Wine is an alcoholic beverage produces from grape juice. During fermentation process yeast consumes the sugars found in the grapes and converts them into alcohol. Microorganisms have a prominent role in determining the chemical composition and hence the quality of wine. They consume grape sugars and other components and convert them into ethanol, CO2 and hundreds of secondary end-products that, collectively, contribute to the subtlety and individuality of wine character [1, 2].
Selection of proper yeast strains is one of the major factor in production of good quality wine [3]. The ability of producing alcohol from sugar varies differentially depending upon the yeast strains. This depends upon the several characters of the strain like: alcohol tolerance, optimum pH and temperature, ability to ferment sugar, etc. The criteria for selection of yeast strains assist in the choice of yeasts that are able to improve the quality and consistency of wine. The selection process of yeast strains depends on their oenological characteristics, such as fermentative rate, tolerance to ethanol and SO2, flocculent characteristics, the presence of killer factors, acetic acid production, H2S, malic acid metabolism, higher alcohol production, alcohol yield, glycerol production, and extra cellular enzyme production [4].
The alcoholic fermentation usually occurs one of two ways. Firstly, yeast naturally present on grapes or on winery surfaces can conduct the fermentation. This is referred to as a “natural”, “native”, or “spontaneous” fermentation. Typically, non-Saccharomyces species such as Candida, Kloeckera, Kluyveromyces, and Hanseniaspora grow during the early stages of alcoholic fermentation, but their viability rapidly declines due to the lack of oxygen and increasing ethanol levels. Therefore, it is very important to select a proper yeast strain that can ferment the grapes more efficiently. The importance of each yeast source in the vineyard and winery may vary greatly, depending on a large variety of factors, such as climatic conditions, including temperature and rainfall in the region/site, the geographic location of the vineyard, the harvest technique, grape variety, the age of the vineyard and the soil type [5]. Keeping in view the importance of local yeast, present study was conducted to evaluate fermentation efficiency of locally identified yeast strains with commercial culture.
Present study was conducted during fruiting season of 2010 at National Research Centre for Grapes, Pune (India). The bunches of varieties viz.; Cabernet Sauvignon and Sauvignon Blanc, attaining proper ripening with desired total soluble solids (TSS) i.e. more than 23°Brix were collected from vineyards. The harvesting was done in the morning hours. Just after harvesting, bunches were placed at low temperature to remove the field heat. De-stemming was done manually. Then, grape berries were crushed in a crusher. Immediately after crushing 100 ppm potassium metabisulphite (Merck) was added in must/juice to suppress the development of natural micro flora. The must/juice used for spontaneous fermentation, was not treated with potassium metabisulphite.
Locally identified yeast strains RS-1 and RS-2 and RS-3 have been identified as Pichia kudriavzevii based on sequence of D1/D2 region (GenBank Accession Number: BankIt1456460 seq1 JN566063) and (Gen- Bank Accession Number: BankIt1456460 seq2 JN566064), respectively a commercial culture (Premier Cuvee) and natural microflora (spontaneous fermentation) were used for fermentation. The juice/must was inoculated with viable cell count, i.e., 1.06 × 108/ml of each strain. The inoculated juice of Sauvignon Blanc was placed at 18–20°C and inoculated must of Cabernet Sauvignon was placed at 20–22°C for fermentation. During fermentation process, fermenting materials were mixed twice everyday considering the non-transfer of yeast culture from one vessel to another. The material like skin, seed and yeast lees was separated from fermented material i.e. wine on 11th day after inoculation.
The wine samples were collected on the 11th day after inoculation to study the fermentation efficiency of used strains. The prepared wines were placed at low temperature for clarification. The samples for analysis of young wines were collected after 30 days storage of wines at low temperature and one racking. These samples were centrifuged at 5000 rpm for 10 min before further studies.
Different analyses were done using standard procedures. The fermentation efficiency of strains was calculated on the basis of the relationship between the sugar consumed and alcohol produced following the fermentation stoichiometry, where 1 g of total reducing sugar produces 0.461 g ethyl alcohol [6]. The pH and acidity were deduced using wine analyzing system of Metrohm. The reducing sugar was estimated by the DNSA method [7], and glucose stock solution (Merck) was used as a standard. Absorbance was taken at 540 nm using the Pharma Spac 1700 UV spectrophotometer (SHIMADZU: UV–Visible Spectrophotometer).
The titration method was used for the determination of total SO2 and free SO2 [8]. The wine samples were diluted 1:10 and colour intensity was measured at 420, 520 and 620 nm. Singleton and Rossi method [9] was used to estimate total phenols in the wines. Absorbances were taken at 765 nm with a UV spectrophotometer. Concentration of monomeric anthocyanins was analyzed by using pH differential method [10]. Ferric ion-reducing antioxidant power (FRAP) was estimated following the method of Benzie and Strain [11]. Quercetin standards of different concentrations were taken directly with the UV spectrophotometer immediately after the addition of 0.9 ml of FRAP solution. A standard curve was prepared for the quercetin solutions and the amount of antioxidant in the samples was estimated from the curve. For the estimation of free radical scavenging activity by the DPPH assay, the method suggested by Arnous et al. [12] was adopted. The readings were taken with a UV spectrophotometer at 515 nm. A standard curve was prepared using Trolox solutions and the amount of free radical in the samples was estimated from the curve. Alcohol content in wines was estimated by using ebulliometer.
During fermentation of Cabernet Sauvignon, maximum efficiency (84.49%) was recorded in RS-3 followed by RS-2, RS-1 and PC with values of 81.80, 80.31 and 75.36 per cent, respectively. While in case of Sauvignon Blanc, PC found with better fermentation efficiency i.e. 97.68 per cent was closely followed by RS-3 with value of 96.99 per cent. However, non-significant differences were noted among PC, RS-3 and spontaneous fermentation (natural microbes). Local yeast strain RS-1 was found least efficient in fermentation of both varieties
Results (
Thai) 1:
[Copy]Copied!
ไวน์เป็นเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ที่ผลิตจากน้ำองุ่น ในระหว่างขั้นตอนการหมักยีสต์กินน้ำตาลที่พบในองุ่นและแปลงให้เป็นเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ จุลินทรีย์ที่มีบทบาทสำคัญในการกำหนดองค์ประกอบทางเคมีและด้วยเหตุที่มีคุณภาพของไวน์ พวกเขาบริโภคน้ำตาลองุ่นและส่วนประกอบอื่น ๆ และแปลงให้เป็นเอทานอล, CO2 และร้อยปลายผลิตภัณฑ์รองที่เรียกรวมกันนำไปสู่ความละเอียดอ่อนและความแตกต่างของตัวละครไวน์ [1, 2].
การเลือกสายพันธุ์ยีสต์ที่เหมาะสมเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญในการผลิตไวน์ที่มีคุณภาพดี [3] ความสามารถในการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์จากน้ำตาลแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงขึ้นอยู่กับสายพันธุ์ยีสต์ นี้ขึ้นอยู่กับตัวละครหลายสายพันธุ์ที่ชอบความอดทนแอลกอฮอล์ ph ที่เหมาะสมและอุณหภูมิความสามารถในการหมักน้ำตาล ฯลฯ เกณฑ์ในการคัดเลือกสายพันธุ์ยีสต์ช่วยในการเลือกของยีสต์ที่มีความสามารถในการปรับปรุงคุณภาพและความสอดคล้องของไวน์ กระบวนการคัดเลือกสายพันธุ์ยีสต์ขึ้นอยู่กับลักษณะ oenological ของพวกเขาเช่นอัตราการหมัก, ความอดทนที่เอทานอลและ SO2 ลักษณะ flocculent การปรากฏตัวของนักฆ่าปัจจัยการผลิตกรดอะซิติก, H2S,การเผาผลาญกรด malic การผลิตสูงกว่าเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ผลผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ผลิตกลีเซอรอลและการผลิตเอนไซม์เซลล์พิเศษ [4].
หมักแอลกอฮอล์มักจะเกิดขึ้นอย่างใดอย่างหนึ่งในสองวิธี ประการแรกยีสต์ปัจจุบันตามธรรมชาติบนองุ่นหรือบนพื้นผิวที่สามารถดำเนินการโรงกลั่นสุราหมัก นี้จะเรียกว่า "ธรรมชาติ", "แม่" หรือ "ธรรมชาติ" การหมัก โดยทั่วไปไม่ใช่สายพันธุ์ Saccharomyces เช่นเชื้อราแคนดิดา, Kloeckera, kluyveromyces และ hanseniaspora เติบโตในช่วงระยะแรกของการหมักแอลกอฮอล์ แต่การมีชีวิตของพวกเขาอย่างรวดเร็วลดลงอันเนื่องมาจากการขาดออกซิเจนและการเพิ่มระดับเอทานอล ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญมากที่จะเลือกสายพันธุ์ยีสต์ที่เหมาะสมที่สามารถหมักองุ่นมีประสิทธิภาพมากขึ้นความสำคัญของแต่ละแหล่งยีสต์ในไร่องุ่นและโรงกลั่นอาจจะแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับความหลากหลายของปัจจัยต่างๆเช่นสภาพภูมิอากาศรวมทั้งอุณหภูมิและปริมาณน้ำฝนในภูมิภาค / สถานที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ของไร่องุ่นเทคนิคการเก็บเกี่ยวองุ่น หลากหลายอายุของไร่องุ่นและชนิดของดิน [5] รักษาในมุมมองความสำคัญของยีสต์ท้องถิ่นการศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินประสิทธิภาพการหมักระบุเฉพาะสายพันธุ์ยีสต์กับวัฒนธรรมเชิงพาณิชย์.
ปัจจุบันการศึกษาได้ดำเนินการในช่วงฤดูผลไม้ของปี 2010 ที่ศูนย์การวิจัยแห่งชาติสำหรับองุ่น, ปูน (อินเดีย) อัดแน่นของพันธุ์ ได้แก่ . Cabernet Sauvignon และ Sauvignon Blanc, บรรลุสุกที่เหมาะสมกับความต้องการปริมาณของแข็งที่ละลายรวม (TSS) เช่นกว่า 23 °บริกซ์ถูกเก็บมาจากไร่องุ่น การเก็บเกี่ยวที่ทำในเวลาเช้า หลังการเก็บเกี่ยวทะลายถูกวางไว้ที่อุณหภูมิต่ำในการลบความร้อนด้าน de-กั้นที่ทำด้วยตนเอง แล้วผลเบอร์รี่องุ่นถูกบดบดในทันทีหลังจากบด 100 metabisulphite ppm โพแทสเซียม (เมอร์) ถูกเพิ่มเข้ามาในต้อง / น้ำผลไม้ที่จะปราบปรามการพัฒนาของไมโครพืชธรรมชาติ ต้อง / น้ำผลไม้ที่ใช้ในการหมักธรรมชาติและยังไม่ได้รับการรักษาด้วยโพแทสเซียม metabisulphite.
ระบุเฉพาะสายพันธุ์ยีสต์ rs-1-2 อาร์เอสและอาร์เอส-3 ที่ได้รับการระบุว่าเป็น kudriavzevii Pichia ตามลำดับของภูมิภาค d1/d2 (จำนวน genbank เข้า: bankit1456460 seq1 jn566063) และ (จำนวนเข้า GEN-ธนาคาร bankit1456460 seq2 jn566064) ตามลำดับวัฒนธรรมเชิงพาณิชย์ (Cuvee ชั้นนำ) และจุลินทรีย์ธรรมชาติ (การหมักธรรมชาติ) ถูกนำมาใช้ในการหมักน้ำผลไม้ / จะต้องได้รับการฉีดวัคซีนกับการนับเซลล์ทำงานได้คือ 1.06 × 108/ml ของแต่ละสายพันธุ์ น้ำผลไม้ของเชื้อ Sauvignon Blanc วางอยู่ที่ 18-20 องศาเซลเซียสและต้องเชื้อของ Cabernet Sauvignon วางอยู่ที่ 20-22 องศาเซลเซียสในการหมัก ในระหว่างขั้นตอนการหมักวัสดุหมักผสมเป็นครั้งที่สองในชีวิตประจำวันพิจารณาการถ่ายโอนที่ไม่ใช่ของวัฒนธรรมยีสต์จากเรือไปยังอีกวัสดุเช่นผิวเมล็ดและยีสต์ตะกอนถูกแยกออกได้จากการหมักวัสดุเช่นไวน์ในวันที่ 11 หลังจากการฉีดวัคซีน.
ตัวอย่างไวน์ถูกเก็บในวันที่ 11 หลังจากการฉีดวัคซีนเพื่อศึกษาประสิทธิภาพการหมักของสายพันธุ์ที่ใช้ ไวน์ที่เตรียมไว้ถูกวางไว้ที่อุณหภูมิต่ำสำหรับการชี้แจงตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์ของไวน์หนุ่มที่เก็บหลังจากที่เก็บ 30 วันของไวน์ที่อุณหภูมิต่ำและหนึ่งที่ดึง ตัวอย่างเหล่านี้ถูกหมุนเหวี่ยงที่ 5000 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 10 นาทีก่อนที่จะศึกษาต่อไป.
การวิเคราะห์ที่แตกต่างกันได้รับการดำเนินการโดยใช้ขั้นตอนมาตรฐานประสิทธิภาพการหมักของสายพันธุ์ได้รับการคำนวณบนพื้นฐานของความสัมพันธ์ระหว่างการบริโภคน้ำตาลและเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ที่ผลิตต่อไปนี้การหมักปริมาณสารสัมพันธ์ที่ 1 กรัมของน้ำตาลลดผลิตรวม 0.461 กรัมเอทิลแอลกอฮอล์ [6] ph และความเป็นกรดถูกอนุมานโดยใช้ระบบการวิเคราะห์ไวน์ของ metrohm ลดน้ำตาลเป็นที่คาดกันโดยวิธี dnsa [7]และน้ำตาลในการแก้ปัญหาสต็อก (เมอร์) ถูกนำมาใช้เป็นมาตรฐาน การดูดกลืนแสงถูกนำมาที่ 540 นาโนเมตรโดยใช้ยูวี Spectrophotometer ฟานั่ 1700 (Shimadzu: Spectrophotometer ยูวีสามารถมองเห็นได้).
วิธีการไตเตรทที่ใช้สำหรับการตัดสินใจของ SO2 รวมและ SO2 ฟรี [8] ตัวอย่างไวน์ถูกเจือจาง 1:10 และความเข้มของสีเป็นวัดที่ 420, 520 และ 620 นาโนเมตรเดี่ยวและวิธีการที่รอสซี [9] ถูกใช้ในการประเมินฟีนอลรวมในไวน์ absorbances ถูกนำที่ 765 นาโนเมตรด้วย Spectrophotometer ยูวี ความเข้มข้นของ anthocyanins monomeric ได้รับการวิเคราะห์โดยใช้วิธี ph ความแตกต่าง [10] เฟอริกไอออนลดอำนาจสารต้านอนุมูลอิสระ (frap) เป็นที่คาดกันดังต่อไปนี้วิธีการของ Benzie และความเครียด [11]quercetin มาตรฐานของความเข้มข้นที่แตกต่างกันถูกนำโดยตรงกับ Spectrophotometer ยูวีได้ทันทีหลังจากที่นอกเหนือจาก 0.9 มล. ของการแก้ปัญหา frap กราฟมาตรฐานได้รับการจัดเตรียมไว้สำหรับการแก้ปัญหา quercetin และปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระในตัวอย่างได้รับการประเมินจากโค้ง สำหรับการประมาณของต้านอนุมูลอิสระโดยการทดสอบ DPPH,วิธีที่แนะนำโดย Arnous ตอัล [12] เป็นลูกบุญธรรม การอ่านที่ถูกถ่ายด้วย Spectrophotometer ยูวีที่ 515 นาโนเมตร กราฟมาตรฐานที่เตรียมใช้โซลูชั่น trolox และปริมาณของอนุมูลอิสระในตัวอย่างได้รับการประเมินจากโค้ง ปริมาณแอลกอฮอล์ในไวน์ที่เป็นที่คาดกันโดยใช้ ebulliometer.
ในระหว่างการหมักของ Cabernet Sauvignon, มีประสิทธิภาพสูงสุด (8449%) จะถูกบันทึกใน rs-3 ตามด้วยอาร์เอส-2, rs-1 และเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีค่าของ 81.80, 80.31 และร้อยละ 75.36 ตามลำดับ ขณะที่ในกรณีของ Sauvignon Blanc เครื่องคอมพิวเตอร์พบว่ามีประสิทธิภาพดีกว่าการหมักคือร้อยละ 97.68 ตามมาอย่างใกล้ชิดโดย rs-3 มีมูลค่า 96.99 ร้อยละ แต่ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญที่ไม่ได้ระบุไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ของอาร์เอส 3 และการหมักธรรมชาติ (จุลินทรีย์ธรรมชาติ)ยีสต์สายพันธุ์ท้องถิ่น rs-1 ก็พบว่ามีประสิทธิภาพน้อยในการหมักของทั้งสองพันธุ์
Being translated, please wait..
