A különböző élesztőfajok szerepe a tokaji aszú erjesztésében

Az aszúszemeken található élesztőbiota borászati jelentőségét két pontban lehet összefoglalni:

1. A felületi élesztőbiota lényeges hatást gyakorolhat az aszúszemek tárolása során a bogyóban lezajló kémiai változásokra, azaz befolyásolhatja a feldolgozásra kerülő aszúszem kémiai összetételét.

2. Az aszúszemek élesztőbiotája az aszúborkészítés során átkerül a nyers aszúba, és –főleg spontán erjedés esetén –elméletileg lényeges szerepet játszik az aszúerjesztésben, illetve annak kezdeti szakaszában.

Kísérleti munkám kezdetekor az 1. pontban említett változásokról gyakorlatilag nem találtam publikált adatokat a szakirodalomban.

Az aszúerjesztés mikrobiológiai hátteréről már található néhány publikáció, bár a téma részletesebb feltárása kísérleti munkámmal párhuzamosan folyik a SZIE Borászati Tanszékén, Mikrobiológia és Biotechnológia Tanszékén, valamint a Debreceni Egyetem Genetikai és Molekuláris Biológiai Tanszékén.

Az aszúalapok erjesztéseinek nehézségei (2.1.4.1. fejezet) a nagy cukortartalomra, a kezdeti magas alkohol koncentrációra, az egyes rendelkezésre álló tápanyagok korlátozott mennyiségére,

a Botriticin gátló hatására, valamint az élesztőbiota összetételére vezethetők vissza. A nagy cukorkoncentráció szignifikánsan csökkenti a kierjeszthető cukor mennyiségét és növeli az élesztőgombák ecetsavtermelését. Az aszúborokban a nagy cukortartalom és a már kezdetben is jelen lévő alkoholtartalom gátló hatása szinergensen felerősítik egymást (FLEET, 1989). Az élesztők számára hasznosítható nitrogéntartalmú vegyületek (elsősorban az aminosavak), valamint a vitaminok (tiamin, piridoxin) mennyisége a B. cinerea tevékenységének következtében csökken, ami lassú, vontatott erjedéshez vezet. A Botriticin egy olyan poliszacharid, amely az erjedést gátolja, emellett fokozza, stimulálja a borélesztők ecetsav termelését az erjedés végső fázisában (DONECHE, 1993).

Az aszúborkészítés során az erjedést legnagyobb mértékben az élesztőpopuláció összetétele, aktivitása, valamint változása befolyásolja.

2.2.4.1. A spontán aszúerjesztés élesztőflórájának alakulása

MINARIK és munkatársai (1963) vizsgálatokat végeztek arra vonatkozóan, hogy a Tokaj-hegyaljai borvidék szlovákiai részén a fehér borokra jellemző mikroflórától az aszúszemeket tartalmazó édes borok élesztőflórája különbözik-e. Az élesztőket már kierjedt, (kétszer fejtett) 2 éves óborokból izolálták, ezért az adatokból az erjedés során bekövetkezett változásokra nem lehet következtetni. Megállapították, hogy az alapvető különbség abban áll, hogy az aszúborokban dominánsan előforduló Saccharomyces fajok mellett más élesztőgombák, elsősorban Candida fajok is előfordultak (a taxonok a Lodder – Kreger-van-Rij 1952-es értelmezést jelölik). Ezeket az élesztőket viszonylag jó glükóz erjesztés jellemezte. A normál borokban csak spóraképző fajok (elsősorban Saccharomyces oviformis, S. vini, S. bayanus és S.

carlbergensis) voltak megtalálhatóak.

MIKLÓS és munkatársai (1994) tokaji aszúbor illetve aszúeszencia utóerjedéséért felelős élesztőgombákat izoláltak és identifikáltak. Az izolált törzsek a Saccharomyces cerevisiae különböző fiziológiai változataiba (S. capensis, illetve S. aceti) tartoztak és genetikailag meghatározottan nagy ozmotoleranciával (ezzel párhuzamosan normális alkoholtoleranciával) rendelkeztek. A közleményből azonban nem lehet következtetni a vizsgált törzsek eredetére, sőt a szerzők azt sugallják, hogy ezek a törzsek nem az aszúbogyó természetes mikroflórájából származnak, hanem „szennyező” élesztőként kerültek be a borba, közelebbről meg nem nevezett forrásból.

MAGYAR (1996) két pincészetnél vizsgálta az aszúkészítés és aszúerjesztés természetes élesztőflóráját Sárospatakon és Mádon. Kutatásainak egyik célja a spontán aszúerjesztés

mikrobiológiai hátterének tanulmányozása volt, a vizsgálatok másik célja olyan jó tulajdonságú helyi élesztőtörzsek szelektálására irányult, amelyek alkalmasak lehetnek az aszúerjesztés irányítására. A kísérleti munka során számos helyi borélesztő törzset izoláltak és szelektáltak spontán erjedésű aszúborokból.

Az aszúfeldolgozás, illetve erjesztés különböző fázisaiban az élesztőflóra összetételének változását mutatja a 2. táblázat (az aszúszemek áztatását teljesen kierjedt, száraz újborral végezték.

2. táblázat: Az élesztőflóra összetételének változása az aszúfeldolgozás és erjesztés különböző fázisaiban (MAGYAR, 1996). A táblázatban szereplő taxonómiai elnevezések a Lodder – Kreger-van-Rij (1952) monográfia értelmezését jelölik.

Fázis Alkohol, v/v% Izolált nemzetség

vagy faj

A kísérletek során megállapította, hogy amennyiben az aszúborok áztatását óborral vagy teljesen kierjedt újborral végzik, a kezdeti élesztőflórában nem-Saccharomyces élesztők, elsősorban C.

stellata, Torulaspora és Zygosaccharomyces fajok dominálnak, amelyek az aszúszemről kerülnek a nyers aszúba, de a mérhető erjedést már az időközben felszaporodó Saccharomyces törzsek végzik. Ezeket az eredményeket későbbi vizsgálatok is megerősítették (KARDOS, 1998;

MAGYAR et al., 1999a; MARÁZ et al., 2000). Hagyományos módszerekkel végzett identifikálás alapján az aszúborokat ténylegesen erjesztő Saccharomyces törzsek a S. cerevisiae faj különböző változatainak bizonyultak.

A spontán erjedő aszúborok élesztőflóráját az áztatáshoz felhasznált közeg (must vagy bor) nagymértékben befolyásolja (MAGYAR, 1996; MAGYAR et al., 1999b). Amennyiben az áztatást erjedő musttal (vagy nem teljesen kierjedt borral) végzik, a Saccharomyces törzsek már az erjedés kezdetétől túlsúlyban vannak és az aszúszemről származó élesztőket gyorsan visszaszorítják. Megfigyelték, hogy amíg az utóbbi borokból elsősorban a Saccharomyces cerevisiae galaktózt hasznosító változatai izolálhatók, addig a száraz borokkal vagy óborral extrahált aszúkban nagyobb a Saccharomyces törzsek diverzitása, és elsősorban galaktóz negatív változatok (S. cerevisiae var. bayanus, aceti, heterogenicus) fordulnak elő. Elektroforézises kariotipizálás alapján ezek a törzsek a S. cerevisiae fajba sorolhatók. A fenti szerzők a mai értelmezés (MARTINI és MARTINI, 1998) szerint önálló Saccharomyces bayanus fajba tartozó élesztőket csak ritkán izoláltak erjedő tokaji aszúborokból, bár az izolátumok molekuláris biológiai analízisét eddig csak részben végezték el.

Más szerzők ugyanakkor a Sacch. bayanus fajt a Tokaj-hegyaljai borélesztők tipikus képviselőjének találták. SIPICZKI és munkatársai (2001) részlegesen (10 % -ban) aszúsodott Furmint spontán erjedését tanulmányozták. A vizsgálataik során az erjedés különböző fázisaiból élesztőtörzseket izoláltak, majd azonosították őket. A Saccharomyces sensu stricto fajok (S.

bayanus, S. cerevisiae, S. paradoxus) jellemző karotípusait az élesztőgombák kromoszómás DNS-molekuláinak elektroforézises elválasztásával (RFE – módszerrel) határozták meg (13.

ábra).

A három izolált Saccharomyces sensu stricto faj genetikai stabilitását, alkohol, réz és kén-dioxid ellenálló képességét vizsgálták, valamint az optimális szaporodási hőmérsékleti tartományokat és a másodlagos anyagcsere termékek képzését. A vizsgálatok a következő eredményre vezettek: az erjedés első fázisában a nem-Saccharomyces élesztőfajok (Debaryomyces (22%), Hanseniaspora (30%), Rhodotorula (8%), Torulaspora (1%)) domináltak, az aszúkészítéshez felhasznált aszúbogyóról származó élesztőtörzsek. Saccharomyces fajok 39 %-ban voltak jelen. Az erjedés további fázisaiban gyorsan felváltotta a nem-Saccharomyces fajokat egy heterogén

Saccharomyces populáció, majd pedig az erjedés végére a Saccharomyces bayanus vált dominánssá (90 %).

13. ábra: A standard törzsek és az izolátumok elektroforézises karotípusai: (1) S.cerevisiae S288c típusú standard törzs, (2) 227 jelzésű erjedő borból izolált élesztőtörzs, (3) S.paradoxus CBS 432, (4) 2317 jelzésű izolált élesztőtörzs, (5)-(6) 2422 jelzésű izolált élesztőtörzs, (7) S.bayanus CBS 380. A függőleges vonal a 7-es oszlopban a S. bayanus jellemző kromoszóma régióját jelölik (SIPICZKI, 2001).

NAUMOV és munkatársai (2002) régi, Minárik professzor által Szlovákia területén izolált Tokaj-hegyaljai borélesztők, valamint újabb izolátumok kariotipizálása során azt találta, hogy a S. bayanus var. uvarum előfordulása a borvidéken gyakori. Meg kell jegyezni, hogy a vizsgált izolátumok itt sem aszúerjesztési fázisokból származtak. A szlovákiai törzsek pontos eredetét nem közlik, a tokaji törzsek kisebb részét Tokaji Eszenciából, nagyobb részét üzemben tárolt aszúbogyók felületéről vagy Furmint borból izolálták.

2.2.4.2. Kísérletek élesztő starterkultúrák alkalmazására

A spontán aszúerjedés populáció dinamikájának tanulmányozása mellett több kísérletet végeztek a természetes élesztőflórára ráoltott starterkultúrákkal is (MAGYAR et al., 1999a, b;

MARÁZ et al., 2002). A helyi élesztőflórából szelektált starterkultúrák általában lényegesen gyorsították az erjedést és gyorsan elnyomták a nem-Saccharomyces fajokat, de egyébként a spontán erjedéshez hasonló borminőséget eredményeztek (TÓTH-MÁRKUS et al., 2002;

MAGYAR et al., 2003). A C. stellata –ról, illetve a C. zemplinina –ról azonban megállapították, hogy jelentős csíraszámban viszonylag hosszú ideig részt vehetnek az erjedésben. Bár az eddigi vizsgálatok a C. zemplinina tiszta illetve kevert tenyészeteivel arra utalnak, hogy ez az élesztő

nagyon kevés cukrot használ fel (JUHÁSZ, 1997; TAMASKÓ, 1999; MARÁZ et al., 2000) és nem termel speciális aromaanyagokat (TÓTH-MÁRKUS et al., 2002), a vizsgálatokat tovább kell folytatni a vadélesztő flóra, köztük az aszúbogyóról származó élesztők tényleges szerepének feltárására.

Fontos megjegyezni, hogy az utóbbi kísérletekben Candida stellata –nak tekintett törzsről (PM 602) a közelmúltban megállapították, hogy kariotípusa lényegesen különbözik a C. stellata típustörzsétől (POMÁZI et al., 2003), ellenben megegyezik a SIPICZKI és munkatársai (2003) által új fajként leírt Candida zemplinina –val.

2.3. Az aszúbogyón előforduló penészgomba törzsek antibiotikum termelése