От пробирки до кастрюли: Как ученые разрабатывают продукты, которые мы едим каждый день - Анастасия Волчок
Отдельно изучаются хересные дрожжи. Они тоже относятся к сахаромицетам (S. cerevisiae var. beticus, S. cerevisiae var. cheresiensis, S. cerevisiae var. montuliensis и S. cerevisiae var. rouxii), но специфические мутации в их геноме подарили им отличные от винных дрожжей свойства[153]. Во время ферментации они не заполняют весь объем сусла, а формируют многоклеточные агрегаты – пленки на его поверхности, называемые флором[154]. Растут такие дрожжи на сухом виноматериале во время выдержки, после чего и получается херес. В качестве питания вместо глюкозы и фруктозы, которые в сухом вине отсутствуют, они используют этанол, глицерин и другие продукты брожения. При этом в доступе кислорода они не сбраживают среду, а окисляют ее, утилизируя несбраживаемые источники углерода[155]. Во время биологической выдержки под флором состав вина сильно меняется. Например, в нем образуется ацетальдегид, который дает хересу плодовые оттенки во вкусе. А при его конденсации с альфа-кетомасляной кислотой образуется кетон фуранового ряда – солотон, обладающий ореховым ароматом[156].
В России хересные дрожжи изучали еще в начале XX в., а в развитие технологии получения отечественных хересов большой вклад внесли сотрудники ялтинского института виноградарства и виноделия «Магарач». Они показали, что хересные дрожжи не редкое явление, их можно культивировать повсюду, а значит, хересоподобные вина возможно получать в любом винодельческом регионе[157].
На одних сахаромицетах биотехнологи не останавливаются. Чтобы еще глубже понять процессы создания вин, ученые погрузились в изучение винной микробной экологии, которая складывается не только из коммерческих культур, но и из разнообразных организмов, живущих на ягодах винограда, на винодельческом оборудовании, в винных бочках и погребах. Это и дикие дрожжи, и бактерии, и нитчатые грибы. Все они в той или иной мере влияют на ход брожения – кто-то положительно, а кто-то отрицательно.
Только дрожжей на винограде можно найти около 100 разных видов[158]. Большое влияние на качество вин, например, оказывают дрожжи рода Hanseniaspora. Они составляют больше половины микрофлоры созревших виноградных ягод и попадают в сусло с поверхности виноградной кожицы[159]. Чтобы избавиться от них, технологи добавляют в мезгу диоксид серы. Если этого не сделать, дикие дрожжи отнимут сахар у промышленных штаммов, а их развитие вызовет в бродящем сусле накопление летучих кислот. Есть, однако, мнение, что их способность синтезировать эфиры дает вину приятные плодовые нотки, а потому угнетать их необязательно. Есть на ягодах и другие дикие дрожжи – Candida, Brettanomyces (отвечают за тон скотного двора, заячьего меха, лошадиного седла, навоза – и это иногда неплохо), Cryptococcus, Schizosaccharomyces, Kluyveromyces (производят много молочной кислоты и выступают в брожении союзниками сахаромицетов), Hansenula, Piсhia и другие. Некоторые из них довольно сильно влияют на винообразование, и в процессе сбраживания их присутствие в сусле нужно контролировать. Так, Hansenula и Piсhia вызывают болезни вин, и их размножения в вине допускать нельзя. А вот дрожжи Schizosaccharomyces, наоборот, могут помочь скорректировать вкус будущего вина. Они перерабатывают яблочную кислоту и могут снижать кислотность вин в холодных регионах, где виноград не вызревает в должной степени[160].
Бактерии, которые встречаются в вине, включают множество видов, многие из которых относятся к молочнокислым бактериям (семейства Lactobacillaceae, Leuconostocaceae). Они перерабатывают спирт и яблочную кислоту в молочную кислоту, что придает винам оттенки сливок, масла, йогурта или попкорна. Такое брожение называют малолактической ферментацией (Malo), или вторичным брожением, так как происходит оно после спиртового[161]. Его повсеместно используют при изготовлении красных вин, чтобы сделать их более округлыми и питкими. Для спонтанного развития в вине молочнокислых бактерий погреба́, где оно хранится, прогревают до 20 °C и выше, а чтобы снизить риск порчи, в вино могут добавлять чистые культуры. Из белых вин Malo-брожение проходит, как правило, шардоне. Это делает его вкус полным и обволакивающим за счет побочного продукта реакции – диацетила. Кстати, сегодня, чтобы провести малолактическую ферментацию, необязательно полагаться на прихотливые молочнокислые бактерии. Уже существуют коммерческие винные дрожжи, в которые были внесены гены из грибов Schizosaccharomyces pombe и бактерий Oenococcus oeni. Они могут осуществлять яблочно-молочное брожение сами[162].
Нитчатых грибов, которые находят в сусле, не так много. Они попадают туда вместе с виноградом, больным мучнистой росой или серой гнилью, и их наличие всегда нежелательно. Грибы родов Aspergillus и Penicillium выделяют токсичные соединения – микотоксины – и вещества с неприятными вкусом и запахом[163].
Интересную область исследований представляют собой межмикробные взаимодействия. Микроорганизмы в сусле не живут каждый в отдельной квартире. Иногда они пользуются друг другом, иногда соперничают между собой. Механизмы этой классовой борьбы все еще не до конца понятны, но некоторые открытия удивляют. Сахаромицеты и другие дрожжи, как выяснилось, имеют в арсенале не одно оружие против непрошеных соседей. Так, винные дрожжи выделяют спирт, убивающий другие микроорганизмы, а сами при большой его концентрации могут использовать этанол как источник углерода[164]. А некоторые штаммы способны синтезировать целый ряд белковых токсинов, убивающих чужеродные клетки[165]. Это настоящие дрожжи-киллеры, и они встречаются как среди S. cerevisiae, так и среди других родов: Pichia, Kluyveromyces, Candida. Есть и такие дрожжи, которые своих токсинов не выделяют, зато неплохо защищаются от чужих.
Использование стартовых культур с дополнительными способностями киллеров – еще одна возможность сделать брожение более устойчивым, подавляя постороннюю микрофлору и те организмы, которые уже были в сусле. Эффективность таких штаммов пока под вопросом, но продолжает изучаться[166].
Внимание к микробным сообществам, которые формируются в сусле во время брожения, в последние годы повысилось, так как на рынке стало появляться все больше так называемых натуральных, или сырых, вин. В отличие от органических вин, которые должны быть получены из винограда, выращенного органическим способом, то есть без использования пестицидов и минеральных удобрений[167], в случае с натуральными идея в том, чтобы делать вина как домашние, чистые, фермерские напитки. Сырое вино проходит минимум обработок. В него не добавляют промышленных дрожжей, его практически не фильтруют и не привносят ничего, кроме виноградного сока из ягод, собираемых вручную. Виноград для натурального вина, конечно же, должен быть органическим. Желательно исключать и добавление серы.
Движение сторонников натуральных вин росло и крепло в Англии. Никаких официальных, документальных подкреплений оно не имеет, и вопрос, что такое натуральное, или «настоящее», вино, остается спорным. Тем не менее энтузиасты и любители воскрешать что-нибудь традиционное (так сказать, соль земли)
