Changes in enzyme activity the application of ultrasound during batonage | Изменение активности ферментов при применении ультразвука в процессе батонажа

English. The controversy about the expediency of batonnage in the technology of red wines is caused by the lack of studies on the dynamics of enzyme activity during the aging of wine materials on fine lees. The activity of enzymes – proteinases, pectinases and glucanases – in wine material (bulk wine) and yeast biomass during batonage was investigated. The object of the study was a Cabernet Sauvignon wine material, obtained by must fermentation with the IOC Terroir yeasts. Batonnage was carried out for 3 months at a temperature of 12–16 °C under anaerobic conditions. The wine materials and yeast biomass were monthly stirred. During the batonnage process and upon its completion, the activity of proteinases, pectinases and glucanases in wine and yeast biomass was analyzed using spectral methods and gel electrophoresis in polyacrylamide gel. The electrophoretic profiles of proteolytic, pectolytic and glucolytic enzymes identified in dry red wine during the batonage process were obtained. As found during the batonnage, there is a slow and gradual increase in the activity of proteinases and glucanases during first 1.5 months of contact with yeast grounds, after which its decrease is observed. It is determined that during contact with yeast biomass, from 5 to 10% of proteinases, from 10 to 22% of pectinases and up to 7.5% of glucanases pass into the wine material. To activate the mass transfer process between the yeast cells and the wine material, high-frequency ultrasound (20 kHz) was used for 10 min, which contributed to a greater secretion of enzymes from the yeast cells into the wine material, which significantly increased their activity. It is proved that with an increase in the duration of the batonnage and the intensity of ultrasonic exposure, a significant increase in enzyme activity in the wine material is observed.

Russian. Полемика о целесообразности батонажа в технологии красных вин обусловлена отсутствием исследований динамики активности ферментов при выдержке виноматериалов на дрожжевом осадке. Исследовано изменение активности ферментов – протеиназ, пектиназ и глюканаз – в виноматериале (вине наливом) и дрожжевой биомассе в процессе батонажа. Объектом исследования был виноматериал из винограда сорта Каберне Совиньон, полученный путем сбраживания сусла с помощью дрожжей расы ИОЦ Терруар. Батонаж проводили в течение 3 мес. при температуре 12–16 °С с периодическим перемешиванием (ежемесячным взмучиванием) виноматериала с дрожжевой биомассой в анаэробных условиях. В процессе батонажа и по его завершении анализировали величину активности протеиназ, пектиназ и глюканаз в виноматериале и дрожжевой биомассе с применением спектральных методов и гель-электрофореза в полиакриламидном геле. Получены электрофоретические профили протеолитических, пектолитических и глюколитических ферментов, идентифицированных в красном сухом вине в процессе батонажа. Установлено, что при батонаже в первые 1,5 мес контакта с дрожжевой массой отмечается постепенное увеличение активности протеиназ и глюканаз, после чего наблюдается ее снижение. Определено, что в процессе контакта с дрожжевой биомассой в виноматериал переходит от 5 до 10% протеиназ, от 10 до 22% пектиназ и до 7,5% глюканаз. Для активации процесса массообмена между дрожжевой клеткой и виноматериалом применяли высокочастотный ультразвук (20 кГц) в течение 10 мин, что способствовало большей секреции ферментов из дрожжевой клетки в виноматериал, благодаря чему их активность заметно возрастала. Доказано, что с увеличением продолжительности батонажа и интенсивности ультразвукового воздействия наблюдается значительный рост активности ферментов в виноматериале.