Ερυθρά οινοποίηση με ακινητοποιημένα κύτταρα σε στερεά υποπροϊόντα ποτοποιίας
Authors: Τσακίρης Αργύριος 
Published: August 2021

Μελετήθηκαν βιβλιογραφικά όλες οι διεργασίες που οδηγούν σε οργανοληπτική διαφοροποίηση του αρώματος και της γεύσης του οίνου με έμφαση στα θέματα της ακινητοποίησης κυττάρων ζυμών. Η βασική ιδέα της παρούσας διατριβής ήταν να φέρει την ακινητοποίηση και τα κύτταρα της ζύμης στο πιο φυσικό περιβάλλον για αυτές, το σταφύλι. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση σταφίδας ως υπόστρωμα για την ακινητοποίηση των κυττάρων. Χρησιμοποιήθηκαν επίσης κατεψυγμένα σταφύλια, με σκοπό την ακινητοποίηση και την παραγωγή δυο προϊόντων από τον ίδιο βιοαντιδραστήρα. Μελετήθηκε η χρήση του φελλού ως μέσου ακινητοποίησης. Έγινε οργανοληπτική μελέτη των οίνων που παρήχθησαν και προσπάθεια δημιουργίας νέων μεθόδων εκτίμησης των αποτελεσμάτων με στατιστική ανάλυση. Αναλυτικότερα, έγινε ακινητοποίηση κυττάρων σε σταφίδες, με σκοπό την πραγματοποίηση λευκής οινοποίησης. Στα πλαίσια αυτά, κύτταρα του εμπορικού στελέχους 299 Uvaferme ακινητοποιήθηκαν σε σταδίες της ποικιλίας Σουλτανίνα, με σκοπό τη δημιουργία ενός είδους ακινητοποιημένου βιοκαταλύτη για τη χρήση του στη λευκή οινοποίηση. Ο βιοκαταλύτης αυτός βρέθηκε κατάλληλος για τη λευκή οινοποίηση σε θερμοκρασίες 15-25 οC. Οι οίνοι που παρήχθησαν είχαν χαμηλή πτητική οξύτητα και χαμηλή περιεκτικότητα σε μεθανόλη και ακεταλδεΰδη, ενώ τα πτητικά παραπροϊόντα δεν έδειξαν στατιστική διαφοροποίηση, σε σχέση με τους οίνους που παρήχθησαν από ελεύθερα κύτταρα. Το σύστημα αυτό είχε καλή λειτουργική σταθερότητα για περισσότερους από 4 μήνες. Η οργανοληπτική εκτίμηση έδειξε διαφορά ανάμεσα στους οίνους που παρήχθησαν από ακινητοποιημένα και ελεύθερα κύτταρα. Έγινε επίσης ερυθρή οινοποίηση με ακινητοποιημένα κύτταρα και μελετήθηκε η επίδραση στη σύσταση σε πτητικές ενώσεις. Έτσι μελετήθηκε η παραγωγή ερυθρών οίνων με τη χρησιμοποίηση ακινητοποιημένων κυττάρων ζύμης σε δύο τύπους σταφίδων, σε διάφορες θερμοκρασίες (6-30 °C). Δημιουργήθηκε ένας βιοαντιδραστήρας ο οποίος επιτρέπει το διαχωρισμό των στεμφύλων που χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή χρωστικών από το γλεύκος. Η αξιολόγηση του ακινητοποιημένου βιοκαταλύτη έγινε με γνώμονα την παραγωγικότητα και την οργανοληπτική ποιότητα, συμπεριλαμβανομένης της έντασης χρώματος και του σχηματισμού των πτητικών ενώσεων. Τα ακινητοποιημένα κύτταρα βρέθηκαν ικανά για ζυμώσεις σε χαμηλή θερμοκρασία, παράγοντας ερυθρούς οίνους που περιέχουν αιθυλική αλκοόλη με περιεκτικότητα μεγαλύτερη από 11% v/v σε 8 ημέρες στους 6 °C. Η ποιότητα των οίνων εξετάστηκε με αέρια χρωματογραφία (GC) και GC-MS και οργανοληπτική αξιολόγηση. Οι συγκεντρώσεις σε ανώτερες αλκοόλες μειώθηκαν, και οι συγκεντρώσεις αιθυλικού οξικού αιθυλεστέρα αυξήθηκαν με την πτώση της θερμοκρασίας. Προσδιορίσθηκαν πολλοί εστέρες, αλκοόλες, αλδεΰδες, και διάφορες άλλες ενώσεις στους οίνους που παρήχθησαν από τα ακινητοποιημένα κύτταρα. Στη συνέχεια μελετήθηκε η ακινητοποίηση κυττάρων σε φελλούς, με σκοπό την πραγματοποίηση οινοποίησης. Αναπτύχθηκε ένας βιοαντιδραστήρας με σκοπό την ακινητοποίηση κυττάρων σε τεμάχια φελλού και τη χρησιμοποίησή του σε επαναλαμβανόμενες παρτίδες ζύμωσης. Οι φελλοί κρατήθηκαν σε επαφή με το γλεύκος σε ζύμωση με τη βοήθεια ανοξείδωτου πλέγματος. Έγιναν ζυμώσεις σε διάφορες θερμοκρασίες ζύμωσης. Παράλληλα έγιναν επαναλαμβανόμενες παρτίδες ζύμωσης με ελεύθερα κύτταρα. Μελετήθηκαν τα πτητικά συστατικά των οίνων που προέκυψαν και με τη βοήθεια αέρίας χρωματογραφίας και χρωματογραφίας συνδυασμένης με φασματογράφο μαζών GC-MS και προέκυψε η απουσία ενώσεων που οφείλονται στο φελλό και που θα μπορούσαν να αλλοιώσουν τα αρώματα των παραγομένων οίνων. Οι ζυμώσεις έγιναν με πλήρη μετατροπή των σακχάρων σε αλκοόλη, άρα ο φελλός δεν περιέχει ουσίες παρεμποδιστικές για τα κύτταρα Αναπτύχθηκε νέα μέθοδος χρησιμοποιώντας κατεψυγμένα σταφύλια, για τη δημιουργία νέων τύπων οίνων. Συγκεκριμένα, δύο διαφορετικοί τύποι ερυθρών και λευκών οίνων παρήχθησαν από αποψυγμένα σταφύλια. Ο πρώτος τύπος έγινε από τη ζύμωση του υγρού που εξήχθη αυθόρμητα από τα άσπαστα σταφύλια κατά τη διάρκεια της απόψυξής τους και ο δεύτερος από τη ζύμωση του χυμού που παρέμεινε μέσα στις ρόγες. Οι οίνοι που παρήχθησαν συγκρίθηκαν με τους οίνους που παρήχθησαν με τον κλασικό τρόπο οινοποίησης από το σύνολο της μάζας των αποψυγμένων σταφυλιών...