бактерии в общем доволь-
но требовательны и для их развития необходим целый ряд ак-
тивных веществ. Это подтверждается тем давно известным
фактом, что их культура прямо в соке и вине не всегда удавалась.
В последнее время появились работы, дающие представление
о том, какие дополнительные вещества используют разлагающие
кислоты бактерии при своем развитии.
Пейно сообщает1 2 об опытах, показавших, что деятельность
разлагающих кислоты бактерий значительно усиливается при
добавлении тиамина, пантотеновой кислоты, никотиновой кисло-
ты, пиридоксина, биотина, мезо-инозита и, особенно, рибофлави-
на. Йерхель с сотрудниками в 1956 г. также нашел, что пантоте-
новая кислота, рибофлавин и инозит усиливали образование
молочной кислоты Вас. gracile. В 1958 г. Радлер 3 сообщил, что
в его опытах при отсутствии кислот фолиевой и никотиновой,
рибофлавина, биотина и пантотеновой кислоты подавлялось
образование молочной кислоты и разложение яблочной кислоты
всеми или только некоторыми из четырех выделенных им из вина
кислоторазлагающих бактерий.
Заслуживает внимания наблюдение автора 4, что даже состоя-
щая из мелких частиц элементарная сера усиливает рост В. gra-
cile. Это было подтверждено Йерхелем с сотрудниками; кроме
того, ими было аналитически установлено усиленное разложение
яблочной кислоты под воздействием элементарной серы.
Люти в 1957 г. сообщает, что В. gracile в его опытах не могли
расти без лактофлавина, пантотеновой и фолиевой кислот. На-
против, выделенные им бактерии могли расти как с биотином,
так и без него.
Таким образом, в настоящее время уже в достаточной мере
известны потребности бактерий, разлагающих кислоты вина, в
веществах роста и в витаминах.
Потребность разлагающих кислоты бактерий в аминокисло-
тах и других органических соединениях азота. Еще в 1900 г. Кох
указал на то, что на развитие и жизнедеятельность разлагающих
кислоты бактерий должны иметь влияние соединения азота; в его
1 Handw. Jahrbuch der Schweiz, 66/1, 1952.
2 Peynaud E. La journee vinicole, 24 aoiit, 1955.
3 R a d I e r. Arch. f. Mikrobiol., Bd. 31.
4 S chan der I H. Naturwissenschaften, 41, 1954.
175
опытах вина из виноградников, сильно удобренных азотом, теря-
ли значительно больше кислоты, чем вина из соседних виноград-
ников, не получивших удобрений.
Бараджиола и Годе' указали на то, что содержание азота
как общего, так и белкового в виноградных соках урожаев с по-
вышенной кислотностью выше, чем в соках из созревших урожаев.
В этом отношении они сравнивали два контрастных года: 1911 —
очень удачный и 1912 — очень плохой (табл. 9).
Таблица 9
Общее содержание азота (в мг/л)
Год Мюллер-Тур- гау Шасла Вельтлннер Пино Рейшлинг
общего в том числе белкового общего в том числе белкового общего в том числе белкового общего в том числе белкового общего в том числе белкового
1911 1912 310 420 290 390 320 560 310 470 400 520 370 450 250 560 240 530 830 650
Другое обстоятельство, о котором еще в 1900 г. говорил Ман-
со, а именно: образование аммиака при разложении кислот, по-
казывает, что при этом происходит обменное разложение соеди-
нений азота. Данные Мансо1 2 были подтверждены в 1914 г.
анализами Бараджиола и Годе до и после разложения кислот
(табл.10).
Таблица 10
Данные анализов Бараджиолы и Годэ
Показатели Содержание, г/л
до разложения кислот после разло- жения кислот
Общая кислотность . . 9,6 6,9
Летучие кислоты . 0,7 1,1 4,7
Молочная кислота .... 1,5
Общий азот 0,461 0,464
Аммиачный азот .... 0,020 0,120
Белковый азот 0,441 0,344
Протеин 2,46 2,15
Эти данные показывают, что общее содержание азота практи-
чески не изменилось при разложении кислот, но изменился со-
1 В ar agio! la und Godet. Schweizerische Weinzeitung, 1914.
2Maneeau. Zeitschr. f. Garungsphysiologie, IV, 1914.
/f‘ 176
став общего азота, причем содержание белкового азота умень-
шилось на 107 мг, а содержание аммиачного азота увеличилось
на 100 мг)л.
В 1955 г. Аршинар и Будо 1 вновь на основании результатов
анализа подтвердили, что В. gracile энергично образует аммиач-
ный азот и что чем сильнее происходит разложение кислот, тем
выше содержание аммиака в вине (табл. 11).
Таблица 11
Данные Аршинара н Будо
Вино Содержание NH>. жг/д
перед засевом бактериями спустя 11 месяцев
Гаме 1936 1,7 3,4
Бургундское 1936 13,6 25,5
Красное бургундское 8,5 40,5
Монтаньи 1939 . 10,0 30,6
Красное бургундское 1950 11,9 25,8
Арбуа 19.>1 10,2 21,1
Из всех приведенных данных следует, что при разложении
кислот бактериями органические соединения азота вовлекаются
в обменные реакции.
Какие соединения азота необходимы для жизни этих бакте-
рий и какие из них входят в обменные реакции, удалось опреде-
лить только после изобретения способа хроматографии на бу-
маге.
То, что аминокислоты необходимы для жизни кислоторазла-
гающих бактерий, видно из сопоставления в табл. 12.
Люти и Ветш 1 2 установили, что аминокислота аланин, которая
прежде находилась в вине в количестве от 50 до 70 и 100 лг/л,
после разложения кислот практически исчезла.
Такое количество не могло войти в состав бактерий, так как,
по Радлеру, сухой вес бактерий после разложения 5 г/л яблочной
кислоты составляет не более 50 ,иг/л; поэтому вполне вероятно,
что аланин относится к аминокислотам, которые разлагаются
бактериями и аминная группа которых впоследствии повышает
содержание аммиака в вине.
Над вопросом, используют ли кислоторазлагающие бактерии,
кроме аминокислот, также более сложные, высшие соединения
азота, ведется работа и в настоящее время. Как показали опыты
Радлера, эти бактерии не нуждаются в чистом белке. Однако пеп-
1 Archinard Р. et. Boudot J. Annates de Falsifications et des Frau-
des, 48, 1955.
2 Liit hi H. und Vetsch U. Wein-Wissenschaft. Beihelte des deutsch.
Weinbau, 7, 1953.
177
Таблица 12
Обзор аминокислот, необходимых для жизни кислоторазлагающих
бактерий1
Аминокислота Ветш (1953) Йерхель с сотруд- никами (1956) Радлер (1958)
В. gracile «S» В. gracile <г»
Алании ч—1- Ч—1- ч- 0
Фенилаланин 0 0 0
Серин . . . 0 Ч-Ч- Ч-Ч- Ч-
Глпкокол ... + -1—I- -г 0
Треонин ... 0 -+ и
Глютаминовая кислота + 4- + ч-ч- Ч-
Пролин . . + + .0
Аргинин .... -1- ч- + ч-
Аспарагиновая кислота , 0 ч- Ч-Ч- —
а-Амином! сличая кислота + 4-4- — —
Ва.1ин 0 0 0 •+-
Цнстин-цистеин 1) — —. ч-
Гистидин 0 0 0 ч-
Лейиин 0 0 0 -и
Тирозин . 0 0 0 ч-
Триптофан . 0 0 0 Ч-
1 0 — не исследовано; знак — (минус) — без действия; знак 4- (плюс)— слабое
действие; знак Ч~|- (два плюса) — сильное действие.
типы и полипептиды, по Л юти и Нерхелю, имеют значение для
развития некоторых бактерий, а по Радлеру — также и некото-
рые пуриновые соединения. После того как была выяснена по-
требность кислоторазлагающих бактерий в витаминах, в настоя-
щее время удается 1 культивировать эти требовательные бакте-
рии в полностью синтетических питательных растворах, во всяком
случае при pH 5,5—6,5.
Влияние концентрации годородных ионои на развитие разла-
гающих кислоты бактерий. Из практики виноделия давно извест-
но, что в очень кислых винах расщепление кислот начинается
спустя длительный промежуток времени после окончания броже-
ния, чаего даже вообще не начинается без участия винодела.
Все микробиологи вина, занимавшиеся лабораторным изуче-
нием кислотопонижающих бактерий, убедились в том, что эти
бактерии можно успешно культивировать только на субстратах
бедных кислотами, с значениями pH выше 3,1. Наиболее низкое
pH переносит, по-видимому, В. gracile. Так, Люти 1 при pH 2.85
еще наблюдал слабый рост В. gracile.
1 L й t h i Н. Revue des Ferment, et des Industr alimentaires, Bruxeles,
T. VII. 1957
/' 178
В Калифорнии установили ', что там при pH ниже 3,3 молоч-
ные бактерии не развиваются.
В Гейзенгеймс культура В. gracile в натуральном виноград-
ном соке или в вине со значениями pH 3—3,2 нам удавалась только
в том случае, если добавлялась мельчайшая элементарная сера.
Флеш 1 2 сообщил, что в его опытах с пфальцскими винами, не
способными к разложению кислот, посев В. gracile вызывал обра-
зование молочной кислоты только после установки pH 4, а в боль-
шинстве случаев даже начиная с pH 5. Напротив, при посеве
штаммов В. gracile в автолизаты, богатые витаминами и амино-
кислотами, или в питательный раствор казеина с пептоном и с до-
бавкой яблочной кислоты можно даже при pH 2,6 наблюдать
небольшое разложение яблочной кислоты.
Из этого следует, что имеет значение не только чистая кон-
центрация ионов водорода, но и буферность питательных субст-
ратов. При исследованиях Флеша было установлено, что уже
1 г/л винной кислоты заметно, а 4 г/л очень заметно подавляют
разложение яблочной кислоты. Однако Радлеру удалось пока-
зать, что в томатном соке, в котором было установлено pH 5,2,
даже 20 г/л винной кислоты не оказывали угнетающего действия
на кислотопонижающие бактерии.
Рассматривая различные выводы в отношении влияния кон-
центрации ионов водорода на развитие и обмен веществ кисло-
топонижающих бактерий, становится понятным, почему одним из
наиболее эффективных мероприятий для практического усиления
биологического разложения кислот в винах, богатых кислотами,
является понижение кислотности с помощью углекислого каль-
ция. При этом снижается не только титруемая кислотность, но
также и число свободных Н-ионов (рис. 62). (Увеличение значе-
ний pH обозначает снижение свободных Н-ионов).
Влияние сернистого ангидрида на развитие и обмен веществ
у кислотопонижающих бактерий. Виноделам давно было извест-
но, что бактерии, разлагающие кислоты, чувствительны к серни-
стому ангидриду; это подтвердилось новыми исследованиями
Флеша и Радлера, при этом следует иметь в виду главным обра-
зом pH вина, так как наиболее эффективен свободный сернистый
ангидрид, он остается свободным тем дольше, чем ниже значения
pH вина. Так, дрожжи переносят тем более высокое содержание
сернистого ангидрида, чем ниже концентрация водородных
ионов, т. е. чем выше значения pH.
Поэтому понятно, что следует избегать внесения слишком
большого количества сернистого ангидрида, если желательно
интенсивное разложение кислот. Однако при этом надо делать
различие между внесением сернистого ангидрида в сок и в вино.
1 Vaughn R Н. Advances in Food Research, 6. 1955.
2 Flesch P. D. Weinzeitung, 29, Okt. 1958.
t79
Внесение в сок повышенного количества сернистого ангидри-
да далеко не всегда приводит к задержке разложения кислот бак-
териями по следующим причинам.
1. Обмен веществ дрожжей до и во время спиртового броже-
ния снижает содержание сернистого ангидрида в вине на 50—
60% по сравнению с начальным содержанием его в соке. Соли
сернистой кислоты (сульфиты и гидрированные сульфиты) вос-
станавливаются дрожжами до элементарной серы, которая ча-
стично используется дрожжами для построения содержащих серу
ферментов, аминокислот и
Рис. 62. Изменение значения pH при рас-
кислении сока и вина углекислым каль-
цием;
/ — сок; 2 — вино.
протеинов, частично раство-
ряется в липоидах и накоп-
ляется в клетках дрожжей,
частично восстанавливается
дальше в сернистый водо-
род. Поэтому дрожжевой
осадок сульфитированных
соков особенно богат серой
(отсюда желтая окраска), а
сероводород заметно улету-
чивается вместе с углекис-
лым газом при спиртовом
брожении, что можно обна-
ружить при помощи бумаги,
пропитанной раствором ук-
сусного свинца.
2. Элементарная сера,
получающаяся в результате обмена веществ дрожжей, а также
содержащие серу аминокислоты и трипептид глютатион усилива-
ют, как доказано на опыте, размножение и обмен веществ В. gra-
cile.
По этим причинам в винах, изготовленных из обильно суль-
фитированных соков, кислоторазлагающие бактерии часто удиви-
тельно хорошо развиваются. Этот факт был отмечен также и
в литературе. Так, Пауль * сообщает, что «несмотря на примене-
ние значительных количеств сернистого ангидрида (до 350 мг/л
сока), наблюдалось довольно сильное разложение кислот».
Несколько иначе обстоит дело, если в перебродившее вино
опять вносят сернистый ангидрид, особенно, если оно уже не со-
держит остаточного сахара и отделено от дрожжей. Если вино не
содержит дрожжей, то в нем не происходят также и превращения
сернистого ангидрида и его солей. В таких случаях добавка сер-
нистого ангидрида, повышающая содержание свободного ангид-
рида в вине до 30 мг(л, полностью исключает возможность раз-
ложения кислот.
1 Paul F. Klosterneuburger Mitteilungen, Ser. Л., Rebe und Wein, Bd. 4.
Влияние содержания спирта в вине на кислотопонижающие
бактерии. Лабораторные культуры кислотопонижающих бакте-
рий часто проявляют заметную чувствительность к содержанию
спирта свыше 10% об. Но на практике присутствие спирта не
оказывает угнетающего влияния, так как разложение кислот про-
исходит даже в винах с 15% об. спирта (в Южной Америке).
Люти удалось получить культуры В. gracile в питательных
растворах с 14% об. спирта и наблюдать, что бактерии при этом
количестве спирта развивались в виде длинных цепочек, а при
низком содержании спирта — в виде отдельных кокков диамет-
ром 0,5 мкм.
Энергетическая сторона биологического раскисления и по-
требность кислотопонижающих бактерий в углеводах. Превраще-
ние яблочной кислоты в молочную не представляет для кислото-
понижающих бактерий ощутимого преимущества, прежде всего
выигрыша энергии, так как 1 моль молочной кислоты содержит
больше энергии, чем 1 моль яблочной кислоты (326 : 320 кал).
Как показали опыты по определению балансов Риберо-Гайо-
ном и Пейно (1938), превращение яблочной кислоты в молочную
практически достигает 100%. Следовательно, бактерии ни в ка-
ком случае не оставляют не разложенной полностью некоторую
часть яблочной кислоты, чтобы получить энергию, необходимую
для образования молочной кислоты, как предполагал Риппель'.
Бактерии должны из другого источника получить энергию, не-
обходимую для их жизненных процессов и для образования мо-
лочной кислоты. Какие углеводы изменяются кислоторазлагаю-
щими бактериями наряду с кислотами, показывает табл. 13 (по
Йерхелю, Флешу и Бауэру).
1 Знак +-|- (два плюса) — сильное разложение; + (плюс) — слабое разложе-
ние;— (минус) — нет разложения; 0 — не исследовано.
1 R i р р е 1 К. Archiv. 1. Mikrobiol.. Bd. 14, 1949.
181
Радлсру 1 удалось показать, что для разложения /-яблочной
кислоты в синтетической питательной среде, безусловно, необхо-
димо присутствие небольшого количества сбраживаемого угле-
вода. Для одного из его штаммов достаточно было 0,1 мг глю-
козы, чтобы разрушить 1 г яблочной кислоты.
Практически это означает, что для разложения 1 г яблочной
кислоты в вине достаточно уже 0,1—0,2 г/л глюкозы.
Потребность кислоторазлагающих бактерий в тепле. Давно
известно из опыта, что деятельность кислоторазлагающих бакте-
рий усиливается повышением температуры при хранении. Темпе-
ратуры хранилища ниже 10° С в большинстве случаев полностью
практически прекращают разложение кислот.
Все же встречались случаи, когда через большой промежуток
времени, даже при температуре хранения 8—12° С, происходит
расщепление кислот. Поскольку среди естественного населения
дрожжей встречаются холодоустойчивые штаммы, то в природе
встречаются также кислоторазлагающие бактерии, менее требо-
вательные в отношении тепла.
К вопросу добавки искусственных культур кислоторазлагаю-
щих бактерий. От виноделов-практиков постоянно, особенно же
в годы урожая винограда с повышенной кислотностью, поступают
просьбы прислать не только культуры чистых дрожжей, но и
культуры кислотопонижающих бактерий.
Мы, конечно, могли предоставить такие культуры. Требовалось
только вырастить эти бактерии на мясной или бобовой кашице
либо на дрожжевом отваре, чтобы получить такие же объемис-
тые осадки бактерий, как при культурах дрожжей. Но отпуск по-
добных культур для засева виноградных вин не имеет смысла,
так как в бедных кислотами питательных растворах бактерии
становятся настолько чувствительными к кислоте, что при пере-
несении в натуральные среды, богатые кислотами, они вскоре
погибают. На практике такие культуры не могли бы быть ис-
пользованы.
Несмотря на большие достижения в области исследования по-
требности кислотопонижающих бактерий в веществах роста, ви-
таминах, аминокислотах и углеводах, обеспечивающие возмож-
ность выращивания этих бактерий в чисто синтетических средах,
до настоящего времени опыты засева вин в условиях, существую-
щих в подвале, были безуспешны.
В Гейзенгейме мы использовали добавку мельчайших частиц
элементарной серы и сернокислого марганца с целью выращива-
ния В. gracile в стерильном нераскислеином виноградном вине
(pH 3,2). Имелось в виду в долине Рейна в трех подвалах про-
вести в 1956 г., когда содержание кислот в соке было высоким,
опыты в бочках емкостью 600 л с добавкой бактерий в вина, нуж-
1 Radler F. Naturwissenschaften, Bd. 45, 1958.
182
дающиеся в понижении кислотности. Однако определение общей
кислотности и содержания яблочной и молочной кислот в кон-
трольных и подопытных винах показало, что засев, частично даже
обильный, не усиливает разложения кислот. Во второй и третьей
серии опытов было обнаружено, что вина без добавки бактерий
утратили больше кислоты, чем засеянные В. gracile.
Проблема усиления разложения кислот добавкой культур бак-
терий в последнее время утратила актуальность, так как появи-
лась возможность исправления кислотности с помощью ионооб-
менников. Весьма вероятно, что в винодельческих странах с более
прохладным климатом в будущем применение ионообменников
будет разрешено законом. Даже если в будущем микробиологи
еще лучше, чем теперь, освоят культуру кислотопонижающих
бактерий в виноградном соке или вине, все же исправление кис-
лотности посредством добавки бактерий представляет собой спо-
соб значительно более длительный и по-прежнему ненадежный,
чем применение для этого ионообменников.
б) Возможность воздействия на кислотопонижающие бактерии
в практике виноделия
В виноделии встречаются случаи, когда требуется усиление
или задержка разложения кислот В винах из сортов винограда,
содержащих избыток кислот, необходимы усиливающие меро-
приятия, а в винах, бедных кислотами,— мероприятия задержи-
вающие. При изготовлении плодовых вин обязательно надо при-
нять во внимание фактор кислотности, имеющий решающее зна-
чение. Все вина из плодов, бедных кислотами, с самого начала
находятся под угрозой развития в них бактерии, так как чем ни-
же содержание кислот в сбраживаемых плодовых соках, тем
сильнее развиваются в них бактерии. В этом случае не только
в короткий срок разрушаются кислоты, важные для вкуса и здо-
ровья вина, но и легко возникают заболевания вин, вызываемые
бактериями: ожирение (ослизнение), мапнитное брожение и рас-
щепление глицерина при одновременном анаэробном образова-
нии уксусной кислоты.
Поэтому винодел должен быть знаком со способами, тормозя-
щими понижение кислотности столь же обстоятельно, как и со
способами, усиливающими разложение кислот. При этом ему мо-
гут встретиться различные сочетания условий (табл. 14).
Молочнокислые бактерии разделяют на гомофсрментативные,
т. е. образующие главным образом молочную кислоту, и гетеро-
ферментативные, т. е. образующие, кроме молочной кислоты, и
другие кислоты, а иногда также газ.
Эмпирическая формула для гомоферментатявного мо-
лочнокислого брожения такова:
С(1Н,.,О6 -» 2СН3 • СНОН СНОН |- энергия (АТР)
Гексоза Молочная кислота
183
Т аблица 14
Условия, действующие на усиление и понижение кислотности
Показатели Усиление Торможение или прекращение
Температура Время снятия с дрожжей Сернистый ангидрид Активная кислот- ность (pH) Присутствие бакте- рий Тепловое хранение, повыше- ние температуры более 15° С Длительное оставление на дрожжах, поднятие дрож- жевого осадка Слабое окуривание серой, в молодое вино не вносится сернистый ангидрид Повышение pH раскислением с помощью углекислого кальция Добавка свежего осадка ви- на, спонтанно проделавшего интенсивное разложение кислот Холодное хранение, пониже- ние температуры Раннее снятие с дрожжевого осадка Более сильное окуривание серой, раннее внесение сер- нистого ангидрида в моло- дое вино Понижение pH добавкой кис- лоты (молочной кислоты в соки при приготовлении плодовых вин) Стерилизующая фильтрация, пастеризация
Процесс разложения кислот имеет большое сходство со спир-
товым брожением. При последнем в результате декарбоксилиро-
вания пировиноградной кислоты образуется углекислый газ, в то
время как при молочнокислом брожении пировиноградная кисло-
та теряет водород и превращается в молочную кислоту.
При гетерофермент ат и вном молочнокислом броже-
нии гликолиз также идет вплоть до пировиноградной кислоты, но
последняя частично дегидрируется в молочную кислоту, частич-
но декарбоксилируется в уксусный альдегид. Уксусный альдегид
может быть гидрирован или дегидрирован. В первом случае об-
разуется спирт, во втором — уксусная кислота:
СН3 — СО — СООН —»сн3 — снон - соон
1 + н3
Пировиноградная Молочная кислота
кислота я
|-СО2 /
1 -р СОг/
СН3СН2ОН «— сн3 - СНО —> сн3 - соон
4-Н2 -Н2
Этиловый Уксусный Уксусная
спирт альдегид кислота
Из вин были выделены как гомоферментативные, так и гете-
рофермеитативные молочнокислые бактерии; большинство, по-
видимому, принадлежит к последней группе.
Названия, введенные Мюллером-Тургау, Остервальдером,
Зейфертом и другими авторами, пока еще не внесены в междуна-
184
родно признанный определитель бактерий Берджи *. Поэтому
следует иметь в виду, что существующие в настоящее время на-
звания со временем будут заменены новыми. Так, по всей вероят-
ности, В. gracile будут отнесены к роду Leuoonostoc ван Тиггем,
другие—к роду Lactobacillus и Pediococcus. Пока не разрешены
вопросы бактериологической номенклатуры, в этой книге во из-
бежание путаницы сохранены старые классические обозначения.
в) Систематика бактерий, разлагающих кислоты виноградных
и плодовых вин
Бактерии нормального разложения кислот
1. Bacterium gracile Мюллер-Тургау. Этот вид бактерий явля
ется наиболее распространенным и поэтому важнейшим в немец-
ких винах. Как показывает обозначение вида, эти бактерии пред-
ставляют собой изящные короткие палочки, располагающиеся
в вине в виде бус или четок. Длина собственно бактерии 0,75—
1 мкм, ширина — 0,5 мкм. В искусственной культуре на богатых
Рис. 63. В. gracile под микроскопом.
/ — флора вина, пораженного молочным скиса-
нием, под фазово-контрастным микроскопом
(Оптическая окраска, увеличено примерно
в 800 раз); 2 — В. gracile рядом с дрожжами,
окрашено карболфуксином (увеличено в 400 раз).
белком питательных средах отдельные клетки значительно увели-
чиваются, главным образом утолщаются, так что характер
«грациле» почти полностью утрачивается. Вследствие ее харак-
терной формы эта бактерия идентифицируется в вине легче всех
других видов (рис. 63).
1 Manual of Derminative Bacteriologie von Bergey. Перевод устаревшего
4-го издания в свое время (1936) был выпущен на русском языке Академией
наук УССР. — Ред.
185
В физиологическом отношении Bact. gracile обладают следую-
щими свойствами: они не разжижают желатина и грампозитив-
ны. Температурный оптимум 22° С. Они сбраживают виноградный
сахар (глюкозу) в молочную кислоту, уксусную кислоту и спирт,
а плодовый сахар (фруктозу) —в маннит. Эти бактерии энергич-
но затрагивают яблочную кислоту, слабее — лимонную и не за-
трагивают винную, янтарную и молочную кислоты. Они находят-
ся в выраженной метабиозотической зависимости от дрожжей.
Bact. gracile никогда не появляются во время спиртового броже-
ния, но всегда спустя несколько месяцев, а иногда и год. Во время
их жизнедеятельности вязкость вина заметно повышается. Bact.
gracile является выраженным гетероферментативным организ-
мом, т. е. может идти различными путями брожения. При низком
pH и низкой температуре обмен веществ у этой бактерии подав-
лен и благоприятен для вина, при более высоком pH и высокой
температуре жизнедеятельность усиливается и может стать для
вина неблагоприятной.
Bact. gracile—бактерии мозельских вин, сообщающие этим
винам ощущаемую на вкус углекислоту, иногда возникающую
в вине, разлитом в бутылки без заметного помутнения. В отноше-
нии температуры эти бактерии удивительно малотребовательны,
нередко они развиваются при температуре 8—10° С и понижают
количество кислот.
2. Micrococcus malolacticus Зейферт. Если расположить кис-
лотопонижающие бактерии в порядке их практического значе-
ния, этот маленький изящный кокк должен быть помещен непо-
средственно после Bact. gracile. Диаметр кокка около 1 мкм. При
делении отделившиеся части в течение некоторого времени оста-
ются вместе, так что наряду с одиночными кокками встречаются
также диплококки и педиококкн.
Яблочная кислота энергично превращается в молочную кисло-
ту и в углекислый газ, а встречающиеся в вине виды сахара —
в молочную кислоту и небольшое количество уксусной кислоты
как побочный продукт. Образования маннита пока не наблюда-
лось.
Эта бактерия во время разложения кислот вина находится
преимущественно в рейнгессенских и пфальцеких винах с не
слишком высоким содержанием кислот. Она сообщает вину более
или менее выраженный молочнокислый тон, который при слиш-
ком оживленном развитии (при более высокой температуре под-
вала, высоком содержании азота в вине) этих микрококков про-
является даже назойливо и неприятно.
3. Micrococcus acidovorax и Micrococcus variococcus Мюллер-
Тургау и Остервальдер. Оба эти микрококка как в морфологи-
ческом, так и физиологическом отношении очень близки между
собой и с микрококком Зейферта (рис. 64). М. acidovorax только
более энергично затрагивает некоторые виды сахара — мальтозу
186
и галактозу. Видовое обозначение variococcus (разношаровый)
второй микроккок получил потому, что размеры диаметра от-
дельных клеток могут колебаться в пределах 0,7—1,5 мкм, в то
время как микроккок acidovorax образует равномерные клетки
диаметром 1 мкм.
Оба вида — возбудители чистого молочнокислого брожения,
не образующие маннита, оба образуют кокки, диплококки и тет-
рады, грампозитивны и не разжижают желатина. Температурный
оптимум для обоих 26,5° С.
Рис. 64. 1 — Micrococcus variococcus; 2 — Micrococcus acidovorax;
(увеличено около 1000 раз). По Мюллер-Тургау и Остервальдеру,
Бактерии, вызывающие порчу вина
Бактерии предыдущей группы вызывают нормальное, жела-
тельное разложение кйслот, ио факультативно в зависимости от
окружающих условий они также могут зайти в этом слишком да-
леко, развиваясь в направлении молочного скисания. В противо-
положность им бактерии, вызывающие порчу кислот, развивают-
ся в условиях низкой кислотности среды и служат признаком
определенной склонности вина к заболеванию.
1. Bacterium mannitopoeum Мюллер-Тургау. В отличие от
Bact. gracile эти бактерии выглядят значительно грубее, толщина
их клеток больше длины клеток Bacterium gracile; их толщина
достигает 0,7—1,3 мкм, а длина — 2—8 мкм (рис. 65). Они также
легко образуют соединения палочек, длина которых часто бывает
значительной. Но вследствие своей толщины цепочки не изог-
нуты, как у Bacterium gracile, а как бы надломлены. В мало-
кислотных плодовых винах они часто образуют зооглеи, по сло-
вам Мюллера-Тургау, величиной до голубиного яйца. Они грам-
позитивны, не разжижают желатина.
В химическом отношении отличаются прежде всего выражен-
ной склонностью к образованию из сахаров маннита СбН8(ОН)6.
Эти бактерии превращают яблочную и лимонную кислоты
в молочную. Затрагивают значительно большее число видов са-
хара, чем Bact. gracile: кроме глюкозы и фруктозы, также саха-
187
1
розу, мальтозу, ксилозу, /-арабинозу и раффинозу, причем наря-
ду с маннитом всегда образуется значительное количество уксус-
ной кислоты. Кислоты винную, янтарную и молочную они не
затрагивают.
В немецких виноградных винах Bact. inannitopoeum встреча-
ется очень редко и, наоборот, очень часто в более бедных кисло-
тами сладких южных винах и в плодовых и ягодных винах.
В противоположность Bact. gracile она нуждается в более высо-
кой температуре: ее. оптимум 26—34° С. В теплых странах эти
бактерии опасны, так как они могут в совершенно анаэробных
условиях вызвать не только
маннитное, но и уксусное
скисание вин. В бочках с ви-
ном они находятся главным
образом вместе с дрожже-
вым осадком на дне. По-ви-
димому, отмершие клетки
дрожжей снабжают их азо-
том влегкоассимиллируемой
форме. Учитывая эту особен-
ность, рекомендуется в теп-
лых странах при производ-
ственном контроле брать
пробы всегда из глубины бо-
чек, так как иначе легко
можно проглядеть опасное
образование маннита или
анаэробное образование ук-
Рис. 65. Bacterium mannitopcuin и
дрожжи Apiculatus в одном больном пло-
довом вине (увеличено в 360 раз).
суса.
Более низкая температура хранения, исправление кислотно-
сти и внесение повышенного количества сернистого ангидрида
наряду с тщательным снятием вин с дрожжей —вот лучшие ме-
ры для предупреждения развития этих опасных винных бактерий.
2. Bacterium tartarophtorum (разрушитель винного камня)
Мюллер-Тургау и Остервальдер. Еще Пастером было установле-
но, что бактерии участвуют в исчезновении винной кислоты и
глицерина в красных винах. Более точными сведениями мы обя-
заны работам Мюллера-Тургау и Остервальдера.
Удивительно, что эти бактерии никогда не встречаются в бе-
лых винах, а только в красных, но и то лишь в таком случае, если
они содержат сравнительно мало танина и кислот. Прежде, когда
считалось, что красные вина не должны быть сульфитированы
в такой мере, как белые, эти бактерии нередко встречались в не-
мецких винах. Но с тех пор, как виноделы узнали, что легкая до
умеренной сульфитация не только не вредна, но даже полезна
для красных вин, Bact. tartarophtorum редко встречается в этих
красных винах.
188
Эти бактерии представляют собой короткие или длинные па-
лочки толщиной от 0,8 до 1 мкм.
Их развитие как аэробное, так и анаэробное разлагает вин-
ную кислоту и ее соли на уксусную кислоту и углекислый газ и
одновременно расщепляет глицерин на кислоты уксусную, про-
пионовую и молочную, восстанавливает фруктозу в маннит, а
также энергично разлагает яблочную кислоту. Повышенные тем-
пературы усиливают обмен веществ.
Мюллер-Тургау и Остервальдер сообщают об одном типичном
случае нападения этих бактерий на красное вино, в котором за
9 месяцев содержание винной кислоты упало с 2,68 до 0,04 г/л,
а содержание глицерина — с 6,1 до 2,6 г/л. В то же время лету-
чая кислотность этого вина повысилась с 0,55 до 3,26 г/л, а со-
держание молочной кислоты — с 0,92 до 3,71 г/л.
Точно такие же химические превращения были достигнуты
упомянутыми авторами и в лабораторных опытах, если они вно-
сили в предварительно стерилизованные красные вина культуры
Bact. tartarophtorum; это доказывает, что единственной причиной
нежелательных превращений являются эти бактерии.
Красные вина, затронутые этими бактериями, отличаются вы-
соким содержанием углекислого газа, ощущаемого на вкус как
покалывание, и кажутся затронутыми молочным скисанием
в большей мере, чем уксусным, а вследствие сильного уменьше-
ния содержания экстракта — пустыми. Кроме того, под дейст-
вием этих бактерий красящее вещество красного вина бледнеет
и принимает коричневатый оттенок.
Хранением в холодном помещении и своевременным внесени-
ем в достаточном количестве сернистого ангидрида можно пре-
дотвратить появление в вине Bact. tartarophtorum. Затронутые
вина надо сульфитировать сильнее и стерилизовать нагреванием
или холодным способом.
3. Bacterium gayoni Мюллер-Тургау и Остервальдер и Bacte-
rium intermedium Мюллер-Тургау и Остервальдер. Оба назван-
ные вида бактерий в морфологическом отношении очень похожи
па Bacterium mannitopoeum и отличаются только в биохимиче-
ском отношении. В то время как Bacterium mannitopoeum рас-
щепляют /-арабинозу и (в малом количестве) также лимонную
кислоту, оба упомянутые вида к этому не способны, но они сбра-
живают молочный сахар, не сбраживаемый В. mannitopoeum.
Как и Bacterium mannitopoeum, Bact. gayoni и Bact. interme-
dium энергично разлагают ксилозу, не разлагаемую Bact. gracile.
Оба вида бактерий грампозитивны и не разжижают желатина.
Это показывает, что на основании одних только морфологи-
ческих признаков невозможно различить эти винные бактерии;
необходимо использовать биохимические признаки, но и они не
вполне постоянны. Bact. gayoni и Bact. intermedium различаются
между собой только тем, что первая образует из глюкозы уксус-
189
ную кислоту в большом количестве, а вторая в небольшом, затем
первая не затрагивает яблочную кислоту, в то время как вторая
разлагает се очень энергично с образованием молочной кислоты
и углекислого газа.
4. Bacillus viscosus vini Крамер. Молочнокислые и маннитные
бактерии Мюллера-Тургау и Остервальдера не образуют спор.
В 1892 г. Крамер выделил из сильно разложившихся кроатских
вин спорообразующий вид, продуцирующий маннит и делающий
вино слизистым; бактерии этого вида могли расти только в ана-
эробных условиях и получить их культуры на обычных твердых
питательных средах не удалось.
5. Lactobacillus hilgardii Дуглас и Крюсс. Дуглас и Крюсе1
описали вид молочнокислых бактерий, вызывающих болезнь раз-
Рис. 66. Пеночки калифорнийской бактерии Дугласа и Мак-Клун-
га («Cotton mold» или «Hairbacillus»):
/ — типичное, напоминающее вату сплетение цепочек в десертном вине;
2 — отдельные части сплетения, позволяющие убедиться, что речь идет
о бактерии, образующей длинные цепочки.
рушения малокислотных сладких калифорнийских вин. Эти бак-
терии образуют из находящегося в вине сахара кислоты молоч-
ную и уксусную, по не образуют маннита. В честь старейшего
калифорнийского энолога д-ра Е. В. Гильгарда они назвали этот
вид Lactobacillus hilgardii.
Дуглас и Мак-Клунг1 2 и Крюсс3 сообщили о другой бактерии,
пока встречающейся только в Калифорнии, затрагивающей слад-
кие вина с содержанием до 22% об. спирта. Хотя эта бактерия
не вызывает значительных химических изменений вина, но соз-
1 Douglas and Cruess Fruit Prod. I, 15, 1935
2 D.ouglas and McClung. Food Research, vol. 2, № 1, 1937.
3 Cruess. Food Prod., 1938.
190
дает в нем муть, состоящую из вегетаций, напоминающих хлопья
ваты (рис. 66).
Калифорнийские виноделы принимали эти образования за
мицелий гриба и назвали ватной плесенью (cottony mold). Бак-
терии образуют очень длинные составные нити, переплетающиеся
между собой. Дуглас называет эти бактерии «Hairbacillus» (во-
лосяные бациллы). Научное название им пока еще не дано.
Описанные бактерии между тем вышли за пределы Калифор-
нии. За протекшее время после их открытия они были обнаруже-
ны в южноафриканских сладких винах и в немецких вермутах.
Они развиваются лишь в малокислотных винах с pH выше 3,7, и
их рост легко можно задержать внесением сернистого ангидрида
(75—100 мг свободного ангидрида).
Калифорнийский «hairbacillus» другими авторами1 назван
Lactobacillus trichodes. Он сбраживает глюкозу и фруктозу в
молочную кислоту, уксусную кислоту и спирт. Из фруктозы он
образует также маннит.
5. ПРОЧИЕ БАКТЕРИИ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ ЗАБОЛЕВАНИЕ ВИН
Если кислотопонижение вызвано гетеротрофными бактерия-
ми, виноделы говорят о молочнокислом брожении. Запах молоч-
носкисших плодовых и виноградных вин часто напоминает запах
заквашенной капусты.
Болезни, связанные с образованием маннита, разрушением
винной кислоты и глицерина бактериями, были рассмотрены при
описании их возбудителей.
а) Ожирение или ослизнение вина
Эта болезнь в начале прошлого столетия во Франции была
так распространена, что в 1811 г. Общество земледелия, наук и
искусств в Париже установило премию за разъяснение причин и
за предложение способа предохранения вин от ожирения. Эту
премию получил Мандель, считавший причиной болезни чисто
химические изменения — нарушение равновесия в находящихся
в растворе солях винной кислоты. Для предупреждения и лече-
ния ожирения он предложил добавку винного камня.
Пастер впервые указал, что ее вызывают бактерии. В своем
появившемся в 1866 г. замечательном труде «Исследования о ви-
не, его болезнях и причинах, которые их вызывают» он описыва-
ет эти бактерии, похожие на четки. Его описание этой болезни
основано на тонких наблюдениях, сохранивших свою ценность до
настоящего времени.
Впоследствии многие исследователи занимались изучением
ожирения вин, главным образом плодовых и белых виноградных.
1 F о г п а с h о n J. С. М., Douglas Н. С. D. and Vaughn R. Н. Hil-
gardia, vol. 19, 1919.
191
Все они согласны с Пастером в том, что эта болезнь обусловлена
биологическими процессами, т. е. жизнедеятельностью микроор-
ганизмов. Только по вопросу о природе возбудителей не было
достигнуто соглашения. Ответственными считались частично
кокки, частично палочки, частично даже слизистые дрожжи.
В 1892 г. Крамер выделил из сильно изменившихся кроатских
вин вид спорообразующих бактерий, который был назван им Вас.
viscosus vini как предполагаемый возбудитель болезни ослизне-
ния. Но ни ему, ни другим исследователям не удалось вызвать
эту болезнь в винах опытным путем — засевом чистыми культу-
рами этих бактерий.
В 1906 г. в отчетах Французской академии наук было опубли-
ковано важное исследование Кайзера и Мансо о болезни ожи-
рения вин, в котором авторы сообщают о анаэробной короткой
палочке длиной 4 мкм и шириной 2 мкм, растущей поодиночке и
в соединенном в цепочки виде, как о виновнике этой болезни. Эти
бактерии для своего развития использовали фруктозу и глюкозу
и образовали молочную кислоту, маннит, уксусную кислоту, уг-
лекислый газ и небольшое количество спирта. В 1907 г. Кайзер
и Мансо сообщили, что эти бактерии в Шампани были причиной
«синей болезни» (посинения) шампанских виноматериалов
После 1914 г. появились капитальные работы Мюллера-Тур-
гау и Остервальдера, также занимавшихся вопросом о причинах
ожирения вин. Они не могли подтвердить сообщения Кайзера и
Мансо, что для возникновения ожирения необходимо присутствие
сахара. Наоборот, они нашли, что ожирение возможно также и
в полностью перебродивших винах, практически не содержащих
сахара, причем химический состав вина при этой болезни почти
не изменяется.
Мюллер-Тургау и Остервальдер пришли к выводу, что ожи-
рение связано с биологическим разложением кислот (это в прин-
ципе признавали также Кайзер и Мансо) и является следствием
биологического разложения кислот. Несмотря на все старания,
названным швейцарским авторам не удалось вызвать ослизнения
экспериментально чистыми культурами бактерий.
После работ Мюллера-Тургау и Остервальдера в этой обла-
сти долго не было никаких достижений, и только в последнее
время появились ценные работы Люти и Рентшлера *. Люти
вновь приступил к решению трудной проблемы с биологической
стороны, а Рентшлер — с чисто химической и физико-хими-
ческой.
Рентшлеру впервые удалось осадить спиртом слизистые ве-
щества вин, ставших ожирелыми, очистить и определить химиче-
ский состав слизи. На основании его исследований можно с уве-
1 L u thi Н. und Rentschler Н. Schweiz. Zschr. f. Obst- u. Weinbau,
1948, 1949, 1950.
192
ренностыо принять, что причиной слизи являются сложные
полимерные углеводы (полисахариды). Подобного рода вещест-
ва были названы муцинами и были выделены из чистых культур
бактерий, разлагающих кислоту, и других, а также из грибов
(Botrytis, дрожжей и др.). Эти вещества, как известно, изменя-
ют вязкость вин.
Мартин 1 занимался частично физико-химическими свойства-
ми слизистых веществ ожиревших вин, частично искусственным
получением ожирения вин посредством засева чистыми культу-
рами бактерий. Ему удалось засевом чистых культур бактерий
вызвать тягучесть у стерилизован-
ных подопытных вин, но для засева
он всегда брал не один штамм, а
смесь, состоящую приблизительно из
30 штаммов.
Загадка, почему посредством
смешанной инфекции, а не одним
единственным видом микробов уда-
ется экспериментально вызвать ожи-
рение, была впоследствии решена
Люти, а Гохштрассером1 2 вопрос
был еще шире разработан.
Люти на основании данных мно-
гочисленных микроскопических ис-
следований вин, ставших ожирелы-
ми, и результатов его прежних ра-
бот выдвинул новую рабочую гипо-
тезу— предположение о возможно-
сти взаимодействия кокков, вызыва-
ющих ожирение, с другими бакте-
риями вина в виде симбиоза. Эта
удачная рабочая гипотеза была в
соответствующих опытах с комбина-
Рис. 67. Вино Ройшлинг. в
котором Люти удалось выз-
вать ослизненность и тягу-
честь смешанной культурой
бактерий.
циями бактерий подтверждена так блестяще, что удалось, сооб-
щает сам Люти: «наши подопытные вина сделать ожиревшими в
небывалой мере» (рис. 67 и 68).
Одновременно стали понятны многочисленные расхождения
и неудачи при выяснении явления ожирения. Прежде всего было
установлено, что определенные уксусные бактерии в сочетании
с кокками ожирения значительно влияют на ослизненность.
В соединении с другими винными бактериями слизистые кокки
жили и действовали и в винах, более богатых кислотами, в то
время как это было невозможно для них в отдельности. Сами по
себе слизистые кокки оказались организмами, любящими тепло,
1 Martin L. Dissertation, Zurich, 1948.
2 Hochstrasser R. Dissertation, Zurich, 1955.
7 Заказ 655
193
а в симбиозе с другими винными бактериями они могли вызвать
ожирение вина при 10° С. Люти доказал, что ожирение появляет-
ся не только в закрытых, по и в открытых сосудах; в бочках оно
всегда начинается внизу и медленно распространяется вверх.
Вина, находящиеся в сильном соприкосновении с воздухом, лишь
недолго остаются ожиревшими.
В 1953 г. Люти описал выращенные им в чистой культуре
бактерии ожирения, похожие на Streptococcus mucilaginosus,
Рис. 68. Осадок одного сильно ожиревшего
вина Ройшлинг, состоящий главным образом
из кокков, которые часто образуют тетрады
(группы по 4) и, по всей вероятности, идентич-
ны с Micrococcus acidovorax Мюллера-Тур-
гау и Остервальдера. Стрелки указывают на
группы бактерий, окруженные слизистой обо-
лочкой (увеличено в 1700 раз).
которые выделили из пива Кулька, Косби и Валькср (1949). Он
назвал этот штамм Str. mucilaginosus var. vini. Затем он нашел,
что образование слизи этими стрептококками поддерживали
в качестве симбионтов, кроме уксусных бактерий, также пленоч-
ные дрожжи Debaryomeyces Гийермон Пежю и некоторые плес-
невые грибы.
Эта работа была продолжена и углублена Гохштрасссром;
сначала оп сравнивал различные штаммы стрептококков, выде-
ленные из ожиревших вин, с типичным возбудителем ожирения
Str. mucilaginosus var. vini Люти, а также с сильно образующим
194
в пиве слизь Str. mucilaginosus Кулька, Косби и Валькер (новый
вид). Оказалось, что все эти штаммы бактерий затрагивают яб-
лочную кислоту, в то время как не все способны к образованию
слизи. Поэтому Гохштрассер предложил для всех новое назва-
ние — Str. malolacticus, а для образующих слизь — Str. malo-
lacticus var. mucilaginosus. Бактерии, образующие слизь, прак-
тически не производят летучих кислот из фруктозы, галактозы,
маннозы, глюкозы, лактозы, мальтозы, сахарозы, трегалозы,
крахмала, пировиноградной и яблочной кислот. Штамм Люти об-
разовал из фруктозы и пировиноградной кислоты ацетоин в боль-
шом количестве.
Питательные растворы, не содержащие сахара, не могут стать
тягучими. Таким образом, через 50 лет вновь подтвердились ука-
зания Кайзера и Мансо, что необходимым условием для ожире-
ния является присутствие сахара.
Во всяком случае смешанные культуры бактерий ожирения
и уксусных бактерий для образования слизи используют очень
мало сахара — достаточно уже 100 мг/л. В присутствии яблоч-
ной кислоты образование слизи идет интенсивнее и быстрее, при-
чем яблочная кислота превращается не в слизь, а на 90—95%
в молочную кислоту и углекислый газ.
Бактерии ожирения образуют в анаэробных условиях больше
слизи, чем в аэробных. Действие кислорода приводит к разруше-
нию слизи. Усиливающее действие на образование слизи уксус-
ных бактерий или пленочных дрожжей Гохштрассер объясняет
тем, что они в качестве симбионтов используют содержащийся
в питательном растворе кислород.
На рис. 69 показана чистая культура слизистых кокков (сни-
мок Ветша).
Сухие препараты Penicillium roqueforti Том. и Debaryomyces
kloeckeri содержат теплолабильные и теплостабильные вещест-
ва высокомолекулярной природы, способствующие образованию
слизи бактериями ожирения. Слизистые вещества при встряхи-
вании в присутствии воздуха и соединений, переносящих кисло-
род, разлагаются необратимо, в то время как в атмосфере азота
или углекислого газа они фиксотропны, т. е. восстанавливаются
в прежней форме.
Предупреждение болезни ожирения. За последние десятиле-
тия бактериальные болезни, в том числе и ожирение, наблюдают-
ся значительно реже, но ожиревшие плодовые и ягодные вина все
же еще встречаются.
Ослабление заболевания виноградных вин обусловлено усо-
вершенствованием их технологии. С одной стороны, стали систе-
матически применять повышенные количества сернистого анги-
дрида, с другой — почти везде введен предварительный отстой
соков, благодаря чему они освобождаются не только от мути
(частицы земли, обрывки тканей ягоды, и т. п.), но и от спонтан-
195
7*
ной микрофлоры (спор плесневых грибов, почвенных и уксусных
бактерий).
Сбраживание виноградных вин в настоящее время проводит-
ся более тщательно, во всяком случае белых вин в неотапливае-
мом помещении. Все эти меры оказывают благоприятное дейст-
вие на вино.
В южных странах, где еще сохранились старые приемы изго-
товления вина, ожирение вин встречается довольно часто. Люти
Рис. 69. Чистая культура слизистых кокков
Многочисленные слизистые скопления кок-
ков под фазово-контрастным микроскопом
(увеличено в 1500 раз, снимок Ветша)
прав, считая внесение повышенных количеств сернистого ангид-
рида ненадежным способом борьбы с кокками, вызывающими
слизь. Он рекомендует стерилизующую фильтрацию и пастериза-
цию вин и не упускает из вида также современные способы непро-
должительного нагревания в пластиночном аппарате. В послед-
нем случае необходимо сохранить растворенную в вине углекис-
лоту, создав противодавление, что не встречает технических за-
труднений.
Восстановление слизистых вин. Легкое ослизнение во многих
случаях исчезает само собой. Вина, ставшие сильно ожиревши-
ми, можно вновь превратить в нормальные, перелив их через
разбрызгиватель с мелкими отверстиями. При этом слизь меха-
196
нически разбивается и вино приходит в сильное соприкосновение
с воздухом, вследствие чего слизистые вещества необратимо
окисляются и разрушаются.
б) Прогоркание вина
Причины прогоркания вина были установлены Пастером; воз-
будителями этой болезни он считал палочковидные бактерии *.
Пастер установил также, что при прогоркании происходит пони-
жение содержания глицерина, и указал на случаи, когда вина
стали горькими, по-видимому, в отсутствие бактерий.
После Пастера прогорканием вина занимался Вуазенэ. Уже
в первой опубликованной им статье об этой болезни 1 2 он считает
причиной ее — бактериальное акролеиновое брожение глицери-
нщ В 1913 г. Вуазенэ описал возбудителя горечи и назвал его
Bacillus amaracrylus. Он впервые установил, что прогорклые
вина всегда содержат небольшое количество акролеина, который,
соединяясь с красящими веществами вины, образует продукты
полимеризации; последние могут быть разложены путем дистил-
ляции в подкисленной воде, причем освобождается акролеин.
В 1929 г. Вуазенэ предполагал, что им выделено собственно горь-
кое вещество, которое было химически определено как дивинил-
гликоль.
Ненасыщенный альдегид акролеин (СН2-СН-СНО) играет
значительную роль также и в винокурении из плодов. Он сообща-
ет плодовому дистилляту вкус, напоминающий хрен, и при под-
горании плодовых соков и плодовой смеси часто едкий запах
ощущается так сильно, что вызывает слезотечение и рабочим
приходится оставлять помещение.
В 1950 г. Вильгарм (Wilharm) и Гольц (Holz) сообщили, что
ими выделены образующие акролеин бациллы из яблочных вин,
предназначенных на перегонку, и что выделенные чистые куль-
туры образуют акролеин в различных субстратах 3. Авторам уда-
лось вызвать образование акролеина спорообразующими бакте-
риями в яблочном вине с добавкой или без добавки дрожжевого
осадка, с добавкой или без добавки глицерина. В полученном
в лаборатории яблочном соке, осветленном желатином и за-
сеянном чистыми культурами дрожжей и бацилл, через 10 дней
акролеин еще не был обнаружен, а в неосветленных соках его
образовалось до 14 мг!л. Однако спустя 40 дней в яблочных ви-
нах из соков, оклеенных желатином, содержались такие же ко-
личества акролеина, как в винах, полученных из неосветленных
соков. Следовательно, предварительным осветлением соков, быст-
рым сбраживанием и не слишком длительной выдержкой на
1 Pasteur L. Etudes sur les vins, 1866.
2 Vo i sene t. Compt. rend., 153, 1911.
3 Wilharm G. und Holz G. Arch. f. Mikrobiol., Bd. 15, 1950/51.
197
дрожжевом осадке можно предупредить или, по меньшей мере,
удержать в умеренных границах образование акролеина.
Вильгарм и Гольц смогли вызвать образование акролеина
также в яблочной мезге без спиртового брожения, только при
помощи одних бацилл. Следовательно, для образования акроле-
ина бациллами присутствие глицерина необязательно, они могут
образовать акролеин также из глюкозы, если прежде всего соз-
даны аэробные условия развития. Добавка в яблочную мезгу
200 мг/л сернистого ангидрида не могла предупредить развития
бактерий, образующих акролеин.
Приблизительно в одно время с указанными выше авторами,
изучавшими образование акролеина в плодовых н ягодных винах
и мезге, Рентшлер и Таннер 1 занимались образованием акролеи-
на в виноградных винах и получили новые ценные сведения
о горечи вин, главным образом красных.
Они показали, что из горьких вин всегда можно отогнать
акролеин. Процесс прогоркания идет через две принципиально
различные реакции.
В первой фазе содержащийся во всех сброженных на-
питках глицерин превращается микроорганизмами в акролеин;
во второй фазе акролеин химическим путем связывается
с полифенолами, содержащимися в вине (дубильными и крася-
щими веществами), причем образуются характерные горькие ве-
щества. Обоим авторам в многочисленных модельных опытах
удалось получить горькие соединения синтетическим путем, при-
меняя, с одной стороны, /-эпикатехин, красящие вещества, крас-
ного вина, флороглюцин, кверцетин, маклюрин, а с другой сто-
роны — акролеин.
Предположение Вуазенэ, что горькое вещество идентично
с дивингликолем и образуется ферментативным путем, было, без-
условно, опровергнуто Рентшлером и Таннером. Правда, путем
восстановительной конденсации из акролеина образуется дпвин-
гликоль, но подлинные горькие вещества получаются со сдвигом
окислительно-восстановительного потенциала в сторону окисле-
ния и этим отличаются. Рентшлер и Таннер приводят следующие
значения окислительно-восстановительного потенциала у прого-
рклых и здоровых вин (табл. 15).
Приведенные выше исследования подтвердили высказанное
автором в первом издании этой книги (1950) предположение, что
при появлении горечи окислительно-восстановительный потенци-
ал, вероятно, играет почти такую же роль, как при мышиной
болезни.
Эти новые факты объясняют, почему болезнь прогоркания по-
является в винах, богатых танином (красные вина), гораздо <ча-
1 Rentschler II und Tanner Н. Mitllg. aus d. Gebiele der Lebens-
mitteluntersuchung. 42, II. 5, 1951.
198
Таблица 15
Окислительно-восстановительный потенциал у вин
Вино Состояние Величина окислительно- восстанови- тельного потенциала
Сипни бургундер 1942 (Мейенфельд) Сильно горькое 25,5
1942 (Стефа) Здоровое, негорькое 19,7
1947 (Остерфинген) Сильно горькое 23,9
1947 (Стефа) Здоровое, негорькое 20,6
Мейленский Ройшлинг 1938 То же 18,0
Рислинг X Сильванер с Цюрихского озера 1936 » > 18,3
ще. чем в бедных танином (белые вина). Образующиеся в про-
горклых винах вещества по своему химическому составу, по-ви-
димому, близки к горьким веществам хмеля.
Практические приемы для устранения образования акролеи-
на и прогоркания вин. После того как были обнаружены бакте-
рии, образующие в вине из глицерина акролеин, который затем
химическим путем соединяется с полифенолами, отчего возника-
ют неприятно ощущаемые на вкус горькие вещества, можно уже
сознательно организовать приготовление вина и его выдержку
таким образом, чтобы не происходило биологических и химиче-
ских Процессов в нежелательном направлении.
В плодовом виноделии выбор плодов, их мытье от пристав-
шей земли и т. д. уже ведут к получению сока и вина, менее
склонного к образованию акролеина. Весьма благоприятно влия-
ет также сбраживание соков на чистых культурах, защита от
соприкосновения с кислородом воздуха, т. е. предупреждение
образования высокого гН, и обработка вин сернистым ангидри-
дом. действующим восстановительно. Угрожаемые вследствие
высокого содержания дубильных веществ красные вина снимают
раньше с дрожжей, так как вызывающие заболевание бактерии
всегда лучше развиваются в дрожжевом осадке и вместе с ним
удаляется большая часть нежелательных бактерий.
Для предупреждения появления акролеина в красном вине,
разлитом в бутылки, надежным средством является стерильный
розлив.
При заболевании прогорканием вследствие образования ак-
ролеина, как и вообще при заболеваниях вин, в полной мере
оправдывается поговорка: «предупреждать болезнь лучше, чем
лечить».
Плодовые вина, в которых образовался акролеин, не могут
быть исправлены; они непригодны и для перегонки на кубовых
аппаратах, так как акролеин переходит в дистиллят. Только круп-
199
ные дистилляционные установки, снабженные соответствующими
ректификационными колоннами, исчерпывающе отделяющими
акролеин, дают спирт, не содержащий акролеина.
Рюдигер, Вильгарм и Гольц 1 предложили способ обработки
плодовых водок и мезги окислением акролеина путем аэрации
в присутствии угля с последующей щелочной перегонкой. Но
этот способ удаления акролеина связан с большой потерей аро-
матических веществ. Полученная водка для потребления должна
быть после этого смешана с соответствующей водкой, имеющей
богатый букет.
Прогоркшие красные вина не могут быть восстановлены.
Лишь при помощи активного угля (эпонита) в количествах до
250 г/л можно удалить горькое вещество, но это связано с такой
сильной потерей красящих веществ, что обработанное вино долж-
но быть смешано с вином такого же характера, но сильно окра-
шенным.
Пастеризация прогорклых вин может быть применена только
после удаления вещества, придающего горечь, так как при на-
гревании выделившееся горькое вещество вновь растворяется и
в таких случаях вина после пастеризации становятся еще более
горькими.
Пастеризация красных вин как профилактическое мероприя-
тие, напротив, вполне целесообразна.
в) Мышиная болезнь вина
Название этой болезни дано на основании появления в вине
отвратительного запаха, напоминающего мочу мышей, и непри-
ятного вкуса, долго остающегося на нёбе.
До опубликования классического труда Мюллера-Тургау и
Остервальдера по исследованию винных бактерий (1912) появ-
ление мышиного запаха в вине обычно причисляли к порокам
вина. Однако эти авторы на основании наблюдений, главным
образом над Bact. mannitopoeum, пришли к выводу, что появле-
ние этого запаха вызывается жизнедеятельностью бактерий, и
с тех пор в винодельческой литературе мышиный запах относят
к болезням вина.
Мюллер-Тургау и Остервальдер в доказательство приводят
следующее: во-первых, этот запах неоднократно появлялся в ви-
нах после внесения в них чистых культур бактерий и, во-вторых,
в винах, естественно обнаруживавших мышиный вкус, наблюда-
лись те же продукты и те же формы бактерий, какие свойственны
Bact. mannitopoeum.
Эти доводы очень убедительны и многое разъясняют. Но
1 Rd di ger, With a rm und Holz. Kleinbrenner, I, 1949.
200
в проведенных в широком масштабе автором 1 исследованиях
окислительно-восстановительного потенциала в плодовых и вино-
градных винах выяснилось, что появление типичных для мыши-
ной болезни запаха и вкуса обусловливается не присутствием
определенных бактерий, а исключительно высотой окислительно-
восстановительного потенциала.
Раньше в течение нескольких лет в 80 опытах автор безуспеш-
но пытался искусственно вызвать это заболевание бактериоло-
гическим путем, т. е. засевом культурами Bacl. mannitopoeum,
в различных плодовых винах с умышленно низкой кислотностью,
сброженных в тепле. Это как будто удалось только в двух случа-
ях, но при повторении опыта в тех же условиях мышиный тон
не появился.
Эти противоречия полностью разъяснились при изучении оки-
слительно-восстановительного потенциала различных фаз раз-
вития вин.
Если путем небольших добавок перекиси водорода в не слиш-
ком старом плодовом или виноградном вине медленно повышать
значение его гН за пределы 21, то через 1—2 ч появится харак-
терный запах и вкус. В таком же опыте с соком в нем мышиного
тона не появлялось. Из этого следует, что основное вещество,
обусловливающее мышиный топ, создается во время спиртового
брожения. Это основное вещество, пока еще неизвестное, по-ви-
димому, исчезает при старении вина, так как в винах с выражен-
ным характером старости мышиный тон не обнаруживается при
повышении значения гН.
При повышении гН за пределы 25 данное вино не дает мы-
шиного тона, но принимает вкус окисления (воздушный при-
вкус). Таким образом, мышиный тон связан с определенной об-
ластью гН. Подобно тому, как можно вызвать мышиный тон за
короткое время путем повышения гН вина, этот отвратительный
запах можно устранить понижением гН, т. е. путем восстановле-
ния, но процесс освобождения от него продолжается значитель-
но дольше.
Слабый мышиный тон можно устранить легкими восстанови-
тельными процессами — перебраживанием, внесением сернисто-
го ангидрида, а тяжелые формы — только очень большим коли-
чеством сернистого ангидрида или водорода в стадии выделения
(in statu nascendi).
Вина, пораженные мышиным тоном, оказываются «пожирате-
лями серы», как это видно из рис. 70 и 71. Сернистый ангидрид
быстро окисляется такими винами в серную кислоту. Это вино
1 Schanderl Н. Die Reduktions-Oxydations-Potentiale, wahrend der
Entwicklungsphasen des Weines. Der Weinbau (Wissenschaftliche Beihefte), 2,
1948; Die Ursachen der Mauselkrankheit der Weine. Schweiz. Zschr. f. Obst-
und Weinbau, № 18, 1948.
201
(см. рис. 70) за 18 дней использовало 200 мг сернистого ангид-
рида, превратив его в серную кислоту. За это время мышиный
привкус стал значительно слабее.
Маннит, образуемый указанными выше бактериями из фрук-
тозы, можно рассматривать как восстановленный (гндрирован-
время, дни
Рис. 70. Изменение содержания общего (/) и свободного
(2) сернистого ангидрида в яблочном вине с сильно выра-
женным мышиным тоном, в которое было внесено 350 мг
ангидрида в три приема:
а — первый раз; б — второй раз; в — третий раз.
Время, дни
Рис. 71. Изменение содержания серни-
стого ангидрида в вине с мышиным
тоном, получившем в общем 600 мг/л
ангидрида:
/ — общее содержание SOs: 2 — содер-
жание свободного SOs: а — добавка
100 мг!л SOs.
ный) плодовый сахар, у которого число водородных атомов
больше на два. Эти два атома отняты от каких-либо других сое-
динений путем дегидрирования, т. е. их окисления. Вследствие
этого появление мышиного тона связано с повышением гН.
Обнаруживающие мышиный тон вина всегда отличаются вы-
сокими значениями гН независимо от того, содержатся ли в них
бактерии. С другой стороны, даже в присутствии в большом ко-
личестве бактерий типа Bact. mannitopoeum или Bact. tarta-
rophtorum вина не приобретают мышиного тона, если их гН ле-
жит ниже 20. Главное возражение против истолкования мыши-
ного тона как бактериальной болезни сводится к тому, что:
во-первых, вина, не содержащие бактерий, приобретают мы-
шиный тон, если их физико-химический состав таков, что при
доступе воздуха значение гН может превысить 20 и оставаться
на этом уровне;
во-вторых, за 1—2 ч можно искусственно создать типичный
мышиный тон в вине перемещением значения его гН в область
мышиного тона.
Дрожжи наравне с бактериями участвуют в создании основ-
ного вещества, которое при определенных значениях гН вызы-
вает мышиный тон в вине. Уже поэтому нельзя считать указан-
ные Мюллсром-Тургау и Остервальдером бактерии непосредст-
венными возбудителями этой болезни. Они участвуют через
определенные продукты своего обмена веществ как косвенные
возбудители, к числу которых относятся также дрожжи. В про-
цессе обмена веществ дрожжей во время спиртового брожения
образуется то же самое вещество, из которого при последующем
химическом изменении при гН 20—25 создается соединение, вы-
зывающее мышиный тон.
Что мышиная болезнь появляется не только в присутствии
бактерий, но и в винах, сброженных чистыми культурами дрож-
жей, подтвердили Пейно и Домерк *. Они сообщают, что обнару-
жили мышиный запах в сильной степени в их чистом брожении
со штаммами дрожжей Brettanomyces — вполне понятное явле-
ние, так как эти дрожжи бродят медленно, обладают малой вос-
становительной силой и поэтому величина гН при их брожениях
понижается лишь незначительно. Мы неоднократно убеждались
в том, что мышиный тон часто появляется при открытом броже-
нии (т. е. при доступе воздуха) слабо и медленно бродящими
дрожжами. Вследствие широкого применения сернистого ангид-
рида теперь этот тон в немецких винах встречается чрезвычайно
редко, в то же время в плодовых и ягодных винах домашнего
приготовления он ощущается еще часто. Для первых характерны
более высокие значения гН, а последние обнаруживают мыши-
ный тон прежде всего в том случае, если было слишком много
сахара, но не была внесена культура чистых дрожжей, поэтому
брожение проводится малопроизводительными, медленно бро-
дящими дикими дрожжами.
Надежные профилактические меры против мышиной болезни
таковы:
во-первых, внесение от небольшого и до значительного коли-
чества сернистого ангидрида в сбраживаемые соки, чем пони-
1 Peynaud und Domereq. Archiv. f. Mikrob., Bd. 24, 1956.
203
жается уже исходная ступень гН субстрата и повышается вос-
становительная сила винных дрожжей;
во-вторых, проведение брожения без доступа воздуха (при
помощи бродильных шпунтов) и с применением сильно бродящих
чистых дрожжей.
Исправление заболевших вин связано с большими трудностя-
ми. Часто при долгом хранении без доступа воздуха неприятный
мышиный привкус исчезает сам собой. Во всяком случае только
мероприятия, оказывающие восстановительное действие, ведут
к цели — например, обработка живыми дрожжами, еще оказы-
вающими сильное восстановительное действие, которое может
быть повышено добавлением щепотки элементарной серы в виде
мельчайшего порошка. Обработка углем, которую прежде реко-
мендовали, не дает удовлетворительных результатов. Правда,
она устраняет мышиный привкус, но за счет желательных арома-
тических веществ вина и его натуральной окраски.
Заболевшие вина не могут быть использованы для перегонки,
так как вещество, придающее этот тон, переходит в головной,
серединный и хвостовой отгоны. Поэтому следует ожидать пока
мышиный тон исчезнет сам собой или обработать перегоняемые
вина водородом в стадии выделения посредством добавки цинко-
вого порошка.
Все наши многолетние старания выделить вещество, вызыва-
ющее этот привкус, и уточнить его химический состав были пока
безуспешны. Быть может в будущем применение современной
газовой хроматографии даст возможность сделать это.
Присутствие вещества, придающего мышиный запах, легче
установить, если налить на ладонь несколько капель больного
вина, затем обеими руками сильно растереть капли и, помахивая
руками, ускорить испарение вина. Когда вино испарится с по-
верхности теплых рук, то, если это вещество присутствует в вине,
они пахнут так сильно, что только продолжительным мытьем
можно устранить запах. Такой прием при подозрении на это за-
болевание вина следует предпочесть вкусовой пробе, так как
после дегустации вина с сильным мышиным запахом в течение
’/г—1 ч нельзя правильно дегустировать другие вина.
г) Маслянокислые бактерии
Эти бактерии появляются в вине чрезвычайно редко и только
при особых условиях. О таких исключительных условиях сооб-
щили в 1890 г. Мах и Портеле. Посадки виноградных лоз были
в конце лета залиты при наводнении. После спада воды на яго-
дах винограда остался большой осадок доломитовой извести.
При прессовании углекислая известь оказала раскисляющее дей-
ствие в такой степени, что в вине наряду с молочнокислыми бак-
204
териями развились бактерии маслянокислые, вызвавшие затем
маслянокислое брожение вина.
Мюллер-Тургау и Остервальдер в 1912 г. наблюдали в одном
искусственно сильно раскисленном вине появление подвижных
маслянокислых бактерий, а также запаха, напоминающего мас-
ляную кислоту.
Люти и Ветш сообщили что они наблюдали маслянокислое
брожение весьма редко и только в совершенно испорченных ви-
нах, исключая один случай. Пораженные вина хранились в боль-
шинстве случаев в новой бетонной посуде без внутреннего по-
крытия, вследствие чего были сильно раскислены, и бактерии
совершенно изменили их первоначальный химический состав.
Люти и Ветш дважды имели случай наблюдать виноградный
сок, подвергшийся маслянокислому брожению; один из этих со-
ков имел pH, равный 4,2, другой — 4,4. Из соков им удалось вы-
делить толстые, не образующие спор палочки и установить при
помощи хроматографии высокое содержание в них масляной
кислоты. Размножить эти бактерии не удалось. Поэтому масля-
нокислое брожение искусственным путем этими бактериями не
могло быть вызвано.
Нормальные маслянокислые бактерии являются строгими
анаэробами и образуют споры. Типичный представитель их —
Clostridium butyricum (Bacillus amylobacter). Эти бактерии об-
разуют из сбраживаемых углеводов масляную кислоту и способ-
ны одновременно разрушить пектин. Они могут также разрушать
молочную кислоту и глицерин, превращая его в n-бутиловый и
этиловый спирты. Среди продуктов обмена веществ обнаружены
углекислый газ, водород, молочная и муравьиная кислоты.
д) Уксусные бактерии
Содержание спирта в немецких виноградных винах по срав-
нению с винами южных стран ниже и в среднем составляет око-
ло 10% об. В плохие годы это содержание ниже. Винам с малой
крепостью особенно опасны уксусные бактерии и от виноделов
требуется особое внимание, как это принято в южных странах.
Низкое содержание спирта заставляет сбраживать вина без до-
ступа воздуха с применением бродильного шпунта, что препятст-
вует доступу воздуха. В настоящее время бродильный шпунт по-
лучил широкое распространение даже на малых предприятиях.
Наименьшее количество спирта, еще предохраняющее от ук-
сусного скисания, при обычных температурах винного подвала
составляет 12% об. В южных странах, где температура подвала
выше, в вине должно быть 15% об. спирта. Вероятно, именно
это заставляет южных виноделов часто добавлять спирт к винам.
1 L a t h i Н. und Wet sch U. Die Fruchtsaftindustrie, Bd. 2, 1957.
205
Уксусные бактерии чрезвычайно широко распространены
в природе. Они имеются в каждом вине и как бы ожидают бла-
гоприятных условий, т. е. доступа воздуха и высокой температу-
ры (их оптимум лежит 30—35° С) для размножения и проявле-
ния своего биохимического действия. Как только содержание
уксусной кислоты в вине немного превысит I г/л, вино непопра-
вимо обесценено, так как начиная с определенной крепости оно
согласно закону о вине не допускается в продажу. В товарных
белых винах ФРГ должно быть не более 1.2 г/л, а красных — до
1,6 г/л уксусной кислоты1. Более высокое ее содержание допус-
кается только в винах из заизюмлснпых ягод, пораженных бла-
городным гниением.
Всякое вино, в котором количество уксусной кислоты превы-
шает установленную законом норму, считается испорченным, не
подлежит дальнейшей обработке или купажированию и может
быть использовано только для изготовления уксуса.
Образование уксуса из этилового спирта происходит по урав-
нению
СН3СН2ОН 4- О2 = СНЭСООН 4- H,0 J- 116 000 кал.
Эта формула выглядит так, как если бы в данном случае про-
исходило истинное окисление, т. е. перенесение кислорода на
спирт. Но благодаря трудам Нейберга и Виланда в настоящее
время известно, что кислород воздуха не переносится на исход-
ный материал, а служит акцептором водорода. Фермент дегид-
раза превращает спирт в уксусный альдегид по. формуле
СН3СН2ОН + О2 = СН3СНО 4 Н«О,.
В качестве промежуточного продукта образуется перекись
водорода (Н2О2), которая была бы очень ядовитой для бактерий,
если бы тотчас же не разлагалась под действием фермента ка-
талазы па воду и кислород. Однако среди видов уксусных бак-
терий есть один вид (Acetobacter suboxidans), у которого ката-
лаза отсутствует, следовательно, происходит обогащение Н2О2.
В таком случае наблюдается процесс окисления-восстановления,
в котором участвуют две молекулы уксусного альдегида по фор-
муле
СН3СНО 4- СН3СНО + НгО = СНзСООН 4- СН3СН2ОН 4- 15 200 кал.
Чрезвычайно интересно, что при этом процессе происходит
обратное образование этилового спирта. Итак, процесс идет сле-
1 Согласно ГОСТу 7208-54 (Вина виноградные, технические условия, 1955)
в СССР содержание летучих кислот в пересчете на уксусную кислоту в белых
винах не должно превышать 1,5 г/л, в красных и кахетинских винах — 2 г/л,
в мадерах и винах, прошедших тепловую обработку,— не более 1,75 г/л.—
Ред.
206
дующим своеобразным путем:
2Л1 этилового ! +
спирта
2М уксусного
альдегида
I
Ш уксусной
кислоты
1Л1 этилового I 4- 1Л1 этилового
спирта спирта
2Л1 уксусного \
альдегида и т. д.
4
Ш уксусной
кислоты
В том, что кислород при уксусном скисании действительно
играет роль только акцептора водорода, можно убедиться, пре-
доставив уксусным бактериям — без доступа воздуха — этило-
вый спирт и в качестве акцептора водорода — метиленовую синь.
Таким приемом удалось в совершенно анаэробных условиях про-
вести уксуснокислое брожение.
Важнейшие виды уксусных бактерий
Для различения видов уксусных бактерий недостаточно уста-
новления их морфологических признаков, так как они очень не-
постоянны. Следует использовать как можно большее число дру-
гих признаков: образование покрова и его свойства; образование
подвижных клеток; окрашивание спиртовым раствором йода или
раствором йода в йодистом калии с 70%-ной серной кислотой;
образование этилового эфира уксусной кислоты и т. д.
Синее окрашивание оболочки клетки после обработки йодом
Вюстенфельд наблюдал у следующих видов: Acetobacter xyli-
num, A. xylinoides, A. kiintzingianum, A. pasterianum и A. paste-
rianum var. agile (Гойер).
Такое синее окрашивание представляет собой реакцию цел-
люлозы, так как эти бактерии способны образовать целлюлозу
из питательной среды, содержащей глюкозу. В отличие от выс-
ших растений, в которых фибриллы целлюлозы располагаются
вдоль стенок клетки в продольном направлении, у этих бактерий
целлюлозные фибрилы расположены в беспорядке, как попало.
I. К бактериям, образующим пленки толстые, студенисто-сли-
зистые, мерцающие в влажном состоянии, при старении почти
кожеобразные, принадлежат следующие виды:
Acetobacter xylinuin Браун имеют сильно разбухшую оболоч-
ку, дающую целлюлозную реакцию. Поэтому отдельные клетки
связаны и образуют одну кожеобразную зооглею. Народное на-
звание этих зооглей, состоящих из уксусных бактерий,— уксус-
ная матка.
A. xylinum производят уксус, не отличающийся тонким вку-
сом. Это единственный вид уксусных бактерий, сильно инвер-
тирующий тростниковый сахар и способный превращать его
в уксус. В уксусном чане они образуют зооглеи диаметром 1 м
и более и толщиной 10—30 см.
207
Температурный оптимум 35—37° С. Стерилизующая темпера-
тура 50° С.
Этот вид не отличается высокой производительностью, пере-
носит не более 7% об. спирта и образует не более 4,5% уксусной
кислоты.
II. К бактериям, образующим матово-блестящие, более или
менее сухие пленки, относят два типа: не поднимающиеся по
стеклянным стенкам и определенно поднимающиеся по ним.
Образование не поднимающихся по стеклянным
стенкам пленок свойственно следующим видам:
Acetobactero orleanense Генне-
Рис. 72. Acetobacter ascendens
в чистой культуре (увеличено
в 1000 раз).
берг. Тонкие длинные палочки, не
окрашиваемые йодом в синий цвет,
в старых культурах — слегка склад-
чатые, образующие пленку, напо-
минающую шелковую бумагу. Этот
вид назван Геннебергом орлеан-
ским, так как благодаря быстрому
образованию пленки он особенно
пригоден для изготовления уксуса
по старинному орлеанскому спосо-
бу. Температурный оптимум 25—
30° С. Очень производителен, обра-
зует до 9,3% уксусной кислоты, по-
этому предпочтительно применяет-
ся для изготовления уксуса.
Acetobacter pasterianum Ганзен.
Толстые короткие палочки располагаются в виде цепочек. Окра-
шивается йодом в синий цвет. Температурный оптимум 34° С. Пе-
реносит до 9,5% об. спирта, но образует только до 6,2% уксуса,
издающего острый запах. Кроме того, A. pasterianum склонен
к переокислению.
Образование пленки, определенно поднимающейся по
стеклянной стенке, осуществляется следующим видом:
Acetobacter ascendens Геннеберг (рис. 72). Короткие палочки,
часто сдвоенные (форма восмерки), без отчетливого образова-
ния цепочек, вызывают сильное помутнение жидкости, образуют
тонкую синеватую опалесцирующую пленку, чрезвычайно высо-
ко поднимающуюся по стеклянной стенке; движущихся форм не
образует. Температурный оптимум ЗГС, минимум 10°С. Может
развиваться в винах, содержащих до 12% об. спирта (при опти-
мальной температуре). Образует много уксусноэтилового эфира.
При небольшом содержании уксусной кислоты A. ascendens
продолжает ее дальнейшее окисление. При старении эти бактерии
сообщают уксусу своеобразный неприятный запах, поэтому они
непригодны ни для промышленного, ни для домашнего изготов-
ления уксуса.
208
Геннеберг упоминает еще следующие бактерии винного ук-
суса:
Acetobacter vini acetati Геннеберг (рис. 73) образует очень
неплотную пленку, состоящую из мелких (0,8—2 мкм) округлен-
ных или яйцевидных клеток, не окрашивающихся йодом. Окис-
ляет также глицерин. Температурный оптимум 28—33° С, мини-
мум 10° С.
Acetobacter xylinoides Геннеберг. Как показывает название,
этот вид подобен A. xylinum, но вначале появляются отдельные
Рис. 73. Acetobacter vini acetati вмес-
те с дрожжами (увеличено примерно
в 900 раз).
островки пленки, которые впоследствии срастаются, образуя
пленку, похожую на шелковистую бумагу или в виде хлопьев.
С течением времени эта пленка становится все более похожей
на кожистую пленку A. xylinum. Наблюдается сильный полимор-
физм у отдельных клеток. Единственный надежный признак,
отличающий этот вид,— образование прозрачных, как вода, сли-
зистых масс на пивном сусле-агаре, на котором A. xylinum обра-
зует сухие светло-коричневые покровы. Температурный оптимум
24—28° С.
Меры, принимаемые против развития уксусных бактерий
I. Уксусные бактерии вообще очень чувствительны по отно-
шению к сернистому ангидриду. Сок из гнилого винограда дол-
жен быть сульфитирован сильнее для подавления развития ук-
сусных бактерий.
2. Все уксусные бактерии более или менее теплолабильны.
Низкие температуры препятствуют их обмену веществ.
209
3. Для образования уксуса требуется кислород воздуха как
акцептор водорода. Поэтому необходимо, по возможности, исклю-
чить доступ воздуха к вину; надо держать бочку наполненной до
шпунта, а во время брожения употреблять бродильные шпунты.
4. Ввиду того что уксусные бактерии находятся в каждом
винном подвале и в любом вине, необходимо строжайшее соблю-
дение чистоты. Надо удалять все остатки сока и вина из шлан-
гов, кадей, посуды, так как эти остатки становятся местами
развития бактерий и очагами инфекции.
5. Уксусную кислоту нельзя удалить из вина химическими
средствами. Единственная возможность освободить от нее вино
заключается в применении дрожжевого покрова в окислительной
стадии (хересной солеры), но этот способ не применим для не-
мецких вин вследствие низкого содержания в нем спирта.
е) Присутствие отмерших серных бактерий в вине
В течение нескольких лет нам присылали вина с бактерийны-
ми формами, которые раньше не встречались в винах. Выращи-
вание их не удавалось и пришлось сделать заключение, что бак-
терии эти не являются винными и находятся в отмершем со-
стоянии.
При изучении микробиологических процессов в воде с добав-
ленным сернистым ангидридом, которой иногда наполняют бочки
при их хранении, выяснилось происхождение этих необычных для
вина форм бактерий.
Если винные бочки окуривают серными фитилями до отказа,
т. е. пока сера способна сгорать, а затем наполняют водой, то
в этой воде при температуре погреба возникает смешанная фло-
ра серных бактерий, восстановляющих извлекаемые из клепок
бочки растворимые сульфаты и сульфиты в элементарную серу,
а элементарную серу в сероводород, причем они используют как
источники водорода кислоты разного происхождения, встречаю-
щиеся в виде следов в бывших в употреблении бочках. Образо-
вавшаяся вне клеток элементарная сера часто собирается на по-
верхности воды в виде беловато-желтой пленки.
Часто на поверхности образуется молочная плесень Endo-
myces lactis. Рост этого гриба чрезвычайно усиливается в при-
сутствии элементарной серы, которая, растворяясь в липоидах,
отлагается в виде крупных масляных шаров внутри клеток.
В клетках молочной плесени эти шары при соответствующих ус-
ловиях могут увеличиться до такой степени, что стенки клеток
лопаются и растворенная в жире элементарная сера всплывает
на поверхности воды.
Среди серных бактерий привлекают внимание прежде всего
подвижные и более крупные формы Thiosporillum (в форме
штопора) и Desulfovibrio desulfuricans. Если в помещенную под
210
микроскоп каплю воды с этими бактериями ввести небольшую
каплю вина, внезапно возникнет реснитчатое движение спирилл
и вибрионов. Спириллы и вибрионы вытягиваются, так что они
выглядят как простые, слегка согнутые палочки.
Если бочка, в которой долго хранилась сульфитированная
вода, плохо вымыта, то в вино проникают многочисленные раз-
вившиеся в такой воде серные бактерии, которые в вине погиба-
ют. Однако впоследствии отмершие бактерии могут быть оши-
бочно приняты за свойственную вину микрофлору. Серные бак-
терии, встречающиеся в вине, имеют форму исключительно
спирилл и вибрионов. Прочие серные бактерии нельзя распо-
знать, так как они образуют кокки н палочки, подобно истинным
винным бактериям. Многие серные бактерии отлагают внутри
клеток растворенную в липоидах элементарную серу, вследствие
чего в неокрашенном состоянии под микроскопом в проходящем
свете они могут иногда выглядеть желтовато-зеленоватыми.
Предупредить появление восстановителей сульфатов и суль-
фитов в бочках можно, следя за тем, чтобы содержание серни-
стого ангидрида в воде, налитой в бочки, не падало ниже
250 мг!л. Восстановление сернистого ангидрида, после того как
оно началось, быстро усиливается. Поэтому время от времени
следует проверять бочки и, обнаружив запах сероводорода, до-
полнительно сульфитировать воду или заменять раствор.
В. ПЛЕСНЕВЫЕ ГРИБЫ
Плесенями в практике принято называть всю группу аэроб-
ных, сапрофитных грибов, развивающихся на органических ве-
ществах или в растворах, преимущественно растительного про-
исхождения, в виде более или менее рыхлых паутинистых, бар-
хатистых, войлочных или моховидных налетов (дерновинок),
сотканных из тонких бесцветных или окрашенных гиф (нитей)
мицелия (грибницы). Они вызывают общеизвестные явления
плесневения. Их распознавание часто затрудняется тем, что
внешний вид одного и того же гриба при росте на различных
субстратах будет разным.
Оболочка (мембрана) клеток плесеней обычно дает хитино-
вую реакцию, реже — целлюлозную.
Гифы имеют верхушечный рост и могут быть расчлененными
па отдельные клетки (септированными) или нерасчлененными.
Плесневые грибы размножаются как неполовым путем (веге-
тативно), так и половым. Бесполое размножение может осуще-
ствляться различными способами;
а) образованием спор внутри собственных тканей (споран-
г и е в), т. е. эндогенно;
б) путем отшнуровки от клеток в определенных местах с об-
разованием к о н и д и й, т. е. экзогенно;
211
в) путем распада или отшнуровки гиф на отдельные корот
кие членики он ди и. Дрожжеподобные образования мукоров
аналогичны оидиям;
г) путем отшнуровки от гиф устойчивых спор с плотными
стенками — хламидоспор;
д) путем отшнуровки или заключения в капсулы всего мипе-
лия или частей мицелия с образованием устойчивых форм —
склероций.
Половое размножение будет рассмотрено в общих чертах при
описании соответствующего гриба.
С точки зрения истории развития грибы могут быть распре-
делены следующим образом.
1) класс фикомицетов, или грибов-водорослей;
2) класс эумицетов, или высших грибов
а) подкласс аскомицстов, или сумчатых, образующих споры
в асках (сумках) эндогенно (аскоспоры),
6) подкласс базидиоминетов, образующих споры на своей
поверхности экзогенно (базидиоспоры).
К этим двум классам следует присоединить еще очень боль-
шую группу так называемых несовершенных грибов, вернее —
грибов не вполне изученных.
1 PHyCOMJCtTtS
Из пяти порядков этого класса грибов только семейство Мн-
согасеае, или головчатая плесень, представляет интерес при изу-
чении брожений. Представители Mucoraceae относятся к плесне-
вым грибам, обитающим в почве, главным образом сапрофитно
на мертвых растительных или животных остатках. Головчатой
плесенью эти грибы называют потому, что из своего мицелиевого
газона, которым они покрывают среду, они развивают подымаю-
щиеся в воздух гифы-спорангиеносцы, несущие шарообразные
спорангии, т. е. вместилища спор, видимые простым глазом в
виде головки.
Гифы-спорангиеносцы положительно фототропные, т. е. рас-
тут в направлении к падающему свету и реагируют даже на
очень слабую интенсивность света.
Стенка вместилища спор у некоторых родов и видов легко
растворяется при соприкосновении с капельножидкой водой, ос-
вобождая споры. В соответствующей среде споры вновь прора-
стают, образуя новый мицелий с перегородками или без них
У некоторых видов существует разнополый мицелий, Половое
различие не отмечено внешними признаками. Поэтому мицелий
обозначают знаками 4- (плюс) или — (минус). При встрече 4-
4- мицелия и — мицелия образуется зигота, в которой 4- и —
ядра попарно сближаются и сливаются. Из очень устойчивой
зиготы, покрытой грубой оболочкой, после редукционного деле-
212
Рис, 74. Mucor racemosus
1 — спорангий; 2 — надтреснувший спо-
рангиеноиз, 3 — пак называемые муноро
вые дрожжи; 4 — гифа, расчлененная
на ондии
Рис. 75 Гифы Mucor racemosus, выросшие погружении
ми в жидкость, образующие бластоконидии (увеличено
в 150 раз).
213
Рис. 76. Бластоконидии (мукоро-
вые дрожжи) Mucor racemosus
под фазово-контрастным микроско-
пом (увеличено примерно в
700 раз).
ния вырастает спорангий, который в противоположность обыч-
ному спорангию содержит в равном количестве 4- споры и —
споры, прорастающие в 4- или — мицелий. Таким образом, в
этом случае происходят половые процессы.
С точки зрения микробиологии вина важнейшим представи-.
телем класса фикомицетов является Mucor racemosus 1 (рис. 74
и 75). У него разветвленные гроздевидные спорангиеносцы.
Этот гриб нападает прежде всего на грозди винограда, упав-
шие на землю, опавшие плоды, ягоды клубники и т. д. при соот-
ветствующей сырой погоде. Таким образом иногда в большом
количестве споры и гифы этого
гриба проникают в виноградную
или плодовую мезгу и в сок.
Гифы отличаются тем, что, бу-
дучи погружены в жидкую пита-
тельную среду, отшнуровывают
шарообразные оидии— так назы-
ваемые мукоровые дрожжи
(рис. 76), которые подобно клет-
кам дрожжей посредством все-
стороннего почкования образуют
новые шарообразные клетки. Од-
нако— это клетки мукоровых
дрожжей, так что принять их за
настоящие дрожжи может толь-
ко неопытный наблюдатель.
Макроскопически нельзя опре-
делить, какие дрожжи находятся в забродившей среде — истин-
ные или ложные, так как оидии мукора (часто, называемые так- '
же геммами) и гифы, растущие погруженными в жидкость, очень
легко производят брожение. Они образуют 4—5% об. спирта,
а наряду со спиртом из сахаров — также различные органиче-
ские кислоты (щавелевую, янтарную) и небольшое количество
глицерина. Следует заметить, что Mucor racemosus очень хоро-
шо инвертируют тростниковый сахар и могут сбраживать его.
При изготовлении виноградного или плодового вина в про-
цессе сбраживания сока этот гриб, как правило, уступает более
активным истинным дрожжам. Его гифы и оидии погибают при
содержании спирта, превышающем 5—7% об.
Некоторые виды мукоров благодаря вырабатываемым ими
ферментам играют роль в винокурении. Их употребляют вместо
солода для превращения крахмала зерна или картофеля в са-
хар. Для этих грибов неоднократно вводилось родовое обозна-
чение Amylomyces (крахмальный гриб), например, Amylomyces
rouxii (для Mucor ruxii) или Amylomyces delemar (для Rhizopus
1 Греч, рацемозус — разветвленный.
214
delemar). Осахаривание с помощью этого гриба в винокурении
носит название амилового способа.
Род мукоровых Rhizopus (корненожка) отличается способ-
ностью образовать отпрыски (столоны), а также спорангии
с жесткой не способной растворяться оболочкой и своеобразные
органы для прикрепления (ризоиды) и хламидоспоры; будучи
погруженным в питательную среду, он не образует дрожжевид-
ных конидий.
Rhizopus nigricans (чернеющий) с пучками спорангиеносцев
и черными спорангиями также часто встречается на гниющем на
земле винограде или на опавших плодах. Его гифы способны
растворять пектины, осахаривать крахмал и сбраживать сахар.
Но этот вид образует всего I—2% об., а в качестве побочных
продуктов — янтарную, фумаровую, уксусную, глюконовую и ща-
велевую кислоты. Rhizopus nigricans значительно менее устойчив
против спирта, чем Mucor racemosus, и в борьбе с дрожжами
гораздо раньше уступает им место.
Различные виды Rhizopus образуют антибиотическое вещест-
во — ризопин, специфически ядовитое для грызунов. Rhizopus
japonicus (Вильемен) из-за своей способности к образованию
диастаза находит применение в винокурении.
2. ПЛЕСНЕВЫЕ ГРИБЫ ПОДКЛАССА EUMYCETES—ASCOMYCETES
(СУМЧАТЫЕ ГРИБЫ)
Порядок Plectascales (сплетенные), образующий шаровидные,
замкнутые плодовые тела (перитеции), в которых из винтообраз-
но свернутых аскогенных гиф появляются аски с аскоспорами,
включает семейство Aspergillaceae. Для виноделия имеют значе-
ние только три рода этого семейства: Aspergillus, Penicillium
(включающий раньше существовавший подрод Citromyces, ныне
упраздненный) и Paecilomyces. Морфологически эти роды разли-
чаются прежде всего по строению своих копидиеносцев. Аспергил-
ловые обладают большой способностью к гидролитическому рас-
щеплению углеводов, глюкозидов, танина, жира и белка.
Происходящий из Восточной Азии Aspergillus oryzae (рисо-
вый) — особенно сильный осахариватель крахмала — применяет-
ся в Китае и Японии с древнейших времен для приготовления
рисового пива или вина (саке). Некоторые сорта сыров приобре-
тают свойственную им зрелость и аромат под влиянием расщеп-
ляющих белки ферментов некоторых видов рода Penicillium
(Р. camemberti Том и Р. roqueforti Том). В настоящее время из
аспергилловых получают ферменты, растворяющие пектины; их
применяют при приготовлении соков. В торговле они обращаются
под названиями: фильтрагол, фильтрации, пектинол и др.
Различные аспергилловые способны также к спиртовому бро-
жению, хотя это свойство у них не сильно выражено. Техническое
215
значение аспергилловые получили прежде всего из-за окислитель-
ных брожений, среди которых важнейшим является лимоннокис-
лое. Из сахара наряду с лимонной кислотой они могут образо-
вать кислоты — сахарную, глюконовую, коневую, яблочную, фу-
маровую, янтарную, молочную и щавелевую.
В виноделии аспергилловые играют отрицательную роль. Уже
на винограднике они поражают поврежденные ягоды и разруша-
ют в них сахар, но главный вред заключается в том, что они обра-
зуют подобные эфирам вещества, растворяющиеся в вине, кото-
рые даже в ничтожном количестве вызывают плесневый привкус.
Если винная бочка или пробка хотя бы на короткое время под-
вергалась действию развивавшегося в них мицелия гриба
Aspergillus, вино может сильно пострадать. Даже в бутылке вино
не находится в полной от него безопасности: мицелий этого гри;
ба прорастает снаружи через пробку, особенно если у нее рыхлое
строение и она пронизана многими воздушными ходами (чече-
вички) или даже отверстиями, проеденными пробковой молью.
Под действием этого гриба танин, содержащийся в пробке, при-
нимает кроваво- или пурпурно-красный цвет. Вследствие воспри-
имчивости вина к пахучим веществам, образуемым плесневыми
грибами, пробки в винных подвалах обычно подвергают проверке
обонянием и тщательно сортируют. Иногда отрезают ходы чече-
вичек на верхнем и нижнем концах пробки, так как в них гнез-
дятся зародыши плесневых грибов.
Аспергилловые могут в крайнем случае при достаточной влаж-
ности воздуха питаться микрокопденсацией летучих составных
частей вина. Спирт в концентрациях до 2% об. служит для них
прекрасным источником углерода.
В каталоге Центрального бюро культур грибов в Баарне
(Голландия) за 1957 г. указано 179 видов Aspergillus и 246 ви-
дов и подвидов Penicillium. Для систематического определения
аспергилловых имеют значение следующие признаки:
строение и окраска конидиеносцев;
величина и форма конидий;
окраска мицелия в различном возрасте;
образование перитеций или склероций;
химические свойства.
а) Род Aspergillus (Михели) Корда
Конидиеносцы этого рода в противоположность конидиенос-
цам рода Penicillium (рис. 77) несептированы, выходят из распо-
ложенной в основании (базальной) клетки и на верхнем конце
имеют шаровидное или булавовидное вздутие. На этом вздутии
находится один или два ряда стеригм, образующих собственно
конидии. Если появляются этажи стеригм, то находящиеся у ос-
нования (базальные) стеригмы имеют иногда призматическую
216
Рис. 77. Конидиеносец Asper-
gillus niger (увеличено в
220 раз).
форму, а внешние — форму кегли, головка которой отшнуровыва-
ется, образуя конидию, и выдвигается наружу.
В результате продолжающейся отшнуровки образуются це-
лые цепочки конидий. Общая картина напоминает головку лейки,
из которой струями выходят водяные брызги. Это сходство и при-
вело к названию — леечная плесень. Дерновинки (вегетации) ви-
дов Aspergillus могут быть зелеными, черными, коричневыми,
желтыми или белыми. Виды Aspergillus, образующие зеленые
дерновинки, часто встречаются вместе с видами Penicillium на
загнившем винограде, а виды
Aspergillus, дающие черные, ко-
ричневые, белые или желтые дер-
новинки, наблюдаются в сырых
подвалах, а также в подвалах на
дереве, соломе, картоне, буты-
лочных пробках и т. д.
Из 179 зарегистрированных ви-
дов Aspergillus наибольшее зна-
чение для вина имеют окрашен-
ные в зеленый цвет. При этом
следует иметь в виду, что цвет
дерновинок изменяется с возра-
стом. Молодые дерновинки, име-
ющие определенно зеленую ок-
раску, впоследствии становятся
серыми, коричневыми, оранже-
выми или желтыми.
К окрашенным в зеленый цвет
видам относится A. repens де
Бари (A. glaucus Линк, A. ams-
telodami Том. и Черч.). В выде-
тенных из природы культурах он
быстро образует многочисленные
щие аскоспоры. Дерновинки A. repens с возрастом становятся
коричневатыми. Этот вид широко распространен и встречается
в каждом подвале.
В зеленый цвет окрашены также виды A. fumigatus Фрез
(A. cellulosae Гопфе). Видовое обозначение фумигатус (окурен-
ный) объясняется тем, что он имеет темную окраску, близкую к
черной, а название cellulosae указывает на его способность раз-
лагать целлюлозу. Поэтому этот гриб очень часто встречается
в подвалах на упаковочных материалах, на бумаге и соломе.
Черные или темно-коричневые колонии образует A. niger
(черный). Диаметр конечных вздутий булавовидных конидиенос-
цев достигает 80 мкм. Стеригмы разветвлены и расположены
в 2—3 этажа. Базальные стеригмы длинны, наружные — значи-
тельно короче. Конидии довольно мелкие, диаметром 3—4 мкм.
желтые перитеции, содержа-
217
почти шаровидные, сначала гладкие, затем шероховатые и бо-
родавчатые. Перитеции пока не наблюдались. Иногда образуют-
ся стерильные склероции (узлы на гифах).
Ввиду того что A. niger способен образовать многочисленные
ферменты — амилазы, р-Л-фруктозидазы, протеиназы, пектин-
эстеразы, таназы и другие, этот грибок стал культурным расте-
нием Из него получают ферменты, расщепляющие пектины, из-
вестные в продаже под названиями фильтрагол, пектинол и т. п.,
в погруженных культурах из сахара получают лимонную кислоту.
В Восточной Азии используют A. niger с той же целью, что и
A. oryzae, т. е. как источник амилазы для осахаривания крахмала
клубней батата. Пользуются этим грибом также для получения
галловой кислоты из танина.
В винных подвалах на пробках бутылок иногда встречаются
также красные виды Aspergillus (A. ruber Том. и Черч.), гифы ко-
торых образуют красное красящее вещество, которое может окра-
сить в пурпурно-красный цвет пробки бутылок.
б) Род Penicillium
Этот род, охватывающий 246 зарегистрированных видов, на
основании строения конидиеносцев разделяют на три большие
группы.
I. Monoverticillium (одномутовчатый); «кисточка» состоит
только из одного этажа.
И. Asymetricum; конидиеносец построен асимметрично и со-
стоит из двух, чаще трех и реже — из четырех этажей.
III. Symetricum; конидиеносец построен симметрично. Он
может состоять из двух (Biverticillium) или из нескольких эта-
жей (Polyverticillium).
Для дальнейшего определения решающее значение имеет кар-
тина габитуса (внешнего облика), а также появление перитеций
и склероций. Здесь мы рассмотрим только виды, имеющие пря-
мое или косвенное отношение к изготовлению вина ’. Наиболее
распространенный, а также наиболее важный для виноделия
вид — это Р. expansum (Линк) (Том.). Синоним его Р. glaucum.
У этого вида асимметрично построенные конидиеносцы, рас-
члененные на ветви, веточки, метулы и стеригмы (рис. 78). Ко-
нпдиенисцы часто соединены — прилегают плотно один к друго-
му или склеены в так называемые коремии (греч. корос — веник).
На твердых питательных средах происходит отчетливое обра-
зование зон. Цвет дерновинки синий до сине-зеленого, с возрас-
1 Прочие описаны в монографии A. Niethammer «Die Gattung Peni-
cillium Link, Stuttgart», 1949. На русском языке см. Л. И. Курса нов. «По-
собие по определению грибов из родов Aspergillus и Penicillium», ЛА., 1947.—
Ред.
218
I
том переходит в коричневатый, нижняя сторона мицелия желтая
или беловато-желтая.
Конидии шаровидные или слегка эллипсовидные, покрыты
слоем воска, вследствие чего они трудно смачиваются и плава-
ют на воде, что затрудняет их уничтожение дезинфекционными
средствами.
Р. expansum богат ферментами, что дает ему возможность ра-
сти на многих субстратах. Для вина очень нежелательны образуе-
мые им летучие эфирообразные вещества, воспринимаемые че-
ловеком как весьма неприятный вкус и запах плесени. Чтобы ис-
портить сок или вино, достаточно даже их косвенного действия.
К счастью, виды Penicillium
вообще не способны расти в жид- $
костях, содержащих более 2% об. <а
спирта, прорастание конидий не-
возможно, когда содержание V/
спирта в соке в результате бро- 7
жения достигает 2% об. Очень yJ
хорошо растет гриб в растворах
с 0,5—1 % спирта в парах спир-
та. Эфироподобные пахучие ве-
щества даже в чрезвычайно боль-
шом разбавлении портят вино.
Достаточно закупорить бутылку , г
пробкой, поросшей Р. expansum,
чтобы вино стало негодным для Рнс. 78. Конидиеносцы Penicil-
употребления. Винодел-практик !шт:
у ~ / — многомутовчатып; 2 — одномугов-
НЗЗЫВЗеТ ТаКОЙ случаи вкусом чатый. Увеличено в 150 раз.
пробки.
Когда гриб растет не только на поверхности пробки, но еще
прорастает глубоко во все воздушные ходы, она постепенно ста-
новится негодной. Если потереть такую пробку о стеклянную
шкурку, теплота, развивающаяся при трении, освобождает ощу-
щаемые неприятные пахучие вещества, которые, по Блиене *,
должны быть эфирами ненасыщенных жирных кислот и отчетли-
во выявлять их.
Вегетации Р. expansum, похожие па змей (рис. 79), иногда
возникают в вертикально стоящих бутылках, так как рост мице-
лия может происходить вблизи воздуха в горлышке бутылки.
Благодаря собственному весу вегетации, равные по диаметру гор-
лышку бутылки, все время медленно погружаются, а вверху про-
исходит новое наращивание. Таким способом иногда все содержи-
мое бутылки наполнено мицелием гриба, напоминающим змей.
Вследствие того что Р. expansum образуют неприятные паху-
чие вещества, необходимо во что бы то ни стало предупредить
* Bliene М. Archiv f. Mikrobiol., 11, 1940.
219
Рис. 79. Penicil-
lium expansum в
виноградном со-
ке.
развитие этой плесени в пустой посуде для вина, на пробках бу-
тылок и на винных шлангах.
Нам встречались на практике случаи, когда достаточно было
перелить высокоценное вино через длинный заплесневевший
внутри резиновый шланг, чтобы его обесценить.
В иные годы виноград еще на винограднике (чаще всего после
града и других повреждений ягод) подвергается нападению
Р. expansum. Если заражение происходит очень рано, т. е. когда
еще не созрели ягоды, оно приводит в большинстве случаев к пол-
ному их разрушению, так как гриб разрушает
сахар и кислоты на дыхание и использует азо-
тистые вещества ягоды.
Если же заражены зрелые ягоды виногра-
да и инфекция распространяется только на
кожицу, она, как показал Милиссавлиевич *,
не обязательно ведет к повреждению как крас-
ных, так и белых вин.
Милиссавлиевич засеивал красный и белый
югославский виноград канидиями Р. expan-
sum и после того, как гриб проникал через ко-
жицу ягод, выдавливал, сбраживал и исследо-
вал вина дегустацией и химическим анализом.
Содержание сахара, винной кислоты и об-
щее содержание азота в соках понизилось, в то
время как общее содержание кислот повыси-
лось вследствие образования грибом из саха-
ра лимонной и глюконовой кислот. Значитель-
но увеличилось количество глицерина — на
4,4 г/л по сравнению с соками из неинфициро-
ванного винограда.
Вина из искусственно заплесневелого вино-
града отличались более высоким содержанием экстракта, не со-
держащего сахара, и танина, осветлялись быстрее (вероятно, под
действием ферментов) и имели только легкий запах плесени, за-
то очень сильный горький вкус.
Особый интерес представляли опыты Милиссавлиевича с крас-
ным виноградом, так как прежде в руководствах по виноделию
п подвальному хозяйству часто можно было прочесть, что
Р. expansum разрушает в красном винограде красящее вещество
и танин.
Милиссавлиевич обнаружил, что этот гриб не обладает спо-
собностью к быстрому разрушению красящего вещества, так как
в нем отсутствует фермент полифенолоксидаза, который в изо-
билии содержится в Botrytis cinerea. Из инфицированного ви
1 Milissavlyevitch D. Bull, de 1’Office Intern, du via, 1955.
220
нограда Милиссавлиевич получил больше танина и красящего
вещества, чем из неинфицироваппого.
При употреблении сербского основного красного сорта вино-
града Прокупак как в инфицированном, так и в неинфицирован-
ном состоянии для приготовления вин как «по-белому», так и «по-
красному» (т. е. сброженным в виде отжатого сока и нсотжатой
мезги) были получены результаты, приведенные в табл. 16.
Таблица 16
Количество танина, полученного из винограда в опытах Милиссавлиевича
Виноград Р. expansum Содержание, г/л Значение окраски
общего танина эиотанина
Неинфицированный, сброженный по-белому 0,43 0,042 18
по-красному 1,26 0,233 100
Инфицированный, сброженный по-белому 1,13 0,255 56
по-красному 2,56 0,361 167
Затем Милиссавлиевич установил, что только вина, сброжен-
ные в виде мезги искусственно инфицированного винограда, име-
ют легкий запах плесени.
Теоретически и практически полезно знать, что Р. expansum
в первые 2—3 недели роста на кожице ягод красного винограда
ни в коем случае не разрушает красящих -веществ и танинов, по-
добно Botrytis cinerea, а наоборот, после непродолжительного
обрастания винограда Р. expansum достигается повышенный вы-
ход танина и красящего вещества.
Эти обнаруженные Милиссавлиевичем данные становятся по-
нятными только после анатомического и физиологического изу-
чения действия, производимого обрастанием грибом.
Красящие вещества красного вина, как известно, находятся
(за исключением винограда с красной мякотью) только в клет-
ках наружных слоев — именно в эпидермисе и субэпидермисе ко-
жицы ягод. Всего сильнее концентрация красящего вещества
в винограде синих сортов. Красные красящие вещества у них не
растворены в соке клетки, в вакуолях (как ошибочно принимали
до настоящего времени), а находятся внутри клеток кожицы, от-
делены от прочей протоплазмы и покрыты оболочкой. Оболочка
состоит из белка, склеенного липоидами, и толщина ее может до-
стигать 2,5 мкм.
Если засеять ягоды синих виноградных сортов Р. expansum и
оставить их на 2—3 недели, чтобы гриб разросся на всей кожице
ягод, а затем снять грибной покров с эпидермиса, виноград будет
выглядеть не сипим, а винно-красным.
221
Исследуя тонкие срезы такого эпидермиса под .микроскопом,
видим, что под влиянием ферментов гриба (даже без внедрения
гиф в самые клетки) внутриклеточные обособленные зерна кра-
сящего вещества освобождаются от оболочек и красящее вещест-
во из них выходит, причем оно распространяется только в прото-
плазме, а не в вакуолях с клеточным соком (рис. 80).
Рис. 80. Внутриклеточные зерна красящего вещества в кожице
ягод винограда синего сорта и изменения под влиянием Penicil-
lium expansum:
/ — ранняя стадия; 2 — стадия полной зрелости; в клетках в резуль-
тате слияния многочисленных мелких зерен получились большие мешко-
образные образования (заштрихованные участки — красящее вещество
энян); 3 — внутриклеточные обособленные красящие вещества, раство-
ренные под влиянием Р. expansum (их содержимое перешло в протоплазму,
но не в вакуоли); 4 — два отдельных, нетронутых зерна и одна опорож-
ненная оболочка.
Таким образом, изменение окраски ягод из синей в винно-
красную вызвано тем, что красящее вещество сначала сильно
концентрируется внутри клеток в виде зерен, покрытых оболочка-
ми, а затем — после разрушения оболочек — распределяется по
всей протоплазме клетки. Поэтому Милиссавлпевич получил из
красного винограда, обраставшего в течение 2—3 педель мицели-
ем Р. expansum, более высокий выход красящих веществ и та-
нина.
222
Главная задача при изготовлении красного вина заключается
в выделении красящего вещества, содержащегося в кожице ягод.
Издавна оно извлекается при помощи брожения мезги, причем
под действием спирта, образующегося при брожении, оболочка
внутриклеточных зерен красящего вещества становится ломкой и
красящее вещество высвобождается. Другой способ состоит в на-
гревании мезги красного винограда до 80—90° С, вследствие чего
зерна лопаются. В настоящее время введено брожение красной
мезги под давлением с повторной внезапной разгрузкой давле-
ния. При этом оболочка зерен красящего вещества растягивается
и лопается. Наконец, существует еще возможность использовать
ферменты видов Penicillium или Aspergillus для более быстрого
извлечения красящего вещества красного вина. С этой целью сей-
час применяются такие препараты, как винибон.
Р. expansum образует антибиотическое вещество лактон
С7НбО4, называемый экспансином, идентичный с патулином и
клавацином. Экспансии, по Нитгаммеру, действует угнетающе
на Bacillus mesentericus, но не на кишечную палочку (Escheri-
chia coli). Мнлиссавлиевич 1 изучал микробицидное и микроби-
статическое действие экспансина на микроорганизмы гроздей и
сока. Представители рода дрожжей Hanseniaspora и Schizosa-
ccharomyces оказались чувствительными по отношению к экс-
пансину, в то время как остальные роды винных дрожжей были
индифферентными.
Из 246 зарегистрированных видов Penicillium интересны еще
часто встречающиеся в сырых подвалах и на пробках старых
бутылочных вин виды, образующие желто-красное красящее ве-
щество. Они относятся к III группе, Symetricum biverticillium,
секции Luteo-purpurogena.
Ярко-желтый до красного мицелий, красная нижняя сторо-
на и красный цвет субстрата отличают Р. sanguineum Conn.
Оливково-зеленый покров конидий с пурпурно-красной (с воз-
растом даже кроваво-красной) нижней стороной отличает
Р. purpurogenum Штолль. Этот вид даже выделяет рубиновые
гутационные капли. Красящее вещество пурпурогепин было хи-
мически определено как диоксихроманбензохинон.
в) Гриб черни Sphaerulina intermixta
[Берк, и Бр. Сакк. (Синонимы: Pullularia pullulans (де Бари
и Лёв) Беркг.; Dematium pullulans (де Бари и Лёв)].
Гриб черни прежде причисляли к несовершенным грибам.
В настоящее время Dematium, следовательно Pullularia, рас-
сматривают только как побочную плодоносную конидиальную
1 Milissavlyewitch. Annales de Sci agron., № 17, Bielgrad, VII,
1954.
223
сильно покрываются клетками черни.
Рис. 81. Sphaerulina intermixta (Dema-
tium pullulans):
1 — гифы образуют бластоконидии: 2 — устой-
чивые конидии (форма черни).
форму гриба, принадлежащего к порядку Ascomycetes Ругепо-
mycetales, подпорядку Sphaeriales, а именно: носящего назва-
ние Sphaerulina intermixta Сакк.
В природе гриб черни встречается прежде всего на растениях,
обильно покрытых лиственными тлями, в сахаристых выделениях-
которых он в изобилии развивается. Покров, по виду напоми-
нающий сажу, состоит из огромного числа темноокрашенных ус-
тойчивых двуклеточных конидий. Ягоды винограда иногда также
свежеотжатом соке часто
встречается огромное
количество характер-
ных двуклеточных ус-
тойчивых конидии это-
го гриба. Вскоре они
начинают прорастать
и образуют почкую-
щийся мицелий, от ко-
торого отчленяются
дрожжеподобные поч-
кующиеся клетки (бла-
стоконидии), которые в
старой литературе на-
зывались дрожжами
Dematium. Одиночные
бластоконидии, лежа-
щие в стороне от гифы,
в ранней стадии мож-
но принять за истин-
ные дрожжи. Но обнаруживая наряду с бластоконидиями гифы
(рис. 81 и 82), легко убедиться, что это мнимые дрожжи.
Если в отжатом соке отсутствует брожение истинными дрож-
жами, что случается редко, но все же возможно, Sph. intermixta
в зависимости от условий может заселить весь сок и превратить
его в одну слизистую грибковую массу. Этот триб образует до
2,2% об. спирта наряду с глицерином, маннитом, уксусным аль-
дегидом и кислотами — уксусной, молочной, янтарной, глюконо-’
вой и щавелевой.
В практике изготовления сладких соков случалось, что устой-
чивые конидии выдерживали стерилизацию сока и в бочках долго
не было заметно развития гриба, так как оно не связано с выде-
лением углекислого газа.
Сладкий сок, в котором продолжительное время развивались
Sph. intermixta, уже нетоварен.
Ввиду того что вопрос, можно ли переработать на вина соки,
в которых в течение длительного времени развивался гриб черни,
представляет интерес для винодела-практика, нами были-постав-
лены в этом направлении опыты.
224
Рис 82 Sphaerulina inter-
niixta при образовании ус-
тойчивых конидий
Виноградный сок, подсахаренный до 120° Эксле и засеянный
Sph. intermixta, сохранялся в течение 1; 2; 3; 4 и 5 недель, затем
был отделен от гриба и засеян чистыми культурными дрожжами.
Опыты показали, что возбуждение дрожжами брожения в та-
ких соках не встречает затруднений. Все соки, в которых разви-
вался гриб черни, в течение первой недели бродили даже быстрее,
чем контрольные соки. Однако на второй неделе они все же от-
стали от контрольных. Через 13 дня контрольные образцы содер-
жали 12.4—13,4% об., а засеянные грибом черни только 10,7 —
11,0% об. спирта.
На основании этих результатов
можно сделать вывод, что соки, дав-
но поросшие грибом черни, могут
быть сброжены до содержания спир
та 10—11% об. Если же требуется
более высокое накопление спирта
(например, чтобы получить десерт-
ное вино с 13% об- спирта), то на-
до считаться с тем, что угнетающее
брожение влияние веществ, выде-
ленных грибом черни в соке, обна-
руживается при содержании спирта
выше 10%.
Ввиду того что гриб черни не пе-
реносит содержания спирта выше
2% об., он не может развиваться в
вине. Поэтому инфекции бутылоч-
ного вина через пробки, в воздуш-
ных ходах которых иногда поселя-
ется гриб черни, не происходит. На-
против, этот гриб способен ассими
лировать этиловый спирт в концентрациях ниже 2% об. Он мо-
жет также питаться парами спирта, поэтому встречается и в сли-
зистом налете на стенах подвала.
В настоящее время виноградные вина с мертвыми дрожже-
подобными клетками Sphaerulina встречаются чаще, чем прежде.
Это объясняется тем. что теперь в вина часто добавляют сладкий
виноградный сок, чтобы сообщить им сладость. Сладкие вино-
градные соки, хранящиеся в винных подвалах в початых бочках
или в напорных танках, нередко бывают инфицированы Sph.
iniermixta, и винодел этого не замечает.
Гриб черни встречался нам в культурах в виноградном соке
в следующих формах клеток:
почкующийся мицелий, отдельные гифы;
бластоконидии, т. е. дрожжеподобные клетки;
толстостенные, темноокрашенные устойчивые гифы, устойчи-
вый мицелий;
8 Заказ 655
225
черные, толстостенные двуклеточные устойчивые конидии;
черные, толстостенные часто соединенные в цепочки хламидо-
споры.
Черная окраска объясняется жировыми включениями в виде
капель, сильно преломляющих свет.
г) Sclerotinia fuckeliana (де Бари) Фук
Возбудителя серой гнили гроздей, зеленой гнили гребней и
благородной гнили ягод прежде относили к несовершенным гри-
бам и называли Botrytis cinerea (греч. ботритис — гроздь, а ци-
нереа — серый как зола), а в настоящее время считают кониди-
алыюй формой гриба рода Sclerotinia fuckeliana (де Бари), при-
надлежащего к дискомицетам.
Мицелий Botrytis имеет разветвления и перегородки; вначале
растет па поверхности В молодых культурах дерновинки белые,
прозрачные, затем становятся серыми, серо-зелеными или черно-
ватыми. Конидиеносцы разветвлены в виде вилки или деревца,
с 3 (или более) конечными ветвями, вздутыми на концах в виде
полушария, на котором на очень топких выступах образуются
конидии грушевидной формы длиной 9—15 мкм, шириной 6—
10 мкм. В мицелии, растущем на ягодах поверхностно или разви-
вающемся под кожицей, и в лабораторных культурах часто обра-
зуются черные шаровидные склероции длиной 3—4 мм и толщи-
ной 2 мм, содержащие не аски, а только белую плектенхиму
(ложную ткань, псевдопарепхиму). В искусственной культуре
в стеклянных сосудах можно наблюдать, что гифы Botrytis cine-
rea в месте их соприкосновения со стеклом образуют своеобраз-
ные прикрепляющие органы в форме кисточек. Микологи назы-
вают их аппрессориями Подобные аппрессории этот гриб обра-
зует также и в природе. Стенки клеток, находящихся на копнах
гиф, становятся слизистыми и разбухают. Посредством этой сли-
зистой оболочки мицелий плотно прикрепляется к основанию в
отсюда коней гифы внедряется в клетки кожицы, например, ягод
винограда Наряду с описанными макроконидиями на бедных
питательными веществами средах гриб образует значительно
меньшей величины микроконидии —2— 3 мкм длиной в виде це-
почки, следующие одна за другой и покрытые слизью. В. cinerea
(рис. 83) вызывает серую или благородную гниль ягод виногра-
да. Переход серой гнили в благородную зависит не от присутст-
вия гриба, а от погодных условий осенью. Как показал Мюллер-
Тургау 1 еще в 1888 г., гриб разрыхляет ткань кожицы ягод вино-
града, вследствие чего вода легче проникает в ягоду и выделяется
из нее; кислород воздуха также легче может проникнуть в ягоду
с разрыхленной кожицей.
। Mftlter-Thurgaa. Die Edeliaule der Trauben. Landw Jahrbiicher,
Bd 7, 1вй8.
?26
При дождливой погоде из затронутых грибом Botrytis ягод
вымывается драгоценный сахар и качество урожая снижается.
Напротив, при солнечной и сухой осенней погоде В. cinerea спо-
собствует испарению воды из ягоды винограда и повышению
концентрации сахара в соке. Но одно это обстоятельство само
по себе еще не привело бы к облагораживанию зрелой ягоды, т. е.
к появлению благородной гнили, если бы этот гриб не обладал
отличающей его от других грибов (например, от Penicillium и
Aspergillus) способностью использовать в первую очередь орга-
нические кислоты, а затем сахар. Концентрация кислот происхо-
дит не параллельно с ис-
парением, а наряду с по-
вышением концентрации Bw?
сахара в мякоти ягоды
идет понижение содержа- ххо
ния кислот.
Мюллер - Тургау в fw/lWW
1886 г. в опытах с вино- W wQz
градом Рислинг из рюдес-
геймских виноградников ъВ’’ /у
получил следующие ре- _ К
зультаты:
100 здоровых ягод да- ' г
ли 100 мд сока, а 100 ягод, „ „ 2
пораженных благородной Рис' 83‘ Botrytis cinerea:
гn * / — нормальный конидиеносец; 2 — ненормалъ-
ГНИЛЬЮ, 02. МЛ сока; ный конндиегтосец (часто наблюдаемый в лабора-
В 100 МЛ сока ИЗ ЗД0- тор,|ых культурах),
ровых ягод содержалось
18,24 г сахара; а в 100 мл сока из ягод, пораженных благородной
гнилью,— 30.26 г сахара;
сок здоровых ягод содержал 8,9 г/л кислот, а сок из ягод, по-
раженных благородной гнилью,— 7,9 г/л.
Эти цифры показывают, что выход сока под действием В. cine-
rea уменьшается и содержание сахара в соке значительно повы-
шается одновременно с понижением количества кислот. Поэтому
нападение этого гриба на виноград сорта Рислинг, отличающий-
ся высоким содержанием кислот, при соответствующей погоде
осенью способствует значительному повышению качества сока.
Биохимическое влияние этого гриба распространяется также
па соединения азота в пораженных им ягодах винограда. Он по-
требляет большую часть растворенных соединений азота, созда-
ет из них белок своих клеток, превращая, таким образом, раство-
римый азот в нерастворимые соединения внутри ягоды вино-
града.
Согласно данным анализов Мюллера-Тургау содержание рас-
творимых соединений азота в 100 ягодах Рислинга в 1886 г. с
1 ноября по 10 декабря, после нападения Botrytis, понизилось
227
8*
с 114 до 58 мг, а в заизюмленных ягодах, пораженных благород-
ной гнилью,— до 27 мг. Одновременно содержание нераствори-
мых соединений азота поднялось с 94 до 117 мг, а в изюме — до
118 мг. При удалении семян и исследовании одной только мякоти
ягоды, дающей сок, изменение количества азота под действием
гриба проявляется еще нагляднее.
В 100 г мякоти ягод за такое же время содержание раствори-
мого азота упало с 102 до 54 мг, а нерастворимого азота подня-
лось с 84 до 237 мг. Мюллер-Тургау не только изучал влияние
гриба на химический состав виноградных ягод при естественном
нападении Botrytis, но и вырастил гриб на виноградном соке и
Рис. 84. Влияние на содержание сахара, кислот и азота в вино-
градном соке (по данным Мюллера-Тургау):
1 — Botrytis cinerea; 2 — Penicillium glaucum.
дал количественный анализ результатов наблюдаемого действия
гриба (рис. 84). За 27 дней В. cinerea в одном соке, в котором
было 17,2% сахара, 13,4 г/л общей кислоты и 575 мг/л азота, ис-
пользовал из всего присутствовавшего в этом соке сахара 34,6%,
кислот — 94,6%, азота — 82,8%.
Уменьшение содержания растворимых соединений азота, ес-
тественно, заметно влияет впоследствии на ход брожения и во-
обще на превращения сока из ягод, пораженных благородной
гнилью. Дрожжи бродят медленнее не только вследствие повы-
шенного содержания сахара, но и меньшего содержания легко-
ассимилируемого азота и раньше приостанавливают выбражи-
вание сахара.
Приостановки брожения в соке из сильно заизюмленных ягод
в Рейнгау и в Пфальце часто происходили при накоплении 8,2—
9,5% вес. спирта и при 100—130 г/л остаточного сахара.
Обеднение азотом, сока ягод, пораженных благородной гни-
лостью, заметно сказывается и на образовавшемся осадке. Так,
по Мюллер-Тургау, из 100 мл сока здорового винограда образо-
228
вилось 229 мг сухого остатка дрожжей, а в немного менее слад-
ким соке, пораженном этим грибом, только 155. Влияние В. cinerea
распространяется и на аромат ягод, который он разрушает. Вина
из Рислинга, пораженные благородной гнилыо, полностью утра-
чивают букет Рислинга и приобретают своеобразный, труднопод-
дающийся описанию букет благородного гниения. Сравнение это-
го букета с хересным, применяемое Мюллером-Тургау, не соот-
ветствует действительности, так как букет хереса и его аромати-
ческие вещества другого происхождения. Букеты и ароматические
вещества южных вин могут образоваться в винах из выборочных
сборов винограда, потому что вследствие медленного брожения
над поверхностью вина создается атмосфера, состоящая не из
чистого углекислого газа, а из смеси его с воздухом. Дрожжи,
развившиеся у краев жидкости около стенок бочки, находятся
там в стадии окисления и создают биохимические превращения,
характерные для этой стадии.
Искусственное заражение винограда Botrytis (ботритизирова-
ние). В Калифорнии Нельсон и Америн 1 провели интересные
опыты искусственного ботритнзирования винограда белых вин
на виноградниках и в помещениях с кондиционированным воз-
духом.
В полевых опытах зрелый виноград на кусте был инфициро-
ван обрызгиванием взвесью спор благородной гнили, удовлетво-
рительные результаты не были достигнуты. На винограде, инфи-
цированном на кустах наряду с грибом благородной гнили, росли
также нежелательные виды Pinicillium, Aspergillus niger, Rhizo-
pus nigricans, дрожжи и бактерии.
В кондиционированных помещениях, напротив, была создана
температура и влажность воздуха, благоприятные для гриба
Botrytis; кроме того, были использованы исключительно непо-
врежденные ягоды. Искусственным ботрнтизироваппем виногра-
да с 22—24% сахара были получены соки с 47% сахара и с выра-
женным ароматом благородной гнили.
В сезоне 1956 г. Нельсон и Америн приготовили вина из ис-
кусственно ботритизированного в кондиционированных помеще-
ниях винограда сорта Рислинг белый, Семильон, Совиньон белый
с 12,4— 14,5% об. спирта и 5,1—21,8% натурального сахара, ко-
торые при сравнительных дегустациях получили очень высокую
оценку. При этом важно поддерживать температуру в помеще-
нии 20—25° С. Относительная влажность воздуха не должна пре-
вышать 75%. Своими опытами, проведенными в двух винных под-
валах, эти авторы доказали, что в настоящее время можно без
технических затруднений получить из искусственно ботритизиро-
ванного винограда сладкие вина, имеющие характер выборочных
1 N el son К .Е„ Amerine М. A. Am. Journ. of Enology, vol. VII, 1956;
vol. VIII, 1957.
229
вин из винограда, подвергавшегося благородному гниению на
кустах.
Биохимия Sclerotinia fuckeliana (Botrytis cinerea). За послед-
ние 10 лет во Франции, Италии, Швейцарии и США опубликова-
ны труды, посвященные изучению биохимии В. cinerea.
Риберо-Гайон, Пейно, Лафуркад и Шарпантье1 в Бордо ус-
тановили, что гриб Botrytis при более высоком pH образует из
глюкозы кислоты лимонную, глюконовую и глюкуроновую. Глю-
коновая кислота образуется под действием фермента глюкозоок-
сидазы, окисляющего глюкозу непосредственно в глюконовую
кислоту. В cinerea затрагивает глюкозу, в то время как фруктоза
им почти не затрагивается. Было обнаружено до 2 г/л лимонной
кислоты, 0,6—0,8 г/л глюконовой кислоты и до 0,3 г глюкуроно-
вой кислоты. Рентшлер и Таннер 1 2 подтвердили образование глю-
коновой кислоты и указали на то, что определением глюконовой
кислоты можно установить, в какой мере был затронут благород-
ной гнилью виноград, из которого изготовлено вино.
Риберо-Гайон с сотрудниками изучал также химические изме-
нения самого винограда, затронутого благородной гнилью. Они
нашли, что уже в затронутой ягоде имеется глюконовая кислота
и глицерин. Тот факт, что грозди, пораженные благородной гни-
лью, всегда вносят значительные количества глицерина, обнару-
жили еще в 1951 г. Гарино-Канипа, Каприс и Пассера 3.
Мюльбергер и Громан4 также нашли в гнилом винограде, по-
раженном грибом Botrytis, 2—7 г/л глицерина, а в здоровом —
только следы глицерина. В фальцеких соках из выборочных ягод
они обнаружили до 20 г/л глицерина.
Давно известно из опыта, что соки из винограда, подвергав-
шегося благородному гниению, бродят медленнее. Гриб опреде-
ленно уменьшает содержание необходимого дрожжам ассимили-
руемого азота, но это само по себе не может быть причиной мед-
ленного брожения таких соков. В. cinerea образует еще другие
неизвестные вещества, оказывающие антибиотическое действие
на дрожжи и объединяемые под общим названием ботритицин.
Этими угнетающими веществами занимался также Риберо-
Гайон с сотрудниками. Они нашли, что ботритицин очень чувст-
вителен к сернистому ангидриду и разрушается при длительном
нагревании. Им удалось 80%-ным спиртом осадить его из вино-
градных соков (на которых грибок рос в течение некоторого вре-
1 Ribereau-GayonJ., PeynaudE., LafourcadeS., Charpen-
lie I Bull. Soc. Chim. Biol., 37, 1955.
2 Rentschler und Tanner. Deutsche Welnzeitung, 91, 2, 1955.
3 Gar ino-Ca n in a, Capri s, Passer a. Anali di Sper. Agr., vol V,
1951.
4Miihlberger und Grohmann. Deutsche Lebensmittcl-Rundschau,
52, 1956.
230
мели),сорбировать на активном угле, растворить при pH 7 с фос-
фатным буфером и вновь осадить в элюате спиртом. Таким обра-
1ом были получены два вида веществ, угнетающих спиртовое
брожение, из которых одно представляет собой собственно бот-
ритицин.
Попытки выделения ботритицина часто бывали безуспешны-
ми, так как, адсорбируясь на уголь, он утрачивал угнетающее
действие.
Опыты французских исследователей во всяком случае окон-
чательно подтвердили образование угнетающих веществ этим
грибом. Они нашли наибольшую продукцию ботритицина в ста-
дии образования конидий грибка.
В 1955 г. Шарпантье 1 сообщил, что в биохимическом отно-
шении не безразлично, ботритизируют ли ягоды винограда или
виноградный сок. В виноградных ягодах образуется не лимонная
кислота, а глюконовая и глицерин. Лимонная кислота обнару-
живается только в культурах гриба в виноградном соке, и коли-
чество ее зависит от pH: в соках, богатых кислотами, образуется
лишь немного, а в соках, бедных кислотами, напротив,— до 2 г/л
лимонной кислоты.
Углеводным хозяйством и синтезом щавелевой кислоты гри-
бом В. cinerea занимался Жаптиль1 2. Он также нашел, что гриб
окисляет глюкозу в глюконовую кислоту, но затем окисляет ее
дальше через фосфоглюконат, пентозофосфат и триозофосфат в
пировиноградную. Наряду с этим гриб образует также щавелевую
кислоту. Главный путь синтеза щавелевой кислоты — это непос-
редственное окисление яблочной кислоты, другой путь — гидро-
литическая дисмутация кислот щавелевоуксусной и щавелево-
яптарной. В. cinerea не может дальше использовать щавелевую
кислоту как источник углерода или материал для дыхания.
Еще в 1946 г. Рентшлер показал, что В. cinerea в изобилии
образует полифенолоксидазу. Этот фермент окисляет полифено-
лы, имеющиеся в виноградных ягодах или соках в форме тани-
нов и красящих веществ; в результате полученные из них вина
склонны приобретать коричневую окраску.
Лаборд выявил у В. cinerea фермент цитазу, гидролизующий
полисахариды, при помощи которого гриб может превратить
в сахар также целлюлозу оболочки клеток винограда, причем об-
разуется вещество, аналогичное декстранам.
Гауманн и Бёни3 обнаружили у В. cinerea пектиназу и пекта-
зу, причем первая представляет собой конститутивный, а вто-
рая — адаптивный фермент.
1 СЬагрепНё М. U. Inst. Nat. de Rech. Agron,, Paris, 1955.
2 G e n t i 1 e A. C, Plant Physiologic, 29, 1954.
3 Gaumann und В oh n i Helvet. chim. Acta, 30, 1947.
231
д) Byssochlamys fulva Олливер и Смит и Byssochlamys
nivea Вестлинг
Род Byssochlamys был установлен Вестлингом в 1909 г. Пред-
ставители этого рода образуют наряду с конидиями мелкие ша-
ровидные жесткие аски (рис. 85), которые не снабжены периди-
ем (многослойной оболочкой). В систематике они находятся
между Endomycetaceae и Gyrrmoascaceae, имеющими голые аски.
Byssochlamys fulva (лат. фульвус— красно-желтый, коричне-
во-желтый) был неоднократно выделен Олливером и Смитом 1
в Англии из испорченных плодовых консервов. Хэлл 1 2 после уг-
Рис. 85. Byssochlamys fulva. Конидии и (темно-
окрашенные) аски с аскоспорами (увеличено
в 330 раз).
лубленного изучения этого вида Byssochlamys показал, что он
в Англии повсюду встречается на листьях и плодах, особенно на
высохших сливах и на падалице. Он установил удивительную
теплоустойчивость, прежде всего аскоспор В. fulva, в то время как
конидии умерщвляются при более низких температурах. Так, для
умерщвления аскоспор при 85° С требуется 65 мин. Тепловая
смерть аскоспор наступала частично только при 96° С. Аскоспоры
В. fulva оказались также чрезвычайно устойчивыми по отноше-
нию к антисептикам и к высыханию. Они выдерживали без по-
вреждения зародышей погружение в 10%-ный формалин в тече-
ние 10 мин, в 10%-ный лизол — 30 мин, в 0,5%-ный гипохлорид
натрия и в 0,5%-ную сулему — 36 мин. Нагревание аскоспор до
70° С даже сильно стимулирует их прорастание.
Плодовые консервы, искусственно инфицированные аскоспо-
рами, выдерживают в течение 9 мин действие 89,4° С. Удивитель-
1 Olli ver М. and Smith G. The Journ. of Botany, 72, 1933.
2 Hull R. Ann. appl. Biol., 26, 1939.
232
пая теплоустойчивость этого гриба позволяет ему сохранить свою
жизнедеятельность при пастеризации плодовых консервов, что
приводит к их порче.
Поэтому неудивительно, что он встречается также и в пасте-
ризованных (нагретых) в течение короткого времени плодовых
соках. Например, в 1955 г. в Гейзснгенм был прислан пастеризо-
ванный яблочный сок, муть которого состояла исключительно из
хлопьев мицелия одного только вида гриба, который в Баарне
был определен как В. fulva. Этот гриб растет даже погруженный
Рис. 86. Byssochlamys nivea (снежная
плесень) мицелий с коиидиеносцами и
устойчивыми конидиями
в жидкость в виде очень тонких, мелкорасчлененных гифов, кото-
рые, сплетаясь, образуют хлопья, между тем как гифы, растущие
на поверхности и образующие плавающий покров, значительно
толще.
Люти и Гохштрассер 1 сообщили о появлении В. nivea в кре-
стьянских хозяйствах, выпускающих сладкие соки (рис. 86). Та-
ким же способом, как то было установлено английскими автора-
ми для В. fulva, они обнаружили и у этого вида удивительную
теплоустойчивость. В их опытах взвесь конидий в плодовых соках
выдерживала действие температуры 90° С в течение 2 мин,
85° С — в течение 20 мин, 80° С — в течение 60 мин.
Люти и Гохштрассер сообщают, что их снежная плесень по-
являлась главным образом в сладких соках, находившихся в по-
1 L u t h i Н. und Hochstrasser R. Schweiz. Zschr. f. Obst- und Wein-
bau, Bd. 61, 1952.
233
чатых бочках. Там опа образовала на поверхности сока кожи
стую пленку, сверху белую, снизу темно-коричневую, которую
часто замечают на предприятиях, производящих сок, после того
как бочки опорожнены и открыта их дверца. Гриб неблагоприят-
но влияет на вкус затронутого им сладкого сока, но не в такой
степени, как Р. expansum. Сок приобретает затхлый запах, напо-
минающий запах старой бочки. Появление снежной плесени мож-
но предупредить или по меньшей мере сильно ограничить, если
хранить бочки наполненными до шпунта.
3. НЕСОВЕРШЕННЫЕ ГРИВЫ
a) Cladosporium cellare Перс. (Шандерль)
Этот гриб (рис. 87 и 88) прежде назывался Kbacodium cellare
Перс, (подвальный гриб). В систематике его относили к песовер
шенным грибам со стерильным (не образующим органов плодо-
ношения) мицелием. После того как Геген в 1906 г. и Шандерль
в 1936 г показали, что Cladosporium cellare образует сильно раз-
ветвленные конидненосцы с легкоотламывающимися конидиями,
Рис. 87 Cladosporium cellare:
/ — расположение конидий: 2 — прорастание конидий н образование
мипелня.
строение которых вполне соответствует роду Cladosporium, отно-
симому к несовершенным грибам, он продвинулся в систематике
вперед. Однако существует предположение, что этот гриб, подоб-
но родственному ему CL herbarum, является несовершенной ста-
дией гриба, относящегося к аскомицетам.
Мипелий гриба развивается сапрофитно. Гифы очень тонкие
(толщина 2,2—2,7 лкл). Молодой мипелий на агаре и желатине
234
белый, затем темнеет до глубоко-черного. Воздушные гифы сна-
ружи покрыты мелкими грануляциями, по всей вероятности, со-
стоящими из жировидного или восковидного вещества. Очень
многочисленны жировые включения в виде шариков, поэтому воз-
душный мицелий легко загорается как трут. Конидии удлинен-
ные, яйцевидные или грушевидные, большей частью состоят из
одной клетки, иногда из двух, их поверхность, подобно воздуш-
ным гифам, шероховатая, мелкозернистая Конидии прорастают
на полярных концах в двух направлениях. В культурах образова-
ние склероций пока не отмечено, но в натуральных вегетациях
в винных подвалах часто встречаются черные клубки тиф
Рве. 88. Снимок через лупу очень ломких конидиеносцев
подвальной плесени (увеличено в 100 раз).
Подвальный гриб чрезвычайно богат ферментами, позволяю
щими ему использовать всевозможные органические субстраты.
Эта плесень содержит также протеолитические ферменты и, что
очень интересно, хитиназу, с помощью которой может растворять
покровы личинок, а также отмерших насекомых. В случае надоб-
ности этот гриб может использовать в качестве источника угле-
рода целлюлозу. В отношении обилия ферментов Cl. cellare почти
не уступает видам Aspergillus. От всех прочих грибоь он отлича
елся способностью поселяться в местах, которые для других гри-
бов оказываются непригодными. В винных подвалах он встреча-
ется не только на каменных стенах н на пробках бутылок, но и
па железных подставках, решетках, электропроводах, фарфоро-
вых и стеклянных экранах, образуя на них пышные, зеленые, как
мох, вегетации.
На этих необычных местах Cl. cellare может развиваться
только благодаря своей способности к микроконденсации моле-
кул парообразных органических и неорганических соединений
235
в подвале; он осуществляет эту микрокопденсацию на поверхно
сти своих гиф
Во время брожения при обычных переливках и других прие-
мах ухода за вином в воздух подвала выделяются летучие ве-
щества букета вина — эфиры и альдегиды, пары спирта и лету-
чих кислот, сероводорода и аммиака. Шандерль 1 в 1936 г. спе-
циально поставленным опы-
том показал (рис. 89, 90),
что подвальная плесень свою
потребность в углероде мо-
жет покрывать за счет па
ров спирта, эфиров и лету-
чих кислот и даже паров
тимола и толуола. Затем
Рис 89 Cladosporium cel-
lars:, выращенный в мине-
ральном растворе, сво-
бодном от веществ, со-
держащих углерод-
1 — питающийся парами
этилового спирта; 2 — пи
тающийся воздухом термо-
стата, в котором бродят
культуры дрожжей.
Рис 90. Двадцатилетние куль-
туры подвального гриба, пита-
ющиеся испарениями Справа
около каждой культуры поме-
щена культура, засеянная гри-
бом, двадцатилетнего возраста.
Слева направо: 15% об. этило-
вого спирта, тимола, форма.шна
и уксусной кислоты (Послед-
няя относится к культуре из
500-миллилитровой бутылки).
Кине1 2 обнаружил, что подвальный гриб в качестве источника уг-
лерода и серы может использовать также пары сероуглерода,
сероводорода, сернистого ангидрида, этилмеркаптана, пиридина,
1 Schanderl И., Untersuchungen uber die systemalische Steliung und
die Physiologic des Kellerschiminel-s Rhacodium eellare Person. Zbl f Bakt.
Abt. II.' Bd. 94, 1936
2 Kiene E. Cber die Ernahrung des Kellerschimmels mil verschicJenen
gasformigen Verbindungen und zur Frage seiner Duldung in Weinkeller. Ztschr
f. Vorratspflege und Lebensmittelforschung, Bd. II, 1939
236
пиперидина и т. д. В 1940 г. Шандерль * 1 установил, что Cladospo-
rium также способен ассимилировать элементарный азот из воз-
духа. Эта необычайная производительность гриба позволяет ему
жить буквально воздухом винного подвала.
В 1958 г Г. Шандерль2 сообщил об опыте, в котором
Cl. cellare в течение 20 лет (с 1936 по 1956) питался исключитель-
но парами этилового спирта, уксусной кислоты, пропионовой ки-
слоты, формалина и тимола, служивших ему единственным ис-
точником углерода, и этот гриб можно было выделить в живом
состоянии. Кроме того, Шандерль обнаружил, что CI. cellare, по-
сеянный в 0,01 и. щелочи калия и помещенный в термостат, в ко-
тором находились бродящие культуры дрожжей, в течение 6 ме-
сяцев образовал великолепные вегетации. Тот факт, что этот
гриб можно культивировать даже в парах тимола, известного как
антисептика, и 0,01 н. калийной щелочи (pH 12), свидетельствует
о нетребовательности и в то же время о его силе.
В настоящее время необходимо разобраться во взглядах ви-
ноделов относительно вредности и безвредности этого гриба. По
мнению Бортмана 3, Rhacodium cellare для вина вреден, однако
многие виноделы считают этот гриб не только безвредным, но
даже полезным. Вортман писал: «Многие старые хорошие вина
под действием Rhacodium cellare стали тусклыми и пустыми или
их вкус ухудшился», При этом Вортман имел в виду прежде всего
часто наблюдающиеся случаи, когда старые бутылки покрыты на
стороне головки плотным слоем мицелия подвального гриба.
Вортман утверждает, что гриб прорастает через пробку и сооб-
щает вину типичный запах плесени.
Шандерль в 1936 г. пытался выяснить этот вопрос путем посе-
ва подвальной плесени в виноградный сок и выращивания в нем
в продолжение 4—8 месяцев Сок затем был частично слит с ми-
целия, частично отфильтрован и совместно с опытными дегуста-
торами испытан на присутствие постороннего вкуса или запаха.
Для сравнения .был взят сок, в котором лишь недавно появился
Р. expansum. Никто из дегустаторов не обнаружил в виноград-
ном соке, поросшем подвальной плесенью, малейших признаков
затхлого запаха или вкуса плесени. Не все грибы развивают затх-
лые или пахучие вещества. Это свойственно главным образом
видам Penicillium и Aspergillus. Мукоровые плесневые грибы
развивают даже приятные пахучие вещества, обладающие пло-
довым запахом, а виды Cladosporium ведут себя нейтрально, т. е.
они не сообщают собственного запаха субстрату.
' Schanderl Н, Uher die Assimilation des elementaren Stickstoffs der
Luft durch hautbildende Hefen und durch Cladosporium cellare, Zbl f Baku
Abt. II Bd. 101, 1940
" S< handed H. Zbl. f. Bakt., ВЫ II, 111, 1958.
1 Wurtmanu J. Die Wissenschaltlichen Grtmdlagen der Weinbereitung
und Kellerwirtschaft, Berlin, 1905.
237
Бортман не проверил на опыте правильность своего заключе-
ния. Кроме того, он упустил из вида то обстоятельство, что под-
вальная плесень не затрагивает вино, так как концентрация спир-
та в нем слишком высока. Этот гриб не переносит концентрации
спирта выше 2% об.; развитие его гиф подавляется уже при
1,5% об., а при 2% об они погибают.
Утверждение Бортмана о вредном действии подвальной пле-
сени на вино не подтвердилось на опыте.
Рис. 91. Железная заградительная
решетка в погребе шампанских
вин, поросшая Cladosporium cel-
la ге.
Рис. 92. Похожие па ягоды ма-
лины студенистые образования
на стенах старого винного под-
вала, состоящие из слизистых
бактерий, дрожжей, а в том
случае, если они окрашены в
черный цвет, — также из под-
вальной плесени.
Опыты показали, что старые практики, утверждающие, будто
подвальный гриб очищает воздух, были правы. Многие из них
высказывали также мнение, что он регулирует влажность воз-
духа и создает надлежащий климат в винном подвале.
Кине в цитированной выше работе показал, что для роста
подвальной плесени требуется относительная влажность в подва^
лах 85%, а для спорообразования — 89%. Ее рост в винном под-
вале является биологическим показателем влажности свыше
85%. Если же на стенах погреба постоянно образуется конден-
сационная вода или стены постоянно отдают воду в виде капель,
плесень не может на них поселиться, так как нс выдерживает
конкуренции со слизистыми бактериями, образующими колонии.
238
Самое большее—в таких местах происходит симбиоз со слизи-
стыми бактериями, вследствие чего создаются образования, на-
поминающие черные сталактиты в пещерах.
К микрофлоре стен подвала, кроме мшисто-зелепых вегета-
ций Cl. cellare (рис. 91), относятся также студенистые колонии,
напоминающие лягушечью икру бактерии Leuconostoc mesente-
roides и питающиеся микроконденсациями летучих органических
соединений. В слизистых оболочках (капсулях) этих бактерий
поселяются также пленочные дрожжи и дрожжи Torula, наконец,
к ним может присоединиться и мицелий подвального гриба. По-
следний сообщает всему образованию черный цвет, в то время
как при сильном развитии Rhodotorula (розовые дрожжи) на
влажных стенах возникают красноватые или желтоватые образо-
вания, похожие на сталактиты или малину (рис. 92).
При скудном питании исключительно органическими соедине-
ниями в состоянии молекул, имеющимися в воздухе подвала, ши-
рокие и толстые вегетации подвального гриба, как и сталактито-
подобные образования, растут очень медленно. Поэтому их пыш-
ное развитие наблюдается только в старых подвалах, в которых
беспрерывно хранилось вино. Эти подвалы благодаря своей мик-
рофлоре приобретают особый характер древности и редкой выра-
зительности. Ввиду того что все упомянутые микрорастения для
вина безвредны, было бы варварством их устранение из сообра-
жений опрятности. Иначе обстоит дело в подвалах для хранения
сладких соков, где подобного рода вегетации на стенах действи-
тельно могут представить опасность инфекции, если в подвале
происходит переливка или розлив соков. Если же подвал исполь-
зуется только для хранения сладких соков в металлических тан-
ках, выдерживающих внутреннее давление, или в бутылках, то
вегетации подвальной плесени и Leuconostoc опасности не пред-
ставляют.
б) Cladosporium herbaruin Линк
Кроме собственно подвального гриба Cl. cellare, в винных под-
валах, преимущественно па соломенных гильзах для винных бу-
тылок, на этикетках, оберточной бумаге и упаковочном картоне
часто встречается еше Cl. herbarum. В настоящее время считают,
что этот гриб, исключительно часто развивающийся на высушен-
ных частях растений, представляет собой несовершенную стадию
гриба Mycosphaerella tulasnei Янчевский, относящегося к аско-
мицетам, к семейству Sphaeriaceae.
Культуры этого вида Cladosporium в первые педели выращи-
вания чрезвычайно похожи на культуры Cl. cellare. Нижняя сто-
рона колоний глубоко-черная с белым краем, верхняя сторона ко-
лоний в молодости — бархатистая, оливково-зеленая, впоследст-
вии коричневатая до серо-черной.
23э
Строение конидиеносцев более рыхлое, чем у Cl. cellare; ко-
нидии несколько больше и чаще бывают угловатыми, состоящи-
ми из 2—3 клеток. У Cl. cellare круглая форма спор и однокле-
точность являются нормой. Cl. herbarum также может питаться
парами этилового спирта, однако при этом он обнаруживает мень-
ший рост, чем Cl. cellare. В сравнительных опытах питания паро-
образными соединениями углерода он погиб через 5 лет, в то вре-
мя как Cl. cellare можно было выделить живым спустя 20 лет.
Cl. herbarum не образует затхлых пахучих веществ, он оставляет
на ткани и бумаге пятна.
в) Cladosporium suaveulens Линднер (Делич)
Этот гриб, носящий название «плесени винного букета», в по-
следнее время ботаники относят к роду Cladosporium. В противо-
положность рассмотренным выше видам CI suaveolens образует
спирт из сахарозы, глюкозы, фруктозы, галактозы, мальтозы, лак-
тозы и раффинозы. Кроме того, он развивает приятный аромати-
ческий запах (лат свавеоленс — благоухающий) Благодаря его
запаху, напоминающему вино, этот гриб иногда используется для
изготовления слабоградусных напитков. Иногда можно его вы-
делить из ягод винограда и плодов, а также из плодовых вин,
преждевременно прекративших брожение. Нормально он не вы-
держивает конкуренции с истинными дрожжами.
г) Paecilomyces varioti Байн. (Penicillium
divaricatum Том.)
Этот гриб, систематическое положение которого еще не выяс-
нено, с 1950 г. часто встречался как инфицирующий сладкие соки
(Бауман1, Дамм1 2, Люти и Гохштрассер 3). Мы обнаруживали
его также в Гейзенгейме в присылаемых нам испорченных слад-
ких соках.
Этот гриб (рис. 93) образует в сладких соках беловатый по-
груженный мицелий с септированными гифами. Па поверхности
соков появляются конидиеносны со своеобразными стеригмами
в виде клюва Он сообщает затронутым им сокам затхлые вкус
и аромат. При длительном действии гриба плодовый сок стано-
вится «жгучим» на вкус.
Люти и Гохштрассер установили, что PaecciUornyces varioti,
подобно Byssochlamys nivea, обладает удивительной теплоустой-
1 Baumann J. Flussiges Obst, I960.
2 О a mm Fliiesiges Obst, 1951.
3 Lflthi H. und Hochstrasser R. Schweiz, Zschr. f. Obst- und Wein-
bau, 1952.
240
чивостью. Взвесь из конидии выдерживала в течение 20 мин дей-
ствие температуры 80° С или в течение 60 мин — 75° С.
Рас. 93 Paeeilomyces varioti Нити мицелии
с конидиеносчамц и неотшнуровапиыми, ус-
тойчивыми к теплу конидиями
д) Phialopnora ninstea Неергард
Этот гриб был впервые выделен Неергардом 1 из многих проб
яблочных соков Люти и Вепи 1 2 сообщили о том, что он встреча-
ется в швейцарском виноградном соке. В 1958 г. он впервые был
найден в Гейзенгсйме в пробе яблочного сока.
Гриб растет частично погруженным в жидкость, в виде хлопь
св и сгустков, частично на пробках бутылок в виде темного слизи-
стого налета. Он вызывает появление коричневой окраски в слад-
ком соке и делает его нетоварным.
Гифы Phialophora (рис. 94) нежны, тонки, ширина их не пре-
вышает 2—4 мкм. септнрованы и образуют стеригмы в виде бу-
тылки (так называемые фиалиды; длиной 5—10 мкм и шириной
2—3 мкм, затем множество конидий (фиалоспор), а также конеч-
ные грушевидные хламидоспоры (алеуриспоры). Молодые куль-
туры — вначале белые, как вата, затем серые, более старые
культуры — серо-зеленые до глубоко-черных. Люти и Ветш уста-
новили удивительную теплоустойчивость этого гриба Он выдер-
живал в течение 10 мин действие температуры 85° С.
1 Neer gar d Р Zbl. Bakt., Bd. II, 104, 1941/42
2 L u t h i H, und Wet sch U. Schweiz, Zschr. f Obst- und Weinbau, 1955.
241
Рис, 94. Phiaiophora musiea. Нити мицелия с копи
днями.
е) Так называемые «грибы черни» рода Scopularia
и Scopulariopsis
На стенах виноделен и подвалов наряду с перечисленными
выше грибами иногда встречаются так называемые «грибы чер-
ни», принадлежащие к несовершенному роду Scopularia (Сггар-
hium) и Scopulariopsis (Acaulium).
В природе эти грибы встречаются на коре деревьев и на мерт-
вых, гнилых частях растений. В подвалы они проникают с соло-
мой, употребляемой для упаковки, и с уличной пылью. Они не-
опасны для вина, но своей серо черноватой окраской придают
непривлекательный вид стенам. Они развиваются за счет орга-
нических веществ частиц пыли, оседающих на неровностях стен,
а также за счет конденсатов на холодных стенах
Эти грибы образуют цепочки конидий на довольно длинных
стеригмах. Конидиеносцы часто бывают склеены в коремии.
Scopulariopsis brevTcaulis Саккардо (Бенье), прежде называ-
вшийся Penicillium brevicaule Саккардо, образует, если разви-
вается па содержащих мышьяк субстратах, диэтиларсеи, имею-
щий запах, напоминающий чесночный. Другие виды Scopulariop-
sis образуют приятные пахучие вещества характера кетонов, в то
время как пахучие вещества видов Penicillium, по Блиене *, со-
стоят из эфиров ненасыщенных кислот.
1 Bliene М. Arch. f. Mikrobiol., Bd. II, 1940.
242
4 BASIDIOMYCETES
Иногда в винных подвалах появляются опасные грибы, раз-
рушающие дерево 1 и относящиеся к классу Basidiomycetes по-
рядку Aphilophorales. На винных бочках, па деревянных лаге-
рях и подкладках под бочки, па деревянных полках и проклад-
ках в шкафах для бутылок, на соломенных обертках бутылок и
оберточной бумаге может осуществлять свое разрушительное
действие настоящий домовой гриб Mertilius domesticus Фальк
(Serpula lacrimens Бонд), а также Merulius (Serpula) Silvester,
Merulius (Serpula) sclerotiorum, белый домовой гриб Poria va-
poria Перс. (Coriolus vaporioria Бонд.), виды Poria, образую-
щие красные споры: Р incarnata Фрис., Р. rufa (Шрадер), Фрис.,
а также подвальный пленчатый гриб Coniophoia cerebella Pers
Подвальный гриб образует в подвалах главным образом круп-
ные белые, похожие на вату скопления стерильного мицелия, час-
то с толстыми канатами; его плодовые тела, плоско распростер-
тые, похожи на яичный омлет.
Незнакомому с разрушающими древесину грибами обычно
не удается правильно определить роды и виды их. Поэтому сле-
дует обращаться в институт микологии и направлять ему пора-
женные куски древесины с плодовыми телами грибов.
На рис 95 изображены повреждения настоящим домовым
грибом винных бочек и деревянных стоек свисающими с края
бочки канатами гриба и бутылочных пробок; на рисунке видны
губчатые образования, напоминающие сталактиты. «Лучший спе-
циалист по домовым грибам Каллепбах сообщает об одном слу-
чае, когда настоящий домовой гриб в одном подвале разрушил
винные бочки общей стоимостью в 100000 нем. марок1 2. Из таких
очагов виды домовых грибов могут распространяться во всех на-
правлениях, а через трещины в стенах даже в другие помещения
подвала, чтобы там на церевяппых предметах найти новый очаг
развития и продолжать свою разрушительную работу
Для развития домового гриба требуется определенная влаж-
ность среды и окружающего воздуха (относительная влажность
не менее 95%)- Но гриб может добывать необходимую для него
воду также из удаленных мест, проводя ее по специальным про-
водникам мицелия с широким просветом в место, где недостает
влаги. Таким путем своеобразные плодовые тела в виде блинов,
растущие только на свету, могут появляться вдалеке от очага
нападения гриба. Споры, образующиеся в углублениях, создают
впечатление, будто плодовые тела осыпаны тмином. Домовой
1 Систематика домовых грибов несовершенна. Работа А. С. Бондарцева
(Пособие для определения домовых грибов. Изд во АН СССР, 1956) осталась
автору неизвестной и использована при переводе для исправления тенета.—
Ред.
2 Kallenbach F. Zschr. der Deutschen Mykologisehen Gesellschaft, 1939.
243
гриб может расти и после разрушения плодового тела, если не
обнаружен очаг инфекции.
Некоторые виды домовых грибов выделяют своеобразные не-
приятные пахучие вещества и капли воды. Отсюда и произошло
видовое название настоящего домового гриба lacrimans, т. е.
слезящийся.
В химико-физиологическом отношении грибы, разрушающие
дерево, отличаются тем, что одни из них затрагивают главным
Рис. 95. Merulius dumesticus Фальк на лежнях, боч-
ках и бутылочных пробках.
образом только целлюлозу, другие — только лигнин и оставляют
целлюлозу. В этом случае от дерева остается беловатая мягкая
масса и явление носит название белой гнили. Виды, не затраги-
вающие целлюлозу, менее опасны в подвале. Настоящий домовой
гриб сначала пожирает целлюлозу, а лигнин лишь частично прев-
ращает в коричневое гуминовое вещество.
В заключение можно сделать следующие практические вы-
воды.
1. Следует строго отличать в винном подвале грибы безвред-
ные от грибов опасных. К первым принадлежит подвальный гриб
Cladosporium cellare Перс. (Шандерль), ко вторым — все грибы,
разрушающие дерево.
244
2. В нормальном климате винного подвала в Средней Европе
относительная влажность составляет около 90—95%. При такой
влажности воздуха грибы, разрушающие дерево, распростра-
няются автоматически па всех деревянных предметах. Поэтому
необходимо постоянно следить за состоянием деревянных частей
в винном подвале.
3. Рекомендуется, по возможности, избегать употребления де-
рева в винном подвале. Подставки под бочками, а также в шка-
фах для бутылок не должны быть деревянными. Их полки и
вкладки можно изготовить из другого материала, нс затрагивае-
мого грибами. Подкладки под бочки могут быть даже каменными.
О борьбе с грибами, разрушающими дерево, путем пропиты-
вания защитными солями и маслами имеются сведения
у Трооста '.
1 Тро о ст Г. Технология вина. Перевод с немецкого, Пищепромиздат,
1958, стр. 448.
HI. МИКРОФАУНА СОКОВ И ВИН
I. ЖГУТИКОВЫЕ (FLAGELLATAE) И АМЕБЫ
Еще в 1870 г. Реес сообщил о том, что «в совсем влажных
культурах дрожжей на моркови и т. д. иногда развиваются инфу-
зории, пожирающие клетки дрожжей».
Бейеринк на винограде, поврежденном осами, нашел амёбу,
названную им Amoeba-Zymopila, и вместе с дрожжами рода
Apiculatus или уксусными бактериями выращивал ее на твердых
средах.
Линднер 1 в 1901 г. наблюдал массовое появление амёб в бро-
дящих фруктовых соках, стоявших в течение нескольких дней
в открытых сосудах в комнате.
В 1910 г. Цикес1 2 сообщил о реснитчатых инфузориях, кото-
рые были обнаружены в пробе воды из ручья и развивались
в пивном сусле вместе с пленочными дрожжами.
Р. Мейсснер3 находил, как правило, инфузорий в плодовых
соках, полученных из выжимок яблок и груш, разбавленных во-
дой (1300 г выжимок и 780 мл воды), спустя 24 ч после разбав-
ления. Мейсснер изобразил свои наблюдения на рисунках. На
основании его описания можно сказать, что он наблюдал глав-
ным образом флагеллат с двумя жгутиками.
Получение этих реснитчатых простейших не с водой, а с пло-
довой мезгой Мейсснер доказывал тем, что он обнаруживал их
также после обливания плодовых выжимок прокипяченной
водой.
В течение 10 лет мы занимались исследованием местонахож-
дения и происхождения этих простейших. Ежегодно в Гейзен-
геймском учебно-показательном институте переработки овощей и
фруктов мы обнаруживали, как правило, присутствие в яблоч-
ном соке и в яблочных выжимках реснитчатых простейших.
Мы проследили, при каком содержании спирта они могут
размножаться и жить в вине. Оказалось, что они могут сущест-
вовать при значениях pH от 3,7 до 7 и выносить присутствие до
3,5% об. спирта. Если содержание спирта при брожении повы-
шается, то они переходят в состояние цист. До этого они питают-
1 L i п d п е г Р. Mikroscopischen Betriebskonlrolle in den Garungsgewerben,
2 Z ikes H. All. Zschr. f. Bierbrauerei und Malzfabrikation, 43, Wien, 1910.
3 Meissner R. Mikroscop. Bilder des Mostes und Weines, Stuttgart, 1923.
246
ся главным образом мелкоклеточными дрожжами. Мы культиви-
ровали их вместе с мелкоклеточными пленочными дрожжами и
видами Torulopsis. Цисты в вине крепостью до 3,5% об. и на пи-
тательной среде с агаром сохраняются полтора года и при пере-
несении в свежий субстрат в течение 24 ч вновь приобретают
реснички.
Для выяснения их происхождения были предприняты следу-
ющие исследования:
1) внесение проб почвы в стерильный яблочный и виноград-
ный сок;
2) внесение проб почвы в выращенные мелкоклеточные куль-
туры Candida и Torulopsis;
3) внесение лошадиного, коровьего, свиного и кроличьего
навоза в яблочный и виноградный соки, в которых предвари-
тельно развивались мелкоклеточные дрожжи или ие было их.
Все эти опыты остались безрезультатными, т. е. искомые жгу-
тиковые не появлялись. Почва и навоз животных не всегда со-
держат флагеллаты яблочных соков.
Два случайных наблюдения навели нас на новый след. Од-
нажды флагеллаты яблочного сока были установлены в очень
большом количестве в яблочном компоте, который после того,
как он был сварен, находился в течение 24 ч открытым на воз-
духе. Тотчас после его охлаждения в комнате появилось множе-
ство ос. Они инфицировали его не только дрожжами и бактерия-
ми, но и жгутиковыми. Это произошло в Швейцарии, около Же-
невского озера.
На следующий год в Гейзспгейме с целью приманивания ос
были расставлены стаканы для ловли насекомых. Пойманные
осы не оказались носителями искомого флагеллата яблочного
сока.
Второе случайное наблюдение получилось при микроскопи-
ровании вегетаций дрожжей, выросших по следу ползания на
солодовом агаре личинки, выделенной из яблока. Колонии наря-
ду с различными дрожжами Candida, Rhodotorula и Torulopsis
содержали в изобилии также искомые флагеллаты.
Затем из полузрелых яблок были выделены при соблюдении
полной стерильности личинки яблочной моли Carpocapsa pomo-
nella, перенесены в стерильный виноградный сок и там раздав-
лены иглой для засева. Среди 12 личинок были четыре, т. е.
33,3%, с искомыми флагеллатами. Из пяти личинок при соблю-
дении полной стерильности был извлечен пищеварительный
тракт и отдельно только кишечник и окружающие его части бы-
ли перенесены в виноградный сок. Из части без кишечника фла-
геллаты не развивались, наоборот, в одном из пяти пищеваритель-
ных каналов мы получили типичную культуру — флагеллат яб-
лочного сока.
247
Таким же способом и из умерщвленной осы был извлечен пи-
щевод с кишечным каналом и перенесен в стерильный виноград-
ный сок. В нем развивались дрожжи и бактерии, но не было жгу-
тиковых. Из четырех опытов с личинками уксусных мушек один
оказался положительным.
Из этих опытов следует, что жгутиковые, постоянно встреча-
ющиеся в свежевыдавленных яблочных соках, чаще всего нахо-
дятся в пищеварительном канале насекомых. Больше всего они
встречались в кишечнике и экскрементах личинок Carpocapsa
Рис. 96. Жгутиковые из све-
жеотжатого яблочного сока:
а — в движении; б — во время
приема пищи; / — вакуоля
(увеличено в 300 раз).
pomonella.
Яблоки, используемые для изготов-
ления яблочных соков и вин, опрыски-
ваются инсектицидами не так тща-
тельно, как столовые яблоки. Поэтому
в сидровых сортах яблок всегда содер-
жится некоторое количество червивых.
Даже в том случае, если личинки по-
кинули яблоки, оставшиеся экскремен-
ты в проеденных ими ходах часто со-
держат цисты или находящиеся в амеб-
ной стадии подвижные флагеллаты.
выдерживающие процессы измельче-
ния яблок и прессования. В отжатом
соке вначале, пока в результате бро-
жения содержание спирта не достиг-
нет 3,5% об., условия оптимальные
для развития флагеллат. Из бродя-
щих соков или из кучи выжимок они могут переноситься уксус-
ными мушками и осами на другие субстраты.
Наши «флагеллаты яблочного сока» вполне совпадают с опи-
санными Цикесом. Их длина составляет 8—15 мкм, ширина 4—
10 мкм\ они имеют форму веретена или широкого эллипса; снаб-
жены двумя жгутиками одинаковой длины, которые в 1,5—2 раза
длиннее их тела, и находятся почти на одном месте (рис. 96).
Клетка флагеллат имеет центральное ядро. Жгутики можно ви-
деть только в том случае, если эти простейшие находятся в покое
или мертвы. Способ приема пищи у них также совпадает со сле-
дующим описанием Цикеса: «Несомненно наиболее пышно рас-
тет флагеллат в присутствии Mycoderma, и очень интересно на-
блюдать его на охоте за ней. Оживленно движущиеся жгутико-
вые внезапно приближаются к спокойно лежащим клеткам
микодермы. При соприкосновении они успокаиваются, охватыва-
ют свою жертву ротовым отверстием (цитостомом), причем про-
исходят амебоидные движения протоплазмы, по крайней мере
в передней части тела. Затем клетка микодермы постепенно втя-
гивается внутрь флагеллата и отлагается в вакуоле. Ротовое
отверстие закрывается, оживленно охотящаяся клетка простей-
248
шего покидает место захвата добычи и в течение некоторого вре-
мени плавает в различных направлениях. Иногда такой нена-
сытный микроорганизм нападает даже на колонию из 3—4 кле-
ток. Он поглощает первую клетку, но не может поглотить тотчас
же вторую и третью; в таком случае он начинает двигаться и
трясет колонию до тех пор, пока не отделит проглоченную клет-
ку от остальных. Такие клетки 'простейших часто встречаются
плавающими с 2—3 клетками микодермы на буксире. Часто ко-
лония прочно держится; в таком случае она будет уничтожена
клетка за клеткой с промежутками».
Мы старались также выяснить систематическое положение
жгутиковых яблочного сока, и в этом отношении нам оказал
поддержку д-р Вестфаль из Института морских и тропических
болезней в Гамбурге. Они, по учебнику Дофлсйн-Рейхенова по-
священному простейшим, принадлежат к первому классу про-
стейших— Mastigophora (флагеллаты или реснитчатые инфузо-
рии), порядку VIII Protomonadina, семейству Tetramitidae.
Вестфаль предполагает, что они принадлежат к роду Naegleria,
или Vahlkampfia.
Цикес в свое время высказал предположение, что этот фла-
геллат принадлежит к роду Bodo. Но в настоящее время к се-
мейству Bodonidae причисляются только формы с двумя жгути-
ками неодинаковой длины, в то время как у нашего вида два
жгутика одинаковой длины. Окончательное решение о система-
тической принадлежности нашего «флагеллата яблочного сока»
должно быть решено специалистами по простейшим.
2. УКСУСНЫЕ УГРИ (TURBATRIX ACETI ИЛИ ANGUILLULA ACETI)
Эти организмы принадлежат к круглым червям-нематодам
длиной 1—2 мм. В гигиеническом отношении они безвредны, но
их присутствие указывает на недостаточно заботливое изготов-
ление вина. Прежде, когда продавалось вино в розлив из бочек,
их встречали в вине чаще. В настоящее время они редки, но в де-
шевых импортных винах встречаются еще довольно часто. Они
переносят до 15% спирта. Трупы этих нематодов можно принять
за хлопья оклейки или за другие выделения вина. Но живых не-
матод всегда можно узнать по их оживленным извивающимся
движениям.
Баньоли в своей статье 1 2 сообщает, что нематоды найдены им
в одном итальянском белом вине с 11,6% об. спирта и О,72%о
уксусной кислоты и в красном вине с 10,3% об. спирта и 0,54 %0
уксусной кислоты. Эти вина не содержали уксусных бактерий,
поэтому Баньоли полагает, что в данном случае нематоды могли
1 Doflein-Reichenow. Lehrbuch der Protozoenkunde 6 AufL, 1953.
2 Bag noli M. L’Agricoltura italiana, LIII (VIII Nuov. Ser ), 1953.
249
питаться дрожжами. В старой литературе встречаются указания
на то, что их основным питанием служат уксусные бактерии,
а более крупные микроорганизмы для этого не пригодны.
Еще не вполне ясно, каким путем проникают нематоды в ви-
но. Некоторые авторы высказывают мнение, что переносчиками
являются виды уксусных мушек.
По Мейсснеру, нематоды без повреждения переносят кратко-
временное нагревание. По Баньоли, они развиваются при темпе-
ратуре от 0 до 35° С, при pH от 1,6 до 11. Они чувствительны
к сернистому ангидриду и погибают уже при содержании 20—
40 мг/л ангидрида.
Самки нематод отрождают живых личинок. Спустя четыре не-
дели они достигают половой зрелости. Геннеберг наблюдал самок
уксусных нематод, отрождавших до 45 личинок.
IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ
ЧАСТЬ
Изучая микробиологию вина, нельзя ограничиться микроско-
пическим исследованием и рассмотрением внешнего вида и вели-
чины микроорганизмов. Необходимо установить чрезвычайно
многообразные реакции микробов на физические и химические
условия, которые микробы встречают в различных соках, в раз-
личных подвалах и в различные годы, причем полученные ре-
зультаты должны быть представлены, по возможности, в виде
цифровых данных. При этом можно изменять отдельные условия
и изучать воздействие этих изменений на различные микроор-
ганизмы, вызывающие брожение.
Характер реакции микроорганизма на эти условия можно вы-
явить, учитывая ход и интенсивность брожения путем взвешива-
ния или по числу развившихся клеток, или по количеству и виду
продуктов обмена веществ Так как такие исследования часто
длятся несколько недель и месяцев, то чтобы облегчить сопостав-
ление многочисленных цифровых данных, принято давать гра-
фическое изображение полученных в к<1ждом опыте результатов.
Тогда наблюдаемые явления становятся наглядными и легко
можно сравнивать данные многих серий опытов Кроме того,
в конце опыта можно определить, например, выход спирта, обра-
зование или исчезновение кислот, глицерина и других веществ,
а также изменения pH и гН во время брожения. Таким образом
создаются правильное представление и предпосылки для успеш-
ного использования микробиологии вина в практике подвального
хозяйства. Подобного рода эксперименты дали возможность соз-
дать научные основы технологии вина, подтвердить сделанные
ранее выводы, устранить существовавшие заблуждения и от-
крыть новые пути.
Такие опыты чрезвычайно облегчают изучение микробиологии
вина и в значительной мере способствуют более глубокому пони-
манию сущности технологических приемов обработки вина.
Факторы, влияющие на процессы обмена веществ прежде все-
го у дрожжей, можно распределить в следующем порядке.
А. Физические факторы
1. Температура (тепло — холод).
2. Осмотическое противодавление.
3. Внутренняя поверхность сбраживаемой среды.
251
6. Химические факторы
1. Влияние притока кислорода.
2. Влияние соединений серы:
а) влияние сернистого ангидрида и еернистокисльп солей
на брожение соков и вин;
б) отношение способных бродить дрожжей к сульфатам,
тиосульфатам и элементарной сере.
3. Содержание азота:
а) в виноградном соке и вине;
б) в ягодном и плодовом вине.
4. Содержание металлов.
а) железа, мешающего брожению:
б) меди, мешающей брожению;
в) алюминия,
г) марганца.
5. Содержание танина.
6. Содержание уксусной кислоты.
7 Содержание углекислого газа при брожении.
8. Антисептики и антибиотики как средства, задерживающие
брожение.
9. Влияние на брожение сока и вина остатков фунгицидов,
применявшихся для борьбы с вредителями винограда.
В Биологические факторы
1. Самопроизвольное (спонтанное) брожение, брожение на
чистой культуре.
2. Борьба за существование между родами и видами, их вза
имное влияние.
3. Родовое, видовые и расовые свойства дрожжей.
А. ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
НА БРОЖЕНИЕ ВИНА
1. ТЕМПЕРАТУРА
Исследуя значение температуры при спиртовом брожении,
следует рассмотреть отдельно влияние начальной температуры
брожения и температуры, устанавливающейся в ходе главного
брожения вследствие освобождения энергии в результате бро-
дильной деятельности дрожжей.
Оптимальной температурой для винных дрожжей является та,
при которой наилучшим образом происходит их размножение и
протекают процессы обмена веществ, т. е. лежащая между 22—
21° С. В северных районах виноградарства во время сбора вино
града дрожжи в бродильне находятся в условиях температуры
значительно ниже оптимальной. В южных странах, напротив, во
252
время сбора винограда температура воздуха значительно выше,
поэтому виноград поступает в пресс более нагретым. С другой
стороны, винные подвалы на юге расположены ближе к поверх
пости земли, вследствие чего в южных странах исходная темпе-
ратура брожения лежит в пределах оптимальной или даже выше.
Неодинаковость температурных условий вызывает необходи-
мость применения противоположных мероприятий: в северных
шпротах с целью приблизить исходную темпера гуру брожения
к оптимальной применяют искусственное нагревание, а в южных
странах — охлаждение, чтобы понизить температуру и удержать
ее в пределах оптимальной для виппых дрожжей, не допустив
перехода в опасную область максимальной.
Поэтому в северных винодельческих местностях в помещени-
ях, в которых вина бродят, предусмотрены отопительные уста-
новки; после брожения вина перемещают в более прохладный
подвал, где они хранятся. Бродильное помещение обычно распо-
ложено на уровне земли. Как правило, нагревают помещение
лишь настолько, чтобы поднять его температуру до 18° С, самое
большее — до 20° С. Дальнейшее повышение не требуется, так
как слишком бурпое брожение нежелательно с точки зрения со-
хранения в вине топкого букета винограда, в особенности сорта
Рислинг.
В ФРГ в отношении температуры при приготовлении белых
вин в последние десятилетия произошли коренные изменения.
Троост в своем руководстве по технологии вина пишет об этом
следующее1: «Около 30 лет назад было принято поддерживать
во время брожения и после его окончания 16—18° С, в настоящее
время такую температуру при брожении белых вин допускают в
исключительных случаях, а в некоторых местностях — намерен-
но, желая усилить биологическое разложение кислот.
Красные вина, наоборот, по различным причинам и теперь
еще сбраживают в тепле».
Холодное брожение и холодостойкие дрожжи
Возможности и преимущества холодною брожения плодовых
и виноградных вин были указаны еще Штутцем и Остервальде-
ром 1 2 в 1926 г., затем в 1929 г. Кремером и Крумбгольцем 3, а так-
же еще раз Остервальдером 4 в одной большой работе. Он впер-
вые выделил и селекционировал винные Дрожжи в направлении
холодоустойчивости и назвал их холодостойкими дрожжами.
1 Троост Г. Технология вина. Перевод с немецкого, стр 329
2 Stutz and Osterwalder Schweiz. Zschr. 1. Obst- und Weinbau,
1926.
3 Kroemer K. und Krumbholz. Ucber das Vu-rhalten der WeinheJen
bei tieferen Temperaturen. Wein und Rebe. Bd. 10. 1929.
4 Osterwalder A. Zbl. f. Bakt., Abt. II, 1934.
253
Недавно в Австрии Садлер разработал технологический ме-
тод для проведения холодного брожения в винодельческих пред-
приятиях и назвал его охлажденным брожением Применение
этого способа возможно только при наличии холодильных ма-
шин, так как затрата калорий по Саллсру составляет 20 000 ккал
в день на 10 000 л вина. В 1958 г. Штюрк1 2 успешно проводил
охлажденное брожение по способу Саллера в Пфальце в обыч-
ных условиях подвала.
Преимущества охлажденного брожения с помощью холодо-
стойких дрожжей таковы:
1. Ввиду того что бактерии вообще, а также и флора диких
дрожжей любят тепло, холодное брожение представляет собой
относительно чистое брожение. Нежелательные микроорганизмы
вина при низкой температуре не развиваются или развиваются
слабо.
2. В условиях охлаждаемого брожения выделение углекислого
газа происходит медленно. Вследствие этого в вине сохраняется
значительно больше букетных веществ, которые три бурном бро-
жении буквально вытесняются, и их запах ощущается в воздухе
бродильных.
3. Уже в 1934 г. Остервальдер показал, что при охлажденном
брожении вырабатывается больше спирта, чем при повышенной
температуре. Хотя дрожжи размножаются медленнее и образуют
меньше клеток, зато действие их ферментов не ослабляется низ-
кой температурой.
4. При низких температурах брожения увеличивается содер-
жание в вине углекислого газа. Это имеет большое значение
именно для яблочных вин и легких белых вин. Небольшое содер-
жание в них углекислого газа усиливает их освежающее дейст-
вие и приятный вкус.
5. Низкие температуры брожения способствуют выделению
винного камня. Поэтому при охлажденном брожении вино более
устойчиво в отношении выпадения винного камня.
Охлажденное брожение рекомендуется прежде всего для яб-
лочных вин и бедных кислотами белых вин. Напротив, оно неже-
лательно, если вино впоследствии нуждается в биологическом
разложении кислот. Впрочем в дальнейшем можно в сброженных
при низкой температуре винах усилить деятельность кислотопо-
нижающих бактерий, сохраняя их при повышенной температуре,
но по техническим причинам это редко применяется.
С точки зрения физиологии брожения при охлажденном бро-
жении рекомендуется обильный засев холодостойкими дрожжа-
ми, чтобы не слишком задержалось возникновение спиртового
1 Троост. Технология вина. Перевод с немецкого, Пищепромиздат, 1958,.
стр. 226—227.
2 Stfihrk Л. Deutscher Weinbaukalender, 1958.
254
брожения. Низкие температуры усиливают окислительные про-
цессы в соке и желательно ускорить возникновение восстанови-
тельных процессов, вызываемых дрожжами.
В настоящее время в ФРГ промышленность шампанских вин
использует охлажденное брожение с помощью холодостойких
дрожжей, между тем как раньше шампанские вина почти всюду
сбраживались при 20—25° С в отапливаемых бродильных поме-
щениях.
Брожение при высокой температуре
В теплых южных винодельческих районах виноград почти
ежегодно собирают при более высокой температуре, чем в север-
ных. Часто грозди поступают в переработку нагретые солнцем до
30—40° С. Вследствие этого отжатый сок через несколько часов
начинает бродить.
К тому же на юге, в районах массового виноделия, употреб-
ляется посуда для брожения и хранения вина большой емкости.
Большие объемы жидкости обладают соответственно большей
теплоемкостью, чем малые. Это обстоятельство имеет решающее
значение при сбраживании вин в южных странах. Спиртовое
брожение представляет собой экзотермический процесс, при кото-
ром освобождается энергия. Из 675000 кал, заключающихся
в I моле виноградного сахара, только около 2,6%, равных
17 650 кал, превращается в тепло. Г1о если вспомнить, что во вре-
мя бурного брожения одна клетка дрожжей перерабатывает
200 млн. молекул виноградного сахара в секунду, станет понят-
ным заметное нагревание сбраживаемой среды. Теплота броже-
ния из малой посуды легче передается в окружающий воздух,
чем из большой, так как с увеличением размера бочки умень-
шается величина поверхности, приходящейся на 1 л.
Мюллер-Тургау1 в 1886 г. провел исследование по повы-
шению температуры при брожении в бочках различной величи-
ны. При температуре бродильного помещения 13° С были обна-
ружены следующие температуры бродящей среды:
Емкость бочки л °C
600 19—22
1200 21—25
4800 30
7200 33
Отсюда следует, что в жарких странах температура брожения
может быть значительно выше, чем наблюдал Мюллер-Тургау
в Пфальце. Действительно Дюга 1 2 в Алжире в бродильных чанах
емкостью в 11000 л наблюдал повышение температуры броже
1 Mil Iler-Thurgau. Welches 1st die gQnstigste Temperatur bei der
Weingarung? X Deutscher Weinbaukongress, Freiburg/Brsg, 1887.
2 D и g a s t. J. Vinification dans les pays chauds, Paris, 1910.
255
ния до 42° С. При такой температуре бурное брожение уже при-
останавливается, дрожжи погибают под действием выработанно*
го ими самими тепла, иначе говоря, отравляются теплым спир-
том. В винах, брожение которых прекратилось вследствие
высокой температуры, чрезвычайно трудно возобновить броже-
ние даже при добавке свежих дрожжей, так как в этом случае,
как и при автолизе дрожжей, образуются высокомолекулярные
вещества, оказывающие, по Ейлеру, Адлеру и Дальгрену *, по-
давляющее действие главным образом в начальной стадии бро-
жения.
Поэтому понятно, что в теплых странах для охлаждения бур-
но бродящих виноградных соков применяют холодильные агре-
Рис. 97 Температура брожения виноградного сока
в Алжире в бочке 110 гл:
/ — без охлаждения; 2 — с охлаждением. Потребова-
лось 3 раза охлаждать, чтобы поддерживать темпера-
туру ниже 30° С (по Дюга).
гаты такого же типа, как на наших пивоваренных заводах для
быстрого охлаждения сусла.
Бродящий сок в некоторых случаях надо 3 раза пропускать
через холодильную установку, чтобы сделать его температуру
ниже критической, приостанавливающей брожение (рис. 97).
Уже Мюллер-Тургау предполагал, что не сама по себе высокая
температура, а теплый спирт оказывает вредное действие на
дрожжи 1 2. Это можно проверить на опыте, сбраживая виноград-
1 Euler Н., Adler Е. und Dahlgren G Uber das Vorkommen eines
garungshemmenden Stoffes in Hefezellen, Ztschr physiol. Chemie, Bd. 236, 1935,
2 К подобному же заключению пришел и Вантр (Ventre J. Les levures
еп vinification, Revue de Viticulture, 1934) на основании своих опытов с высо-
кими температурами при брожении с чистыми культурами дрожжей. Дрожжи,
приостановившие брожение и остававшиеся в течение недели под действием
высокой температуры, нисколько не утратили ни своей жизнеспособности, ни
своей сбраживающей мощности. Вантр приостановку брожения объясняет
повышением давления паров спирта, вызванным действием температуры: «Что
же касается собственно влияния температуры, то вышеприведенные нами
результаты опытов позволяют прийти к выводу, что во многих случаях при
работе с чистыми дрожжами можно добиться полного использования сахара,
не прибегая для этого к широко поставленному охлаждению, но ограничива-
ясь лишь аэрацией. Сказанное подтверждается опытами, проведенными в Ал-
жире в широких масштабах».— Ред.
256
пый сок, заспиртованный до 10% об., при различных температу-
рах— 22 и 32° С. При более низкой температуре дрожжи дово-
дят содержание спирта до 13—14% об., между тем при 32° С
дрожжи образуют только 0,5—1% нового спирта. При сбражи-
вании натурального виноградного сока при 22 и 32°С вначале
брожение при 32° С идет значительно легче, но как только обра-
зуется 6—8% об. спирта, производительность дрожжей ослабе-
вает в значительно большей степени, чем при 22° С.
Если взять большую разницу в температурах брожения, про-
изводительность дрожжей обнаружится еще резче. Кремер и
Крумбгольц в цитированной уже работе сообщают, что раса
дрожжей, происходящая из южного винодельческого района
Доуро Лаурейро, при температуре брожения 11—15° С за 65 дней
образует 106,4 г/л спирта, при 35° — только 59,1 г/л и через
22 дня брожение прекращается. Две другие расы из теплых ви-
нодельческих стран вели себя точно так же, и восемь рас дрож-
жей из немецких винодельческих местностей оказались еще бо-
лее чувствительными к температуре брожения 35° С. Так, мозель-
ские дрожжи Шарцгофберг при 11—15° С выбраживали 106,4 г/л
спирта, при 35° С — только 19 г!л.
Можно на опыте показать, что не температура сама по себе,
а сочетание действия температуры и спирта, т. е. теплый спирт,
нарушает деятельность дрожжей. Для этого удаляют из вина
спирт кипячением, вносят в него чистый этиловый спирт в таком
количестве, чтобы получить среды с содержанием 0; 3; 6; 9; 12 и
15% об. спирта.
Вина с установленным содержанием спирта засеивают опре-
деленным количеством смеси различных видов и рас дрожжей,
помещают в тонких пробирках в водяную баню, установленную
па 50° С, с воткнутым термометром и в течение 1—5 мин при
различном содержании спирта подвергают дрожжи действию
температуры 50° С. Тотчас после этого заливают полученной
взвесью дрожжей 0,1 или 0,5 см3 чашки Петри с агаром и через
2—3 дня подсчитывают выросшие колонии дрожжей. Подобный
опыт дал результаты, приведенные в табл. 17.
Таблица 17
Количество оставшихся живыми (в %) при 50 ’ С из высеянных
(от 4200 до 50000) клеток дрожжей
Продолжи- Содержание спирта, % об.
действня, мин 0 3 6 9 1 2 15
1 15,0 1,5 0,28 0,20 0,009 0,05
2 5,3 0,28 0,30 0,03 0 0
3 1,0 0,20 0,18 0.03 0 0
4 0,25 0,28 0,09 0,02 0 0
5 0,22 0,04 0,02 0,002 0 0
9 Заказ 655
257
Подобного рода опыты дают в то же время ответ на вопрос,
часто возникающий в последнее время: при каких температурах
и сколько времени надо выдерживать вино, содержащее дрож-
жи, чтобы стерилизовать его.
Опытным путем мы установили, что при содержании спирта
10% об. и выше действие 50° С в течение 5 мин достаточно, чтобы
умертвить имеющиеся в нем клетки дрожжей. При содержании
спирта выше 12% об. достаточно даже менее продолжительное
нагревание.
2. ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ, ПРЕОДОЛЕВАЕМОЕ ДРОЖЖАМИ
ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ БРОЖЕНИЯ
Всякий виноградный, плодовый и ягодный сок обладает спо-
собностью притягивать воду тем сильнее, чем больше содержит-
ся в нем ионов и молекул, в первую очередь сахара. Силу при-
тяжения воды можно измерить и вы-
Рис. 98. Изображение ве-
личины осмотического
давления различных кон-
центраций растворов са-
харов:
I — глюкозы: 2 — сахарозы.
разить в числах: она носит название
осмотического давления. Осмотическое
давление действует на микроорганиз-
мы, содержащиеся в соке. Они долж-
ны быть в состоянии выравнять его
противодавлением, иначе отдача из
клеточного сока воды, вызывающая от-
деление протоплазмы клеток от обо-
лочки (плазмолиз), станет опасной для
их жизни.
На рис. 98 графически изображено
осмотическое давление растворов глю-
козы и сахарозы различных концент-
раций. Кривые показывают, что дрож-
жи в 25%-ном растворе сахарозы
должны преодолеть противодавление
23 ат, а в 25 %-ном растворе виноград-
ного сахара — 58 ат.
Изготовив разводки дрожжей на
средах с добавкой различных коли-
честв сахара, можно, с одной стороны, изучить поведение различ-
ных видов и рас дрожжей при повышении осмотического давле-
ния в питательных растворах, а также изменение их обмена ве-
ществ, а с другой стороны,— установить верхние границы произ-
водительной способности дрожжей.
На рис. 99 приведены данные одного из таких исследований.
При этом исследовании оказалось, что
1) повышение концентрации сахара замедляет брожение ис-
пытуемых культурных дрожжей;
258
2) эти дрожжи преодолевают противодавление 50%-ного
раствора сахара (состоящего из 30% глюкозы и фруктозы и 70%
сахарозы), достигавшее около 62,5 ат-,
3) начиная с определенной, лежащей выше 30% концентрации
сахара выход спирта постепенно уменьшается. Если к высокому
осмотическому противодавлению, которое должны преодолеть
дрожжи, присоединяется еще действие спирта в количестве 5—
6% об., бродильная деятельность дрожжей прекращается и
большинство клеток погибает в результате плазмолиза. Подобно
этим дрожжам реагируют в принципе все винные дрожжи. Од-
нако в отношении сопротивляемости осмотическому давлению
Рис. 99. Брожение одной и той же расы дрожжей
(Веденсвиль) при различных концентрациях сахара:
J - 25»/.; 2 — 19%; 3 — 35%; 4 - 50»/..
установлено весьма различное поведение отдельных видов и рас.
Расы, выбраживающие высокий процент спирта, в общем обла-
дают более высокой осмотической сопротивляемостью. Наивыс-
шей сопротивляемостью отличаются гаплоидные дрожжи теперь
уже упраздненного вида Zygosaccharomyces, которые в состоя-
нии сбраживать сгущенные виноградные соки, содержащие 50—
60% вес. глюкозы и фруктозы, для чего требуется преодолеть
осмотическое давление 120—250 ат.
При столь высоких концентрациях образование спирта, есте-
ственно, невысоко и происходит очень медленно. В таких случаях
дрожжи обычно держатся в верхних слоях жидкости, так как
благодаря гигроскопическим свойствам высокопроцентный рас-
твор сахара извлекает путем диффузии водяные пары из атмо-
сферы и на поверхности образуется очень тонкий слой жидкости
со значительно более низкой концентрацией сахара. Эти процессы
обмена веществ у дрожжей, обладающих высокой сопротивляе-
мостью осмотическому давлению, оказываются достаточными,
чтобы вызвать неприятные бомбажп в виноградных или яблоч-
ных концентратах, сохраняемых в закрытой посуде.
259
9*
Кроме того, с сопротивляемостью дрожжей осмотическому
давлению приходится иметь дело при изготовлении виноградных
вин из перезревшего заизюмленного винограда и плодовых де-
сертных вин с высоким содержанием спирта.
Соки заизюмлениых ягод, имеющие плотность 170—280° Экс-
ле. содержат 40—67% сахара. Сбраживание таких соков часто
затягивается на 5—7 лет, причем окончательная крепость обычно
достигает всего 40—70 г/л спирта. Понятно, что медленное бро-
жение таких соков из заизюмленных ягод в некоторых отноше-
ниях довольно опасно. Поэтому желательно найти штаммы дрож
жей, не только устойчивые против осмотического давления, но
в то же время и значительно более активные в отношении вы
браживания, чем выделенные Крамером и Крумбгольпем из за-
изюмленного винограда, и названные ими осмофилами. В этом
случае Шулле удалось добиться больших выходов спирта в ла-
бораторных опытах при сбраживании сметанными культурами
дрожжей, состоящими из 60—80% винных дрожжей и 20—40%
осмофильных — штаммы Zygosaccharomyces (ныне именуемого
Sacch. ronxii).
Иногда наблюдается, что вина из заизюмленного винограда
вырабатываются значительно быстрее, чем обычно. Это означает,
что в винах находились дрожжи, обладавшие наряду с высокой
осмотической сопротивляемостью более высокой бродильной
мощностью. Выделив эти дрожжи, можно практически исполь-
зовать их для ускорения выработки вин из заизюмленного вино-
града. Одна из подобных рас дрожжей, выделенная в 1944 г. из
кайзерштульского выборочного вина из заизюмленного виногра-
да, спонтанно достигшего в течение полугода содержания 16%
об. спирта, оказалась способной дать требуемый процент спирта
за значительно более короткое время. Таким путем для изгото-
вителей выборочных вин создается возможность ускорить выбра-
живание высококачественных вин из соков перезревшего вино-
града, а следовательно, уменьшить опасность порчи вина при
медленном брожении
Другой случай, когда наряду с осмотической сопротивляемо-
стью требуется более высокая бродильная способность дрожжей,
возникает при изготовлении тяжелых плодовых десертных вин,
в которых содержание спирта должно достигнуть 16—18% об
В этом случае в противоположность винам из заизюмленного
винограда содержание сахара вначале невысокое и должно
быть повышено, причем имеется возможность вносить сахар сту-
пенчато во избежание подавления брожения высокой концентра-
цией. Под ступенчатым внесением подразумевают прием, состоя-
щий в том, что сахар, необходимый для получения высокого со-
держания спирта, вносится не сразу, а с перерывами.
Кик видно из рис. 100, в результате ступенчатой добавки са-
хара требуемое содержание спирта получается раньше, так как
260
осмотическое противодавление, преодолеваемое дрожжами, не
1ак велико.
В биохимическом отношении характерно, что при сбражива-
нии более высоких концентраций сахара наблюдается больший
выход летучих кислот (рис. 101). При ступенчатом внесении саха-
Рис. 10о Внесение 27% вес. сахара:
/ — ступенчато; 2 — сразу.
Рис. 101. Образование винными дрожжами при повышенном
содержании сахара (по данным К- фон дер Гейде):
I — уксусной кислоты; 2 — спирта.
ра достигается также уменьшение образования летучих кислот,
что очень благоприятно влияет из качество десертных вин.
3. ВЛИЯНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ БРОДЯЩЕЙ СРЕДЫ
II кодовая и виноградная мезга, в которой находится разо-
рванная мякоть плодов, кожицы ягод, семена, грибы, а иногда
и частицы земли, начинает бродить раньше и интенсивнее, чем
отжатый из мезги сок или даже осветленный и профильтрован-
ный. Если в одном случае оставить сок без обработки, в дру-
гом— полностью удалить из него мельчайшие частицы мути пу-
9* Заказ 655
2Ы
тем внесения осветляющих веществ и фильтрации, то в соке,
содержащем природную муть, брожение закончится быстрее, чем
в осветленном. Сок, профильтрованный с помощью стерилизую-
щего фильтра до блеска, после засева его чистыми дрожжами
бродит значительно медленнее, чем сок, пропущенный через обык-
новенный фильтр
Подобного рода случаи виноделы объясняли тем, что фильт-
рация при помощи стерилизующего фильтра извлекает из сока
дрем#, дни
Рис. 102. Опыт брожения при различной внутрен-
ней поверхности сока (по Шмиттгеннеру):
I — сок с природной мутью; 2 — тот же сок, осветлен-
ный желатином; 3 — тот же сок, осветленный желати-
ном и пропущенный через стерилизующий фильтр; 4 —
соки 2 я 3 с внесенным кизельгуром.
вещества, служащие питанием для дрожжей. Однако Шмиттген-
нер блестяще опроверг это предположение при 'помощи опытов
сбраживания профильтрованных через стерилизующий фильтр
соков с внесением в них инфузорной земли (кизельгур).
На рис. 102 графически изображены результаты серии опы-
тов Шмиттгеннера, проверенных нами в Гейзенгейме.
Шмиттгеннер 1 объяснил это явление следующим образом:
1, К частицам, мутящим сок, прикрепляются клетки дрожжей,
засеянных в сок. Вследствие этого они равномерно распределяют-
ся в соке и объем действия у них шире, чем при засеве в совер-
шенно прозрачный сок. В последнем случае дрожжи опускаются
на дно бродильной бутылки и база их действия очень ограничена.
2. Кроме того, известно, что все вещества, образующие муть,
•Sehmitlgenner. Vortrag auf dem II, Internationalen Kongress fur
garungslose Friichteverwertung, 1937.
262
ускоряют освобождение углекислоты, а углекислота при накоп-
лении ее в соке в значительной мере замедляет брожение.
Пам остается только дополнить объяснение, данное Шмитт-
геннером. В 1934 г., когда значение внутренней поверхности
в бродящих растворах было еще не вполне выявлено, в Гейзеп-
гейме две 600-литровые бочки с виноградным соком, профильт-
рованным через стерилизующий фильтр, были сброжены одной и
гой же расой дрожжей. В то время как в соках, мутных от при
роды, брожение уже давно закончилось, прозрачные соки, не-
смотря на повторную добавку дрожжей, бродили чрезвычайно
медленно. Для завершения их брожения потребовался почти год,
причем достигнутая степень сброженности была недостаточной.
Если бы теперь перед нами вновь возникла задача провести
абсолютно чистое брожение сока, профильтрованного через обес-
пложивающий фильтр, мы внесли бы стерилизованную инфузор-
ную землю, кварцевый песок и т. д. с целью создать внутреннюю
поверхность, устраненную фильтрацией.
Нам пришлось наблюдать также, что в предприятиях, сбра-
живающих патоку, на дно огромных бродильных чанов кладут
шероховатые новые кирпичи. На них углекислота брожения ос-
вобождается так оживленно, что изображение камней вырисо-
вывается на поверхности бродящей жидкости.
Фактор «внутренняя поверхность» в настоящее время приоб-
рел большее практическое значение, чем прежде. Теперь как на
крупных, так и на мелких предприятиях введен предварительный
отстой даже для соков из нормального, здорового винограда,
а раньше отстой применялся только для соков из гнилого вино-
града.
На крупных предприятиях с целью в короткий срок обрабо-
тать большие объемы сока применяют крупную центрифугу или
фильтрацию соков через инфузорную землю, а на мелких пред-
приятиях используют метод отстоя. Достаточно внести 50 мг/л
сернистого ангидрида, чтобы через 6—8 ч осели части мути в ви-
де мелких хлопьев, а через 24—32 ч осели даже мельчайшие ча-
стицы. Таким образом, изменяя длительность отстоя, можно
изменить и его зффект.
Все мероприятия для предварительного осветления и отстой
ведут к более или менее сильному уменьшению внутренней по-
верхности соков, вследствие чего замедляется возникновение
брожения и сбраживание, так как на составных частях мути (в
особенности, если они несут отрицательные заряды) происходит
освобождение положительно заряжённой углекислоты брожения.
Без такого содействия освобождению углекислого газа сок не
может бродить бурно. Большая часть углекислого газа раство-
ряется в соке и угнетает деятельность дрожжей.
Если сильно осветленный отстоем сок бродит при низкой
температуре в посуде, закрытой бродильным шпунтом, может
263
9**
случиться, что в молодом вине вследствие низкой температуры
(при которой растворяется в жидкости больше углекислого газа),
а также вследствие отсутствия частиц мути и задерживающего
действия столба воды в бродильном шпунте на выделение угле-
кислого газа растворяется такое количество этого газа, что бро-
жение затихнет.
В таком случае для возобновления брожения не следует вно-
сить новые дрожжи, а надо создать в нем внутреннюю поверх-
ность в виде инфузорной земли, целлюлозы или асбестовых
хлопьев и т. д. Это вызовет самопроизвольное освобождение
растворенной углекислоты, заметное по усилившемуся треску
пузырьков при образовании пены. После этого дрожжи вновь
начнут бродить.
Создание внутренней поверхности практически необходимо
для возбуждения брожения натуральных яблочных вин с 6—7%
об. спирта, чтобы повысить крепость до 13% об. спирта и превра-
тить вино в десертное, если исходное вино уже значительно ос-
ветлилось само по себе или было фильтровано.
В этом можно убедиться поставив опыты. В одном опыте
с добавкой 1 г применяемых в пивоварении тонких стрижек, по-
крытых слоем парафина, накопление спирта до 13% об. достиг-
нуто на 14-й день. А в другом опыте с добавкой теорита, инфу-
зорной земли и древесного угля — на 8—10 дней раньше, чем
в контрольном. Каолин оказался непригодным для создания внут-
ренней поверхности, так как его плотность слишком велика. Он
остается на дне, в то время как более легкий теорит (масса для
заливки фильтра фирмы «Зейтц» в Крейцнахе) или древесный
уголь поднимается пузырьками углекислоты и вновь опускается.
Очень эффективные парафинированные тонкие стружки, к сожа-
лению, нельзя употреблять для вин, так как вино содержит боль-
ше спирта, чем пиво, и в него переходят из стружек вещества,
сообщающие неприятный привкус.
Для освобождения углекислоты во время брожения, особенно
брожения десертного вина, не безразлично, будет ли внутренней
стороной бродильной посуды шероховатая или парафинирован-
ная древесина, эмаль или стекло. В этом случае играет роль знак
электрического заряда.
В 1904 г. ученые-пивовары Эмсландер и Фрейндлих доказали,
что, например, парафин заряжен отрицательно. Поэтому он при-
тягивает положительно заряженные пузырьки углекислого газа,
вызывает их разрядку и освобождение, чем ускоряется брожение.
Эмаль, напротив, заряжена положительно. Она отталкивает пу-
зырьки углекислого газа. Поэтому замедляется их освобождение,
а следовательно, брожение'. Если желательно замедлить винное
1 Luers Н. Die wissenschaftliche Grundlagen von Malzerei und Brauerei,
1950.
264
брожение, то в стеклянном или эмалированном приемнике это
может быть достигнуто скорее, чем в парафинированной дере-
вянной бочке. Если требуется высокий выход спирта, то парафи-
нированную или обыкновенную деревянную бочку следует пред-
почесть емкости с эмалевой облицовкой.
Практическим примером, подтверждающим сказанное, может
служить жалоба одной фирмы, производящей плодовые десерт-
ные вина с применением наших гейзенгеймовских чистых культур
дрожжей. Эта фирма сообщила, что производительность дрож-
жей уменьшилась после замены старых деревянных бочек сталь-
ными емкостями, эмалированными внутри. В то время как преж-
де без труда удавалось достичь 15—15,5% об. спирта, после за-
мены его содержание не превышало 13—14% об.
Мы разъяснили фирме значение изменения соотношения за-
рядов, которое было ею бессознательно вызвано, и посоветовали
для усиления разрядки углекислого газа увеличить внутреннюю
поверхность внесением в бродящую среду инфузорной земли и
хлопьев асбеста пли целлюлозы.
Не только свойства поверхности стенок посуды, но и величи-
на се, т. е. отношение внутренней поверхности посуды к ее емко-
сти, имеет значение. В пивоварении это отношение называют
удельной поверхностью. Чем крупнее посуда, тем меньше ее
удельная поверхность. Например, по Люэрсу, при отношении
длина : диаметр = 5, удельная поверхность составляет в прием-
нике емкостью:
100 л 1,50
1000 л 0,69
10000 л 0,325
50000 л 0,192
Практически это означает, что для получения медленного
брожения подходят крупные приемники, поскольку охлаждением
в них можно устранить накопляющуюся теплоту брожения. Если
же требуется быстрое брожение и высокий выход спирта, следует
предпочесть небольшие приемники.
Кроме того, при усиливающемся почковании дрожжи сами
по себе увеличивают внутреннюю поверхность бродящей жидко-
сти поверхностью своих клеток. Здесь можно применить мате-
матическую формулу, выражающую поверхность эллипсоида
вращения *. Однако практически такие же величины могут быть
получены более простым вычислением Вычисляют поверхность
шара диаметром, равным полусумме продольного и поперечного
диаметров клеток дрожжей.
Длина клеток винных дрожжей обычно составляет 5—10 мкм,
а ширина — 4—8 мкм. Длина некоторых клеток может доходить
до 12—15 мкм, а в зависимости от условий — даже до 20—
30 мкм.
1 Just F. Wochenschrift f. Brauerei, 57, 1940.
265
Если принять, что длина клетки винных дрожжей составляет
10 мкм, а ширина — 5 мкм, мы можем вычислить, что 100 млрд,
подобных клеток (в 1 л бродящего сока можно насчитать 50—
200 млрд, клеток дрожжей) представляют в субстрате поверх-
ность в 17,6 м2, следовательно, в 1 гл дрожжи представляют по-
верхность в 1760 м2.
Ридер 1 вычислил поверхности и объемы мелкоклеточных пе-
карских дрожжей. При средней длине клетки 5,85 ± 1,36 мкм и
средней ширине 4,57 ±1,18 мкм средняя поверхность клетки бы-
ла равна 83,3 мкм2, а средний объем — 77 мкм3. 100 млрд, клеток
в 1 л в этом случае дали бы поверхность 8,3 м2, в то время как
ее объем составил бы только 7,7 см3.
Издавна дрожжи с успехом применяются для осветления ви-
на, так как они создают в вине большую поверхность и обладают
восстановляющим действием, омолаживающим вино2.
Б. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
НА БРОЖЕНИЕ ВИНА
1 . ВЛИЯНИЕ КИСЛОРОДА
Пастер кратко формулировал: «брожение — это жизнь без
воздуха». Ои полагал, что брожение наступает только при исклю-
чении доступа кислорода воздуха. Пастер упорно старался пу-
тем опыта доказать, что присутствие кислорода подавляет анаэ-
робный обмен веществ дрожжей. Только опыты с плесневыми
грибами (вероятно, видами Мнсог) как бы подтверждали его
теорию, так как мукоры действительно переключаются при от-
сутствии кислорода на брожение, а при доступе воздуха — на
дыхание. Использованные им пивные дрожжи (чистых культур
тогда еще не было) не подтверждали взгляд Пастера. Даже при
обильном притоке кислорода они продолжали анаэробный обмен
веществ, т. е. спиртовое брожение.
Под «эффектом Пастера» в настоящее время понимают:
1) частичное или полное подавление кислородом образова-
ния продуктов анаэробного разложения углеводов;
2) уменьшение разложения углеводов под действием кисло-
рода.
Коэффициент Пастера
QO, глюкоза
PQ=.-^-------.
QN3 глюкоза 1 2
1 Rieder II. Р. Вег. Schweiz. Bot. Ges., 61, 1951.
2 Подробности о применении дрожжей для обработки вин см. Майер-
Оберплан М. Осветление и стабилизация вина, шампанского и сладкого
сока. Пищепромиздат. 1960.— Ред
266
Эффектом Пастера после Пастера больше всего занимался
Мейергоф. Поэтому говорят также об эффекте Пастера — Мей-
ергофа. Мейергоф изучал влияние кислорода на спиртовое бро-
жение дрожжей и выдвинул свою теорию ресинтеза. Он полагает,
что под влиянием кислорода углеводы (гликоген или сахар)
вновь синтезируются 1 по следующим трем схемам:
I) Расщепление
. /-----------\
Сахар 2 Молочная кислота
2) Расщепление
Ресинтез
4- О,' 2 Пировиноградная
кислота
Ресинтез-
3) 3 Сахар 6С2Н5ОН + 6СО2
-1-60.
2 Сахар /
Рссинтез
Для микробиологии вина эффект Пастера — Мейергофа име-
ет только теоретический интерес, так как истинные винные дрож-
жи при подаче кислорода посредством аэрации во время бро-
жения не дают эффекта Пастера, наоборот, их бродильная
способность, как показали Внкен и Рихард в 1955 г., при исполь-
зовании молодых клеток определенно возрастает. Более старые
клетки, напротив, под влиянием кислорода усиливают дыхание
вместо брожения * 2.
Влияние кислорода на выращивание дрожжей
Как уже сообщалось, винные дрожжи даже при сильном про-
ветривании в виде мельчайших пузырьков воздуха не перестраи-
ваются полностью на дыхательный обмен веществ; они продол-
жают брожение.
Однако проветривание при разведении дрожжей всегда приво-
дит к заметному в зависимости от способа проветривания и про-
должительности увеличению числа клеток в 4—7 раз.
Следует, однако, учитывать, что понятие «проветривание»
может выражать различную величину его действия. Винодел на-
зывает проветриванием простое действие- на бродящую среду
спокойного воздуха или соприкосновение среды с воздухом при
’ Это предположение, однако, по меньшей мере в обобщенной форме не
могло быть удостоверено.— Ляг.
2 Впервые было доказано, что дрожжи сбраживают одинаковое количе-
ство сахара как при полном отсутствии кислорода, так и при аэрацип безуко-
ризненно поставленными опытами Д. Ивановским (1894).
267
переливке из одной посуды в другую, которая может происходить
медленно или быстро, в виде тонкой или широкой струи. Нако-
нец, он вводит воздух в бродящую жидкость с помощью трубок
различного диаметра или накачивает воздух в виде мелких и
мельчайших пузырьков с помощью стеклянной фриты или фар-
форовой свечи. Все эти приемы называются проветриванием.
В некоторых случаях переливка из одной посуды в другую, осо-
бенно тонкой струей, оказывает действие на наступление броже-
ния, забраживания, например, в том случае, если сок содержит
большое количество сернистого ангидрида. Однако на ход самого
Рис. 103. ZyKOsacch. variabilis (67° Эксле). По-
томство культур, подвергавшихся различному
проветриванию:
I — бактерийный фильтр: 2 — воронка, увлекающая
газ; 3 — бамбук; 4 — непроветриваемый; 5 — стек-
лянная трубка.
брожения эти приемы аэрации не влияют, за исключением вве-
дения воздуха в вино мелкими пузырьками. Даже непрерывное
введение воздуха в небольшой объем вина (от 0,2 до 0,5 л воз-
духа) через стеклянную трубку диаметром 1—2 мм не оказывает
влияния на дрожжи (рис. 103).
Только в том случае, если воздух вдувается через бамбуко-
вую или стеклянную трубку, замкнутую двумя прокладками
муслина, наблюдается заметное ускорение обмена веществ. Оно
выражается прежде всего в стимулировании размножения кле-
ток. Сильнейшее действие, которое сказывается в первом после-
дующем поколении выращенных при аэрации дрожжей, оказы-
вает проветривание мельчайшими пузырьками.
Действие аэрации складывается из разных слагаемых: во-
первых, действия кислорода; во-вторых, действия движения, по-
стоянно приводящего дрожжи в соприкосновение с новыми
питательными веществами, препятствующего образованию слоев,
ускоряющего отделение дочерных клеток от материнских;
268
u-третьих, действия, ускоряющего освобождение от продуктов
обмена: углекислого газа, спирта и уксусной кислоты.
При этом важнейшим участником является кислород. Это
можно доказать пропуская индифферентный газ, например чис-
тый азот, в мельчайших пузырьках через бродящую жидкость;
при этом также достигается ускорение брожения и некоторое по-
вышение выхода дрожжей, но далеко не такое значительное, как
при пропускании воздуха. Еще Бортман 1 в 1894 г., вскоре после
открытия Гейзенгеймской станции чистых культур дрожжей, пы-
тался экспериментальным путем разрешить вопрос аэрации. На
основании результатов своих опытов Бортман пришел к выводу,
что аэрация при выращивании культур повышает выход дрож-
жей, но производительность отдельной клетки дрожжей стано-
вится ниже по сравнению с клетками, выращенными без аэра-
ции.
Этот вывод был ошибочным и объясняется тем, что Бортман
применял проветривание культур дрожжей крупными пузырями
исключительно через стеклянную трубку, а не мелкими пузырь-
ками.
Наши выводы впоследствии были подтверждены Остерваль-
дером1 2. Он пишет «Об ограничении бродильной энергии
дрожжей посредством более сильной аэрации и речи быть не
может». В его опытах раса дрожжей Геррлиберг, несмотря на
проветриваемое выращивание при 24° С, не утратила своей спо-
собности к холодному брожению. Затем Остервальдер также
подчеркивает важное значение «способа аэрации». Наивысший
выход дрожжей был достигнут Остервальдером при аэрации
мелкими пузырьками через пемзу или полотняную ткань.
Следует заметить, что по Всйденгагену3 выращивание пив-
ных дрожжей при минимальной концентрации сахара и сильной
аэрации в продолжение 8—10 ч повышает содержание инверта-
зы дрожжей в 10—15 раз.
Данные опыта Остервальдера представлены на рис. 104.
Одинаковое количество первого поколения расы винных
дрожжей, выращенных при аэрации, всегда отличается более
высокой производительностью по сравнению с таким же количе-
ством дрожжей той же расы,, выращенных без аэрации. Это раз-
личие наиболее выражено у тех видов и рас дрожжей, которые
от природы нуждаются в более высоких'пределах окислительно-
1 Wortmann J. Untersuchungen liber den Einfiuss des Liiltens sowie
der dauernden Gartatigkeit auf den Charakter der Helen. Mittlg. f. Weinbau und
Kellerwirtschaft, Bd. 7, 1895.
2 Osterwalder A. Zur Forderung der Hefereinzucht fur die Wein- und
Obstweingahrung, Landwirtsch. Jahrbuch der Schweiz, 1942.
3 We i denha gen. R. Die Anreicherung von Inwertase in untergariger
Bierhefe. Angew. Chemie, 47, 1934.
269
восстановительного потенциала, как, например, Zygosaccharoniy
ces variabilis (рис. 105).
Рис. 104. Выделение углекислого газа при от-
крытом (1) и закрытом (2) бродильным шпун-
том выращивании дрожжей (по Остерваль-
деру).
Первое поколение дрожжей, полученных от культур, подверг-
нутых проветриванию мелкими пузырьками, быстрее проводит
брожение и лучше справляется с неблагоприятными условиями,
Рис. 105. Направление гН при бро-
жении;
/ — проветриваемом; 2 — непроветри-
ваемом.
присутствием уксусной кис-
лоты, низкой степенью окис-
лительно - восстановительно-
го потенциала (следователь-
но, более высоким содержа-
нием сернистого ангидрида),
низкими температурами и
высоким осмотическим про-
тиводавлением (рис. 106 и
107). Этот обращающий на
себя внимание факт можно
объяснить, приняв, что при
аэрации при помощи мел-
ких пузырьков вся совокуп-
ность ферментов дрожжей
настолько усиливается, что
может быть использована
даже первыми дочерними
клетками дрожжей, вследствие чего их химическая производи-
тельность повышается. В таких случаях возможно практическое
использование повышения посредством употребления этих дрож-
жей для преодоления более значительных трудностей брожения.
270
При этом достаточно подвергнуть аэрации мелкими пузырьками
непосредственно разводку.
Рис 106 Zygosacch. variabilis (101’ Рис. 107. Херес 1933 г. (121° Эксле).
Эксле). Потомство из культуры: Потомство из культуры:
1 — проветпнваемоП: 2 — непроветпп- I — проветриваемся: 2 — непроветривае-
ваемоП моП
Ю. Кох 1 также убедился, что
держанием спирта выше 13% об.
приготовить, если пользоваться
дрожжами, выращенными при
проветривании, и рекомендует
виноделам в таких случаях
проветривать разводку. В опы-
те, проведенном в условиях
подвала с десертным вишне-
вым вином, ему удалось в те-
чение 15 суток (рис. 108) дове-
сти содержание в нем спирта
до 13% об., в то время как не-
проветреиные дрожжи через
30 дней образовали только
12% об. спирта. Естественно,
положительный результат по-
лучен не только от проветрива-
ния, но и от образования вслед-
ствие проветривания большого
количества клеток в разводке.
Однако продолжение раз-
ведения этих рас дрожжей при
проветривании мелкими пузырьками привело бы к тому, что они
совершенно переключились бы на жизнь при более высоких зна-
десертное ягодное вино с со-
удается скорее и увереннее
Рис. 108. Брожение десертного
вишневого вина при 18° С на расе
Гейзенгеймская 1949. Разводка,
размноженная:
/ — при проветривании; 2 — без
проветривания.
1 Koch J., Die industr. Obst und Gemiiseverwertung, № 22, 1954.
271
чениях окислительно-восстановительного потенциала, отказы-
ваясь проводить брожение в среде с низким окислительно-вос-
становительным потенциалом, например, в более сильно сульфи-
тпрованном соке. Автор полагает, что длительное размножение
так называемых сульфитных дрожжей из года в год при провет-
ривании мелкими пузырьками постепенно приводит к утрате их
ценного свойства — устойчивости по отношению к сернистому
ангидриду.
Далее будет рассмотрено значение фактора кислород в дру-
гом отношении — при сульфитном брожении или брожении при
недостатке кислорода, иначе говоря, в области низких значений
окислительно-восстановительного потенциала.
2 ВЛИЯНИЕ СОЕДИНЕНИИ СЕРЫ
а) Влияние сернистой кислоты и ее солей
на брожение сока и вина
Употребление сернистого ангидрида в виноделии было уже
известно в позднем средневековье. В то время виноделы могли
получать газообразный сернистый ангидрид только путем сжи-
гания элементарной серы; в настоящее время в их распоряжении
имеется также чистый сгущенный сернистый ангидрид, водные
растворы ангидрида и ангидрид в виде сернистых солей, напри-
мер пиросульфита калия, отщепляющий сернистый ангидрид в
присутствии кислот. Это дает возможность виноделу более точно
вносить количества сернистого ангидрида, что является значи-
тельным шагом вперед в усовершенствовании способа сульфити-
рования.
При оценке физиологического действия сернистого ангидрида
на микробы ранее ошибочно считалось, что он действует только
как антисептик.
Сернистый ангидрид не в любой концентрации и не при лю-
бом pH оказывает антисептическое или микробицидное действие.
Концентрация, разрешенная для употребления в немецких винах
(200 мг/л, или 0,02%), недостаточна для того, чтобы умертвить
даже чувствительные дрожжи, например Apiculatus (рис. 109).
Этих концентраций недостаточно для антисептического действия:
они не умерщвляют, а только угнетают развитие дрожжей.
Развитие их угнетается главным образом потому, что серни-
стая кислота (недиссоциированная), а также образовавшиеся
вследствие диссоциации анионы HSO^~ и SO" действуют как
акцепторы кислорода и склонны к переходу (путем присоедине-
ния кислорода) в высшую ступень окисления — в ион SO^ .
Если в сок добавить сернистый ангидрид, получится умень-
шение содержания растворенного или слабосвязанного кислоро-
272
да. Вследствие этого кислород уже не находится в распоряжении
микроорганизмов в таком изобилии, как прежде. От уменьшения
содержания растворенного, доступного для использования кис-
лорода прежде всего страдают микроорганизмы, нуждающиеся
в кислороде, например дрожжи клеккера. Но и дрожжи спирто-
вого брожения испытывают затруднение в непосредственном
дыхании. Это принуждает их переходить к анаэробному обмену
веществ, а с другой стороны — обеспечивать себя кислородом
для дыхания путем восстановления соединений, богатых кисло-
родом. Некоторые виды дрожжей очень хорошо это осуществля-
ют восстанавливая соедине-
ния серной и сернистой кис-
лот.
Уменьшение содержания
растворенного, свободно ис-
пользуемого кислорода мож-
но измерить косвенным об-
разом значениями гН. Суль-
фитированне сока тотчас же
ведет к понижению в нем
значений гН.
Некоторые виноделы,
сильно сульфитируя бродя-
щий сок или молодое вино
и заметив, что через не-
сколько часов после этого
сок или вино успокаивается,
т. е. отдача им углекислого
газа прекращается, полага-
Рис. 109. Отмирание различных рас
дрожжей н дрожжей Apiculatus в ви-
ноградном соке при повышающихся
количествах сернистого ангидрида:
1 — дрожжи Apiculatus; 2 — раса Тегпргя
nillo без ангидрида; 3 — раса Штейнберг
1893; 4 — раса Штейнберг 1892: 5 — раса
Tempranillo сульфитный штамм.
ют, что это служит признаком отмирания дрожжей. Между тем
постановкой опыта легко доказать, что в бродящем соке, в ко-
тором брожение было приостановлено добавкой 200 мг/л серии
стого ангидрида, дрожжи не умерщвлены, а только угнетены и
большинство пх остаются живыми.
Для исследования реакции дрожжей на различные концен-
трации сернистого ангидрида проводились следующие опыты.
1. Простой опыт для определения летального (смертельного)
количества для данного вида или данной расы дрожжей. Засеи-
вают чистыми дрожжами пять бутылок виноградного сока. Ког-
да в нем будет заметно брожение, в первую бутылку вносят сер-
нистый ангидрид из расчета 100 лг/л, во вторую — 200 лгг/д,
в третью — 300 мг/л и т. д. После этого брожение сока прекра-
щается почти мгновенно. На этом основании винодел делает
ошибочный вывод, что дрожжи частично или полностью умерщ-
влены, хотя внесенное количество было ниже летального. Ошиб-
ку легко обнаружить, если через 12 или 24 ч взять из приостано-
вивших брожение образцов, в которых добавлено 100—500 мг/л,
273
несколько петель образовавшегося осадка дрожжей и засеять
ими свежий, несульфитированный виноградный сок или по при-
меру Ганзена нанести их на твердую среду агара. Таким обра-
зом можно убедиться, что даже внесение 300 мг/л ангидрида не
умерщвляет бродящие дрожжи, а только угнетает их, так как
при перенесении в свежий субстрат они вскоре возвращаются к
нормальной жизни.
2. Определение процента отмирания, т. е. процента мертвых
клеток дрожжей при различных количествах сернистого ангид-
рида. В одинаковые количества сока вносят определенное одина-
ковое число клеток дрожжей. Сначала определяют по способу,
указанному на стр. 41, число мертвых клеток в используемой
для засева культуре, так как в ней всегда возможно их присут-
ствие. Затем вносят возрастающие количества сернистого ангид-
рида и через 24 ч определяют в каждом сосуде число мертвых
клеток. На рис. 109 представлен результат такого опыта: даже
добавка 500 мг/л увеличила процент отмирания расы дрожжей
Штейнберг 1893 только на 15%, и этот процент только при
<>00 мг/л круто поднялся, по все же оставались живыми около
28% клеток дрожжей.
Затем в этом опыте заслуживает внимания то, что культиви-
рованный в течение десятилетий штамм расы Rioja Tempranillo
без прибавления сернистого ангидрида оказался значительно чув-
ствительнее к сернистому ангидриду, чем сульфитный штамм той
же расы, который все время культивируется в сульфитированном
соке. В то время как дача 520 мг/л сернистого ангидрида полно-
стью умерщвляла несульфитный штамм, сульфитный штамм реа-
гировал на такое же его содержание только повышением процен-
та отмирания с 10 до 50%.
Устойчивость штаммов дрожжей, приученных к сернистому
ангидриду, достигает 1000 мг/л в области pH виноградных соков
от 2,8 до 3,5. Асвани 1 сообщает о культурных дрожжах расы
«гиёнгиос б/>, рост которых прекращается только при общем ко-
личестве 1100 мг/л сернистого ангидрида и 4,5 мг/л недиссоции-
рованной сернистой кислоты и при pH 3,18; тот же штамм спустя
3 дня возбуждает брожение в соке с pH 2,8 при общем количестве
750 мг/л сернистого ангидрида и 7,15 мг недиссоциированной сер-
нистой кислоты.
3. Опыт по выяснению влияния концентрации Н-ионов на ус-
тойчивость винных дрожжей по отношению к сернистому ангид-
риду. С помощью фосфатного буфера изготовляют соки с различ-
ными pH (от 3 до 8), вносят в них возрастающие количества сер-
нистого ангидрида и засевают одинаковым числом клеток дрож-
жей одного возраста. Через 24 ч устанавливают число отмерших
1 Asvany A. Jahrhuch des Forsehungsinstitutes fiir Ampelogranhie,
Budapest, 1958
274
клеток. В подобного рода опытах всегда наблюдается, что с по-
вышением pH дрожжи переносят значительно большие количе-
ства сернистого ангидрида.
Из опыта, представленного па рис. НО, видно, что уже при
pH 5 1200 мг/л сернистого ангидрида повысился процент отми-
рания клеток только на 42%; при pH 7 то же количество почти
не оказывает никакого действия.
Действие сернистой кислоты явно зависит от pH. Это объяс-
няется способностью сернистой кислоты к диссоциации. С повы-
шением значений pH доля недиссоциированной сернистой ки-
слоты, т. е. биологически эффек-
тивная часть уменьшается. С по-
нижением значений pH. т. е. при
увеличении числа свободных
11-ионов, доля недиссоциирован-
иой сернистой кислоты, напротив,
повышается *. В общем дрожжи
переносят до 4 мг/л недиссоци-
ированной сернистой кислоты, а
сульфитные штаммы — до
7,15 мг/л.
По Рану и Кону1 2, присутст-
вие 8 мг/л недиссоциированной
сернистой кислоты полностью
прекращает размножение дрож-
$Ог,мг/л
Рис. 110. Влияние концентрации
Н-ионов на действие сернистого
ангидрида на дрожжи.
жен. Ионы SOj и HSO^ в отношении биологической эффектив-
ности стоят лишь на втором месте, но и они при повышении pH
всегда сильнее связываются в форме солей и поэтому не могут
оказать биологического действия.
Кроме того, как показали Симон и Биверс 3, у целого ряда
слабых кислот и оснований, применяемых в качестве антисепти-
ков (например, у фтористоводородной кислоты, синильной, йодо-
уксусной, нитрофенола, феиилгндразина), наибольшую биологи-
ческую эффективность проявляют недиссоциированные молекулы,
и концентрация этих молекул понижается при повышении pH.
Значение pH сбраживаемой жидкости влияет также на про-
должительность стадии возникновения брожения даже выражен-
ных сульфитных дрожжей, как это изображено на рис. Ill (по
Девани). С повышением pH время в часах до возникновения бро-
жения уменьшается и наоборот. Для дрожжей, менее устойчи-
вых.по отношению к сернистому ангидриду, разница еще больше.
Менее устойчивые штаммы в опытах Девани в субстрате с
1 Е. Кильгофер против этого возражает. См. W. Z., № 32, 1963.—
Ред.
2 Rahn О. and Копп J Е. Ind Eng. Chem., 36. 1944.
3 Beevers H. New Phytopathologist, vol. 51, 1952.
275
750 мг/л сернистого ангидрида и pH 2,8 вообще не начинали бро-
дить, но вызывали брожение при pH 3,45.
4. Устойчивость дрожжей по отношению к сернистой кислоте
в соке и вине. Внося одно и то же число клеток дрожжей в сок и
Рис. 111. Влияние концентрации Н-ионов на
продолжительность стадии возникновения бро-
жения.
вино с одинаковым pH, но с разным содержанием сернистого ан-
гидрида, всегда можно установить, что в соке дрожжи выдержи-
Рис. 112. Устойчивость молодых клеток
к сернистому ангидриду:
I — в пине (pH 3,18): 2 — в соке (pH 3.18);
3 — спирта — 9.8% об. спирта.
ные количества сернистой кислоты
(рис. 112).
вают значительно более
высокое содержание сер-
нистой кислоты, чем в ви-
не. В опыте, представлен-
ном на рис. 112, дрожжи
были убиты в вине при
350 мг/л сернистого ан-
гидрида, в то время как
в соке присутствие такого
же количества вызывает
лишь повышение отмира-
ния на 13% по сравнению
с несульфитированным
соком. В вине одновре-
менно заметно действует
спирт, усиливая влияние
сернистой кислоты. В при-
сутствии спирта смертель-
для дрожжей лежат ниже
5 Опыт выявления влияния сернистой кислоты на ход спир-
тового брожения. Некоторые виноделы еще придерживаются
взгляда, что при внесении в сок сернистого ангидрида необходи-
ма особенная осторожность. Они опасаются, что более высоки-
ми количествами сернистой кислоты могут быть умерщвлены
276
дрожжи или задержано их брожение, и соки в некоторых случаях
не выбродят полностью.
Простой опыт дает возможность убедиться в том, что эти опа-
сения не обоснованы. При постановке опыта надо в одинаковые
количества сока внести количества сернистой кислоты, соответ-
ствующие 0; 100; 150 и 300 мг/л сернистого ангидрида, и засеять
0,5%-ной бродящей дрожжевой разводкой, а затем ежедневно
взвешивать сосуды. Если нанести ежедневные потери веса на
график, то получится картина, подобная изображенной на
рис. 113.
На основании этих опытов можно сделать следующие выводы:
а) каждая дача сернистого ангидрида тем сильнее отдаляет
момент возникновения брожения, чем больше его количество.
Рис. 113. Возникновение и ход брожения при раз-
личных добавках сернистого ангидрида:
1 — О мг: 1 — 100 мг: 3 — 150 лг; 4 — 200 мг: 5 — 300 мг
сернистого ангидрида на 1 л. В опытах с 400 и 500 мг/л
сернистого ангидрида брожение не возникло.
В представленном опыте 100 мг сернистого ангидрида вызвало
задержку возникновения брожения па 3 дня, 150 мг — на 8 дней,
а 200 мг — на 20 дней. Для каждой расы эта задержка различна;
она значительно короче для выраженных сульфитных дрожжей;
б) ход брожения, как таковой, при количествах сернистого
ангидрида, применяемых на практике, одинаков, все пробы до-
стигли одинаковой степени сброженности. При более высоких
количествах всегда наблюдается более крутой подъем брожения,
так как ежедневная потеря веса во время бурного брожения
даже несколько больше, чем в несульфитированных или слабо-
сульфитнрованных соках (рис. 114);
в) если сок был сульфидирован сильнее, чем из расчета
200 мг/л ангидрида, забраживание его замедляется, но все же он
может быть сброжен любыми чистыми дрожжами. После окон-
чания брожения вино содержит только 40—60% начального ко-
личества сернистого ангидрида, так как дрожжи восстанавлива-
ют сернистую кислоту и ее соли в элементарную серу. Растворяя
серу липоидами, клетки отлагают ее в плазме или восстанавли-
вают дальше в сернистый водород, большая часть которого уда-
ляется вместе с углекислым газом. Поэтому при брожении суль-
фатированные соки пахнут сероводородом, а дрожжевой осадок
277
выглядит желто-коричневым, коричнево-красным или чернова-
тым. В первом случае желто-коричневая окраска обусловлена от-
ложением элементарной серы внутри клеток; во втором случае
коричнево-красная окраска зависит от присутствия меди, серни-
стой меди в плазме дрожжей, а в третьем случае черноватая
окраска объясняется присутствием сернистого железа. При дли-
тельном нахождении дрожжей в сульфитированных соках или
в винах, содержащих железо, могут образоваться даже грязно-
фиолетовые полисульфиды железа.
Рис. 114. Изменение значений гН двух вин 1947 г. из доли-
ны Рейна в 600-лнтровой бочке:
! — изменение гН сока, сульфитяроваиного уже в мезге; 2 — из-
менение сока, сульфятнроваиного только после прессования Оказы-
вается, что вино из сульфнтированной мезги за все время наблю-
дения было более восстановляющнм по сравнению с другим. Затем
наблюдалось влияние переливки с аэрацией на значения гН.
После проведения этого опыта путем титрования йодом мож-
но установить, сколько сернистого ангидрида от начального еще
осталось в вине, и обнаружить различие в окраске дрожжевого
осадка. Клетки дрожжей из отдельных опытов исследуют под
микроскопом. Чтобы убедиться, что клетки дрожжей содержат
элементарную серу, следует их высушить, поместить в сероугле-
род, а затем профильтровать настой и дать ему испариться на
часовом стекле. Таким путем можно получить желтый маслянис-
тый остаток, который при сжигании сгорает, превращаясь в сер-
нистый ангидрид, легко обнаруживаемый по характерному
запаху.
6. Восстанавливающее действие сернистого ангидрида. На ос-
новании электрического изменения значения гН сока или вина,
278
в которое вносят возрастающие количества сернистого ангидри-
да, можно изучить его восстанавливающее действие на сок или
вино.
Рис. 115. Действие добавки в виноградный
сок сернистого ангидрида на величину
ею гН.
Сернистый ангидрид представляет собой не сильно восстанов-
ляющее средство. В опыте, изображенном на рис. 115, добавка
в пастеризованный виноград-
ный сок 1000 мг/л сернистого
ангидрида понизила значение
гН с 23,8 до 19. Более высокие
количества уже не понижали
значение гН, так как сок полу-
чил загрузку, которая в этой
области не допускает дальней-
шего повышения в направле-
нии восстановления.
Молодые вина реагируют
на внесение сернистого ангид-
рида иначе, чем старые. По-
следние в такой степени стаби-
лизированы в своем восстанав-
ливающем состоянии загрузоч-
ными веществами, образующи-
Рнс. 116. Реакция шести вин раз-
личного возраста на одинаковые
дачи сернистого ангидрида (сер
иистая кислота оказывает восста-
навливающее влияние только на
молодые вина):
I — Рислинг 62 лет; 2 — Рислинг 42 лет;
3 — Рислинг <18 лет; 4 — 52 лет; 5 —
Мюллер-Тургау 50 лет: 6 — Мюллер-
Тургау 51 года.
мися во время выработки и
старения вин, что даже более
высокие количества вносимого
сернистого ангидрида не ока-
зывают восстанавливающего
влияния (рис. 116). Только два
более молодых вина опытов
1951 и 1952 гг. поддались
восстанавливающему влия-
НИЮ.
Как видно из примера, изображенного на рис. 116, нельзя
предвидеть, какое количество сернистого ангидрида кислоты ока-
жет то или другое восстанавливающее действие. Это относится
279
также и к действию сернистого ангидрида на физиологию бро-
жения. Одинаковое количество сернистого ангидрида ни в коем
случае не оказывает одинакового физиологического действия,
так как это зависит еще, во-первых, от исходного значения гН,
которое может быть вы-
соким или низким (рис.
117), и, во-вторых, от за-
грузки субстрата.
Факт, что сернистый
ангидрид прежде всего
действует на дрожжи как
восстанавливающее сред-
ство, можно установить,
4 11 13 15 17 19 2123 25272931333537394143
Время, дни
Рис. 117. Ход брожения в зависимости от
двух различных исходных величии окис-
лительно-восстановительного потенциа-
ла. Сок с более высоким гН бродит
раньше и быстрее.
если передвинуть значе-
ния гН сока при помощи
не сернистой кислоты,
а другого органическо-
го восстанавливающего
средства, именно /-аскор-
биновой кислоты. Чем лучше это удается, тем яснее реакция
дрожжей. Они реагируют, как и при добавке сернистого ангид-
рида, задержкой возникновения брожения (рис. 118).
Рнс. 118. Вначале окислительно-восстанови-
тельный потенциал был понижен добавкой
аскорбиновой кислоты (витамин С):
1 — контрольный; 2 — начальный гН 18; 3 — на-
чальная ступень восстановления 10,1; дрожжи
реагируют на это. как если бы сок был сульфн-
тирован.
7. Изучение реакции дрожжей на соли сернистой кислоты.
Как уже было сказано выше, дрожжи, способные бродить, в то
же время способны также восстанавливать сульфиты и серово-
дород.
Восстановление сульфитов можно проследить йодометриче-
ски и установить, что в течение 3—4 недель исчезает около поло-
280
вины добавленного сульфита. Восстановление идет до элеменглр
ной серы, которая, будучи растворена липоидами клепи
дрожжей и отлагаясь в них, сообщает желто-красный цвет дрон
жевому осадку. Часть элементарной серы восстанавливается дл
лее в сероводород. При избыточной даче сернистого калия (до
40 г/л) в пределах pH 6,7—6,9 образуются, как показал Таун
сенд!, гигантские клетки дрожжей (до 60-кратной нормальной
величины).
б) Отношение винных дрожжей в состоянии брожения
к сульфатам, тиосульфатам и элементарной сере
Восстановление тиосульфатов и сульфатов идет через ступень
сульфитов. Лучше всего можно доказать это при добавлении
NajSaOs, который в начальной фазе брожения почти количествен-
но переводится в состояние ангидрида серной кислоты.
При предоставлении обычных сульфатов можно во время
главного брожения обнаружить до 20 мг!л сернистого ангидрида.
Следовательно, дрожжи при восстановлении сульфатов сами об-
разуют небольшие количества сернистого ангидрида. При издав-
на применяемом в некоторых южных странах гипсовании мезги
красного вина бессознательно используют восстановительную си-
лу дрожжей, представив им самим образовать сернистый ангид-
рид. Часть образующегося сернистого ангидрида вступает в ре-
акцию с альдегидами, возникающими при спиртовом брожении.
Восстановление сульфатов идет до элементарной серы, кото-
рая, растворяясь в липоидах, накопляется в плазме дрожжей
При избыточной подаче сульфатов образуются также инволюци-
онные формы, прежде всего — гигантские клетки и ложный ми-
целий.
При предоставлении дрожжам сернокислого железа или сер-
нокислой меди в клетках дрожжей образуются сернистые метал-
лы, вследствие чего осадок приобретает черновато-серую или бу-
реющую окраску. Таким образом, при предварительном броже-
нии соков, содержащих металлы, пли при возникновении
брожения вин, содержащих металлы, наступает освобождение от
металлов. (О совместном действии серы и железа при перебра-
живании см. стр. 290).
На элементарную серу, состоящую из мельчайших частиц,
дрожжи реагируют по-разному, в зависимости от того, когда им
будет предложена элементарная сера: в фазе размножения, или
только во время фазы брожения, или в спиртовом субстрате, как
в начавшем брожение вине. Из рис. 119 видно, что малые количе-
ства серы усиливают размножение дрожжей, но уже 1 мг!л серы
заметно задерживает размножение клеток. Если элементарную
1 Townsend Т. Transactions Am. Microb. Society, vol. L XXV, 1956.
281
серу вносят в культуру дрожжей, находящуюся в брожении, т. е.
в момент, когда дрожжи обладают наибольшей восстанавливаю-
щей силой, даже большие количества се-
8ремя, дни
Рис. 119. Влияние эле-
ментарной серы на раз-
множение винных дрож-
жей (по Штауден-
майеру):
I — без Sa; 2 — с 0,1 мг/л Ss;
3 — с 1 мг/л Ss;
4 — с 10 мг/л Ss.
ры не оказывают угнетающего действия,
так как элементарная сера восстанавли-
вается в сероводород и частично уносит-
ся вместе с углекислым газом (наличие
сероводорода обнаруживается смоченной
в уксусном свинце бумагой). Наиболее
сильное угнетающее действие элементар-
ная сера оказывает при перебраживании
вина, например при шампанизации.
В этом можно убедиться простыми
опытами, внося в вино с 10—11% об.
спирта и 25—50 г/л сахара возрастаю-
щие количества серы, состоящей из
мельчайших частиц (10—50 мг/л), и мо-
лодые дрожжи. Чем меньше засеянное
количество дрожжевых клеток, тем яснее
проявляется угнетающее действие серы.
Как видно из рис. 120, количества от 5
до 20 мг/л серы определенно задержива-
ют возникновение брожения. Для пре-
одоления 40 мг/л серы дрожжи при по-
Рис. 120. Влияние элементарной серы на повтор-
ное сбраживание вина:
! — контроль; 2 — 5 .иг Ss; 3—10 лг; 4 — 20 мг.
вторном брожении требуют много недель, в зависимости от усло-
вий — месяцы. При слишком малом засеве дрожжей в некото-
рых случаях наступало полное отравление дрожжей.
282
Выделение СОг, г/ЗЮсм3
Рис. 121. Влияние элементарной серы на пере-
браживаемое вино (раса дрожжей Гейзенгейм
1949):
/ — контроль (вино без серных шариков): 2 — вино
с серными шариками.
время, дни
Рис. 122. Влияние серы на броже-
ние десертных вин:
/ — контроль (без серы). 2 — 3 .мг/л S:
3 — 5 лг/л S.
Рис. 123. Влияние дрожжей, содержащих
серу, на перебраживаине вина:
I — контроль (без дрожжей): 2 — в присут-
ствии дрожжей.
283
В доказательство того, что именно элементарная сера вызыва-
ет угнетение брожения дрожжей, можно, как это было сделано
в опыте, представленном на рис. 121, половину одной и той же
бродильной разводки освободить от элементарной серы (состоя-
щей из мелких частиц) при помощи непроницаемого для бакте-
рий фильтра и затем вновь засеять дрожжами. Результаты опы-
тов брожения в присутствии серы представлены на рис. 122—124.
После удаления серы вино не позднее чем через 48 ч внезап-
но начинает бродить, в то время как в другой половине и позднее
Рис. 124. Влияние величины частиц элементарной серы на
перебражнвапие вина (раса дрожжей шампанского Au):
J — контроль (без серы); 2 — сера в куске 10—13 мг\ 3 — сера
в частицах в 2—3 мм. около 10 е веса; 4 — вентиляторная сера
37.5 мг\ 5 — смачиваемая сера 15 мг.
не проявляется никаких признаков брожения. Сера, состоящая
из мелких частиц, может проникнуть в вино разными путями:
а) при сжигании серных фитилей в бочке часть твердой серы
испаряется и затем оседает на холодных стенках бочки в виде
сублимированной серы;
б) элементарная сера образуется, если сернистый ангидрид
вносится в вино, содержащее сероводород, согласно следующей
формуле:
2H2S J-so2^.2H;O + 3S.
Запах сероводорода исчезает и элементарная сера выпадает
в виде шариков, по величине равных коккам;
в) если вино еще содержит мертвые клетки с растворенной
в жире серой, то добавленные молодые клетки дрожжей могут
быть отравлены освободившимися при распаде мертвых клеток
жировыми шариками. Подобные шарики с растворенной серой
не могут быть полностью удалены из вина даже тончайшей филь-
284
трацией, так как при своей эластичности они могут быть продав-
лены даже через стерилизующий фильтр;
г) наконец, элементарная сера может быть занесена в сок
и вино со средствами, употребляемыми для борьбы с грибными
болезнями винограда.
3. ВЛИЯНИЕ АЗОТА В БРОДЯЩЕМ СУБСТРАТЕ
а) Виноградный сок и виноградные вина
Уже Мюллер-Тургау указывал, что содержание азота в нор-
мальных виноградных соках может покрыть потребность дрож-
жей в продолжение 4—5 брожений. Опыт Мюллера-Тургау со-
стоял в следующем: после первого брожения он отделил вино от
дрожжей, отогнал спирт, добавкой сахара довел его содержание
до начального в соке и вновь засеял дрожжами лишенное спирта
и подсахаренное вино, В зависимости от природы сока удалось
повторить брожение 3—5 раз. После этого вследствие недостатка
азота дрожжи не могли уже вызвать брожения.
Иначе обстоит дело в соке из винограда, сильно затронутого
плесневыми грибами. В этом случае в плазме грибных гиф мо-
жет отложиться в форме нерастворимого белка столь значитель-
ная часть азота виноградных ягод, что содержание растворенно-
го азота в соке понизится до половины его начального содержа-
ния (Мюллер-Тургау). Но даже в таких исключительных случаях
обычно остается достаточно азота для нормального азотистого
питания дрожжей.
Вопрос о необходимости добавки азота при брожении или пе-
ребраживании виноградных вин исследовал Кулиш '. Он пришел
к выводу, что и в этом случае подкармливание дрожжей азотом
излишне.
Несмотря на это, вплоть до второй мировой войны рекомен-
довалась и применялась добавка аммонийных солей при изго-
товлении шампанских с целью улучшения азотистого питания
дрожжей.
В 1942 г. автором было предпринято экспериментальное ис-
следование вопроса о подкармливании азотистым питанием
дрожжей при сбраживании шампанских вин. Были использованы
два вина из долины Рейна с общим содержанием азота 620 и
635 мг. Как обычно принято при изготовлении шампанских вин,
были внесены 25 г/л сахару и чистые дрожжи, после чего вино
было разлито в маленькие бутылки для шампанского и закупоре-
но. Одновременно несколько бутылок было наполнено тем же
вином на '/г. на '/< и на Vio, в них добавлен спирт, отдистиллнро-
ванный от остальной половины, 3/< и 9/ю бутылки вина и вода, так
1 Kulisch Р. Arbeiten aus dem kciscrl. Gesundhcitsamt, Bd 29, 1908.
285
что содержание спирта и сахара было одинаково во всех бутыл-
ках и только содержание азота в них было понижено до 7г, ’А
или '/io- Затем началось наблюдение за образованием давления.
Оказалось, что содержание азота в винах достаточно для не-
скольких брожений. В одном вине даже в бутылке, содержащей
только 71о начального общего содержания изота, давление дости-
гало 5,2 атм.
В Гейзенгейме в результате многочисленных анализов содер-
жания азота в дрожжевом осадке в нормальных бутылках шам-
панских вип емкостью 750 сл3 было найдено 65—75 мг азота. Но
эти числа не выражают действительной потребности дрожжей
в азоте при бутылочном брожении шампанских вин, так как
в дрожжевом осадке, кроме того, находятся мелкие частицы ве-
ществ, составляющих муть вина. Действительная потребность
дрожжей в азоте на несколько миллиграммов ниже. Десятая
часть общего содержания азота в одном подопытном вине состав-
ляла 2 мг/л, в другом — 63,5 мг/л. По Фогту, содержание азота
в немецких винах составляет 200—800 мг/л, в шампанских ви-
нах, по Мансо,— 400—500 мг/л. Уже одни эти числа сами по себе
дают основание полагать, что содержание азота в основных винах
во всех случаях, даже если оно необычно низко, оказывается до-
статочным для питания дрожжей при бутылочном брожении вин.
Затем опыты, поставленные автором, ясно говорят о том, что до-
бавка аммонийных солей с целью усиления брожения при изго-
товлении шампанских вин является излишней.
Зависимость развития и брожения дрожжей от содержания
азота в сбраживаемой среде и возможность прекращения броже-
ния вследствие недостатка ассимилируемых азотистых веществ
практически используют при изготовлении итальянских Москато
спуманте. По этому поводу Менсио 1 были проведены интересные
биохимические исследования. Типичный Москато спуманте со-
держит 4—6% об. спирта, 120—160 г сахару, 30—35 мг общего
азота и не содержит аммиака. Это является результатом исполь-
зования самих дрожжей для устранения азота; каждый раз, как
только дрожжи размножатся в соке и начнут брожение, их уда-
ляют из сока внесением сернистого ангидрида, оклейкой и филь-
трацией. Профильтрованный до прозрачности сок тотчас же
вновь засевают дрожжами и после размножения в среде их вновь
удаляют теми же приемами. Менсио сообщает, что брожение идет
медленно уже при понижении общего содержания азота до
120 мг/л. При дальнейшем понижении дрожжами до 30 —50 мг/л
сок уже не бродит, так как дрожжи не могут ассимилировать ос-
тающиеся в соке органические соединения азота.
М е п s i о С. П. moscato spumante. Le Stazioni sperimentali agravie ita-
liane, vol. 43, 1910.
286
б) Плодовые и ягодные вина
При сбраживании виноградных соков п при перебраживании
виноградных вин азотистое подкармливание является излишним.
Наоборот, некоторые плодовые и ягодные соки без добавки со-
лен аммония не могут быть сброжены до желательного процента
спирта. Ягоды черники, клюквы, брусники, иногда также и дикая
ежевика содержат недостаточно азота для спиртового бро-
жения.
Яблочные и грушевые соки также нередко, особенно в жар-
Й>?мя, дни
Рис. 125. Сбраживание сока из черники при внесении
О—40 г фосфата аммония на 100 л (по Кулишу).
жами азота. Азотистое подкармливание дрожжей необходимо
прежде всего при сбраживании этих соков до крепости десерт-
ных вин.
Обнаружилось, что в яблочных и грушевых соках естественное
содержание ассимилируемого дрожжами азота нередко едва хва-
тает для выбраживанпя содержащегося в них сахара, из кото-
рого, как правило, образуется 5—6% об. спирта. Однако довести
яблочное вино до крепости десертного (13% об. спирта) очень
трудно, а иногда и невозможно без добавки солей аммония.
Для подкормки дрожжей следует употреблять только разре-
шенные законом о вине соли аммония в количестве до 40 г на
100 л (рис. 125), избегая употребления рекламируемых препара-
тов питательных солей, изготовленных на основе аутолизатов
дрожжей. Эти препараты, не говоря уже о том, что их употребле-
ние преследуется законом, вносят в вино чуждый ему тон, напо-
минающий мясной экстракт, и служат для подкармливания не-
желательных бактерий в большей степени, чем винных дрожжей,
которые для своего азотистого хозяйства не нуждаются в ами-
нокислотах.
287
4. ВЛИЯНИЕ МЕТАЛЛОВ В БРОДЯЩЕМ СУБСТРАТЕ
Виноградные и плодовые соки вследствие присутствия в них
органических кислот растворяют металл при соприкосновении с
металлическими частями (железными, медными, цинковыми и из
сплавов различных металлов) оборудования. Содержание метал-
лов в естественных соках не препятствует их сбраживанию. На-
против, при перебраживании вин даже относительно малое со-
держание металлов вызывает значительную задержку брожения,
его остановки и даже полное угнетение.
а) Железо
Пока в шампанском производстве не была введена обработка
вин желтой кровяной солью (железистосинеродистым калием)
для устранения железа, цинка и меди из виноматериалов, в ла-
бораторию постоянно поступали пробы шампанского, которое не
забраживало или же начинало бродить, но вскоре брожение пре-
кращалось Во всех этих случаях шампанские виноматериалы
содержали слишком много железа, а после его удаления сбражи-
вались без задержки. Поэтому можно было предположить, что
присутствие железа препятствует брожению. Однако лаборатор-
ные опыты показали, что железо не является единственной при-
чиной затруднения брожения, так как из 100 вин 90, даже с не-
обычно высоким содержанием соединений двухвалентного и трех-
валентного железа или комплексов железа, начинали нормально
бродить. Поведение остальных 10 проб вина было неодинаково.
Одно чистое вино с относительно низким содержанием железа
забраживает через несколько недель, в то время как другое со
значительно более высоким содержанием железа — через не-
сколько дней.
Из этого можно сделать вывод, что работа дрожжей при воз-
никновении брожения тормозится совместным действием железа
с другими факторами.
Вначале мы каждый раз изучали дрожжевой осадок дрожжей
шампанского, брожение которых прекратилось. При этом было
установлено: ,
1. Дрожжи в таких разводках всегда размножались медлен-
но почкованием, а взрослые клетки медленно отмирали вследст-
вие отложения в них соединений железа.
2. Дрожжевой осадок в таких случаях всегда отличается от
черновато-серой до сине-фиолетовой окраской.
3. Включения железа в протоплазму клеток дрожжей были
обнаружены, во-первых, под микроскопом с помощью окрашива-
ния, во-вторых,— путем озоления промытых клеток дрожжей.
1 Schanderl Н. Kellerwirtschaltliche Fragen zur Schaumweinbereitung,
Wein und Rebe, Bd. 20, 1938.
288
Железо, отложенное в плазме дрожжей, можно выявить 1%-ным
раствором 5,7-дибром-8-оксихинолина или перенесением клеток
дрожжей, обработанных йодистым калием, в разбавленную соля-
ную кислоту и раствор железистосинеродистого калия. Из
табл. 18 видно, сколько железа абсорбировали клетки дрожжей
из сбраживаемых сред, содержащих железо, и сколько было най-
дено в золе.
Таблп ца 18
Усвоение дрожжевыми клетками железа
Содержание железа в сбраживаемой жидкости, мг/л Разница, мг Найдено в золе дрожжей, мг Абсорбция желе- за, % исходного содержания
перед брожением после брожения
Сок (брожение)
103,6 97 6,6 7,1 6,9
24 13 14 9,9 41,2
Вино (перебраживание)
27,5 10,2 17,3 — 62
27,5 11,0 16,5 14,7 53,4
16,6 9,0 7,6 7,5 45
16,6 8.5 «,1 8,0 48
9,4 6,4 3,0 з.о 32,5
4. Начало брожения запаздывает каждый раз в зависимости
от того, сколько времени продолжается сорбция железа клетка-
ми дрожжей. Порле того как дрожжи вызвали определенное по-
нижение содержания железа, новые вегетации почек могут бес-
препятственно и почти внезапно начать брожение.
5. Подтвердилось предположение, что включения железа в от-
мерших или утративших бродильную активность клетках дрож-
жей состоят из сульфидов и полисульфидов железа. При этом
возникла мысль, что явление расстройства брожения в винах, со-
держащих железо, связано с потребностью дрожжей в сере. Оки-
слительно-восстановительный потенциал, по-видимому, также
имеет значение, так как в содержащих железо разводках в шам-
панском, в которых не возникает брожения, всегда обнаружива-
ются относительно низкие значения гН (рис. 126).
Эти выводы подтверждены многолетними исследованиями,
показавшими, что при перебраживании вина железо оказывается
препятствием только в том случае, если в вине содержится также
состоящая из мельчайших частиц элементарная сера, раствор се-
ры в жире пли сероводород либо если дрожжи одновременно
образуют сероводород путем восстановления сульфитов или суль-
фатов.
289
В этом можно убедиться постановкой следующих трех опытов.
Рис. 126. Влияние поглощения железа и сто удаления
на величину гН вина:
7—2 — обработка желтой кровяной солью: 2—8 — накопле-
ние в вине железа вследствие растворения в вине желез-
ных опилок; 8—9 — возобновленная обработка желтой солью.
в первом опыте:
а) несколько миллиграммов только одного железа (рис. 127);
б) несколько миллиграммов только одной серы, состоящей из
• мелких частиц;
ю го зо ио ьо
Орем», дни
в) то и другое вместе (рис-128);
во втором опыте;
а) только сероводород;
б) только железо;
в) то и другое вместе;
в третьем опыте:
а) только железо;
б) только тносульфит, сульфит
или сульфат калия (0,5 г/л);
в) то и другое вместе.
Наблюдая за ходом брожения.
Рис. 127. Перебраживанис одно-
го вина:
7 — без железа; 2 я 3 — с 25,8 лг/л
железа. Во втором опыте на 35-Й
день содержание железа было по-
нижено до 5.8 мг/л внесением жел-
той кровяной соли. Брожение воз-
никло внезапно без новой добавки
дрожжей через несколько дней:
в третьем опыте вино продолжало
оставаться без признаков брожения.
можно видеть, что дрожжи легко
справляются с каждым из двух
веществ в отдельности, а одно-
временное действие обоих затруд-
няет работу дрожжей.
Быстрое устранение трудно-
стей брожения обработкой вина
желтой кровяной солью объяс-
няется тем, что при этом удаляет-
ся не только железо из вина, по в результате последующей
тончайшей фильтрации — и элементарная сера, старые клетки,
содержащие серу, и т. д.
290
Удаление железа из вина перед шампанизацией представляет
то преимущество, что потеря времени вследствие задержки воз-
никновения брожения исключена. Неудобство состоит в том, что
при большом количестве сульфатов, сульфитов или элементар-
ной серы дрожжи образуют сероводород, соединения которого с
Рис. 128. I — действие двухвалентного желе-
за и элементарной серы на перебраживание;
II — действие трехвалептного железа и эле-
ментарной серы па перебраживание:
1 — контроль; с добавленном: 2-10 мг/л серы;
3 — 50 jkc/л серы; 4 — 10 мг/л серы и 50 мг/л
железа; 5 — 50 мг/л железа.
металлами не происходит, и шампанское приобретает запах се-
роводорода или даже меркаптана.
По этим причинам, подбирая вина для шампанского, надо об-
ращать внимание не только на содержание свободного сернисто-
го ангидрида, но и на общее его содержание. По возможности
следует избегать перерабатывать на шампанское вина с общим
содержанием сернистого ангидрида выше 150 мг/л-, кроме того,
при приготовлении шампанского не следует употреблять сульфат
аммония для подкормки дрожжей.
291
б) Медь
Медь может растворяться в вине только в присутствии кисло-
рода, т. е. в вине с высоким окислительно-восстановительным
потенциалом. В нормальном вине, особенно в вине, содержащем
сернистый ангидрид, металлическая медь почти не растворяется.
Поэтому медь как задерживающий брожение фактор почти не
играет роли при изготовлении вина. Несмотря на это, нам иногда
присылали одно вино, содержащее 240 мг/л меди, перебражива-
пие которого не удавалось. Оказалось, что это недостаточно суль-
фитированное вино находилось в соприкосновении с плохими
Время, дни
Рис. 129. Влияние высокого содержания меди на
перебраживание вина (по Шухе):
1 — контроль; с добавлением меди; 2 — 0,09 г/л;
3 — 0,08 г/л; 4 — 0.24 г/л.
ситами фильтров, чем и объясняется необычное содержание
в нем металлической меди (рис. 129).
Из этого вина железо было удалено ступенчатой обработкой
желтой кровяной солью. Кривая на рис. 129 показывает, что бро-
жение усиливается с уменьшением содержания меди. Кривая со-
держания меди в 15 мг/л перскрылась контрольной кривой (вино
без меди). Дрожжевой осадок принял медный оттенок и, во-пер-
вых, на поверхности дрожжей образовался тонкий осадок меди,
во-вторых, медь абсорбировалась плазмой дрожжей.
Общее количество растворенной меди, как показали исследо-
вания Риберо-Гайона *, в вине находится в двухвалентной фор-
ме, так как одновалентная медь в нормальной степени окисле-
ния — восстановления вина нерастворима. В результате восста-
новительных процессов при брожении дрожжей окислительно-
1 Ribereau-Gayon. Le cuivre des mouts et des vins, Ann Falsilicat.
et Fraudes, vol. 28, 1935; Pierre L. Oxydations et reductions, Brasseur Fran-
ca is, 5, 1938.
292
восстановительный потенциал сока понижается, двухвалентная
медь, растворенная в соке, превращается в одновалентную, но
ввиду того что в этой форме она не может оставаться в растворе,
она выпадает. Поэтому брожение дрожжей нормально ведет к
обильному выделению меди в вине. Медь осаждается обычно
в виде сульфида меди. Риберо-Гейон в своих исследованиях по-
казал, что при одновременном присутствии железа и меди в вине
восстановление ионов окисного железа идет быстрее, чем ионов
окисной меди. Одновременное присутствие меди повышает окис-
ляющую способность железа. Окисные ионы меди и железа в со-
ке или вине могут играть роль донаторов кислорода. Они произ-
водят медленное окисление определенных частей составляющих
вина, служащих акцепторами кислорода. При недостатке кисло-
рода ионы окисного железа и окисной меди могут служить также
его донаторами для клеток дрожжей.
Клемм 1 исследовал влияние 'полированной меди на брожение
дрожжей в искусственных средах. Оказалось, что при концентра-
циях сахара от 20% и выше повреждения вина медью уже не на-
блюдаются. Небольшая добавка органических веществ в искус-
ственные питательные растворы понижала эффективность влия-
ния меди. Этими выводами, полученными на искусственных
средах, косвенным образом подтверждаются результаты наших
наблюдений над плодовыми и виноградными винами. Эти выво-
ды можно обобщить так: медь лишь в совершенно исключитель-
ных случаях затрудняет брожение естественной среды.
в) Алюминий
Кох и Брекер 1 2 аналитически доказали, что во время хране-
ния сладких соков в алюминиевых танках без внутренней обли-
цовки растворяется значительное количество алюминия и, если
танк изготовлен из сплава алюминия и марганца, также марган-
ца. На практике встречались случаи, когда перебраживание вина,
долго хранившегося в алюминиевом танке с поврежденной об-
лицовкой, было затруднено Поэтому следовало установить, мо-
гут ли растворенные в вине соли алюминия препятствовать бро-
жению.
В опытах, представленных на рис. 130 и 131, был внесен хло-
ристый алюминий (9,3 г А1С1з + 6Н2О, в которых содержится
1 г алюминия).
Графическое изображение при брожении сока показывает, что
деятельность дрожжей нарушается лишь при 500 мг/л алюминия.
Напротив, значительно сильнее его влияние, как и других метал-
лов, при перебраживании вина. В этом случае заметна задержка
1 Clemm Т. Zbl. f. Bakt., Abt. II, Bd. 101, 1939.
2 Koch J. und В re k er E. Die Fruchtsaftindustrie, 3, 1958.
293
даже «при содержании 25 мг/л алюминия. Темная окраска осадка
дрожжей, выпадающего в присутствии алюминия, и их вид под
микроскопом указывают на то, что алюминий вступил в реакцию
непосредственно с плазмой клеток.
Этот; опыт поясняет, почему брожение вина в корродирован-
Рис. 130. Сок с алюминием:
I — контроль; с добавлением алюминия; 2 —
25 мг; 3 — 50 мг; 4 — 100 н 250 мг;
5 - 500 мг.
Рис. 131. Вино с алюминием:
1 - контроль; с добавлением алюминия:
2 — 25 мг; 3 — 500 ла; 4 — 50 мг;
5 — 100 и 250 мг.
сок во время брожения остается в
частями мезги.
ных алюминиевых танках
идет медленно и в некото-
рых случаях не может
быть получена желатель-
ная степень сброженно-
сти.
г) Марганец
Нам уже были извест-
ны случаи, когда из обли-
цовки резервуаров, содер-
жащей марганец, раство-
рялось в вине значитель-
ное его количество. Но
присутствие ионов мар-
ганца в количестве до
100 мг/л еще не препятст-
вует брожению сока или
перебраживанию вина.
5 ВЛИЯНИЕ ТАНИНА
При изготовлении ви-
ноградных вин в зависи-
мости от способа отжатия
сока и прежде всего, если
не были удалены гребни,
часть танина, содержаще-
гося в семенах, кожице
ягод и гребнях, переходит
в вино. Это происходит
главным образом при из-
готовлении красного ви-
на, так как в этом случае
соприкосновении с твердыми
Очень богаты танином плоды рябины, которые в некоторых
местностях принято прибавлять в яблочный сок для повышения
его прочности. Вина из так называемых сидровых груш также
иногда содержат много танина.
Если сок или вино, богатые танином, не выбраживаются до
294
конца, виноделы нередко предполагают, что причиной является
высокое содержание танина. С другой стороны, в практике изго-
товления шампанских вин принято добавлять немного танина пе-
ред брожением вина в бутылке для усиления выпадения осадка
дрожжей. . г
Поэтому было предпринято исследование с целью установить
экспериментальным путем, в какой мере содержание танина име-
ет значение при сбраживании виноградных и плодовых соков.
Соответствующие опыты показали следующее.
Рис. 132. Влияние на расу дрожжей Шампань Эпер-
ней различного количества танина:
1 — контроль; 2 — 0.2% танина; 3 — 0,4%; 4 — 0 6»/»;
□ — 0,8"/.; 6 — 1%.
1. Действие разных танинов различно. Название танин охва-
тывает дубильные вещества различного растительного происхож-
дения. Один препарат танина, начиная с известного количества,
оказывает на дрожжи возбуждающее действие, другой — угне-
тающее. С точки зрения физиологии брожения необходимо уточ-
нение понятия танин. Следует различать действие отдельных ви-
дов танина — коры дуба, квебрахо, терна или других растений.
2. Представители дрожжей рода Saccharomyces, к которому
относятся культурные расы, оказались гораздо устойчивее по от-
ношению к танину, чем так называемые дикие дрожжи рода
Kloeckera. Следовательно, поведение дрожжей по отношению к
танину различно.
Как показывает рис. 132, задержка брожения одной из рас
культурных дрожжей происходит лишь начиная с 5 г/л танина-
295
Такое количество танина встречается только в неразбавлен-
ных соках рябины и терна. Но культурные дрожжи сбраживают
даже эти соки. Только количество танина 10 г/л вредно действу-
ет на дрожжи и, наконец, даже смертельно.
Для кривых, изображающих ход брожения при более высоких
температурах, характерно, что после бурного начала брожения
кривые внезапно становятся почти горизонтальными.
Начиная с известного содержания спирта, брожение внезапно
замедляется. Это означает, что жизнедеятельности дрожжей пре-
время, дни
Рис. 133. Влияние танина на брожение.
Культурные дрожжи: I — без танина, 2 - 4 г/л танина;
3 - 2 г/л танина. Дрожжи Apiculatus: 4 — без танина;
5 — 4 г/л танина; 6 — 2 г/л танина.
пятствует не сам по себе танин, а танин в соединении со спиртом,
в значительной мере влияющим на проницаемость мембраны
дрожжей.
Поразительно то обстоятельство, что бродильная деятель-
ность диких дрожжей (рис. 133) подавляется даже такими коли-
чествами, которые еще мало вредят культурным дрожжам. При
добавке танина в самопроизвольно бродящую среду происходит
селективное действие. Одна группа дрожжей затрагивается та-
нином сильнее и ее развитие задерживается. Наблюдение такого
селективного действия, проявляющегося в большей чистоте бро-
жения, по-видимому, и привело к обязательной добавке танина
в местностях, вырабатывающих яблочное вино.
Количества танина 0,005—0,02%, принятые при изготовлении
шампанских вин, не оказывают заметного влияния на ход бро-
296
жения. Они могут повлиять только на характер образования
осадка и отмучивания дрожжей на пробку при ремюаже, но это
пока еще не поддается измерению.
Всем известно действие танина на белок; поэтому можно
с уверенностью принять, что танин сорбируется белком дрожжей
н им связывается. Родственны танинам антоцианы, а также крас-
ное красящее вещество винограда энин. При брожении сока из
красного и синего винограда, из красной или черной смородины
клетки дрожжей сорбируют так много красящего вещества, что
каждая клетка под микроскопом выглядит красной, и в бледно-
красных соках можно колориметрически измерить наступающее
вследствие этого ослабление окраски.
6. ВЛИЯНИЕ УКСУСНОЙ кислоты
В годы с очень дождливой осенью иногда приходится соби-
рать затронутые уксусными бактериями грозди с лопнувшими
ягодами. Вследствие этого отжатый сок содержит много уксусной
кислоты, снижающей качество будущего вина и, начиная с опре-
деленного количества, даже задерживающей брожение. Поэтому
установление минимального количества уксусной кислоты, оказы-
вающего неблагоприятное действие на спиртовое брожение, пред-
ставляет большой практический интерес.
Кривая на рис. 134 показывает, как культурные дрожжи реа-
гируют на уксусную кислоту в присутствии спирта. 1 г/л уксусной
Рис 134. Опыт перебражнвания вина с возрастающим
количеством уксусной кислоты:
1 — 0,02; 2 — 1,05: 3 — 2,02 ; 4 — 3,17 г)л уксусной кислоты.
кислоты уже заметно задерживает брожение, но еще не влияет
на окончательную степень выбраживания.
Уксусная кислота в количестве 2 г/л уже значительно ослаб-
ляет брожение и понижает окончательную степень сбраживае-
мости. 3,2 г/л уксусной кислоты уже задерживают брожение на
37 дней, и производительность дрожжей составляет только ’А—
•/з нормальной. Из этого следует, что только несведущий вино-
дел, несмотря на запрещение, пытается перебраживать вино, со-
держащее более 1,2 или 1,6 г уксусной кислоты, и при этом жа-
луется на плохую производительность дрожжей.
Ю Заказ 655
297
Относительно влияния уксусной кислоты на скорость винного
брожения сообщал Мюллер-Тургау еще в 1885 г. Он изучал глав
ным образом влияние уксусной кислоты на образование сухого
вещества дрожжей и получил результаты, приведенные в табл. 19.
Таблица 19
Образование сухого вещества дрожжей (в г/л)
Сок Без аэрации С аэрацией
Без уксусной кислоты .... ... С уксусной кислотой, % 2,28 6,56
2 1,76 4,26
4 1,17 3,25
6 0,73 1,87
8,5 Нет Мало
Данные Мюллера-Тургау (см. табл. 19) ясно показывают
вредное влияние уксусной кислоты на рост дрожжей.
Отдельные роды дрожжей различно ведут себя по отноше-
нию к уксусной кислоте. Так, роды Saccharomycodes и Schizo-
saccharomyces переносят значительно большие количества, чем
Рис. 135. Влияние 10 г/л уксусной кислоты на род
Saccharomyces и Schizosaccharomyces:
I — Schlzosacch, pombe; 2 — Saccharomyces
расы Гсйзенгейм; 3 — контроль без уксусной кислоты
род Saccharomyces (рис. 135). В то время как род Saccharom-у-
ces при 10% уксусной кислоты уже не о состоянии провести
брожение, Schizosaccharomyces еще бродит почти нормально.
Кремер 1 сообщает об одной расе Sacch. ludwigii var vini, кото-
1 Kroemer К- Bericht der Lehr- und Forschungsanstalt, Geisenheim,
1931/32.
298
рая продолжала оживленно бродить в присутствии 22 г/л уксус-
ной кислоты. Schizosaccharomyces pombe, по Люерсувместе с
уксусными Bact. xylinum выращивается в виде чайного гриба
в подсахаренных чайных сливах.
Хотя облигатные пленочные дрожжи сами образуют уксусную
кислоту, однако она в известной концентрации для них вредна.
На рис. 136 наглядно представлено образование пленки различ-
ными пленочными дрожжами по мере увеличения содержания
уксусной кислоты. Одни роды образуют при содержании 1,2%
Рис. 136. Влияние пленки пленочных дрожжей в
присутствии уксусной кислоты:
I — Mycoderma bispora: 2 — Mycoderma lafarii; 3 — Pi-
chia farinosa; 4 — Pichia membranaefaciens
уксусной кислоты еще сплошную пленку, при 1,2—2% —только
отдельные островки и приостанавливают при 2% всякое разви-
тие. Другие роды переносят всего только 0,8% уксусной кислоты.
7. ВЛИЯНИЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА ПРИ БРОЖЕНИИ
Развитие и жизнедеятельность дрожжей во время брожения
зависят также от присутствия или отсутствия углекислого газа
в сбраживаемой среде перед началом брожения и от того, воз-
можно ли удаление образуемого ими углекислого газа или нет.
Микологи пивоварения нашли, что присутствие в пиве 0,35—
0,45% вес. углекислого газа уже практически подавляет размно-
жение дрожжей. В вине, по Мюллеру-Тургау и другим авторам,
уже 0,25% вес. углекислого газа способны подавить размножение
дрожжей. Вопрос, какие количества углекислого газа и в какой
степени влияют на размножение дрожжей и па образование ими
спирта, особенно обострился в последние 20 лет с развитием про-
изводства сладких соков по способу Бёги-Зейтца Ф. Шмиттген-
1 1_ й е г s. Garungsgetranke, Nurenberg, 1949.
299
10*
нер 1 дал ценные экспериментально обоснованные разъяснения по
этому вопросу.
Исследования Шмиттгеннера дали следующие результаты.
1. Размножение дрожжей задерживается только при содер-
жании углекислого газа 15 г]л, что соответствует насыщению при
7,2 ати при 15° С.
2. Образование спирта дрожжами было подавлено присутст-
вием углекислого газа не в такой же мере, как их размножение.
Действие комплекса зимаз продолжалось даже при почти вдвое
повысившемся сверхдавлении.
3. Размножение дрожжей во всех случаях совершенно пре-
кращалось при насыщении виноградного или плодового сока уг-
лекислым газом после введения его в количестве 1,5% вес. не-
зависимо от того, какое количество дрожжей было засеяно, и
независимо от возраста этих дрожжей. Количество спирта, напро-
тив, повышалось при увеличении количества дрожжей, использо-
ванных для засева. Из этого Шмиттгеннер делает практический
вывод: соки, обрабатываемые по способу Бёги-Зейтца, должны
содержать как можно меньше зародышей.
4. В противоположность существовавшему мнению, что дрож-
жи могут быть убиты уже одним продолжительным действием
давления 8 ати при насыщении углекислым газом, Шмиттгеннеру
в специально сконструированных стальных сосудах, выдержи-
вающих давление, удалось показать, что это достигается только
давлением углекислого газа 30 ати. Поэтому было ошибкой часто
применявшееся на практике понижение в танке давления угле-
кислого газа ниже 8 ати, спустя некоторое время.
5. Все исследованные виды и расы дрожжей, а также отоб-
ранные высокобродящие расы проявили одинаковую чувстви-
тельность по отношению к сверхдавлению углекислого газа. Рост
всех дрожжей прекращался при 1,5% вес. растворенного угле-
кислого газа.
6. Исследования Шмиттгеннера, бесспорно, доказали, что раз-
витие молочнокислых бактерий в фруктовых соках, содержащих
1,5% вес. углекислого газа, не подавляется. Несмотря на насы-
щение углекислым газом, в соках возникло интенсивное разложе-
ние кислот. Интересно отметить, что в некоторых соках под дав-
лением углекислого газа было разложено больше кислоты, чем
без давления. Эти пока единственные исследования Шмиттгенне-
ра представляют огромную ценность для производства сладких
соков. Они устраняют существовавшие прежде ошибки в пред-
ставлении о поведении дрожжей и бактерий по отношению к
сверхдавлению углекислого газа.
1 Schmitthenner F. Die Wirkung der Kohlensaure aul Helen und
Bakterien. Der Weibau, Wissenschaftl. Beihelte, № 6, 1949.
300
Даже небольшое давление, которое углекислый газ должен
преодолеть в обычных бродильных шпунтах, становится замет-
ным при брожении, особенно десертных вин.
Из диаграммы на рис. 137 видно, что под ватной пробкой вре-
мя образования 13% спирта значительно короче и что в случае
необходимости можно в одно и то же время получить значитель-
но более высокий процент спирта.
Знание поведения дрожжей и бактерий вина в условиях избы-
точного давления углекислого газа приобрело практическое зна-
чение, так как на этом основании были введены новые методы:
Рис. 137. Прохождение брожения вишневого
десертного вина:
/ — под ватное пробкой (17.1*/» об. спирта):
i — п шпунте (14% об. спирта).
брожение под давлением по Гейсу (направляемое брожение);
сбраживание под давлением подушки из углекислого газа;
сбраживание с одновременным применением низкой темпе-
ратуры и избыточного давления углекислого газа.
На основании многочисленных сообщений об опытах, упоми-
наемых Троостом ', можно с уверенностью сказать, что под дав-
лением углекислого газа вырастает меньше клеток дрожжей, но
для образования спирта остается больше сахара, который в обыч-
ных условиях используется для построения клеток дрожжей.
Если предполагают сбраживать под давлением виноградные соки,
улучшенные прибавлением сахара, следует учесть повышение ко-
личества образующегося спирта на несколько граммов, чтобы
содержание спирта в готовом вине не превысило установленной
законом границы 1 2.
1 Триест Г. Технология вина. Перевод с немецкого. Пищепоомиздат.
1958, стр. 103.
2 В СССР внесение сахара в сок с целью его улучшения не практикуется
и для этого требуется особое разрешение.— Ред.
301
В более теплых странах брожение под давлением углекислого
газа не оправдало надежд, поскольку там убедились, что без од-
новременного применения низких температур оно дает вина с бо-
лее высоким содержанием летучих кислот.
Кох, Шандерль, Драчинский и Шифнер 1 изучали образование
молочной кислоты при хранении сладких соков в резервуаре под
давлением углекислоты, 'причем яблочные соки были засеяны
дрожжами или Bact. gracile, или Mucor racemosus. Все внесен-
ные виды микробов при давлении углекислого газа до 6 ати ос-
тавались живыми. М. racemosus в этих условиях не образовал
биогенных кислот (летучих кислот молочной кислоты), а дрожжи
рода Torulopsis их образовали. Дрожжи рода Hanseniaspora под
давлением 3,35—3,4 ати и при температуре 10—25° С образовали
только 3,2 г/л спирта, но 0,35 г/л летучих кислот. Bact. gracile под
давлением углекислого газа 5,5—6 ати не прекращала образова-
ния молочной кислоты.
Чтобы сладкий сок при хранении под давлением углекислоты
не подвергался биохимическим изменениям, его следует хранить
при температуре ниже 10° С, а при температуре выше 10° С надо
сохранять его, по возможности, стерильным.
8 АНТИСЕПТИКИ И АНТИБИОТИКИ КАК СРЕДСТВА
ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ БРОЖЕНИЯ
а) Антисептики
Употребление антисептиков для биологической стабилизации
вин во многих других винодельческих странах запрещено. Каж-
дое государство обязано следить за производством пищевых про-
дуктов, чтобы они не содержали веществ, вредных для здоровья.
Из множества имеющихся консервирующих средств выдержали
современное фармакологическое испытание только кислоты про-
пионовая, бензойная и сорбиновая 1 2.
Только эти три натуральные растительные кислоты при об-
суждении вопросов, касающихся консервирования пищевых про-
дуктов (состоявшемся в Комо с 13 по 18 мая 1957 г.), отнесены
Трагаутом к группе неядовитых веществ А. Они оказались не-
канцерогенными во всех опытах с животными, поэтому временно
допущены для употребления человеком. Даже сернистый ангид-
1 Koch J., Schanderl Н., Draczynski М. und S с h i f f п е г. ZscBr.
f. Lebensmittel-Untersuchung und Forschung, Bd. 97, 1953.
2 После опубликования книги Шандерля некоторыми авторами были изу-
чены и рекомендованы в качестве антисептика, убивающего дрожжи, диэтило-
вый эфир пировиноградной кислоты. Его достоинство заключается в том, что,
умертвив дрожжи, он в самое короткое время разрушается, превращаясь в
спирт и углекислый газ. Но это является и неудобством, так как не исключена
возможность вторичной инфекции.— Пер.
302
рид был помещен Трагаутом в группу Б, в число веществ, с кото-
рыми еще не закончены опыты на животных.
Совершенно неприемлемы псе вещества, которые ядовиты
сами по себе или оказались канцерогенными в опытах с живот-
ными. Если в будущем в некоторых странах будут допущены ан-
тисептики, они должны быть заимствованы только из группы А
или в крайнем случае из группы Б Трагаута.
В последнее время в США, Италии и Австрии неоднократно
обсуждалось употребление сорбиновой кислоты или сорбинатов
для вин и яблочных соков, так как эти препараты не проявляют
острой и хронической токсичности, т. е. не вызывают токсиколо-
гического вреда. В человеческом организме они окисляются в уг-
лекислый газ и воду по формуле
CjHjCOOH + 7Ог—> 6СО.. + 4Н2О + 6,63 ккал.
К тому же сорбиновая кислота в вине оказывает не фунгицид-
ное, а исключительно фунгистатическое действие. Для этого, как
показали исследования Тарантола, в винах с 5—7,5% об. доста-
точно 200—250 жг/л, а в
винах с содержанием спир-
та выше 7,5% об.— 150—
200 мг!л сорбиновой кисло-
ты ’. По нашим собственным
опытам (рис. 138), для вина
с остаточной сладостью и с
10% об. спирта было доста-
точно 200 мг, чтобы прекра-
тить развитие засеянных
клеток дрожжей. 20 и 64 мг
сорбиновой кислоты вызва-
ли задержку брожения, а
200 мг/л — полное прекра-
щение брожения.
Из всех консервирующих
средств, как то показали проведенные опыты, сорбиновая кис-
лота, встречающаяся в ягодах рябины, имеет много преимуществ.
Следует избегать применения антисептиков для стабилизации
вина на основе очень ядовитых галогеноуксусных кислот. Как
одно из таких средств было предложено Стабило, действующим
веществом которого является этиловый эфир бромоуксусной кис-
лоты (СНг • Вг СОО • С2Н5). Подобного рода препараты ни в
коем случае не должны быть допущены для пищевых продуктов.
б) Антибиотики
В последнем десятилетии возникла мысль о применении анти-
биотиков для стабилизации вин с остаточным сахаром. Эту проб-
1 Та ran tola Cl. Atti dell’ Accad. ital. del Vite e del Vino, vol. X, 1958.
303
Рис. 138. Опыты по стабилизации вина.
В вино с 10% об. спирта было внесено
50 г/л сахарозы, живые винные дрожжи
и сорбиновая кислота:
/ — контроль: 2 — 20 жг/л; 3 — 64 мг/л;
4 — 200 мг/л.
Рнс. 139. Опыты брожения сока с
добавлением актидиона (дрожжи
Rioja tempranillo):
I — контроль; 2 — 0.02 мг/л;
3 — 0,92 мг/л\ 4 — 2 мг/л.
лему можно рассматривать с трех точек зрения: физиологии бро-
жения; гигиенической; юридической.
Начнем с точки зрения физиологии брожения.
Первые опыты были поставлены в 1947 г. Виффеиом с актидио-
ном, полученным как побочный продукт при изготовлении стреп-
томицина. Виффен нашел, что доза 0,17 мг!л актидиона полно-
стью исключает возможность роста культурных дрожжей, но
чтобы получить такой же угнетающий эффект на дрожжи Apicu-
latus, потребовалось 5300-кратное количество, т. е. 1000 мг!л. Тем
самым Виффен с самого нача-
ла указал па практически
очень важный факт, что пове-
дение отдельных родов дрож-
жей по отношению к актидио-
ну чрезвычайно различно. Вна-
чале казалось, будто предста-
вители рода Saccharomyces
чувствительны по отношению к
актидиону. Однако Верона и
Пиччи 1 показали, что чувстви-
тельность по отношению к ак-
тидиону ни в коем случае не-
специфична для рода или вида
и при испытании рас Sacch. ce-
revisiae var. vini встречаются
как устойчивые, так и неустой-
чивые к нему расы.
Наши опыты в Гсйзенгей-
ме1 2 полностью подтвердили
Рис. 139 относится к поведению
наблюдения Верона и Пиччи.
сильно бродящей расы Rioja tempranillo, а рис. 140 —к пове-
дению важной расы шампанских дрожжей Эпернэй 1938. Одна
из рас оказалась весьма чувствительной к актидиону, а на дру-
гую такие же количества оказывали лишь замедляющее дейст-
вие на начало брожения. Конечно, для задержки брожения чув-
ствительных к актидиону дрожжей в винах с остаточной сладо-
стью потребуется меньшее количество актидиона, но практиче-
ски надо пользоваться такими количествами, которые действуют
и на малочувствительные к актидиону дрожжи.
Недавно Верона и Зардетто де Толедо3 выделили из бразиль-
ского виноградного сока дрожжи Trigonopsis variabilis Шахнер^
1 Verona О., Picci. Att. Accad. naz. Lincei, 14, 1953.
2 Schanderl H. Jahrensbericht 1955/56 der Lehr- und Forschungsanstallt
fur Wein-, Obst- und Gartcnbau in Geisenheim.
3 Verona O. und Z a r d e 11 о О. de Toledo. Archiv fur Mikrobiologie,
32, 1958.
304
которые способны развиваться в присутствии 2000 мг/л акти-
диона.
Риберо-Гайон и Пейно изучали антибиотик микосубтилин, из-
готовленный из особых штаммов сенной палочки (Вас. subtilis),
в отношении возможности его применения для консервирования
вина. Это средство имеет тот же недостаток, что и актидион. Оно
действительно против культурных винных дрожжей, но значи-
тельно слабее действует на нежелательные дрожжи Hansenia-
spora, слизистые и пленочные дрожжи.
Наряду с истинными анти-,
биотиками был испробован как
биологическое средство для
стабилизации вина также и
витамин К5 (4-амино-2-метило-
/-пафтол-хлоргидрат). Вита-
мин Kg в количестве 10 мг/л
защитил бы вина от последую-
щего брожения, но он настоль-
ко чувствителен по отношению
к кислороду воздуха, что уже
но этой причине его пригод-
ность для консервирования ви-
на очень проблематична.
Ботритицин, получаемый из
Botritys cinerea, также оказал-
ся очень чувствительным к кис-
лороду.
В общем о применении ан-
тибиотиков в вине с точки зре-
ния физиологии брожения мож-
но сказать, что вследствие не-
время, дни
Рис. 140. Опыты брожения сока с
добавлением актидиона (раса
дрожжей Эпернэй 1938):
t — контроль; 2 — 0,2 иг!л\
3 — 0.92 мг!л; 4 — 2 мг1л;
S — 64 мг!л'. Ь — 200 мг/л
одинакового поведения отдельных родов и рас дрожжей оно не-
надежно. Полная уверенность в их эффективности не обеспечена.
При этом не следует еще забывать, что микроорганизмы, кото-
рые сначала были чувствительны по отношению к определенным
антибиотикам, могут к ним привыкнуть.
Гигиенические требования, которые надо иметь
в виду в случае применения антибиотиков в вине, Гилиссен 1 фор-
мулирует следующим образом:
1) антибиотик не должен быть токсичен даже при подаче его
в большом количестве;
2) даже при длительном применении и при большом числе на-
блюдений он не должен повышать реактивной чувствительности
клеток и тканей человеческого организма;
1 Gilissen G. Deutsche Weinzeilung, Jg. 90. № 12, 1954.
305
3) он не должен вызывать образования устойчивых к нему
микроорганизмов;
4) не должен нарушать биологического равновесия микроб-
ной флоры рта и кишечника;
5) даже при длительном употреблении и при большом числе
наблюдений он не должен вызывать никаких биологических по-
следствий в человеческом организме;
6) его действие должно быть, по возможности, специфиче-
ским,
7) он не должен обладать ни вкусом, ни запахом и оставаться
стабильным в водном растворе, в спирте и кислоте, даже при
слегка повышенной температуре и не должен утрачивать активно-
сти под действием кислорода и других веществ, содержащихся
в вине.
Предостережения гигиенистов против употребления антибио-
тиков в вине обоснованы и должны быть приняты во внимание.
Применение антибиотиков запрещено и сомнительно, что оно бу-
дет когда-нибудь разрешено.
9. ВЛИЯНИЕ НА БРОЖЕНИЕ СОКА И ВИНА ОСТАТКОВ ФУНГИЦИДОВ,
ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ БОРЬБЫ С ВРЕДИТЕЛЯМИ
Как показал Шулле ', органические фунгициды (например,
ортоцид, дитан, лютирам и т. д.), применяемые в настоящее время
для борьбы с мильдью, в зависимости от условий задерживают
брожение уже в количествах от 1 мг/л и выше (например, Орто-
цид 50), а в больших количествах даже его прекращают.
Но ввиду того что органические фунгициды после их нанесе-
ния на виноградный куст более или менее быстро разлагаются,
они практически лишь в редких случаях нарушают жизнедея-
тельность дрожжей при брожении сока, причем только при усло-
вии, если последнее обрызгивание происходило незадолго до сбо-
ра. В дальнейшем при отстое сока в значительной мере удаляют-
ся остатки средств, употребляемых для борьбы с вредителями
винограда.
Иначе обстоит дело, если подобные фунгициды наносятся не-
посредственно на грозди зеленого винограда — с целью преду-
преждения гнили гребней и ягод, вызываемой Botritys cinerea.
В этом случае с виноградом в сок может быть занесено столько
фунгицидов, что часть их отравит клетки дрожжей, следствием
чего может быть вялое брожение. Кроме того, почти все высоко-
эффективные органические фунгициды содержат серу, которая
поглощается дрожжами и превращается ими в сероводород, мер-
каптаны и меркаптиды. Это причиняет вред аромату и букету
вина. Если будет повсеместно введено употребление органиче-
1 Schulle Н. Weinberg u. Keller, Bd 2, 1955.
306
ских фунгицидов для борьбы с Botritys на гроздьях винограда,
то надо применять тщательный предварительный отстой сока из
обработанного фунгицидами винограда для предупреждения не-
благоприятного действия на дрожжи и вино.
В. ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
НА БРОЖЕНИЕ ВИНА
1. СПОНТАННОЕ БРОЖЕНИЕ И ЧИСТОЕ БРОЖЕНИЕ
Самопроизвольным (спонтанным) называется бро-
жение, завершаемое природной микрофлорой, находящейся в за-
бродившей среде.
Чистым брожением называют брожение, проводимое
внесенной чистой культурой микроорганизма. При этом чистое
брожение может быть абсолютным или относительным.
Абсолютно чистое брожение происходит в том случае, если из
сбраживаемой среды предварительно удалены зародыши путем
обеспложивающей фильтрации или нагревания (пастеризации).
Относительно чистое брожение идет, например, в том случае,
если количество культурных дрожжей, внесенных в сбраживае-
мую среду, так велико по сравнению с количеством содержащих-
ся в ней диких дрожжей, что практически брожение проводится
исключительно культурными дрожжами. Так называемое суль-
фитное брожение также можно рассматривать как отно-
сительно чистое брожение, так как при добавлении сернистого
ангидрида исключается конкуренция диких дрожжей с внесенны-
ми сульфитными дрожжами.
Современное пиво получают посредством абсолютного чисто-
го брожения, в то время как большинство виноградных и яблоч-
ных вин происходит в результате спонтанного брожения.
В нормальных условиях в винодельческих местностях само-
произвольное брожение здорового винограда дает здоровые, да-
же превосходные вина; причина заключается в том, что с тече-
нием времени в почве виноградников создается флора дрожжей,
в которой почти всегда широко представлен род Saccharomyces,
обладающий высокой бродильной активностью. Грозди, особенно
висящие низко, в изобилии вносят дрожжи в сок.
Иначе обстоит дело, если, например, виноградные кусты вы-
ращиваются около дома в виде стенных шпалер или ягоды (чер-
ная смородина, крыжовник) перерабатываются на вино вне ви-
нодельческой местности. Здесь активные дрожжи не всегда могут
проникнуть с плодами в сок.
Опыт показал, что в большинстве случаев в соке смородины
находятся слабобродящие дрожжи, не способные бродить быстро
и вырабатывать больше 10% об. спирта. Поэтому ягодные соки,
особенно перерабатываемые на десертные вина, часто прежде-
307
временно прекращают брожение, если не добавлены сильнобро-
дящие культурные дрожжи. Легкое столовое вино с низким содер-
жанием спирта может получиться путем спонтанного брожения,
но и в этом случае полезно применение культурных дрожжей,
так как они проводят брожение быстрее и надежнее, чем спон-
танная дрожжевая флора, как это видно из сравнения кривых
на рис. 141.
Кроме того, плодовые и ягодные вина, сброженные селекцио-
нированными культурными дрожжами, отличаются более чистым
тоном, так как последние при брожении образуют меньше лету-
Рис. 141. Подсахаренная мезга
черной смородины:
1 — сброженная чистыми дрожжа
мн; 2 — предоставленная самопро-
извольному брожению (по Мюлле-
ру Тургау).
чих кислот и уксусных эфиров,
чем дикие дрожжи.
Букет у яблочных вин, сбро-
женных спонтанно, редко бывает
винным или яблочным букетом;
обычно это букет, свойственный
дрожжам Hanseniaspora. На опы-
те можно убедиться в том, что,
например, чистый виноградный
сок, сброженный при помощи
дрожжей Hanseniaspora apicula-
ta, приобретает букет простого яб-
лочного вина и, наоборот, у яб-
лочного сока, сброженного нетре-
бовательными в отношении тепла
винными дрожжами, появляется значительно более тонкий бу-
кет, напоминающий виноградное вино.
Вопрос, в каких случаях чистое брожение, т. е. применение
так называемых чистых культур дрожжей, безусловно необхо-
димо и в каких случаях оно только желательно, имеет большой
практический смысл.
Применение чистых дрожжей безусловно необходимо в двух
случаях.
1. Если сок сильно осветлен центрифугированием или фильт-
рованием через инфузорную землю, или обработкой сернистым
ангидридом и сильным отстоем и благодаря этому утратил боль-
шую часть естественной флоры дрожжей. Чем сильнее сок обра-
ботан сернистым ангидридом, тем более необходимо применить
так называемый сульфитный штамм культурных дрожжей.
2. При изготовлении фруктовых десертных вин, в которых
минимальное содержание спирта должно составлять 13% об.
В этом случае используют испытанные спиртоустойчивые
расы.
Чистое брожение, т. е. употребление чистых дрожжей, жела-
тельно:
1) при всех перебраживаниях виноградных вин, особенно при
сбраживании шампанских вин;
308
2) для получения чистого топа у яблочных и ягодных вин;
3) при сбраживании плодовой мезги для получения спирта
без доступа воздуха и при легкой сульфитации *.
Однако одно только внесение чистых дрожжей само по себе
обеспечивает качественное и количественное улучшение лишь
в том случае, если проводится закрытое брожение, т. е. без до-
ступа воздуха и при небольшом внесении сернистого ангидрида
в сбраживаемые сок или мезгу.
Приобретенные культуры чистых дрожжей должны быть пред-
варительно размножены перед засевом больших сбраживаемых
объемов. Это называется приготовлением разводки. Чем живее
должно идти брожение, чем труднее условия брожения, тем боль-
ше надо внести разводки; обычно она составляет 2—4% к засе-
ваемой среде.
Как надо вносить разводку?
Было бы совершенно бессмысленно вносить культуру чистых
дрожжей в объеме —'Л л без предварительного размножения,
например, в бочку на 600 л или еще большего размера. Чистые
культуры должны содержать как можно больше молодых клеток,
чтобы их число подавляло дикие дрожжи и прочие микроорга-
низмы, находящиеся в свежевыдавленных плодовых, ягодных и
виноградных соках.
При перебраживании вина следует его засевать еще большим
числом клеток дрожжей, чем сок, имея в виду, что часть этих
клеток погибнет, причем погибших будет тем больше, чем менее
благоприятны условия. Чем значительнее количество вносимых
в этом случае дрожжевых клеток, тем надежнее вероятность,
что сохранятся клетки, которым предстоит приспособиться к но-
вым условиям существования. Кроме того, при более значитель-
ном засеве брожение возникает быстрее и идет легче.
Во время сбора плодов, ягод или винограда можно использо-
вать в качестве среды для изготовления разводки свежевыдав-
ленный сок. Сок следует нагреть и прокипятить в течение 10 мин\
когда он охладится до температуры не выше 25° С, в него вносят
культуру дрожжей.
Если не прокипятить среду для первой разводки, то вместе
с чистыми дрожжами будут размножаться и дикие дрожжи, бак-
терии и т. д. и успех будет обеспечен далеко не в такой мере, как
при употреблении стерильного исходного материала. Для устра-
нения новых инфекций уксусными бактериями и другими сте-
рильный сок помещают в большие бутыли или стеклянные бал-
лоны, на больших предприятиях — в бочки и закупоривают их
ватными тампонами пли бродильными шпунтами.
1 Мa rout а С- Die Anwendung verschiedener Garverfahren bei Obstmais-
chen und ihr Einfluss auf die Menge und Giite des Branntweines. Landw. Jahr-
buch, Bd. 89, 1940.
309
Для сбраживания свежих соков приготовляют разводку в объ-
еме, составляющем не менее 2% сбраживаемого количества, а
при сбраживании сульфитированных до отказа соков и при пере-
браживании вин — в объеме 4%.
Свежий отжатый сок нельзя получить в любое время года.
При его отсутствии и необходимости приготовить разводку для
перебраживания вина из простого здорового и не имеющего не-
достатков вина удаляют спирт кипячением в течение 15—20 мин
и подсахаривают 15—20% вес. сахарозы во время кипения *. При
кипячении вина не следует пользоваться поврежденной эмалиро-
ванной, железной посудой или железными мешалками.
Изготовление разводки для небольших сбраживаемых коли-
честв очень просто, но оно становится сложным при размноже-
нии дрожжей для сбраживания больших объемов, особенно при
перебраживапии вин. В этом случае практически нельзя проки-
пятить всю среду для разводки и рекомендуется пользоваться
следующим приемом.
Допустим, предстоит перебродить 10 000 л хорошо сульфиди-
рованного вина. Сначала удаляют спирт из 10 л вина кипячени-
ем в эмалированной кастрюле емкостью 12 л и подсахаривают
во время кипячения до 15—20%. После охлаждения в эту жид-
кость вносят культуру дрожжей, причем необходимо следить за
тем, чтобы вносимая культура, обычно еще находящаяся под
давлением углекислоты, не разбрызгивалась вокруг. Если жела-
тельно быстрое возникновение брожения, вносят одновременно
две порции культуры. Затем эти 10 л переливают в 25-литровый
стеклянный баллон и оставляют при комнатной температуре
(18—22°С). Через 2—3 дня возникает бурное брожение приго-
товленной разводки и в нее добавляют еще 10 л, если возможно,
прокипяченного, подсахаренного и охлажденного вина, если же
кипячение затруднительно, то добавляют 10 л перебраживаемого
вина с добавкой 100—150 г/л сахара. К этому времени должна
быть приготовлена чистая бочка емкостью 600 л. Спустя 4—
5 дней, когда в 20 л разводки возникнет бурное брожение, их
вливают в бочку, в которую налито 20 л подсахаренного пере-
браживаемого вина. Через 2 дня прибавляют 40 л, затем 80 л,
затем 160 л перебраживаемого вина и т. д. Спустя 14 дней около
500 л жидкой разводки находится в сильном брожении. Этого
количества бурно бродящей жидкости достаточно для успешного
засева ею 10—15 тыс. л перебраживаемого вина.
При размножении дрожжей следует иметь в виду, что лишь
постепенно их можно приучить к условиям перебраживаемого
вина. Если вино хорошо сульфитировано, разводка также долж-
1 Советские правила приготовления вина не разрешают вносить в вино-
градное вино сахар. Поэтому описываемый прием может быть применен толь-
ко при переработке плодовых п ягодных вин,— Пер.
310
на содержать соответствующее количество ангидрида; если вино
содержит 10 или 11% об. спирта, дрожжи должны быть уже в
процессе размножения приучены в этой концентрации спирта.
Какие ошибки обычно встречаются при изготовлении раз-
водки?
1. Прокипяченная среда бывает недостаточно охлаждена.
Пальцем вместо термометра определяют температуру жидкости,
забывая, что на поверхности она может быть охлаждена, в то
время как в глубине еще сохраняется температура 60—70° С. Ес-
ли слишком рано внести в эту среду дрожжи, они погибнут.
Мертвая клетка, естественно, не почкуется и не бродит. Однако
многие виноделы, размножая чистые дрожжи, не принимают
этого в расчет и, потерпев неудачу, предъявляют рекламации
учреждениям, выславшим их чистые культуры.
2. Выращивают дрожжи при слишком высокой температуре,
полагая, что температура 30° С особенно полезна для них, а за-
тем их вдруг вносят в вино или сок температурой 12—18° С. Та-
кой прием является причиной внезапного угнетения жизнедея-
тельности дрожжей, от которого они оправляются лишь посте-
пенно. Дрожжи при приготовлении разводки должны быть
приучены к температуре, при которой им предстоит работать
в сбраживаемой среде.
3. Иногда считают необязательным кипячение первой среды
для разводки и вносят дрожжи непосредственно в определенное
количество подсахаренного вина. В таком случае нет гарантии,
что будут размножены именно культурные дрожжи. Может да-
же случиться, что культурные дрожжи вообще не размножатся
или размножатся лишь в очень ограниченном количестве. Такая
небрежность особенно опасна при изготовлении шампанских
вин.
4. Часто в среду для разводки вносят любое количество са-
хара. Если количество сахара слишком мало, то и выход спир-
та тоже будет мал. Если же оно слишком велико, то сахар будет
препятствовать быстрому размножению дрожжевых клеток.
5. Самая большая ошибка состоит в том, что многие полага-
ют, будто размножения дрожжей, высланных дрожжевой лабора-
торией, вообще не требуется.
Полученное небольшое количество культурных дрожжей вно-
сят без предварительного размножения непосредственно в пло-
довые и ягодные соки. Вносимые таким путем несколько тысяч
клеток дрожжей (к тому же находящихся в состоянии покоя) не
имеют ни малейшего Значения по сравнению с триллионами кле-
ток диких дрожжей, естественно находящихся в 20—50 л плодо-
вых и ягодных соков.
Если бы осадок дрожжей после брожения исследовать под
микроскопом, то пришлось бы установить, что культурные дрож-
311
жи составляют лишь несколько процентов общего числа клеток
в осадке или вовсе отсутствуют в нем. Пока (покоящиеся клетки
полученной чистой культуры начнут нормально почковаться, ди-
кие дрожжи успевают значительно опередить их в своем раз-
витии.
Из этого следует, что приобретение дрожжей чистых куль-
тур — простая потеря денег и труда, если эти дрожжи будут ис-
пользованы без предварительного целесообразного размножения
в виде изготовления производственной разводки.
При приготовлении разводки следует пользоваться свежими
чистыми культурами дрожжей, недавно полученными из лабора-
тории и содержащими молодые клетки, так как они легче и ско-
рее размножаются
При их внесении в прокипяченную, следовательно, стериль-
ную питательную среду (сок) можно установить, содержит ли
полученная культура живые клетки дрожжей, способные к бро-
жению, или она слишком стара и непригодна.
2 БОРЬБА ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ МЕЖДУ ОТДЕЛЬНЫМИ РОДАМИ И
ВИДАМИ ДРОЖЖЕЙ И ИХ ВЗАИМНОЕ ВЛИЯНИЕ
Каждый род или вид дрожжей вырабатывает свои специфиче-
ские продукты обмена веществ, которые могут оказать возбуж-
дающее или угнетающее действие на другой род или вид, разви-
вающийся вместе с ними. Угнетение может быть столь сильным,
что определенные микробы в присутствии других вообще не мо-
гут развиваться. Такое взаимоотношение называется антагониз-
мом. и антибиозом. Вещества, вырабатываемые микробами и
угнетающе действующие на других микробов, в настоящее время
называются антибиотиками. В последние годы широкую извест-
ность в медицине приобрели пенициллин и стрептомицин. Первый
получил свое название по своему происхождению от плесневого
гриба из рода Penicillium, последний — от лучистого гриба
Streptomyces griseus. Количество различных антибиотиков еже-
годно увеличивается.
Антагонистические процессы развиваются и при брожении со-
ка и вина. Мюллер-Тургау, еще работая в Гейзенгейме, изучил
поведение чистой культуры дрожжей вида Saccharomyces в слу-
чаях, когда он один населяет среду и когда он встречается с про-
дуктами обмена веществ дрожжей Hanseniaspora, засеянных
в гу же среду Результат основного опыта Мюллера-Тургау гра-
фически изображен на рис. 142. Кривая показывает, что присут-
ствие дрожжей Hanseniaspora замедляет темп брожения и не-
сколько понижает степень окончательного сбраживания.
Шулле 1 по инициативе автора предпринял более подробное
исследование явления, указанного Мюллером-Тургау . На
1 Schulle Н. Archiv f, Mikrobiologie, 18, 1953.
312
время, дни
Рис. 142. Ход брожения (по Мюллеру-Тургау):
I — одни культурные дрожжи Saccharomyces: 2 — куль-
турные дрожжи в присутствии дрожжей Hanseniaspora;
3 — одни дрожжи Hanseniaspora.
Рис. 143. Влияние дрожжей Hanseniaspora на про-
изводительность культурных дрожжей Гейзенгейм
1933 в смесях различного состава (по Шулле).
рис. 143 изображены результаты одного из его опытов. Кривая /
показывает бродильную 'Производительность расы дрожжей Гей-
зенгейм 1933; кривая 6 — относится к виду Hanseniaspora apicu-
lata в виноградном соке, 'подсахаренном до 1,176° Эксле, с общей
кислотностью в 8,5 г/л. Кривые 2 и 3 сначала лежат выше.
В опыте, показанном кривой 2, было засеяно 118 млн. клеток
расы дрожжей Гейзенгейм и 24 млн. клеток дрожжей Hansenia-
spora. В третьем опыте — кривая 3 — засев клеток был состав-
лен в отношении 94 : 47 (миллионов). Во втором и третьем опы-
тах преобладали культурные дрожжи и благодаря меньшему
числу дрожжей Hanseniaspora значительно повысилась произво-
дительность культурных дрожжей. В опыте, представленном кри-
вой 4, число засеянных клеток было одинаково для обеих рас,
в опыте, представленном кривой 5, при засеве преобладали клет-
ки Hanseniaspora (94 млн. клеток против 47 млн). Такой же
опыт с расой дрожжей Rionja tempranillo дал аналогичные ре-
зультаты. На основании этого Шулле делает вывод, что присут-
ствие больших количеств дрожжей Hanseniaspora угнетает бро-
дильную деятельность культурных винных дрожжей, а неболь-
шая добавка ее усиливает. Этим доказано, что абсолютно чистое
брожение не всегда представляет преимущества по сравнению со
смешанным или спонтанным брожением. Напротив, присутствие
меньших по числу клеток количеств дрожжей Hanseniaspora мо-
жет даже повысить производительность культурных дрожжей.
В Гейзенгейме, по примеру Шулле, мы провели дальнейшие
подобные опыты, наблюдая, как культурные дрожжи реагируют
на одновременное присутствие и численное превосходство Bretta-
nomyces vini, Hanseniaspora и Saccharomycodes. Присутствие и
численное превосходство Hanseniaspora в наших опытах с расой
дрожжей Гейзенгейм 1939 не так сильно нарушало деятельность
культурных дрожжей, как в опытах Шулле. Напротив, присутст-
вие Brettanomyces vini определенно понизило производительность
культурных дрожжей. Так, в отдельности они образовали 15,65%
об., а вместе с Brettanomyces в среднем из четырех опытов —
только 13,75% об. Следует иметь в виду, что до настоящего вре-
мени ни в одном случае присутствие Saccharomycodes ludwigii
не оказывало неблагоприятного влияния на производительность
культурных дрожжей.
Мы повторили такие же опыты при перебраживании вина.
В опытах с перебраживанием присутствие численно преоблада-
ющих дрожжей Hanseniaspora, а также Saccharomycodes в про-
тивоположность тому, что наблюдалось при брожении сока, по-
высило производительность культурных дрожжей. Присутствие
же Brettanomyces vini также и в опытах повторного сбраживания
определенно угнетало деятельность культурных дрожжей. Bretta-
nomyces образует в числе продуктов обмена веществ уксусную
кислоту и ее эфир, притом в еще большем количестве по срав-
314
нению с Hanseniaspora. Вследствие этого можно предположить,
что угнетающее действие на культурные дрожжи исходит от этих
продуктов обмена веществ.
Шулле изучал также совместное действие дрожжей двух раз-
личных видов: Saccharomyces cerevisiae var. vini и Sacch. rouxii.
При участии большого количества труднобродящего вида
Sacch. rouxii выход спирта более или менее понижается. Наи-
большие выходы можно получить, если отношение Sacch. cerevi-
Рис. 144. Опыты по исследованию взаимного влияния раз-
личных родов дрожжей:
Г Saccharomyces. I — одни. 2 — с Candida mycoderma-
// — дрожжи расы Гейзенгейм: J — одни; 2 — с С. mycodermai
/// — дрожжи расы Штейнберг: I — один; 2 — с С. mycoderma
IV — Apiculatus: / — одни: 2 — с С. mycoderma.
siae к Sacch. rouxii равно 4 : 1 или 3 : 2. Производительность этих
смесей была на 40—100% выше, чем абсолютно чистое броже-
ние с культурными дрожжами. Действие зависит, очевидно, от
обмена веществ между смешанными соучастниками. Г. Шулле
получил одинаковый результат при внесении не содержащих
клеток дрожжей фильтратов разводки.
Особый интерес представляют антагонистические взаимоот-
ношения, существующие между родами дрожжей Candida myco-
derma и Sacch. rouxii (рис. 144). Если засеять сок одними только
Sacch. rouxii, то в зависимости от температуры брожение до-
стигнет полного развития в течение 2—3 дней. Если тот же сок
засеять этими дрожжами одновременно с С. mycoderma, броже-
ние долго не возникает, а затем идет очень слабо. Тонкая пленка
315
пленочных дрожжей на поверхности сока препятствует броже-
нию Sacch. rouxii.
Причина этого явления была выяснена путем исследования
окислительно-восстановительного потенциала таких смесей. Can-
dida mycoderma, не вызывая брожения, выделяет в сок восста-
навливающие вещества, понижающие окислительно-восстанови-
тельный потенциал сока ниже минимального значения, при кото-
ром еще возможно возникновение брожения Sacch. rouxii. В том,
что брожению Sacch. rouxii препятствует именно понижение
окислительно-восстановительного потенциала, можно убедиться,
искусственно повышая окислительно-восстановительный потенци-
ал небольшой каплей перекиси водорода. После внесения пере-
киси водорода Sacch. rouxii начинают бродить, несмотря на
присутствие Candida.
Антагонизм между покровами хересных дрожжей и уксусны-
ми бактериями был выявлен испанскими энологами Марсилла,
Алас и Федюши *. Если на вине образовался покров хересных
дрожжей, деятельность уксусных бактерий будет им подавлена.
Этот антагонизм опять объясняется понижением дрожжами
окислительно-восстановительного потенциала, а к этому пони-
жению очень чувствительны уксусные бактерии, как это видно
из их отношения к сернистому ангидриду.
Наконец, существует также антагонизм между всеми дрож-
жами, образующими спирт, с одной стороны, и всеми дрожжами,
чувствительными к спирту, а также бактериями и плесневыми
грибами — с другой стороны.
3. РОДОВЫЕ, ВИДОВЫЕ И РАСОВЫЕ СВОЙСТВА ДРОЖЖЕЙ
Опыт, представленный на рис. 145, показывает ход брожения
при засеве виноградного сока различными родами дрожжей.
Каждый род и вид всегда дают типичную кривую брожения, а
также и различную степень сброжснности и особый характер
вина. В то же время кривая показывает явное превосходство
рода Saccharomyces. Конкуренция между различными родами
дрожжей всегда проявляется таким же образом, как в этом при-
мере. Если бы не очевидное преобладание этого рода, выведение
чистых дрожжей не имело бы смысла.
Этот наглядный опыт показывает, что при сбраживании вино-
градного или плодового сока небезразлично, какой род дрожжей
проводит брожение. Поэтому брожение не должно быть предо-
ставлено случайности. Ее можно избегнуть очень просто — внесе-
нием дрожжей рода, вызывающего доброкачественное брожение,
а именно: одной из рас дрожжей Saccharomyces.
1 Marcilla J., Alas G., Feduchy E. Contribution al estudio de las
Levaduras que forman velo sobre ciertos vinos de elevado grado alcoholica.
Annales del Centro de Investigaciones vinicola, vol. I, J936.
316
Подобно тому, как в биохимическом отношении существует
большое различие между родами дрожжей, такое же различие
существует и между отдельными видами и даже между расами
одного и того же вида.
Среди представителей рода Candida могут быть выделены
расы, сильно различающиеся между собой по своей устойчиво-
сти по отношению к спирту; среди дрожжей Hanseniaspora uva-
rum могут быть выделены расы, от природы очень слабобродя-
щис, и расы, относительно сильные. В то время как большинство
рас этого вида дает не более 6—7% об. спирта, среди большого
Рис. 145 Один и тот же виноградный сок,
сброженный культурными дрожжами:
1 — расы Шампань Готвилье: 2 — Saccharomycodes
ludwigii; 3 — Saccharomyces rouxii; 4 — Hansenula
anomala; 5 — Hanseniaspora uvarum.
числа выделенных штаммов всегда встречаются и более произ-
водительные.
Так обстоит дело и среди дрожжей вида Sacch. cerevisiae.
Каждое бродильное производство может для своих целей выде-
лить наиболее подходящие расы из огромного населения этого
вида на земле: для пивоварения, хлебопечения, сбраживания па-
токи, сбраживания тростникового сахара, японского рисового
вина, шампанских вин, плодового десертного вина и т. д. При
этом всегда используют то, что среди невероятного разнообразия
индивидуумов в составе (популяции) вида дрожжей распределе-
но множество различнейших биохимических свойств. Многооб-
разие свойств отдельных индивидуумов так велико, что даже
при специальных потребностях отдельных отраслей бродильного
дела (например, для отдельных отраслей производства вина) мо-
гут быть селекционированы расы, обладающие соответствующи-
ми свойствами, например выраженные дрожжи для перебражи-
вания вина, шампанские дрожжи для холодного и теплого сбра-
живания, дрожжи без специфического букета брожения, винные
317
дрожжи с выраженным букетом брожения, сульфитные дрожжи,
особенно быстро бродящие, а также сильные дрожжи, дающие
до 20% об. спирта, быстро вступающие в так называемую окис-
лительную стадию, очень медленно приближающиеся к этой
стадии, и т. д. Одним словом, после исследований Ганзена созна-
тельно и успешно используются родовые, видовые и расовые
свойства дрожжей, имеющие значение в различнейших отраслях
бродильной промышленности.
Новшеством в этой области было употребление смеси рас или
так называемой популяции дрожжей. Побуждение к применению
смесей рас в одной узкой или более широкой области исходило от
виноделов-практиков, которые считали практически установлен-
ным, что при сбраживании сильно осветленных или полностью
стерилизованных соков одной только расой дрожжей получаются
вина с менее разнообразными оттенками букета и аромата, чем
сбраженвые многими расами или вместе со спонтанной микро-
флорой соков. Они указывают на то, что вино, полученное от
одного единственного клона лозы, проявляет меньше оттенков,
чем вино, полученное из смеси клонов.
Эти практические наблюдения могут быть совершенно пра-
вильными. Чтобы пойти навстречу желаниям виноделов-практи-
ков, Гейзенгеймское отделение чистой культуры дрожжей уже
в течение нескольких лет отпускает также и смеси рас, например:
популяции Иоганнисберг из 10 рас местности Иоганнисберг, по-
пуляции холодостойких дрожжей из шести рас и др.
V. СПЕЦИАЛЬНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШАМПАНСКИХ ВИН
В отношении физиологии брожения шампанские вина зани-
мают особое место в бродильной промышленности.
Пиво изготовляется из так называемого 'пивного сусла, т. е. из
стерилизованных кипячением вытяжек из солода; это наиболее
благоприятная для развития дрожжей среда, которой они могут
завладеть без конкуренции и заселить ее без затруднений. При
этом требуется невысокая производительность дрожжей: они
должны дать только 6—7% об. спирта.
При изготовлении вина производительность дрожжей должна
быть вдвое или втрое выше. В виноградном или плодовом соке
они встречают как бы целину, содержащую все, что необходимо
для их жизнедеятельности. В этом случае, однако, дрожжи не
могут без борьбы завладеть средой, подобно тому как в стериль-
ном пивном сусле. Они вынуждены здесь вступить в борьбу
с дрожжами других видов, бактериями и плесневыми грибами
и пересилить их. Как правило, это удается без труда, в особен-
ности при поддержке винодела. Часть продуктов обмена веществ
дрожжей накопляется в сбраживаемой среде во время брожения,
затрудняя и подавляя их жизнедеятельность, но газообразные
продукты обмена веществ, главным образом углекислый газ, уле-
тучиваются.
В каких условиях находятся дрожжи при изготовлении шам-
панских вин?
В отличие от пива и виноградного сока здесь среда, предо-
ставляемая дрожжам, уже не является «целиной», так как в ней
во время предшествовавшего брожения (а иногда даже и двух
брожений) несколькими поколениями дрожжей извлечены веще-
ства, необходимые для их роста, и, кроме того, выделены про-
дукты обмена веществ этих дрожжей. При изготовлении шам-
панского дрожжи вносятся в среду, уже содержащую не менее 9.
часто 10, а иногда (красные шампанские) и 11—12% об. спирта.
Между тем в основное вино уже несколько раз вносился серни-
стый ангидрид, и каждый раз его внесение сопровождалось из-
влечением свободного кислорода, что усиливало недостаток по-
следнего в вине.
На этом еще не кончаются затруднения для жизнедеятельно-
сти дрожжей при изготовлении шампанского. Дрожжи в предо-
319
ставленном им вине, несмотря на относительно высокое содержа-
ние в нем спирта, должны сбродить еще 20—30 г/л сахара без
удаления газообразного продукта обмена веществ — углекислого
газа. Он должен остаться в вине, так как именно в этом заклю-
чается сущность изготовления игристых вин как более благород-
ного и дорогого напитка.
Однако этим не ограничиваются требования, предъявляемые
к дрожжам при изготовлении шампанского. Эти дрожжи должны
без задержки приступать к брожению в бутылке, не образуя
«масок» (т. е. не приклеиваясь к стенкам стекла), а осаждаясь
в виде песчанистого, крупитчатого осадка, легко встряхиваемого
на пробку.
Такая высокая производительность дрожжей, как при изго-
товлении шампанского, не требуется в других отраслях промыш-
ленности. Естественно, что виноделу-шампанисту приходится
особенно внимательно и заботливо работать с дрожжами, помо-
гая им в их действительно трудной задаче. Однако известно,
как старательно пивовар обрабатывает свои дрожжи, заботливо
выращивая их, хотя пивоварение не нуждается в такой высокой
производительности дрожжей, как при изготовлении шампанских,
и им не приходится преодолевать таких трудностей.
Все же в большинстве случаев при изготовлении шампанского
обработке дрожжей и содействию их трудной работе во время
брожения уделяется недостаточное внимание. Это происходит
потому, что большинство виноделов не имеют правильного пред-
ставления о биологических и биохимических процессах, протека-
ющих во время бутылочного брожения.
I. К ИСТОРИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШАМПАНСКОГО
Вначале изготовление игристых вин производилось только
в бутылках. Поэтому оно всегда было связано с производством
бутылок и бутылочных затворов. До XVIII в. вино редко разли-
вали в бутылки и вовсе не потому, что не были известны стек-
лянные бутылки; ими пользовались еще в древнем Риме. Скорее
происходило это вследствие того, что в то время еще не умели
закупоривать бутылки пробкой. Изобретение бутылочного бро,-
жения приписывают монаху-виноделу Периньону в Шампани
в начале XVIII в.
На основании доклада Вавассёра (Вуврэ, Франция) на Меж
дународном конгрессе виноделов в Крейцнахе в 1939 г. на тему
о развитии изготовления шампанских нельзя считать, что Пе-
риньон разработал принципы и правила промышленного изго-
товления шампанских вин. В своих мемуарах он оставил только
указания относительно изготовления белого сока из красного
винограда, смешивания различного винограда, выдержки вина,
но в них нет никаких указаний относительно правильного изго-
320
товления игристых вин. В отношении обработки вина Перипьон
в соответствии с состоянием науки того времени мог дать лишь
неточные указания.
Идея и первые опыты с немногими бутылками, вероятно, при-
надлежат Периньону. Но до подлинной технологии приготовле-
ния шампанского было еще далеко. Спустя лишь 30 лет после
смерти Перипьона один купец в Реймсе рискнул наполнить
6000 бутылок, из которых только 120 бутылок, т. е. 2%, остались
целыми. Еще через 40 лет, в 1786 г., по данным Вавассёра, один
купец в Ферри-на-Марне решился наполнить 50 000 бутылок, но
бой бутылок еще был очень большим. Вследствие больших по-
терь себестоимость шампанского была очень высока.
Дальнейшее развитие производства шампанских вин и прев-
ращение его в промышленность завершились только в XIX в., че-
му способствовали также труды Пастера.
Для превращения производства игристых вин из очень риско-
ванного предприятия в надежное промышленное производство
решающее значение имело изобретение аптекарем Франсуа в
Шалоне-на-Марне простого способа определения сахара (опуб-
ликованного в 1836 г.).
Определение сахара способом Франсуа сократило бой буты-
лок, и потери вина вследствие вытекания, составлявшие раньше
98%, были понижены до 10%. Открытие Франсуа составило но-
вую эпоху в производстве шампанских вин и имело такое же
значение, как введение Ганзеном применения чистых культур
дрожжей для пивоварения, в такой степени исключавших нена-
дежность производства, что пивоварение свелось к приготовле-
нию стандартного товара.
Способ Франсуа заключается в том, что 750 г подсахаренного
вина выпаривают до 125 г. При этом вино уплотняется в такой
степени, что его плотность может быть измерена обыкновенным
ареометром Бомэ и по соответствующей таблице может быть
вычислено содержание сахара.
Способ Франсуа впоследствии был усовершенствован Моме-
нэ и до сих пор еще применяется во Франции. Он значительно
проще, чем химическое определение сахара, и дает возможность
установить содержание сахара с точностью до 2—3 г в 1 л. Впо-
следствии был разработан и применялся еще более быстрый, но
менее точный способ, предложенный Робинэ.
Открытие способа Робинэ было поворотной вехой в истории
развития производства игристых вин. Последующие технические
изобретения и усовершенствования не имели столь решающего
значения.
Все же следующим большим шагом вперед в направлении
усовершенствования шампанизации было применение чистых рас
дрожжей, селекционированных для специальных условии буты-
321
лочного брожения, впервые испытанное Мансо 1 в 1900 г. Это но-
вовведение, устраняющее задержки брожения, способствовало
дальнейшему 'повышению надежности производства, а также
в значительной мере облегчило создание стандартных типов
шампанских.
В немецком шампанском производстве вскоре были оценены
все выгоды использования чистых культур особых дрожжей для
игристых вин, и после первой мировой войны почти все предприя-
тия стали применять эти штаммы дрожжей.
Дальнейшему устранению производственных затруднений спо-
собствовала обработка вин, идущих для приготовления шампан-
ского, железистосинеродистым калием (1930). Такая обработка
исключала остановки брожения, вызванные присутствием желе-
за, и предупреждала возникновение черной, серой и белой мути
(кассов).
Недостаток топлива во время войны привел к рекомендован-
ному автором еще в 1938 г. применению холодостойких дрож-
жей, селекционированных на устойчивость по отношению к низ-
ким температурам и способных провести нормальное бутылочное
брожение при температурах, понижающихся до 8° С.
В последнее время производство шампанского находится в
периоде перехода от традиционного способа бутылочного бро-
жения к брожению в крупной посуде. Брожение шампанских со
времен Периньона, как правило, проводилось в толстостенных,
выдерживающих давление бутылках емкостью 750 мл (иногда
также емкостью в несколько литров). Современная техника по-
зволяет проводить брожение ® один прием в выдерживающих
внутреннее давление танках (акратофорах) емкостью в несколь-
ко десятков тысяч литров. Преимущества этого способа сбражи-
вания больших объемов так велики, что в настоящее время мы
находимся накануне коренного изменения технологии игристых
вин. Впоследствии мы возвратимся к рассмотрению возникаю-
щих в связи с этим вопросов, относящихся к физиологии бро-
жения.
Этот беглый очерк дает представление об отдельных этапах
развития производства игристых вин в заводскую промышлен-
ность. В нем отмечено, какое большое значение имело практиче-
ское использование современных научных достижений в области
биохимии, микробиологии и техники этого дела. Изготовление
игристых вин, основанное на чистой эмпирике, постепенно всту-
пило на путь сознательного применения естественнонаучных от-
крытий. В настоящее время приготовление шампанского научно
обосновано. Во Франции вторжение науки началось в 1900 г.
’ М а п се a u Е. Recherches sur la seconde Fermentation ou Pris de Mousse
des Vins de Champagne. Bull, du Lab. Exper. de Viticulture et Oenologie de la
Maison Моё! et Chandon, 11, 1902.
322
трудами Мапсо. Они послужили примером и стимулом к даль-
нейшим исследованиям в Гейзенгейме в 1937—1945 гг., публикуе-
мым здесь впервые.
2. ШАМПАНСКОЕ И ИГРИСТОЕ ВИНО
Во французском законодательстве о вине строго различают
шампанское и шипучие вина. Первое должно удовлетворять сле-
дующим требованиям:
1) оно должно быть отжато по способу, принятому в Шампа-
ни в географически точно определенной местности, из определен-
ных сортов местного винограда
2) оно должно быть изготовлено по способу сбраживания
в бутылках;
3) оно должно быть выдержано в бутылке, т. е. на дрожжах,
не менее года.
Все пенистые вина, не удовлетворяющие этим требованиям, ни
в коем случае не должны выпускаться в продажу под названием
шампанское, а могут называться игристыми винами.
Это постановление французского законодательства все еще
служит предметом обсуждения потребителей и виноделов. Пер-
вые часто задают вопрос: действительно ли французское шам-
панское лучше, чем немецкое игристое вино. Между тем этот
вопрос в такой же степени лишен смысла, как вопрос, что луч-
ше — яблоки или груши? Можно сравнивать качество сортов
яблок или сортов груш, но нельзя сравнивать сорт яблок с сор-
том груш. Точно так же нелогично сравнение шампанского с иг-
ристым вином. Резкое разделение, предписываемое французским
законом о вине, вполне обосновано.
Шампанское благодаря особому способу его изготовления
представляет собой продукт, настолько оригинальный, что вполне
возможно и необходимо отличать его от игристых вин.
Различие заключается в том, что игристое вино может быть
изготовлено из любого вина с соответствующим содержанием
кислот и спирта, а приготовление шампанского начинается уже
с отжатия виноградного сока особым способом.
Для изготовления шампанского употребляется главным об-
разом сорт винограда Пино черный, затем Менье черный и белый
сорт Шардоне. Для получения белого вина сок красных сортов
Пино и Менье должен быть отжат по белому. Но не только одно
это характерно для основного вина, идущего па приготовление
шампанского. С точки зрения физиологии брожения и биохимии
1 Сорта винограда, из которых разрешено готовить игристое вино под наз-
ванием шампанского, сведены к трем: 1) различным разновидностям Пино,
2) Пти-Мелье, 3) Арбон. До 1955 г. было разрешено готовить также из Гаме
и различных других сортов, которые были посажены до 1927 г., за исключе-
нием гибридов прямых производителей.— Авт.
323
решающее значение имеет строго фракционированное отпрессо-
вывание соков из гроздей без предварительного дробления вино-
града; грозди должны быть загружены в пресс неповрежден-
ными.
Из 4000—4200 кг винограда получается (в гл):
кюве.............................20
первый тай........................3
второй тай .......................3
ребеш.............................2
Итого. . . .28
Кюве, тай и ребеш обрабатывают и храпят отдельно. Послед-
нее прессование, как правило, не используют для изготовления
шампанского. Тонкие марки шампанского готовят исключитель-
но из кюве, а тай в зависимости от его качества употребляют
для более дешевых марок или для купажей.
Чтобы из сортов красного винограда Пино и Менье получить
как можно более светлый сок, из него удаляют муть отстаивани-
ем (путем внесения сернистого ангидрида или без него) в специ-
альных отстойниках в течение 12—24 ч, затем сок осторожно
сливают с осадка в бродильные бочки. Во время отстаивания
в соке не должно быть ни малейших признаков брожения, чтобы
частицы мути могли осесть. При теплой погоде для задержки
брожения на 12—24 ч сок надо слегка сульфитировать или ох-
лаждать. Мансо рекомендует производить отстой сока не только
из винограда сомнительного качества в плохие годы, но безого-
ворочно всех соков, предназначенных для изготовления шампан-
ских виноматериалов, также в хорошие годы из абсолютно здо-
рового винограда.
В чем заключаются преимущества фракционированного прес-
сования при изготовлении шампанского? На этот вопрос дают
убедительный ответ аналитические данные, представленные Еми-
лем А1ансо *•
Рассмотрим эти данные последовательно.
1. Общая кислотность понижается от фракции к фракции.
Наивысшей общей кислотностью всегда обладает кюве.
2. Свободная винная кислота. Фракционированное отпрессо-
вание и раздельное хранение фракций особенно сильно отра-
жаются на содержании свободной винной кислоты. Общая кис-
лотность в самотеке почти на 100% состоит из свободных кислот.
От фракции к фракции содержание свободных кислот убывает и
в соответствии с этим содержание связанных кислот возрастает.
Это сильно влияет на качество вина, идущего на шампан-
ское:
1 Manceau Е. Vinification Champenoise, Ерегпау, 1929; Mane с a.u Е.
Oenologie Champenoise. Ерегпау, 1927.
324
во-*первых, в вкусовом отношении, так как более высокое со-
держание свободных кислот придает шампанскому свежесть, ко-
торая так ценится знатоками, плодовый аромат и вызывает дей-
ствие, возбуждающее аппетит;
во-вторых, он сказывается на устойчивости в бактериологи-
ческом отношении, поскольку более высокие концентрации водо-
родных ионов препятствуют развитию бактерий, т. е. заболева-
ниям молочным скисанием, ожирением и др.
3. Общее содержание азота, находящегося преимущественно
в виде органических соединений, в противоположность содержа-
нию сахара и общей и свободной кислотности наиболее низко
в самотеке (в кюве) и наиболее высоко в последнем отжатии
(в ребеше). Это обстоятельство особенно сильно влияет на ско-
рость выдержки вина. Чем меньше органических соединений азо-
та содержит вино, тем быстрее оно осветляется и приобретает
блестящую прозрачность. Фракционированное прессование в
Шампани дает возможность уже в марте следующего года ис-
пользовать первую и вторую фракции для изготовления шампан-
ского, так как к этому времени они в связи с переливками и ос-
ветлениями достигают полной прозрачности и полного химиче-
ского равновесия. Низкое содержание органических азотистых
соединений благоприятно также в бактериологическом отноше-
нии, потому что исключает возможность сильного развития бак-
терий, всегда связанного с присутствием достаточного количест-
ва органических соединений азота.
Среднее содержание азота в соках в Шампани само по себе
значительно ниже, чем в немецких виноградных соках. Это объ-
ясняется тем, что большинство виноградников Шампани распо-
ложено на меловой подпочве, обычно начинающейся уже на
глубине 30—35 см. Меловая подпочва чрезвычайно бедна азо-
том. Общее содержание азота в такой подпочве, по анализам,
приведенным в 1942 г. в Гейзенгейме, колебалось от 0 до 16 мг
на 100 г почвы, в то время как на глубине 35—30 см в почвах
виноградников в Гейзенгейме содержание азота составляло от
50 до 125 мг на 100 г почвы.
Несмотря на низкое от природы содержание, азота в почвах
шампанских виноградников, некоторые фирмы оплачивают до-
ставленный им виноград значительно выше, если поставщики мо-
гут доказать, что в текущем году в их виноградники не вносилось
азотистое удобрение.
4. Танин. Содержание этого вяжущего вещества возрастает
в каждой последующей фракции. Первые фракции, содержащие
мало танина, отличаются большей тонкостью вкуса.
5. Содержание золы также возрастает от одной фракции
к последующей. Следовательно, первые фракции более бедны
солями.
325
6. Фосфорная кислота. Низкое содержание фосфорной кисло-
ты в первых фракциях очень благоприятно, так как, с одной
стороны, даже если эти вина содержат железо в виде трехвалент-
ной соли, они менее склонны к белой мути (кассу), а с другой
стороны, при низком содержании фосфорной кислоты не может
возникнуть сильного роста бактерий.
В общем следствием применяемого в Шампани способа
фракционированного прессования является более низкое содер-
жание экстрактивных веществ в шампанских винах и более вы-
сокое содержание свободных кислот. Эти свойства сообщают го-
товому шампанскому его легкость, летучесть, элегантность и
нежность.
3 ВЫДЕРЖКА И УХОД ЗА ТАК НАЗЫВАЕМЫМИ ТИХИМИ ВИНАМИ
(МАТЕРИАЛАМИ ДЛЯ ШАМПАНИЗАЦИИ)
Каждому опытному виноделу-шампанисту известно, что для
вин, предназначенных к шампанизации, нужен предварительный
соответствующий уход и они должны достигнуть состояния био-
логического и химического равновесия. Биологическое
равновесие вина означает, что в нем все процессы броже-
ния, вызванные дрожжами или бактериями, завершились еще
в бочке и что оно уже не проявляет склонности к развитию ми-
кробов. Химическое равновесие означает, что все ла-
бильные соединения в вине выделялись в твердой форме и до-
стигнута известная стабильность его состава. Этого добиваются
посредством переливок и осветлений.
В Шампани для выдержки тихого вина для шампанского
пользуются относительно небольшой посудой — бочками емко-
стью 200 л. При замене больших бочек малыми процесс выра-
ботки, естественно, ускоряется.
При подготовке вина для шампанизации очень полезной ока-
зывается обработка его железистосинеродистым калием. Обра-
ботка этой солью, удаляющей железо из вина, не только преду-
преждает возможность белой, серой или черной мути (кассов),
но уже при образовании хлопьев берлинской лазури (обработка
железистосинеродистым калием часто сочетается с исветлением
желатином с танином, также образующими хлопья) ими захва-
тываются в осадок также мельчайшая муть и лабильные органи-
ческие соединения азота. При этом вино приобретает нс только
прозрачность, но и стабильность.
На понижение содержания азота в вине в результате обра-
ботки железистосинеродистым калием было впервые указано
Фогтом '. Он показывал, что синий осадок всегда содержит боль-
1 Vogt Е. Die Ausfallung von EiweiCstoffen bei der Klarung der Weine
mit Kaliumferrozyanid, Weinbau und Kellerwirtschalt, Bd 10, 1931
326
ше азота, чем внесенные осветляющие средства (железистосине-
родистый калий и желатин). Минеа 1 на румынских винах под-
твердил, что обработка железистосинеродистым калием понижа-
ет содержание азота в среднем на 26%. В 1942 г. нами1 2 в винах
из долины Рейна после сильной обработки их железистосинеро-
дистым калием (так как в них искусственно было внесено желе-
зо) было отмечено понижение общего содержания азота с 704 до
620 мг/л, с 620 до 560 мг/л и с 729 до 635 мг/л, т. е. в среднем
10-13%.
Генниг3 также обнаружил в 11 винах понижение общего со-
держания азота на 2,1—7,6% начального значения. В одном
вине 1942 г. азот был им разделен на восемь фракций, причем
наиболее сильным было понижение белкового азота.
Эти аналитические данные четырех авторов вполне совпадают
и подтверждают, что обработка железистосинеродистым калием
понижает содержание .соединений азота в вине. Следовательно,
эффект, получаемый в Шампани фракционным прессованием,
может быть достигнут также при помощи железистосинероди-
стого калия.
Обработка железистосинеродистым калием рекомендуется не
только при бутылочном сбраживании игристых вин, так как на-
ряду с устранением тончайшей мути и лабильных соединений
азота она удаляет железо, которое может вызвать задержку
брожения. Уже сообщалось, что присутствие даже небольших
количеств железа может значительно задержать перебраживание
вина
Из всего этого следует, что правильный уход за вином и под-
готовка его к последующей шампанизации, безусловно, полезны,
и было бы ошибкой надеяться на самопроизвольное осветление
и стабилизацию вина во время его сбраживания в шампанское.
Затем для правильного осуществления подготовки вина
к шампанизации необходимо определить содержание спирта, об-
щую кислотность, содержание свободного сернистого ангидрида
и летучую кислотность.
Содержание спирта перед наполнением бутылок должно быть
не ниже 80 и не выше 100 г/л. Если спирта меньше, чем 80 г/л,
возникает опасность (особенно при классическом бутылочном
способе, но при укороченной выдержке шампанского на дрож-
жах) последующего появления мути в шампанском после добав-
ки так называемого экспедиционного ликера, причем дрожжи
1 A t h. Mihnea. Analelc Inslitutului de Cercetari Agronomice al Roma-
niei vol. 13, 1941
2 Schanderl H. Eine vergleichende Studie fiber Champagner und Scha-
umweinbereitung, Wein und Rebe, 1943.
3 Hennig K- Einige Fragen zur Bilanz der Stickstoffverbindungen im
Most und Wein Zschr f. Lebensmittel-Untcrsuehung und Forschung. Bd. 87,
1943.
вновь начинают бродить. Если спирта больше чем 100 г/л, дрож-
жи почти наверное не смогут вызвать или провести до конца
брожение внесенного сахара. Поэтому в шампанском не будет
достигнуто необходимого количества углекислого газа, а следова-
тельно, и давления 4—6 ат.
Общее содержание кислот в шампанских винах должно со-
ставлять около 8 г/л, выраженных в винной кислоте (во Франции
кислотность выражают в серной кислоте: 1 г серной кислоты ра-
вен 1,538 г винной); если оно ниже 6 г/л, шампанское вино прес-
но на вкус. В будущем для характеристики шампанских вин бу-
дет приниматься во внимание не так их общая кислотность, как
значение их pH, потому что именно этой величиной отражается
содержание свободных кислот, играющих важную роль в шам-
панских винах. Значение pH для шампанских вин должно нахо-
диться около 3, если оно выше 3,5, вино уже не обладает дейст-
вием, вызывающим аппетит.
Как правило, для шампанизации не следует употреблять ви-
но, в котором более 25 мг свободного и 150 мг общего сернистого
ангидрида в 1 л. Не только потому, что в этом случае дрожжам
потребуется очень много времени для возбуждения брожения, но
и потому, что при больших количествах свободного и связанного
сернистого ангидрида дрожжи легко образуют сероводород, ко-
торый при бутылочном брожении не может улетучиться, раство-
ряется в вине и впоследствии вызывает рекламации потреби-
телей.
Понятно, что содержание летучих кислот в тихом вине не
должно быть слишком высоко: для белого шампанского — не вы-
ше 0,8 г, а для красного—1,2 г, так как высокое содержание
уксусной кислоты понижает качество шампанского и тормозит
работу дрожжей.
Некоторые немецкие заводы шампанского в последнее десяти-
летие уже определяют в винах, идущих на шампанское, гН и
ИТТ. В готовом шампанском гН должно быть ниже 20 и ИТТ
не дольше 120 сек. При этом надо следить, чтобы вина были нор-
мально обработаны сернистым ангидридом и низкие величины
гН и ИТТ не были бы связаны с высоким его содержанием.
4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАЗВОДКИ ДРОЖЖЕЙ
Ни в одной из отраслей виноделия качество продукта не за-
висит в такой мере от чистых дрожжей, как при изготовлении
игристых вин. Уже выбор расы дрожжей имеет большое значе-
ние; требуется раса не только сильная, но прежде всего не склон-
ная к образованию масок и дающая после завершения бутылоч-
ного брожения песчанистый, легковстряхиваемый на пробку
осадок. Затем чистые дрожжи должны быть внесены в материал
для шампанизации (кюве) в таком количестве индивидуумов.
328
чтобы они вскоре подавили и преодолели природные дрожжи
всевозможных родов и видов, находившихся в природном вине.
Пивовар может служить примером для шампаниста. Пивовар
говорит о предводительстве дрожжей. Он вводит количество
дрожжей в соответствии с сбраживаемым объемом пивного сус-
ла. Точно так же следует поступать при изготовлении игристых
вин. Чем больше перерабатываемый объем вина, тем больше
надо внести дрожжевой разводки. Еще в 1900—1910 гг. Мансо
рекомендовал французским шампанским заводам внесение в кю-
ве хорошо бродящих разводок в объеме 4%. Могут быть получе-
ны удовлетворительные результаты и при 1—2% жидкой раз-
водки, но в трудных случаях или при необходимости ускорить
работы указания Мансо вполне обоснованы.
При этом меньшее значение имеет количество жидкой заквас
ки, чем приспособление дрожжей к условиям, в которых им
предстоит жить и работать. При сбраживании игристых вин
происходит перебраживание, т. е. вторичное возникновение бро-
жения в вине, уже сброженном однажды, может быть, даже
дважды, и содержащем не менее 10% об спирта. Кроме того, это
вино уже подвергалось различным видам сульфитации и, воз-
можно, к нему применялись средства борьбы с болезнями и по-
роками.
Поэтому дрожжи должны быть как можно раньше, уже во
время размножения, лриопособлены к будущим условиям их ра-
боты в бутылке или в крупной посуде.
На крупном шампанском заводе, предпринимающем розлив
100 000 л, понадобится 2000—4000 л разводки. Первоначальное
размножение дрожжей производят в 25—100 л прокипяченного
вина с добавкой 100—20л г/л сахара. Когда в этой первой раз-
водке возникнет бурное брожение, вливают ее в 50—100 л подса-
харенного вина, назначенного к шампанизации. Затем постепенно
по мере развития брожения продолжают увеличивать количество
разводки до тех пор, пока не будет получено количество, необ-
ходимое для засева, т. е. 2—4% от всего сбраживаемого вина.
Под конец условия должны быть таковы, чтобы дрожжи не по-
чувствовали перехода от условий развидки к сбраживанию всей
массы.
5 ВОПРОС О ЗНАЧЕНИИ ДОБАВОК
ПРИ БУТЫЛОЧНОМ БРОЖЕНИИ ВИН
О полной бесполезности обычно практиковавшейся прежде
добавки аммонийных солей было уже сказано выше (стр. 286).
В каждом нормальном виноградном вине, даже в самом простом,
содержание соединений азога оказывается достаточным для пи-
тания дрожжей в продолжение нескольких бутылочных броже-
ний. Мнение виноделов-практиков, будто добавка так называе-
11 Заказ 655
329
мых бродильных солей благоприятно влияет на игру (вспенива-
ние) вин, не обосновано научными данными.
Французский ученый исследователь шампанских вин Мансо
в 1902 г. в журнале, выпускаемом всемирно известной фирмой
шампанского Моэт и Шандон, сообщил о многочисленных опы-
тах с различными добавками к кюве при розливе на брожение
(например, фосфатов, винной кислоты, лимонной кислоты, окиси
калия, хлористого аммония, фосфорнокислого аммония и фос-
форнокислого калия). Мансо уже тогда установил, что эти до-
бавки не оказывают заметного влияния на образование пены.
Некоторые изготовители шампанского обманывают невежд,
уверяя, что все искусство состоит в правильном выборе добавки
и ее дозировке. Между тем почти все добавки, кроме танина, со-
вершенно не нужны. Некоторые виноделы возлагали больше
надежд на выписанные из Франции таинственные добавки под
фантастическими названиями. Иначе обстоит дело с препара-
тами танина; вполне возможно, что французские виноделы в
своей многолетней практике эмпирическим путем определили,
какого происхождения танин (т. е. из каких растений получен-
ный) наиболее благоприятно действует на осаждение, образова-
ние осадка и перевод (встряхиваемость) дрожжей на пробку.
Но импорт препаратов, состоящих исключительно из основной
аммонийнокалиевой соли фосфорной кислоты, формула которой
NH4 • КНРО4 4- 4Н2О, не имеет никакого смысла.
Некоторые шампанисты-практики при изготовлении шампан-
ских вин рассчитывают на благоприятное действие желатина
или рыбьего клея на осветление шампанских вин и встряхивае-
мость дрожжей. Если требуется ускорить выпуск шампанского
в продажу, то в некоторых случаях такая добавка будет полез-
ной. Но обобщение в этом случае невозможно; если шампанское,
как это принято для высококачественных марок, будет оставлено
на дрожжах в течение года и более, то находящийся в это время
рыхлый осадок желатина или рыбьего клея послужит отличной
питательной средой для развития бактерий, встречающих благо-
приятные условия на малом пространстве внутри осадка, содер-
жащего соединения азота. Даже, если бактерии не затрагивают
самое вино, все же продукты разложения желатина или рыбьего
клея влияют на его вкус.
/ Танин — единственное средство, добавка которого при буты-
лочном сбраживании шампанских вполне целесообразна для
улучшения стряхиваемости дрожжей на пробку. Обычно при
изготовлении игристых вин вносят 5—15 г танина на 1 гл. Но
даже эта добавка для немецких вин оказывается излишней, так
как в них содержание танина всегда выше, чем в кюве и первом
тайе в Шампани.
О действии танина на дрожжи уже было сказано выше
(стр. 295). Характерно, что дикие, так называемые заостренные
330
дрожжи значительно чувствительнее, чем культурные дрожжи.
Также характерно, что в присутствии танина кривая брожения
вначале поднимается круто, затем внезапно надламывается. Та-
ким образом, дрожжи внезапно прекращают брожение.
Благоприятное действие добавки танина при бутылочном
брожении объясняется следующими причинами:
1) танин облегчает подавление развития заостренных дрож-
жей с мелкими клетками, которые, как более легкие, оседают
медленнее и образуют весьма нежелательные для винодела кон-
цевые части (хвосты) в дрожжевом осадке;
2) под действием танина культурные дрожжи быстрее закап-
чивают почкование и в конце выбраживания уже не образуют
новых клеток, которые всегда меньше и легче появившихся в на-
чале брожения, в благоприятных условиях. Последние индиви-
дуумы дрожжей, рожденные в конце брожения, отличаются
меньшими размерами, более тощей протоплазмой, более низким
удельным весом, меньшей скоростью осаждения и поэтому при
встряхивании образуют «хвост». Но все эти факты имеют зна-
чение только в случае необходимости быстрого изготовления
игристого вина.
6. ТЕМПЕРАТУРА БРОЖЕНИЯ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ИГРИСТЫХ ВИН
Французский закон о вине обязывает выдерживать игристое
вино, носящее название шампанского, на дрожжах в течение го-
да. Поэтому там можно не торопиться с брожением. Отапливае-
мые бродильные помещения не нужны: наполненные бутылки
вставляются в пюпитры в подвалах в виде коридоров, высечен-
ных прямо в меловых скалах, иногда на протяжении нескольких
километров. В таких подвалах обычно сохраняется довольно по-
стоянная температура зимой и летом (9—11°С). При этой отно-
сительно низкой температуре брожение шампанского завершает-
ся медленно, происходит, в сущности, холодное брожение.
Вне территории, точно установленной французским законом
о вине, получившей исключительное право именовать свои игри-
стые вина шампанскими, или вне границ Франции игристые ви-
на вырабатывались «по шампанскому способу» в более короткий
срок, в условиях теплого, а не холодного брожения. С этой
целью в подвалах были устроены отапливаемые бродильные по-
мещения, в которых бутылки находились при температуре 18—
23° С. При такой температуре брожение вина завершалось за
4—14 дней в зависимости от содержания спирта.
Изменение способа сбраживания игристых вин произошло
после того, как в 1932 г. мной была селекционирована устойчи-
вая по отношению к низким температурам раса Шампань Эпер-
нэй, обладавшая всеми свойствами дрожжей, пригодных для
сбраживания игристых вин. Вследствие недостатка угля во вре-
331
II»
мя войны применение этих холодостойких дрожжей постепенно
распространялось все шире и показало, что можно обойтись, не
затягивая брожение, без отапливаемых бродильных помещений
для теплого брожения. К тому же, помимо экономии топлива
(зимой) и затрат труда на обслуживание и уборку отапливае-
мых помещений, применение холодостойких дрожжей представ-
ляет еще и другие преимущества, например:
1) при более низких температурах нежелательные бактерии
развиваются далеко не в такой степени, как при теплом бро-
жении;
2) холодное брожение ускоряет выпадение винного камня;
3) при низких температурах брожение идет медленнее, но
непрерывно и постепенно; давление повышается не так быстро,
как при теплом брожении, вследствие чего значительно умень-
шается бон бутылок;
4) углекислый газ при низких температурах брожения лучше
растворяется в вине; он теснее связывается с вином, следствием
чего является более тонкая игра вина.
7. БИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В БУТЫЛКЕ
ВО ВРЕМЯ И ПОСЛЕ БРОЖЕНИЯ ИГРИСТЫХ ВИН
В 1942—1945 гг. в Гейзенгейме мы поставили себе целью эк-
спериментально исследовать процессы, проходящие в течение
первого года в шампанском при сбраживании в бутылке. Мно-
жество проб шампанских вин, а также изготовленных нами было
исследовано: на число клеток дрожжей, сухой вес дрожжей, со-
держание азота и содержание аневрина (витамина В]) в дрож-
жах и в вине, на число живых и мертвых дрожжей, спор плесне-
вых грибков и бактерий.
Пас интересовали главным образом следующие четыре воп-
роса.
а) Число клеток дрожжей, вырастающих при брожении
игристого вина в бутылках, и общая масса дрожжевого осадка
В предоставленных нам промышленностью 14 образцах игри-
стых вин, из которых не были удалены дрожжи, в среднем в бу-
тылке емкостью 750 мл находилось по 14,75 млрд., а в 27 нами
приготовленных — 21,2 млрд, дрожжевых клеток. Количества
клеток колебались между 7,3 и 31,9 млрд. Эти колебания на пер-
вый взгляд очень велики. Однако исследования показали, что
размер населения дрожжей, вырастающего при брожении игри-
стого вйна в бутылке, в сильной степени зависит от многих усло-
вий, прежде всего — от состава основного вина, от содержания
в нем спирта, солей, кислот и азота. Так, в среднем из 17 бутылок
емкостью 750 мл вина из выжимок после шампанизации находи-
332
лось 7,5 млрд., а в 17 бутылках нормального вина— 18,5 млрд,
дрожжевых клеток, т. е. в 2,47 раза больше.
Самой надежной мерой размножения дрожжей служит число
индивидуумов клеток, несмотря на то, что и оно понижается по-
сле завершения брожения, так как часть клеток полностью рас-
падается и уже не может быть учтена. Напротив, масса сухого
вещества не может служить мерой роста массы дрожжей, так
как содержание сухого вещества, как показывает рис. 146, после
брожения с каждым меся-
цем убывает. Самое боль-
шее, можно было бы срав-
нивать массу сухого вещест-
ва физиологически однород-
ных дрожжевых осадков.
Понижение массы сухого
вещества дрожжей за 13 ме-
сяцев составило 55—82%
начальной массы.
Совпадение результатов,
полученных в четырех сери-
ях опытов, ясно показывает,
что после окончания броже-
ния дрожжи вновь отдают
вину вещества, извлеченные
ими из этого вина при по-
строении клеток. Наиболее
сильная отдача происходила
в конце первого и начале
второго месяца выдержки
вина па дрожжах.
Время, месяцы
Рис. 146. Изменение массы сухого
вещества дрожжей в 1 л игристого
вина в продолжение 12,5 месяца
в четырех различных партиях бу-
тылочного шампанского.
б) Влияние дрожжей во время брожения и после
его окончания на содержание азота в шампанском
Если дрожжевой осадок отдает определенные вещества нахо-
дящемуся над ним игристому вину, можно полагать, что эти ве-
щества, содержащие азот, играют значительную роль. Поэтому
в четырех опытных партиях шампанского в продолжение 9—13
месяцев производилось определение содержания азота в винах
и в дрожжах.
Действительно, было установлено, что происходит медленная
отдача азота дрожжевым осадком и в то же время медленное
повышение содержания азота в шампанском.
Затем вследствие быстрого роста клеток дрожжей происходит
сильное извлечение азота из сбраживаемого вина, естественно,
не столь значительное, как отмеченное Геннигом и Флинтье прн
ззз
брожении виноградных соков1 (см. рис. 23). В вине дрожжам
было предоставлено только 25—30 г сахара в 1 л, в то время как
натуральные соки содержат значительно больше сахара.
Понижение содержания азота в игристом вине в наших опы-
тах составляло 70—80 мг, а в исследованных соках Геннмгом —
250 мг. Непосредственно же после окончания брожения в шам-
панском, точно так же, как в молодых винах, исследованных Ген-
нигом и Флинтье, вновь наблюдается повышение содержания азо-
та. Анализы массы сухого вещества дрожжей на содержание
азота и в игристом вине подтверждают друг друга. Анализы на
содержание азота также подтверждают, что дрожжи шампанских
время, месяцы
Рис. 147. Результаты исследований:
I — прием н отдача азота дрожжами; 2 — повы-
шение содержания азота в игристом вине во вре-
мя трннадцатимесячиого выдерживания на
дрожжах.
вин в первые 9—13 месяцев отдают в вино до 33% содержащего-
ся в них азота (рис. 147).
Современные методы хроматографии на бумаге позволяют
легко проследить повышение содержания аминокислот в шам-
панских винах под действием дрожжей.
Это исследование мы начали на сбраживании искусственного
вина, состоящего из воды, раствора минеральных солей по Линд-
неру, 10% об. спирта и 8 г/л винной кислоты, в выдерживающих
давление бутылках емкостью 0,2 л. Искусственное вино было вы-
брано для того, чтобы исходное вино не содержало никаких ами-
нокислот. Чтобы мертвыми клетками в вино не были занесены
аминокислоты, подопытные бутылки были засеяны только не-
большим числом молодых клеток и из предосторожности среда
испытана способом бумажной хроматографии на присутствие
аминокислот. Вначале не было обнаружено никаких аминокислот.
Для ускорения сбраживания этого экспериментального шампан-
ского оно-проводилось в термостате при 25° С.
’ Hennig К- und Flintje S. М. Die Weinwissenschaft, 8, 1954.
334
Начиная с третьей недели еженедельно открывали бутылку,
полностью удаляли центрифугированием и фильтрацией дрожжи
через G-5-фильтр с пористой стеклянной пластинкой, затем из
50 мл фильтрата с помощью ионообмепника Амберлит IR 120;
и, наконец, электролизом были удалены соли, после чего филь-
трат был выпарен в вакууме до 5 мл и хроматографирован на
бумаге.
Этот опыт с исходной средой, совершенно не содержащей ами-
нокислот, дал следующие результаты:
1) дрожжи во время брожения шампанского синтезируют из
солей аммония аминокислоты и часть их отдают в вино;
2) число аминокислот и их накопление заметно возрастают со
временем, так как за первые 6 недель число цветных пятен и ин-
тенсивность их окраски на хроматограммах на бумаге увеличи-
лись.
Наиболее сильно повысилось содержание пролина. Кроме
пролина, с уверенностью были установлены еще валин, лейцин,
фенилаланин и триптофан. Вполне возможно также, что осталь-
ные пятна относятся на счет цистина, гистидина, глютаминовой
кислоты,глицина,аланина, метионина и тирозина.
После удачных опытов с модельным шампанским мы пере-
шли к выяснению того, будет ли при производственном приготов-
лении шампанского содержание аминокислот в нем выше, чем
в исходном вине до брожения. Мы взяли изготовленные заводом
шампанского в танке невыдержанные шампанские и соответст-
вующие им тихие вина и подвергли указанной выше обработке
с целью хроматографического определения в них содержания
аминокислот.
В каждом случае невыдержанное шампанское давало более
интенсивные пятна, чем исходное вино (рис. 148) Особенно вы-
ражено было повышение содержания пролина.
Таким образом, установлено, что при каждом брожении шам-
панского как в бутылке, так и в большом объеме происходит обо-
гащение вина аминокислотами.
Теми же методами мы испытали, влияет ли на содержание
аминокислот перемешивание при помощи пропеллерной мешалки.
Каждый раз мы отбирали пробы до и после 10-минутного пере-
мешивания. 10-минутное перемешивание шампанского с дрожжа-
ми в каждом случае повышало интенсивность пятен аминокислот.
Это означает, что интенсивное движение дрожжей в резервуаре
усиливает отдачу дрожжами в вино аминокислот.
Затем такими же способами мы испытали на содержание ами-
нокислот I—3-разовое встряхивание бутылок невыдержанного
шампанского руками, как это применялось прежде, до изобрете-
ния специальных машин на электрическом приводе. Оказалось,
что встряхивание вручную, даже если оно производится по 3 раза
335
в день три дня подряд, не вызывает никакого повышения содер-
жания аминокислот (рис. 149).
Аналогичные исследования бутылочных шампанских после
механического встряхивания еще не проводились.
Во всяком случае имеющиеся результаты исследований ясно
показывают, что дрожжи во время процесса изготовления шам-
Рис. 148. Хроматографическое определение на
бумаге отдачи аминокислот дрожжами при
сбраживании шампанского:
1 — исходное вино: 2 — невыдержанное шампанское
(ясно видно повышение интенсивности окраски пятен.
Исходное модельное вино не содержало аминокислот,
на седьмой неделе в 'нем было обнаружено уже
шесть аминокислот); 3 — модельное шампанское;
4 — контрольный свидетель.
панского обогащают вино не только углекислым газом и спир-
том, но также и диетически ценными аминокислотами. Среди них
имеются также так называемые экзогенные аминокислоты, т. е.
такие, которые человеческий организм сам синтезировать не мо-
жет, а должен получить извне, как валин, лейцин, фенилаланин и
триптофан. Прирост, вызываемый дрожжами, как это было нами
установлено в ориентировочных определениях, выражается в не-
многих миллиграммах. Но в биологическом отношении имеет
значение, что дрожжи отдают вину не одну аминокислоту, а так
сказать, целый букет аминокислот.
Дрожжи до и после брожения синтезируют ряд ферментов,
среди них ко-карбоксилазу, которая, как витамин Bj (аневрин).
336
имеет большое значение для питания человека. Поэтому мы с
большой затратой труда изучали вопрос, наступает ли вследствие
шампанизации вина повышение содержания в нем витамина Bj.
Рис. 150 дает графическое изображение результатов, полученных
в двух опытных шампанских,
сброженных при 10—12° С в бу-
тылках, выдерживающих дав-
ление.
Кривые содержания аневрина
показывают, что в обоих случаях
во время возникновения броже-
ния шампанского сначала содер-
жание аневрина понижалось при-
близительно наполовину исходно-
го значения, так как аневрин ис-
пользуется растущими дрожжа-
ми. Соответственно понижению
содержания аневрина в вине про-
исходило его повышение в дрож-
жах.
Затем в фазе главного броже-
ния или дображивания наступил
неожиданно большой подъем со-
держания аневрина в обоих об-
разцах, в то время как в дрожже-
вом осадке оно начало падать.
Для этого вначале не было объ-
яснения. Оно было затем дано
исследованием продолжительно-
сти жизни дрожжей в шампан-
ских и соотношения между чис-
лом мертвых и живых клеток в
процессе изготовления шампан-
ского. Об этом будет сказано ни-
же. Однако для объяснения кри-
вых следует принять уже сейчас,
что продолжительность жизни клеток дрожжей при изготовлении
шампанских удивительно коротка; уже при главном брожении
клетки постоянно отмирают и часто на второй и третьей неделе
остаются живыми только 50%. Неожиданное четырех- и пяти-
кратное повышение содержания аневрина может быть вызвано
только усиленным отмиранием дрожжей. Следовательно, полу-
чился эффект витаминизирования, по очень непродолжительный,
так как содержание витамина В! падало постоянно почти до на-
чального. Только на 24-й неделе в обоих случаях последовал но-
вый небольшой подъем содержания аневрина, который мог быть
вызван тем, что дрожжи на воздушном пузыре бутылки, хранив-
Рис. 149. Выявление хрома-
тографией на бумаге повы-
шения содержания амино-
кислот в танковом шампан-
ском после размешивания с
помощью мешалки. Сравни-
вать надо второй и третий
ряды пятен. Первый и чет-
вертый ряды пятен дают ве-
щества реактива. Второй
ряд пятен получен после
размешивания в течение
15 мин, третий ряд — в тече-
ние 20 мин.
337
шейся в лежачем положении, в форме так называемой яичной
маски вновь вступили в фазу почкования и синтеза аневрина.
Пока еще неизвестно, почему аневрин, синтезированный при соб-
ственном брожении шампанских и переходящий в вино, во вре-
мя хранения вновь разлагается и утрачивает активность.
Из всех исследованных образцов, в дрожжах, применяемых
при брожении шампанского, найдено самое низкое содержание
аневрина. При помощи пробы Шопфера с Phycomyces нами были
получены следующие значения:
Рис. 150. Содержание аневрина в дрожжах (кри-
вые внизу) н шампанском (кривые вверху) двух
приготовлений в течение 52 недель Содержание
аневрина в исходном вине 40 г/л.
1) в дрожжах, выращенных в натуральном виноградном соке
и собранных во время бурного брожения, обнаружили 3000—
11200 у в 100 а сухого вещества;
2) в винных дрожжах, выращенных в натуральном виноград-
ном соке и собранных в конце брожения, было от 400 до 2000 у
в 100 г сухого вещества;
3) в дрожжах из шампанского, полученного брожением в бу-
тылках, в зависимости от возраста найдено от 0 до 100 у.
Для сравнения приводим имеющиеся в литературе данные
о содержании аневрина в пивных, пекарских и ксилозных
дрожжах.
На 100 г сухого вещества в пивных дрожжах содержится
1100—1500 у;
338
в пекарских — 600—2000 у;
в дрожжах, сбраживающих ксилозу,— 1500—2400 у.
Содержание аневрина в шампанских колебалось от 23 до
266 у/л. Наибольшее количество было установлено в красных
шампанских. Средние значения для белых шампанских лежали
около 90 у/л (рис. 151). Содержание аневрина в 1 л вина полу-
чается, если на абсциссе найти значение аневрина, соответствую-
щее весу урожая мицелия грибка, и умножить его на 333.
в) Как долго остаются дрожжи живыми
в шампанском вине?
Наблюдается относительно быстрое от-
мирание живых и мертвых клеток дрожжей,
выросших в бутылочном шампанском.
Для большей уверенности мы устанав-
ливали долю отмерших клеток дрожжей не
по способу окраской метиленовой синькой,
а путем розлива в чашки Петри вин, содер-
жащих сосчитанное количество дрожжевых
клеток. При этом оказалось, что поведение
дрожжей в различных образцах шампан-
ского может быть разным. Есть шампан-
ские, в которых уже во время брожения по-
стоянно погибает такое большое число кле-
ток дрожжей, что уже в этой фазе коэффи-
циент отмирания может составить 50%.
Поскольку не выросли окислительные клет-
ки в форме яичных масок, через 2 месяца
(самое позднее через 5 месяцев) 99,9% кле-
ток дрожжей отмирают. Кроме того, часто
уже непосредственно после спиртового бро-
жения начинается распад клеток дрожжей.
о ОД 1,0
Анебрин, Т
Рис. 151. Определе-
ние аневрина в
14 различных шам-
панских винах при
помощи мицелия
гриба.
Как скоро и в какой мере это происходит — зависит от содержа-
ния сульфатов, сульфитов или элементарной серы в вине.
Виноделы-практики часто думают, что правильно изготовлен-
ное и лишенное дрожжей (дегоржированное) бутылочное шам-
панское уже не содержит клеток дрожжей. В действительности
это не так. В этом направлении нами были исследованы многие
готовые шампанские вина, изготовленные классическим способом
сбраживания в бутылке, и в блестяще прозрачных шампанских
мы находили по 6750—200000 живых клеток дрожжей в 1 л. Го-
товые шампанские с пылевидной мутью содержали до 2,2 млн.
живых клеток дрожжей. Простое вычисление показывает, что
сброженные в бутылках шампанские еще содержат живые клет-
ки. Округлим найденное нами среднее число клеток дрожжей
(14,75 млрд, на бутылку) до 15 млрд. Затем примем, что 99,99%
из них мертвы; тогда в бутылке все же еще остается 1,5 млн. жи-
339
вых клеток. Если затем примем, что из них вновь отмерло 99,99%.
то все же в бутылке остается 1500 живых клеток.
Практически мы все же находили больше клеток дрожжей,
чем предполагалось на основании вычисления. Это происходит
потому, что, во-первых, не каждое дегоржирование устраняет
дрожжи из бутылки па 99,99%, а во-вторых, так как прежде по-
лагали, что не следует сильно фильтровать основное вино перед
розливом в бутылки, то шампанское при брожении получало не
только культурные дрожжи, ио и какое-то количество менее ак-
тивных, но очень живучих диких дрожжей. Клетки последних, как
правило, очень мелки и легки, легко всплывают и поэтому зна-
чительно затрудняют ремюаж. Никогда не удается перевести все
100% их в осадок и на 100% удалить дегоржированием.
Поэтому неудивительно, что нам удалось выделить еще живые
клетки дрожжей Hanseniaspora из одного семнадцатилетнего на-
стоящего французского шампанского.
Некоторые читатели, например многие практики-изготовители
шампанского, могут задать вопрос: если в готовом шампанском
еще остается 1000 живых клеток дрожжей, почему же оно все же
не забраживает после добавки увеличивающего содержание са-
хара экспедиционного ликера?
На это мы отвечаем так:
1. Ввиду того что шампанизируемые вина содержат 10—
11% об. спирта и при брожении в бутылке образуется вновь при-
мерно 1,5% об. спирта, то в готовом шампанском его количество
составляет от 11,5 до 12,5% об. Возникновение брожения субстра-
та с таким содержанием спирта даже при отсутствии давления
затруднено для дрожжей.
2. Дрожжи находятся под давлением 4—5 ати, так как шам-
панское содержит 4—6 г растворенного углекислого газа. Проти-
водавление углекислого газа прежде всего затрудняет новое об-
разование углекислого газа дрожжами. Достаточно устранить
давление в бутылочном шампанском, откупорив его с соблюде-
нием полной стерильности и оставив закрытым ватным тампоном,
чтобы через несколько недель в бутылке началось снова развитие
дрожжей и возобновилось брожение.
3. Дрожжи в готовом шампанском страдают от недостатка
кислорода. Для своего предыдущего роста дрожжи использовали
кислород, и брожение сделало субстрат более восстановительным,
т. е. обогатило его электронами (отрицательными зарядами). Эти
два условия также затрудняют развитие новой жизни остающих-
ся еще в живом состоянии клеток дрожжей.
4. Чем дольше шампанское остается на дрожжах, тем меньше
в нем живых клеток и тем слабее жизнедеятельность выживших
дрожжей. Не напрасно в Шампани издавна оставляют шампан-
ское на дрожжах не менее чем на год, часто даже на несколько
лет. Это делают главным образом для получения более надеж-
340
ной микробиологической стабильности выпускаемого игристого
вина. Все предприятия, производящие шампанское, пытавшиеся
изготовлять его в течение 7- -8 недель классическим способом бу-
тылочного брожения, получали печальные результаты. При работе
классическим способом необходима длительная выдержка на
дрожжах для угнетения и отмирания их клеток.
г) Влияние дрожжей на свежесть игристых вин
Раньше ошибочно полагали, что роль дрожжей при изготовле-
нии шампанского заключается единственно в превращении вне-
сенного в вино сахара в спирт и углекислый газ, и таким образом
получалось необходимое давление углекислого газа и вспенива-
ние вина.
Дрожжи вследствие возобновления брожения вина заметно
обогащают его аминокислотами. Кроме того, важно еще отме-
тить, что дрожжи, отдавая электроны при брожении шампанско-
го, повышают восстановительный потенциал вина. Можно ска-
зать, что при изготовлении шампанского дрожжи используются
как источник электронов. Увеличение электронов может быть из-
мерено и выражено в значении гН. Например, в серийных иссле-
дованиях основного вина гН был 18,8—20,4, а в изготовленных из
них, не подвергавшихся выдержке шампанских, он колебался от
16,6 до 17,9. Понижение величины гН служит мерой восстанавли-
вающего влияния дрожжей на шампанское вино.
Обычно при правильно проведенном брожении шампанского
значение гН падает на две единицы.
Шампанское, как и пиво, должно обладать определенной ве-
личиной окислительно-восстановительного потенциала, чтобы по-
требители признали его свежим, приятным, живым или моло-
жавым. Оптимальная область гН для пива находится между
11—13, а оптимальная область гН. в которой шампанское воспри-
нимается на вкус как свежее и моложавое, лежит между 17—
19,5. Освежающий вкус шампанского, у которого гН выше 19,5,
значительно слабее, а при значениях выше 21 вино слишком бы-
стро насыщает пьющего и не вызывает желания продолжать
пить. При выпуске пива все внимание обращено на то, чтобы гН
сохранялось в оптимальной области и пиво не подвергалось окис-
ляющим влияниям. При изготовлении шампанского также надо
принимать меры, чтобы оно сохраняло свою восстанавливающую
способность.
При изготовлении шампанского в акратофорах и резервуарах
надо прежде всего следить, чтобы готовое вино при освобожде-
нии акратофоров, а также при фильтрации и розливе возможно
меньше утрачивало свою восстанавливающую способность. Из-
мерением значения гН и ИТТ в готовых шампанских можно ус-
тановить, были ли проведены все мероприятия правильно и без
341
доступа кислорода воздуха, т. с. без большой потери электронов.
Если значения гН превышают 20, можно с уверенностью сказать,
что обработка шампанского была неправильной. Гораздо пра-
вильнее соблюдать все предосторожности, направленные на то,
чтобы сохранить естественную восстанавливающую способность
шампанского, созданную дрожжами; не следует исправлять ее
потери внесением повышенного количества сернистого ангидрида.
В будущем, вероятно, будет допущена аскорбиновая кислота, ко-
торая в большей мере, чем сернистый ангидрид, пригодна для
защиты восстанавливающей способности шампанского.
8 ЗАТРУДНЕНИЯ ПРИ БРОЖЕНИИ ШАМПАНСКОГО
В БУТЫЛКАХ И АКРАТОФОРАХ
В шампанском производстве в прошлом встречалось чаще, чем
теперь, что тиражи в бутылках или в акратофорах забраживают
несвоевременно, запаздывая, или вовсе не забраживают.
Во всех подобного рода случаях повинны были не штаммы
вносимых дрожжей, а исключительно состав и свойства шампани-
зируемого вина. Чаще всего причиной расстройства брожения
было высокое содержание железа в сочетании с повышенным ко-
личеством сернистого ангидрида или присутствием элементарной
серы. Задержки в забраживапии шампанского значительно
уменьшились после того, как немецкие заводы начали обрабаты-
вать все идущие на приготовление шампанского вина желтой
кровяной солью, если они содержали железо в большем количе-
стве. чем осаждается внесением 5 г желтой соли на 1 гл вина.
Для удаления синего осадка после обработки желтой солью не-
обходима тщательная фильтрация. При этом одновременно уда-
ляются дрожжи, накопившие в своих клетках серу, а также эле-
ментарная сера, весьма ядовитая для дрожжей при перебражи-
вании вина.
Если, несмотря на взбалтывание и укладку бутылок в теп-
лом помещении, брожение все же не начиналось или останавли-
валось при наступлении давления 1 ат, причиной была мелкораз-
дробленная сера в шампанских виноматериалах. Клетки дрож-
жей были отравлены серой, воспринятой ими в большом
количестве, утратили способность бродить и разрушились.
От этих помех можно избавиться, если предварительно испы-
тать кюве на способность забраживать или фильтровать сплошь
все виноматериалы для шампанского перед внесением дрожжей
через пластины соответствующей плотности (не менее чем пла-
стины Зейтца К-Ю).
Часто наблюдалось, что хотя кюве, разлитое в бутылки или
налитое в акратофоры. и забраживало медленно, но после дости-
жения давления 1,5—2 ат брожение прекращалось, несмотря на
благоприятную температуру, размешивание или взбалтывание.
342
В этих случаях 'причиной было большое количество развив-
шихся дрожжей рода Hanseniaspora. Ошибка заключалась в том,
что материалы для шампанизации вовсе не фильтровались или
фильтровались через слишком проницаемые пластины. Для ос-
вобождения от дрожжевых клеток надо фильтровать через пла-
стины К-7. Если в непрофильтрованное вино было внесено не-
большое количество разводки, дикие дрожжи могут размножить-
ся скорее и в большем числе и продуктами своего обмена
затруднять развитие культурных. Сами по себе дикие дрожжи
слабо бродят и не способны образовать количество углекислоты
для получения давления 5 ати — давление не превышает 1—
2 ати. Если такое кюве освободить от слабых дрожжей фильтра-
цией и внести чистую культуру шампанских дрожжей, то оно за-
браживает нормально и давление достигает 5 ати.
В некоторых случаях остановка брожения в бутылках и акра-
тофорах происходила вследствие того, что среда при приготовле-
нии разводки дрожжей для шампанизации не была тщательно
профильтрована, равно как и виноматериалы, содержавшие мно-
го сернистого ангидрида и устойчивых к ангидриду клеток дрож-
жей вида Saccharomycodes ludwigii. Эти дрожжи могли нормаль-
но размножаться, в то время как культурные дрожжи, внесенные
в виде разводки в малом количестве, встретив неблагоприятные
условия, прекратили свое развитие. Внеся разводку и убедив-
шись, что брожение происходит, виноделы лишь после того, как
давление углекислого газа достигнет 1—2 ати, обнаруживают,
что не все в порядке. Объясняется это тем, что хотя дрожжи
Sacch. ludwigii и способны довести брожение до 12,2% об. спир-
та, но не выносят давления свыше 1—2 ати и, следовательно, не-
пригодны для шампанизации.
Из всех описанных неполадок практик может извлечь для
себя вывод, что они возникают лишь в тех случаях, если:
во-первых, не обращено внимания на содержание в винома-
териалах железа и элементарной серы;
во-вторых, виноматериалы не были профильтрованы через
фильтр, по меньшей мере освобождающий от клеток дрожжей
(для этого вполне пригодны пластины Зейтца К-7), и дикие дрож-
жи мешают и без того трудной работе культурных дрожжей ве-
сти брожение в присутствии спирта и при высоком давлении уг-
лекислого газа или даже подавляют культурные дрожжи и завла-
девают средой;
в-третьих, разводка внесена в малом количестве или приго-
товлена на вине, не освобожденном от диких дрожжей.
9. ЗАТРУДНЕНИЯ ПРИ РЕМЮАЖЕ, ОБРАЗОВАНИЕ МАСОК
При классическом способе приготовления шампанского сбра-
живанием в бутылках принято бутылки с перебродившим шам-
панским помещать в пюпитры горлышком вниз и круглообразным
343
встряхиванием их (ремюажем) переводить дрожжи на пробку.
При этом могут возникнуть трудности, известные виноделам. Бы-
вает, что дрожжи вместо того, чтобы осесть, подымаются при ре-
мюаже или пристают к стенкам бутылки в виде яйцевидных
масок.
Все эти явления очень нежелательны при ремюаже, так как
затрудняют работу, а также повышают себестоимость изготовле-
ния игристого вина.
Очень часто эти затруднения объясняли свойствами внесен-
ной расы дрожжей. Если несколько раз подряд получались труд-
но устранимые маски, данную расу дрожжей объявляли обра-
зующей маски. Это не соответствует действительности, так как
одна и та же культура дрожжей одновременно отпускалась раз-
личным заводам и ею одновременно пользовались для приго-
товления различных шампанских, причем маски появлялись не
во всех случаях. Следовательно, образование их зависело не
только от расы дрожжей. Ввиду того что дрожжевая лаборато-
рия Гейзенгеймского ботанического института является главным
поставщиком дрожжей, ей в течение многих лет задают вопро-
сы об истинных причинах ненормального поведения высылаемых
дрожжей.
Культурные дрожжи вообще можно было бы считать причи-
ной затрудненного перевода на пробку только в том случае, если
бы из основного вина были удалены находившиеся в нем дрож-
жи и брожение проводилось исключительно высланными дрож-
жами. Однако практически это не происходило, да и в настоящее
время проводится еще не везде, а только там, где после бедствен-
ного положения с развитием дрожжей рода Brettanomyces
в 1948—1952 гг. оценили пользу тщательного удаления всей
дрожжевой флоры фильтрованием виноматериалов.
В руководствах и учебниках образование масок прежде объ-
яснялось присутствием слизистых дрожжей Torulaceae. Это
объяснение отпало после первых наших опытов абсолютно чисто-
го брожения шампанского, которое было проведено и после сте-
рилизующей фильтрации виноматериалов при помощи чистой
культуры дрожжей. Даже при полном отсутствии диких дрожжей
возможно сильное образование масок. В зависимости от места и
вида образования масок винодел различает:
а) овальные, или яйцевидные, маски;
б) корпусные или горловые маски.
а) Овальные, или яйцевидные, маски
Эти маски дрожжей, как показывает название, имеют форму '
овальную, или яйцевидную. Местом их возникновения всегда бы-
вает воздушный пузырь на вине. Они образуются, если бутылка
долго лежала спокойно, а также спустя некоторое время после
344
спиртового брожения. Дрожжи, закончив спиртовое брожение,
продолжают свою жизнедеятельность, переходя в окисляющую
стадию, и с помощью кислорода в воздушном пузыре образуют
новые вегетации почек. Перейдя после бродильной фазы в окис-
ляющую, они с помощью кислорода воздуха окисляют продукты
первой жизненной фазы — спирт и летучие кислоты, причем обра-
зуются альдегиды, эфиры и ацетали.
Новые почкующиеся вегетации (рис. 152) точно вырисовыва-
ют форму каждого воздушного пузыря /, 2. В случае <3, если бу-
тылки были перемещены, но при этом овальные маски не были
удалены встряхиванием бу-
тылок и движением воздуш-
ных пузырей, в месте обра-
зовавшейся овальной маски
получается перемещенная
двойная овальная маска.
В случае 4 новые вегетации
дрожжей поднялись в виде
свода вокруг небольшого
пузыря.
При исследовании под
микроскопом клеток из яй-
Рис. 152. Различные формы так
называемых яйцеобразных масок.
невидных масок надо учесть,
что при обычном откупори-
вании внезапная разгрузка
давления вызывает бурное вспенивание. Вследствие этого оваль-
ные маски полностью разрушаются пузырьками углекислого га-
за. Для сохранения маски и изучения ее в опорожненной бутыл-
ке следует подвесить бутылку с шампанским вниз горлышком
и тонким сверлом просверлить только узкий ход через пробку
так, чтобы шампанское медленно, по капле, выдавливалось из
бутылки. Для этого потребуется несколько часов. Только таким
способом можно сохранить совершенно ненарушенные маски н
взять пробы для микроскопических исследований.
При помощи этого приема нам удалось установить, что оваль-
ные, или яйцевидные, маски состоят из типичных клеток дрож-
жей в окисляющей стадии (рис. 153).
Однажды среди типично ожиревших клеток были обнаружены
аски со спорами. Следовательно, дрожжи в бутылке шампанско-
го способны были даже закончить свой цикл жизни образовани-
ем спор.
Каким же приемом, работая по классическому способу изго-
товления шампанского, можно предупредить образование оваль-
ных масок?
Для этого имеются две возможности: одна —при розливе кю-
ве в бутылки, другая — при хранении бутылок. Встречаются ста-
рые шампанисты-практики, которые принципиально наполняют
345
бутылки начавшим бродить кюве. Преимущество этого приема
состоит в том, что уже бродящее вино при наполнении бутылок
выделяет углекислый газ и пенится. Пена вытесняет остаток воз-
духа и, если бутылку в этом состоянии закупорить, в воздушном
пузыре окажется больше углекислого газа, чем воздуха. Вследст-
вие этого после брожения в распоряжении дрожжей будет мень-
ше кислорода или его совсем не будет. Неудобен этот способ тем,
что во время наполнения бутылок несколько раз приходится про-
верять, сколько сахара сброжено, и, если потребуется, добавлять
тиражный ликер.
По-видимому, этот
труд оправдывался, так
как виноделы-практики
не отказывались от него.
Есть еще одна возмож-
ность избежать образова-
ния масок при хранении.
Не позднее чем через
3 месяца бутылки встря-
хивают и перемещают,
чтобы препятствовать
дрожжам образовать
овальные вегетации на
воздушном пузыре и
смыть их со стенок бу-
тылки.
Рис. 153. Типичное соединение клеток
дрожжей в окисляющей стадии яйцевид-
ной маски. Увеличено в 300 раз.
Правда, бывают случаи, когда дрожжи вторично образуют
овальные маски. Но из опыта известно, что для этого требуется
много времени, если упомянутый выше прием был своевременно
осуществлен и первый налет был удален.
б) Корпусные и горловые маски
Корпусной маской, как показывает название, называется мас-
ка, возникшая на корпусе бутылки. Если она находится близко
у горла бутылки, винодел говорит о горловой маске.
Выявление истинных причин масок этих видов потребовало
значительно больше времени и труда, чем поиски причин появле-
ния овальных масок. В этом вопросе удалось .продвинуться впе-
ред лишь после того, как был освоен прием опорожнения бутылки
с сохранением масок. Под микроскопом всегда обнаруживалось,
что клетки дрожжей в таких отложениях в изобилии содержат
жир в виде масляных шариков и ожиревшую протоплазму. Иног-
да со стенок бутылок можно было соскоблить удивительным об-,
разом деформированные клетки дрожжей и части дрожжевого
осадка, склеившиеся в своеобразные лепешки.
Сильное образование жиров нормальными дрожжами наблю-
далось только начиная с окислительной стадии, поэтому вначале
346
предполагали, что эти дрожжи, будучи погруженными, также
имели в своем распоряжении достаточно кислорода. Поэтому
были произведены опытные розливы с введением в изобилии ки-
слорода в бутылки: частично — предварительной аэрацией, ча-
стично — каплями разбавленной перекиси водорода. Опыты дали
вполне отрицательные результаты. Нс было получено никаких
масок ни в обогащенном кислородом вине, ни в разлитом обыч-
ным способом.
Постепенно пришлось убедиться, что жир в клетках дрожжей
из устойчивых отложений (масок)
состоит не из одного жира, а из
жира с растворенной в нем в изоби-
лии серой.
После того как это было несколь-
ко раз проверено, был сделан опыт-
ный розлив с добавкой элементар-
ной серы, сероводорода, сульфитов
и сульфатов (рис. 154).
В первый раз нам удалось экс-
периментальное воспроизведение
масок добавкой в кюве сероводоро-
да (рис. 155). Впоследствии мы по-
лучали их также при помощи внесе-
ния малых количеств топко раз-
мельченной, так называемой колло-
идной серы; прибавкой же серного
цвета, т. е. более крупных частиц,
этого сделать не удавалось. Чрез-
вычайно прочно пристающий к стен-
кам осадок дрожжей получается
Рис. 154. Пластинка, выде-
ленная из одного красного
шампанского с запахом се-
роводорода и приостановив-
шего брожение, состоящая
из группы деформирован-
ных, разложившихся и скле-
енных между собой клеток
дрожжей (увеличено в
330 раз).
также, если выращивать винные
дрожжи в бедном кислотами соке с добавкой от 10 до 40 г сер-
нистокислого натрия, т. е. при избытке сульфита.
На Основании имеющихся наблюдений над образованием ма-
сок при бутылочном брожении шампанских нами была выдвину-
та следующая гипотеза. Причины образования масок прежде все-
го следует искать в виноматериале. Если <в нем находится слиш-
ком много ассимилируемых дрожжами соединений серы, то в их
клетках накопляются слишком большие запасы серы, которая
отлагается по большей части в молекулярной форме и растворена
в жире. Ввиду того что оболочка клеток также содержит липои-
ды, в ней равным образом отлагается молекулярная сера, что де-
лает стенки клетки мягче и податливее. Избыточное содержание
ассимилируемых винными дрожжами соединений серы ведет к
заметному увеличению клеток, даже к появлению гигантских
клеток.
347
Путем восстановления присутствующих в изобилии сульфи-
тов и сульфатов дрожжи могут в своих клетках отложить так
много молекулярной серы, что они погибают — утрачивают ти-
пичную форму своих клеток и, распадаясь, склеиваются в меха-
нические соединения в виде лепешки (пластинки). Подобные
клетки 'прилегают к внутренним стенкам бутылки значительно
прочнее, чем нормально упитанные клетки дрожжей.
Только из-за повышенной опасности образования масок на
заводах бутылочного шампанского следует уже обращать боль-
шое внимание на общее содержание сернистого ангидрида в ви-
номатериалах. Дрожжи во время и после брожения восстанавли-
вают сульфиты, отлагают в клетках молекулярную серу, крепче
Рис. 155. Полученные опытным путем в
шампанском прибавлением сероводорода
пластинки (лепешки), в которых можно ви-
деть все переходные стадии изменения
клеток дрожжей до полной утраты ими
формы.
прилегают к стенкам бутылки, восстанавливают серу дальше
в сероводород; в конце концов получаются шампанские с запа-
хом сероводорода и даже содержащие меркаптан.
Прежде чем удалось выявить настоящие причины образова-
ния масок, среди виноделов-практиков было распространено мне-
ние, что их появлению способствовали только шероховатость
внутренних стенок бутылок, обожженный шлак и т. д. Чтобы это
проверить, мы разбивали только что полученные со стекольного
завода новые бутылки и исследовали их внутреннюю поверхность
с помощью просвечивающего, освещающего и фазово-контраст-
ного микроскопа, наносили растворы коллодия, снимали тонкую
пленку и наблюдали ее. В структуре поверхности новых бутылок
не удалось обнаружить неровностей. Кроме того, с тех пор как
закальный очаг отапливается не газом, а электричеством, не об-,
наруживался имевшийся прежде налет запального очага, который
виноделы-практики называли пылью стекольного завода.
В то время как «теория пыли завода» в настоящее время ни-
чем не подтверждается, остается правильным наблюдение, что
348
дрожжи могут образовать маски грязи в бывших в употреблении
и плохо вымытых бутылках на каждой поверхности частиц пеуда-
леиной грязи.
Маски дрожжей могут пристать к стенкам бутылки так проч-
но, что даже встряхиванием при помощи машин, приводимых
в действие электричеством, не удается их отделить. В таких слу-
чаях винодел оббивает бутылку, т. е. обколачивает металличес-
ким стержнем, так, чтобы стенки бутылки вибрировали и устойчи-
вые маски отделились. Но эта работа отнимает много времени,
обходится дорого и, кроме того, опасна, так как бутылки могут
лопнуть.
Трудности при ремюаже возникают также в том случае, если
дрожжи, по выражению виноделов, слишком «легки» и вместо
того, чтобы оседать на пробку, перемещаются вверх.
Прежде всего это происходит, если шампанские виноматериа-
лы, как было принято прежде, не подвергались тонкой фильтра-
ции для удаления дрожжей. Вследствие этого при брожении на-
ряду с культурными дрожжами размножались всевозможные
виды диких дрожжей, среди которых иногда встречаются формы
с очень мелкими клетками — немногим крупнее бактерий; они го-
раздо легче культурных дрожжей и легко всплывают. После того
как крупные клетки культурных дрожжей сведены на пробку,
мелкоклеточные формы еще плавают в вине. Часто они принадле-
жат к образующим жир, что еще увеличивает их плавучесть.
Каждый винодел в настоящее время располагает многочислен-
ными современными рационально и практично конструированны-
ми фильтрами и должен использовать возможность удаления
дрожжей из основного вина перед его шампанизацией. Если для
этого применить пластины К-10 Зейтца, можно удалить из кюве
полностью не только дрожжи, но практически в достаточной мере
“бактерии и в некоторых случаях мелкие шарики серы (рис. 156).
Такими крошечными шариками серы клетки дрожжей могут быть
деформированы, лишены бродильной способности и, наконец, со-
вершенно«отравлены.
Эта дополнительная работа много раз окупится. Благодаря ей
будет исключено размножение нежелательных дрожжей, напри-
мер рода Brettanomyces или Candida. Это не только облегчит
работу при ремюаже, но и даст возможность предупредить не-
благоприятное явление и помутнение в готовом шампанском.
Процесс ремюажа задерживается и затрудняется тем, что
в шампанском на пюпитрах для ремюажа начинается развитие
разлагающих кислоты бактерий. Чрезвычайно мелкие бактерии
распределены во всем вине, которое в проходящем свете выгля-
дит мутно-голубоватым. Подобного рода помутнение можно пре-
дупредить, если употреблять для шампанизации только выдер-
жанные -вина, находящиеся в состоянии биохимического равно-
весия, либо по меньшей мере фильтрацией через пластины К-10
349
сократить количество бактерий в молодых микробиологически
еще не вполне стабильных винах или обесплаживающей фильтра-
цией полностью удалить из кюве бактерии.
Если в неготовых шампанских наступило развитие бактерий,
разлагающих кислоты, можно оставить бутылки в хранилище или
на пюпитрах до тех пор, пока закончится их размножение и био-
химическая деятельность. Этот процесс проходит довольно быст-
Рис. 156. Сера, состоящая из мелких частиц,
при 500-кратном увеличении Отдельные ча-
стицы равны по величине микрококкам.
ро. Продолжительной и очень осторожной работой хорошие спе-
циалисты по ремюажу в конце концов переводят бактерии на
пробку.
10 ПОРОКИ И БОЛЕЗНИ ГОТОВОГО ШАМПАНСКОГО,
ВЫЗЫВАЕМЫЕ МИКРООРГАНИЗМАМИ
Нередки случаи, когда готовое шампанское во время хране-
ния или, что еще неприятнее, у продавца или потребителя
становится мутным. В этих случаях их возвращают за счет за-
вода Поэтому виноделу важно знать причины возобновления
мути в шампанском, чтобы правильно его обработать и исклю-
чить в будущем подобные случаи. Другого рода помутнений (вы-
падения железа, белка и винного камня) здесь описывать мы не
будем.
350
а) Помутнения, вызываемые культурными дрожжами
При исследовании под микроскопом остатка после центрифу-
гирования помутневшего шампанского обнаруживается, что
в нем размножились молодые с крупными клетками дрожжи в ви-
де цепочек. Причиной этого в шампанском, сброженном в бутыл-
ке, может быть слишком низкое содержание спирта в исходном
вине, поэтому в готовом шампанском его также недостаточно.
Дрожжи тем легче сбраживают экспедиционный ликер, чем со-
держание спирта ниже 11% об.
Но возобновление развития культурных дрожжей возможно
и при правильном содержании спирта. В таком случае ошибка
заключается в том, что шампанское, изготовленное по способу
сбраживания в бутылке, недостаточно долго выдерживалось на
дрожжах, вследствие чего процент неотмерших, способных к раз-
витию дрожжевых клеток в нем был еще большой.
Если дрожжевая муть появилась в акратофорном шампан-
ском, это означает, что фильтрацией с противодавлением не были
удалены полностью дрожжи, так как были применены несоответ-
ствующие пластины, или при вставке их в фильтр они были по-
вреждены или вздуты и разрыхлены колебаниями давления или
слишком низким противодавлением, получившимся вследствие
освобождения углекислого газа.
б) Помутнения, вызываемые дикими дрожжами
В этом случае исследование под микроскопом обнаруживает,
что мут» состоит из разнообразных дрожжей — мелкоклеточных,
заостренных с одной или с двух сторон.
Среди диких дрожжей наиболее опасны виды, принадлежа-
щие к роду Brettanomyces. Они в анаэробных условиях образуют
уксусную кислоту, снижая качество шампанского, и могут даже
сделать его нетоварным (см. рис. 48).
До 1933 г. дрожжи Brettanomyces не упоминались в вино-
дельческой литературе. Это не означает, что они раньше не встре-
чались в винах, но их относили к другим родам. В последнее
время установлено, что они встречаются на винограде, в соке
и вине во Франции, Италии и Южной Африке.
В 1949—1952 гг. на пяти немецких заводах, выпускающих
шампанские вина, наблюдалось внезапное появление дрожжей
Brettanomyces. Эти дрожжи не только затрудняли работу ремюа-
жа, но, что еще хуже, продолжали размножаться в готовом шам-
панском и были причиной возврата продукции ’.
Дрожжи Brettanomyces были занесены с виноматериалами
для шампанского из области Турен и Миди (Франция) и в си.ть-
1 Schanderl Н. und Draczynski М. Brettanomyces, cine lastige
Hefegattung in flaschenvergorenem Schaumwein. Deutsche Weinzeitung, 1952.
351
нои степени прижились на различных заводах шампанских вин.
От них удалось избавиться только тем, что стали фильтровать
все виноматериалы перед шампанизацией через пластины К-10
или ЕК и освобождать от них бочки для хранения пропаркой.
От Brettanomyces страдают только вина, сброженные в бу-
тылках. Акратофорное шампанское для удаления дрожжей под-
вергается фильтрованию с противодавлением, а при значительно
более коротком процессе шампанизации Brettanomyces не успе-
вают заметно понизить его качество, даже в том случае, если оно
находилось в крупных приемниках.
в) Помутнения, вызываемые понижающими кислоты
бактериями
Если для шампанизации используются слишком молодые ви-
на, в которых расщепление кислот не произошло или почему-то
остановилось и шампанское недостаточно долго выдерживалось
на дрожжах, то возможно возобновление разложения кислот
в уже готовых шампанских.
Если бутылки находятся еще в заводских хранилищах, можно
снова поместить их на пюпитры для ремюажа и постараться све-
сти на пробку бактерии после окончания их биохимического дей-
ствия и еще раз дегоржировать бутылки.
Все эти затруднения можно устранить, если употреблять
только вполне выдержанные вина, а при необходимости по ка-
ким-либо причинам использовать молодые, еще не созревшие
вина следует тщательно фильтровать их перед шампанизацией
через пластины К-10 или ЕК.
11 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА
НЕМЕЦКОГО ШАМПАНСКОГО И ВОЗМОЖНОСТИ
ЕГО ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ
В первом издании этой книги (1950 г.) я писал: «Мы живем
в такое время, когда начинается переход от методов бутылочного
сбраживания, изобретенных в Шампани, к способам сбражива-
ния в крупных вместилищах».
Это предсказание было правильным. Промышленность шам-
панских вин только благодаря введению новых приемов изготов-
ления— в акратофорах могла удовлетворить все возрастающий
спрос. После первого издания этой книги выпуск шампанского
в ФРГ повысился с 6 млн. до 49 млн. литровых бутылок в год,
т. е. примерно в 8 раз (рис. 157). Такое повышение выпуска
продукции не могло быть достигнуто классическими способами
сбраживания в бутылке. Даже очень консервативные предприни-
матели, которые вначале не хотели и слышать о новом приеме и
считали правильными только классические способы, перешли к
352
применению нового метода, чтобы иметь возможность принять
участие в повышении сбыта. Таким образом, должны были пре-
кратиться продолжавшиеся 10 лет споры о том, может ли акра-
тофорное шампанское быть таким же хорошим, как сброженное
в бутылке.
Так называемый способ переливания представляет
собой компромиссное решение, так как по этому способу шам-
панское еще не сбраживается в бутылке, но осадок не перево-
дится на пробку и не дегоржируется, а под противодавлением
Рис. 157. Выпуск немецких шампанских вин в период 1855—
1958 гг.:
I — первая мировая война; 2 — инфляция; 3 — мировой кризис;
4 — вторая мировая война.
через переливочный аппарат попадает в приемник, где дозирует-
ся, фильтруется под противодавлением для удаления дрожжей
и вновь разливается в бутылки. В таком случае винодел может
со спокойной совестью пометить на бутылках: «гарантированное
бутылочное брожение». В этом и заключается главное преиму-
щество «компромиссного метода». В остальном он длительный и
требует величайшей тщательности во избежание нежелательных
потерь давления, а также окисления. Опасность потерь давления
может быть уменьшена предварительным охлаждением бутылок
до 0—4° С.
За последние 10 лет методика брожения в акратофорах зна-
чительно усовершенствована. Было установлено, что «вкус тан-
ка» — это вкус окисления, возникший от того, что дрожжи нахо-
дились в глубине большого приемника и восстановительное дей-
353
ствие не могло распространиться на все его содержимое. Поэтому
оказалось необходимым введение мешалок в бродильные танки
и были изобретены хорошо действующие, плотно встроенные про-
пеллерные мешалки. Такое усовершенствование оказалось ре-
шающим и дало большие преимущества:
1) более быстрое и надежное перемешивание при добавке
тиражного ликера и дрожжей;
2) возможность по желанию часто приводить дрожжи в дли-
тельное движение, что обеспечивает более быстрое и надежное
проведение брожения;
3) исключение в больших приемниках «вкуса танка» и рас-
слоения гН, так как вследствие интенсивного движения стано-
вится возможным восстановительное действие дрожжей на каж-
дый кубический сантиметр шампанского;
4) возможность полностью использовать естественную вос-
становительную силу дрожжей при частом перемешивании во
время и после брожения;
5) значительное усиление отдачи дрожжами вину диетически
ценных веществ, например аневрина и аминокислот.
Дальнейшие преимущества относятся не к области физиоло-
гии брожения, а к технологии, например выпадение винного кам-
ня, более быстрое охлаждение (если резервуар одновременно
снабжен охлаждающим кожухом), более быстрое распределение
и перемешивание вносимых осветляющих веществ в случае на-
добности.
Усовершенствование способа сбраживания в танке при изго-
товлении шампанского позволило виноделу вполне овладеть об-
рабатываемым материалом, между тем как возможность воздей-
ствия на шампанское при сбраживании в бутылке значительно
меньше. Шампанское при сбраживании в бутылке, можно ска-
зать, распоряжается виноделом, который часто со страхом смот-
рит, что делает его «питомец» в бутылке, происходит ли то, что
желательно, правильно ли проходит брожение, образуются ли
маски, осветляется ли оно до блеска и т. д. Преимущество спосо-
бов переливания и акратофорного состоит в том, что готовое вино
совершенно не содержит дрожжей; при применении ЕК-пластип
из него могут быть удалены даже бактерии перед розливом
в бутылки. Это представляет собой неоценимое преимущество по
сравнению с классическим сбраживанием в бутылке, при котором
готовое шампанское всегда еще содержит дрожжи и бактерии,
В противоположность сбраживанию в бутылке при работе по спо-
собу переливания или по акратофорному методу отпадает опас-
ность появления масок и нет надобности ожидать, пока дрожжи
утратят активность и отомрут. Можно тотчас после того, как до-
стигнуто необходимое давление углекислого газа, полностью от-
делить вино от дрожжей.
354
Современный способ брожения в акратофорах с мешалками
представляет большие технические преимущества; поэтому не-
удивительно, что в настоящее время во всем мире новые заводы
шампанского оборудуют не по-прежнему образцу Шампани, а
акратофорами.
До появления акратофорного метода изготовление шампан-
ского было привилегией более прохладных климатических зон.
В настоящее время шампанские вполне надежно изготовляют
даже в тропиках. Изготовление шампанских благодаря новым
его методам распространилось во всем мире. Это объясняет
в значительной мере, почему в настоящее время шампанское го-
раздо дешевле, чем прежде. По той же причине в будущем клас-
сический способ еще более утратит свое хозяйственное значение.
Качественное различие с танковым шампанским, существовав-
шее раньше, постепенно исчезает.
То обстоятельство, что шампанское было сброжено в бутылке
емкостью 750 см3, совсем нс является гарантией качества. Ре-
шающее значение для любого игристого вина имеет не способ из-
готовления, а качество исходного вина, строгое соблюдение усло-
вий его изготовления.
Подобно тому как пивоварение очень многим и при том с боль-
шой пользой для производства обязано развитию естественных
наук, изготовление шампанского с некоторым опозданием (по
сравнению с прогрессом пивоварения) также вышло в настоящее
время из стадии чисто практически эмпирической и с успехом ис-
пользует достижения микробиологии и биохимии.
ОГЛАВЛЕНИЕ
I. Введение
IL Микрофлора плодов, сока и вина
Л. Дрожжи
1. Местонахождение дрожжей в природе..............................15
2. Попадание возбудителей брожения на ягоды винограда и другие
плоды............................................................22
3. Круговорот дрожжей в природе и в приготовлении вина . 23
4. Микроб ио логические явления в мезге и в отжатом виноградном
соке.............................................................24
5. Брожение сока..................................................27
6. Морфология и биохимия дрожжей..................................32
а) Строение оболочки дрожжевой клетки......................32
б) Форма и величина клеток...................................34
в) Вид дрожжевых клеток в различных жизненных стадиях . 35
г) Цитология дрожжей....................................... 44
д) Изменчивость и мутация дрожжей............................50
е) Генетика дрожжей .... 52
7. Выделение клеток и чистая культура дрожжей.....................56
а) Способ Коха на твердых средах.............................57
б) Капельный способ Линднера ........................58
в) Упрощенный Вучковичем способ Линднера ... . . 59
г) Изменение капельного метода Линднера, сделанное Урсулой
Гофман ......................................................59
д) Выделение клеток дрожжей при помощи капиллярного метода
Клинкгаммера................................................60
е) Выделение клеток дрожжей при помощи микроманипулятора 60
ж) Выделение клеток дрожжей или бактерий при помощи отде-
лителя Годюруа . . ... ................62
8. Биохимия дрожжей .... ......................63
а) Ферменты дрожжей..........................................63
б) Витамины и ростовые вещества дрожжей......................68
в) Азотные вещества .........................................76
г) Способность дрожжей к ассимиляции углекислоты .... 81
д) Потребность дрожжей в сере................................82
е) Химические процессы в окислительной стадии винных дрожжей 92
ж) Концентрация водородных ионов (pH) и окислительно-восста-
новительный потенциал (гН) .................................107
9. Систематика дрожжей, имеющих значение в виноделии ... 117
а) Род Saccharomyces (Мейси) Rees...........................121
б) Подрод Zygosaccharomyces (Баркер)........................124
в) Лимоновидные, или заостренные дрожжи (Apiculatus) . 127
Род Hanseniaspora Цикес (Kloeckeraspora Нигауз) род Kloeckera
Янке......................................................127
356
Крупноклеточные лимоновидные дрожжи Saccharomycodes ludwigii
Ганзен ......................................................133
Род Brettanomyces Куфферат и Лаар ... . . 137
г) Род Schizosaccharomyces Линднер . . 142
д) Пленочные дрожжи...........................................145
Род Hansenula Сидов (Willia Ганзен)..........................151
Род Pichia (Ганзен)........................................ 153
Род Candida Лоддер и Крегер-ван Риж 156
с) Род дрожжей Torulopsis Берлезе............................ .160
ж) Endomyces lactis, новая номенклатурная комбинация Виндиш . 160
з) Слизистые дрожжи........................................ ... 162
Б Бактерии
1. Бактерицидное действие вина.................................165
2. Общая морфология винных бактерий............................168
а) Кокки ... ...........................168
б) Палочковидные или классической формы бактерии . 168
в) Так называемые инволюционные формы . . . (70
г) Образование зооглей.....................................170
3. Происхождение бактерий, встречающихся в соке и вине . . 171
4, Биологическое разложение кислот........................... 172
а) Теоретические основы биологического разложения кислот .173
б) Возможность воздействия на кислотопонижающие бактерии
в практике виноделия ............................... 183
в) Систематика бактерий, разлагающих кислоты виноградных и
плодовых вин...............................................185
Бактерии нормального разложения кислот .185
Бактерии, вызывающие порчу вина .... 187
5. Прочие бактерии, вызывающие заболевание вин . . 191
а) Ожирение или ослизнение вина............... . . 191
б) Прогоркание вина ... 197
в) Мышиная болезнь вина 200
г) Маслянокислые бактерии . ....................204
д) Уксусные бактерии......................................205
Важнейшие виды уксусных бактерий.........................207
Меры, принимаемые против развития уксусных бактерий . . 209
е) Присутствие отмерших серных бактерий в вине .... 210
В. Плесневые грибы
1. Phycomycetes..................................................... 212
2. Плесневые грибы подкласса Eumycetes—Ascomycetes (сумчатые
грибы) .......................... ... ..............215
а) Род Aspergillus' (Михели) Корда...............................216
б) Род Penicillium...............................................218
в) Гриб черни Sphaerulina intermixta..........................223
г) Sclerotinia fuckeliana (де Бари) Фук. ... . 226
д) Byssochlamys fulva Олливер и Смитт и Byssochlamys nivea
Вестлинг ... ................................232
3. Несовершенные грибы...............................................234
a) Cladosporium cellare Перс (Шандерль) ... ... 234
* б) Cladosporium herbarum Линк.......................................239
в) Cladosporium suaveolens Линднер (Делич)...................240
г) Paecilomyces varioti Байн (Penicillium divaricatum Том.) . . 240
д) Phialophora mustea Неергард ... ...... 241
е) Так называемые «грибы черни» рода Scopularia и Scopulariopsis’ 242
4. Basidiomycetes ...................................................243
357
HI. Микрофауна соков и вин
1. Жгутиковые (Flagellatae) и амебы ................ . . 246
2. Уксусные угри (Turbatrix aceti пли Anguillula aceti)..........249
IV. Экспериментальная н практическая часть
А. Влияние физических факторов на брожение вина
I. Температура......................................... . . 252
Холодное брожение и холодостойкие дрожжи.....................253
Брожение при высокой температуре.............................255
2 Осмотическое давление, преодолеваемое дрожжами при возникнове
нии брожения.....................................................258
3. Влияние внутренней поверхности бродящей среды................261
Б. Влияние химических факторов на брожение вина
1. Влияние кислорода.............................................266
Влияние кислорода на выращивание дрожжей...................267
2. Влияние соединений серы .................................. ... 272
а) Влияние сернистой кислоты и ее солей на брожение сока и вина 272
б) Отношение винных дрожжей в состоянии брожения к сульфатам,
тиосульфатам и элементарной сере........................... 281
3. Влияние азота в бродящем субстрате................. . . 285
а) Виноградный сок и виноградные вина........................285
б) Плодовые и ягодные вина..................................287
4) Влияние металлов в бродящем субстрате........................288
а) Железо................................................... 288
б) Медь......................................................292
в) Алюминий.............................................. ... 293
г) Марганец........................................ . . 294
5. Влияние танина........................................... .... 294
6. Влияние уксусной кислоты......................................297
7. Влияние углекислого газа при брожении.........................299
8. Антисептики и антибиотики как средства для предупреждения
брожения.........................................................302
а) Антисептики...............................................302
б) Антибиотики...............................................303
9. Влияние на брожение сока и вина остатков фунгицидов, применяемых
для борьбы с вредителями.........................................306
В. Влияние биологических факторов на брожение вина
1. Спонтанное брожение и чистое брожение.........................307
2. Борьба за существование между отдельными родами и видами дрож-
жей и их взаимное влияние........................................312
3. Родовые, видовые и расовые свойства дрожжей...................316
V. Специальная микробиология изготовления шампанских вин
I К истории изготовления шампанского.............................320
2. Шампанское и игристое вино....................................323
3. Выдержка и уход за так называемыми тихими винами (материалами
для шампанизации) ... 326
4. Приготовление разводки дрожжей................................328
5. Вопрос о значении добавок при бутылочном брожении вин . . . 329
6. Температура брожения при изготовлении игристых вин .... 331
7. Биологические и биохимические процессы в бутылке во время и после
брожения игристых вин............................................332
а) Число клеток дрожжей, вырастающих при брожении игристого
вина в бутылках, и общая масса дрожжевого осадка .... 332.
358
б) Влияние дрожжей во время брожения и после его окончания на
содержание азота в шампанском..............................333
в) Как долго остаются дрожжи живыми в шампанском вине? . 339
г) Влияние дрожжей на свежесть игристых вин..................341
8. Затруднения при брожении шампанского в бутылках и акратофорах . 342
9. Затруднения при ремюаже, образование масок...................343
а) Овальные, или яйцевидные, маски................. . , 341
б) Корпусные и горловые маски...............................346
10. Пороки и болезни готового шампанского, вызываемые микро-
организмами .....................................................350
а) Помутнения, вызываемые культурными дрожжами . . .351
б) Помутнения, вызываемые дикими дрожжами...................351
в) Помутнения, вызываемые понижающими кислоты бактериями 352
11. Современное состояние производства немецкого шампанского и воз-
можности его дальнейшего развития............................ . . 352
Г. Шандерль
МИКРОБИОЛОГИЯ СОКОВ И ВИН
Редактор Л. Л. Пешкова
Художник И. Н. Котлерман
Худож. редактор С. 1’. Нак
Техн, редактор Л. М. Сатарова
Корректоры: 13. И. Пати.к, Т. Т. Талдыкина
Сдано в набор 16/XI 1966 г.
Подписано к печати 31/1 1967 г.
Формат 60x90 ’/то- Объем 22,5 п. л.
Уи.-изд л 21,73 Тираж 6000 экз. Изд. №4479
Заказ 655 Цена 1 р. Ы) к.
Тем. план 1967 г. п/№ 45 Бумага тип № 2
Издательство «Пищевая промышленность»,
Москва Б—120 Мрузовскнй пер I
Экспериментальная тип ВНПИПП
Комитета по печати
при Совете Министров СССР .Москва И-51.
Цветной бульвар, 30.
niu «HUBS’