Οι παράγοντες που επηρεάζουν την αλκοολική ζύµωση

Οι παράγοντες που επιδρούν στην πορεία της αλκοολικής ζύµωσης είναι

  1. οι πηγές άνθρακα και ενέργειας,
  2. οι αλκοόλες,
  3. η θερµοκρασία,
  4. οι αζωτούχες ενώσεις,
  5. το διοξείδιο του θείου,
  6. το οξυγόνο και ο αερισµός,
  7. το CO2 και η πίεση,
  8. το pH,
  9. οι βιταµίνες,
  10. τα ανόργανα στοιχεία και οι φαινόλες.

Οι κυριότερες πηγές άνθρακα και ενέργειας για τις ζύµες είναι η γλυκόζη και η φρουκτόζη.

Στην περίοδο ωριµότητας η συγκέντρωση σακχάρου στα περισσότερα σταφύλια κυµαίνεται µεταξύ 20-25%.

Σ’ αυτή τη συγκέντρωση η ωσµωτική δράση του σακχάρου µπορεί να καθυστερήσει την εκκίνηση της ζύµωσης.

Η βιωσιµότητα των κυττάρων περιορίζεται και η ευαισθησία στην τοξικότητα της αλκοόλης αυξάνεται. Σε συγκεντρώσεις σακχάρου 25-30% η πιθανότητα πρόωρου τερµατισµού της ζύµωσης αυξάνει πολύ.

Παρόλο που ο S. cerevisiae παρουσιάζει µεγάλη ανθεκτικότητα στην αιθανόλη, όλες οι αλκοόλες είναι τοξικές σε κάποιες συγκεντρώσεις.

Η αύξηση της αλκοόλης αναστέλλει τελικά τη ζύµωση, αλλά αρχίζει να επηρεάζει τη δράση των ζυµών σε πολύ χαµηλότερες συγκεντρώσεις.

Για παράδειγµα, η καταστολή της κατανάλωσης σακχάρου ξεκινάει περίπου σε συγκέντρωση αιθανόλης 2% (v/v).

Παρόλο που οι ανώτερες αλκοόλες εµφανίζουν πιο ανασταλτική δράση από την αιθανόλη, οι σηµαντικά χαµηλότερες συγκεντρώσεις τους περιορίζουν την τοξικότητά τους.

Η πορεία της αλκοολικής ζύµωσης επηρεάζεται από τη θερµοκρασία. Υψηλές θερµοκρασίες (>30oC) µπορεί να προκαλέσουν τον θάνατο ή το σοκ των κυττάρων της ζύµης και να αυξήσουν την πιθανότητα µόλυνσης από θερµοανθεκτικούς  µικροοργανισµούς.

Ζυµώσεις σε χαµηλές θερµοκρασίες πιθανόν να καθυστερήσουν τόσο την εκκίνηση, όσο και την πορεία της ζύµωσης.

Εκτός από την επίδραση στην ανάπτυξη των κυττάρων, σε υψηλές θερµοκρασίες παρατηρείται µεγαλύτερη εξάτµιση πτητικών συστατικών του κρασιού.

Στις περισσότερες περιπτώσεις το γλεύκος περιέχει αρκετό άζωτο για τη ζύµωση. Όµως, εάν η συγκέντρωση είναι χαµηλή ή περιορισµένη, πιθανόν να επιβραδυνθεί η ζύµωση και να σταµατήσει.

Η προσθήκη αµµωνιακών αλάτων στο γλεύκος συνεισφέρει στη µείωση των ανώτερων αλκοολών.

Το SO2 προστίθεται για να περιοριστεί ή να εµποδιστεί η ανάπτυξη ανεπιθύµητων µικροβίων. Το πιο µεγάλο πλεονέκτηµά του σε σχέση µε άλλες αντιµικροβιακές ουσίες είναι η σχετική αναισθησία των ζυµών του κρασιού στη δράση του.

Σε ποσότητες µέχρι 50pp ποσότητες είναι απίθανο να επηρεάσει τον ρυθµό της αλκοολικής ζύµωσης. Όµως, µπορεί να καθυστερήσει την έναρξή της.

Το SO2 µπορεί να επηρεάσει αξιοσηµείωτα τον µεταβολισµό της ζύµης µε τη δέσµευση καρβονυλικών  ενώσεων (π.χ. ενώσεων ακεταλδεΰδης, πυροσταφυλικού πυροσταφυλικού οξέος και α-κετογλουταρικού κετογλουταρικού οξέος) που παράγονται από τη ζύµη.

Αυτή η δέσµευση αυξάνει την παραγωγή και την απελευθέρωση τέτοιων ουσιών στο γλεύκος.

Η πορεία της ζύµωσης δεν απαιτεί οξυγόνο. Ακόµα και παρουσία οξυγόνου ο S. cerevisiae επιλεκτικά ζυµώνει σάκχαρα προς αιθανόλη.

Ωστόσο, ίχνη οξυγόνου ευνοούν την αλκοολική ζύµωση µε το να επιτρέπουν την απευθείας οξείδωση των πρόδροµων ενώσεων στην βιοσύνθεση των στερολών και των µεγάλων αλυσίδων ακόρεστων λιπαρών οξέων (ενώσεων που χρειάζονται για τη σωστή λειτουργία των κυτταρικών µεµβρανών).

Οι οινοπαραγωγοί στις ζυµώσεις αποφεύγουν την παρουσία αέρα, καθώς η παρουσία οξυγόνου έχει ως συνέπεια τη σύνθεση ανώτερων αλκοολών και ακεταλδεΰδης.

Κατά τη διάρκεια της ζύµωσης παράγονται µεγάλες ποσότητες CO2

Με την αποµάκρυνση του CO2 αποµακρύνονται ταυτόχρονα διάφορες πτητικές ενώσεις και παρατηρείται απώλεια αιθανόλης (≈1.0-1.5%) η οποία ποικίλει αναλόγως µε τη θερµοκρασία.

Οι ανώτερες αλκοόλες και τα µονοτερπένια χάνονται κατά τον ίδιο περίπου βαθµό (≈1%).

Αξιοσηµείωτη είναι η απώλεια που παρατηρείται τόσο στους αιθυλεστέρες όσο και στους οξικούς εστέρες.

Όταν το αέριο παγιδεύεται στα δοχεία ζύµωσης, η πίεση αυξάνεται απότοµα.

Σε πιέσεις πάνω από 7atm η ανάπτυξη της ζύµης σταµατά.

Χαµηλό pH και υψηλές συγκεντρώσεις αιθανόλης αυξάνουν την ευαισθησία της ζύµης στις υψηλές πιέσεις.

Οι τιµές του pH στο γλεύκος έχουν µικρή επίδραση στον ρυθµό ζύµωσης ή στην σύνθεση και απελευθέρωση αρωµατικών ενώσεων από τις ζύµες.

Μόνο πολύ χαµηλές τιµές χαµηλές τιµές pH (pH<3) µπορούν να δράσουν ανασταλτικά στη ζύµωση.

Οι πιο σηµαντικές επιδράσεις του pH πάνω στη ζύµωση είναι έµµεσες, όπως αυτές που αφορούν την αντιµικροβιακή δράση του SO2.

Χαµηλό pH εµποδίζει την εµποδίζει την ανάπτυξη ανεπιθύµητων µικροοργανισµών στο γλεύκος.

Οι βιταµίνες και τα ανόργανα στοιχεία παίζουν αποφασιστικό ρόλο στον µεταβολισµό της ζύµης ως πρόδροµες ενώσεις ενζύµων ή ως ουσίες απαραίτητες για τα ενεργά κέντρα πολλών ενζύµων.

Όµως, γενικά οι απαιτήσεις των ζυµών ικανοποιούνται από την περιεκτικότητα του γλεύκους σε βιταµίνες και ανόργανα άλατα.

Η συγκέντρωση των φαινολικών ουσιών στο γλεύκος µπορεί να έχει ποικίλες επιδράσεις στην πορεία της ζύµωσης.

Για παράδειγµα, οι ανθοκυανίνες µπορεί να διεγείρουν την ζύµωση, ενώ ορισµένες προκυανιδίνες (ολιγοµερή λευκοανθοκυανιδινών και κατεχινών) των λευκών σταφυλιών µπορεί να είναι ελαφρά ανασταλτικές.

Please follow and like us:
RSS
Follow by Email