Pálinkás! Jó reggelt! 7/4.rész

Az erjedés elmélete

A gyümölcscefrék erjesztése történhet spontán módon, vagy irányított fermentációval. A spontán erjesztést a környezetben jelenlévő vadélesztők végzik, de ez a technológia sok veszélyt rejt magában. A vadélesztők tulajdonságai soha nem számíthatók ki előre, nem szólva csekély mennyiségükről, így a hosszú szaporodási szakaszról. Mire az élesztők felszaporodása megtörténik a cefrében, addigra a baktériumok, penészek az erjeszthető cukor nagy részét már elhasználják. Jelentősen csökkenni fog az alkohol-kihozatal, és a keletkezett káros melléktermékek miatt a párlat minősége is romlani fog.

A gyümölcsök, vagy egyéb erjeszthető cukrokat tartalmazó anyagok erjesztése során az élesztők végzik enzimeik segítségével a bonyolult biokémiai reakciók láncolatán keresztül az alkohol (etanol) előállítását. Az erjedés folyamata bomlás, amelynek során a nagyobb energiatartalmú vegyületekből (szénhidrátok) alacsonyabb energiájú vegyületek képződnek. Ha a reakció körülményei nem megfelelőek, akkor számos mellékreakció játszódhat le, melyek jelentősen módosítják a termék minőségét, a párlatoknál az elválaszthatóságot is. Az élesztősejtek életműködésének előfeltétele, hogy a tápanyagok vizes oldatban legyenek, tehát emiatt is fontos a gyümölcsök feltárása, a cefre lédússága.

A gyümölcsök felületén számos mikroorganizmus található meg, amelyek a talajrészecskék, a szél és a rovarok közvetítésével a környezetből kerülnek a termés felületére. A fertőzött gyümölcsön számos, nem kívánatos mikroorganizmus szaporodik el. Ezek többsége veszélytelen, de az alacsony cukortartalmú – később alacsony alkoholtartalmú cefrének a romlását idézhetik elő. Elsősorban a baktériumok fontosak (ecetsav-, vajsav-, tejsav- és egyéb talajbaktériumok) a cefre védelmének szempontjából. A szőlőmusttal ellentétben a gyümölcs cefrék alacsony savtartalommal és magas pH-val rendelkeznek, tehát a jelenlévő, nagyszámú baktériummal és penésszel szemben védtelenek. Ugyancsak kiszolgáltatott a kierjedt cefre is, mivel az alkoholtartalma 2- 10 V/V %, amelynek szintén nincs gátló hatása a mikroorganizmusokra (a borok 12 V/V % alkoholtartalma mellett már jelentős szaporodás-gátlás lép fel). Az alacsony pH érték gyakorlatilag kizárja az egyébként rendkívül ellenálló spórás baktériumok és penészek, valamint a vadélesztők szaporodását.

A fajélesztők

A fajélesztők természetes mikroklímából szelektált, különböző tűrőképességgel (hideg, kénessav, nyomás, magas cukortartalom, magas alkohol-tartalom, magas savtartalom – alacsony pH, stb.) rendelkező élesztősejtek, így az adott alapanyag, vagy erjesztési technológiához, a kívánt végtermék sajátosságaihoz megfelelő tulajdonságokkal rendelkező élesztőt tudunk választani.
Ahhoz, hogy az élesztőgombák működni tudjanak, többféle feltétel teljesülésére van szükség.
- Tápanyag igény: A makro-elemekből szén, nitrogén, oxigén, foszfor és kén. Szénforrásként az egyszerű cukrokat használják fel.
- Víz: feltétlenül szükséges a szaporodásukhoz.
- Hőmérséklet: Az optimális erjedési hőmérséklet 17-maximum 30°C. Ha az erjedő anyag túlmelegszik, akkor az élesztők károsodnak, elpusztulnak.
- Fény: a szórt fényre közömbösek, a közvetlen napfény vagy az UV-sugárzás elpusztítja az élesztőkgombákat.
- pH: a savanyú közeget kedvelik, a pH optimum azonban » 6,0

Az alkoholos erjedés termékei:

Alkoholok
Etanol
n-Propanol
Butanolok
Amilalkoholok
Feniletanol
Glicerin
Savak
Ecetsav
Tejsav
Piroszőlősav
Borostyánkősav
Kaprilsav
Almasav
Vajsav
Észterek
Etilacetát
Bármilyen észter a keletkezett savakból és alkoholokból CO2
Egyebek
Acetaldahid
Diacetil
H2S
Pentándiol
Butándiol
Acetálok

Erjesztési technológiák

- Spontán erjesztés: a vadélesztőkre bízzuk a fermentációt – veszélye, hogy kiszámíthatatlan az erjedési út, a minőség gyenge lesz az erjedési melléktermékek miatt. A vadélesztők alkoholtűrése rossz, ezért az erjedés elakad, maradékcukorral kell számolni.
- Sütő élesztős beoltás: a friss sütőélesztő szintén Saccharomyces cerevisiae, de tárolás során degeneráció, romlás, fertőződés léphet fel, tehát nem minden esetben ad jó minőségű terméket.
- Szárított fajélesztős beoltás: Kényelmes, biztonságos módszer, az irányított erjesztés alapköve. Az erjesztés gyorsan, nagy élőcsíraszámmal indítható (kizárhatók a baktériumok és penészek káros tevékenysége), az erjedés egyenletesen, mellékreakcióktól mentesen vezethető.
- Felezéses erjesztés: Ma már kevésbé alkalmazott erjesztési technológia. A főerjedésben lévő tétel felezésével, illetve friss cefre adagolásával gyorsították, szabályozták az erjedési folyamatot.

Erjesztési ciklusok

A gyümölcscefrék, borok erjesztését három fő szakaszra oszthatjuk:
- Előerjedés: Az élesztősejtek felszaporodásának szakasza, melyhez oxigén szükséges, a cukorfogyás a sejt szaporulatra fordítódik (megfelelő mennyiségű fajélesztős beoltással az előerjedés szakasza lerövidíthető, a káros bakteriális, penész szaporulatok és oxidációs folyamatok elkerülhetők).
- Főerjedés: Ebben a szakaszban az élesztő a cefrében (mustban) már a levegőtől elzártan, anaerob fermentációt végezhet, tehát a cukorból alkoholt termel. Az erjedéskor képződő hő elvezetéséről hűtéssel kell gondoskodnunk, vagyis az erjesztő tartályokat hűtőpalásttal kell ellátni. A szabályozás történhet programok alapján, számítógép vezérléssel, vagy kézi szabályzással. A gyümölcs cukortartalmának csökkenésével arányosan emelkedik az alkoholtartalom.
- Utóerjedés: Erre a szakaszra jellemző, hogy az erjeszthető cukrok elfogytak a cefréből, vagy nagyon lassan csökken mennyiségük, de a képződő alkohol gátló hatása miatt az élesztők élettere csökken, elpusztulnak, és az erjedés befejeződik, a cefre hőmérséklete csökken. Az utóerjedési szakasz hossza változó és nem mindig kedvező.

A fajélesztős beoltás

Természetesen minden fajélesztőt forgalmazó cég annyi szárított élesztő felhasználást javasolja, amennyi szükséges a megfelelő élőcsíraszám, az erjedés gyors, egyirányú indításához. Ha takarékoskodni kell, vagy akarunk, akkor mód van az úgynevezett anyatenyészet elkészítésére, vagyis a szárított élesztő a szükséglet tört részéből való felszaporításra. Ez azt jelenti, hogy a gyümölcs feldolgozásával párhuzamosan rehidratáljuk a szárított élesztőt, majd kellő levegőztetés mellett cukor, illetve később a gyümölcs cefréjével biztosítjuk a szaporodáshoz szükséges tápanyagokat a megfelelő élőcsíraszám eléréséhez.
Szárított fajélesztők előkészítése: Az ajánlott mennyiség 20-30 g/q a megfelelő élőcsíraszám eléréséhez. A kimért mennyiséget kevés, 10-szeres mennyiségű langyos csapvízben (30-35 oC) rehidratáljuk, majd 15 perc után kiegészítjük dupla térfogatra, szintén langyos vízzel. A szaporodáshoz kevés kristálycukrot adunk (nem alkohol képződik belőle, hanem élesztő!!), majd fokozatosan az erjesztendő anyagból adunk hozzá, így az élesztőket hozzászoktatjuk a későbbi erjedési körülményekhez. A felszaporítási szakaszban fontos az időnkénti kevergetés ahhoz, hogy megfelelő mennyiségű oxigénhez jussanak az élesztők a szaporodási szakaszban.
A hőmérséklet szabályozása: Ha a lehetőségek adottak, akkor már feldolgozás előtt célszerű a gyümölcsöt hűteni, hűtve tárolni. Az erjedés hőtermelő folyamat. A gyártási technológia kialakításánál tehát gondoskodni kell az erjedési hő elvezetéséről, szinten tartásáról. A tartályokban lévő cefre hűtésére a palásthűtés szolgál, melyhez külső hűtőberendezéssel hűtjük a köpenyben áramló etilén-glikol oldatot. Ez a leghatékonyabb hűtés, emellett steril (a bemerülő, csőköteges hűtőhöz képest).
Az erjesztésnél célszerű a cefrét 17-20 Co hőmérsékletre hűteni. Az erjedési folyamat lassúbb lesz (2-3 hét), de a gyümölcs aromaanyagai megmaradnak. Az erjedés során kevés mellékreakció jön létre, így kevesebb kozmaolaj, észter képződik, tehát az alkohol kihozatal is jobb lesz, a minőség megtartása mellett.

A törkölykalap kezelése

Az erjedés során a cefre szilárd részeit a képződő széndioxid a felszínre hozza, így laza, pórusos bundát képez a cefre felületén. A bundaképződés veszélye erjedés alatt az, hogy a darabos részek nem érintkeznek folyadékkal, így a benne lévő, fontos anyagok nem tudnak kioldódni. A veszteség elkerülése érdekében a bundát vissza kell meríteni mechanikus eszközökkel, vagy a tartály aljáról felszivattyúzott lével való locsolással. Természetesen a cefre keverése is megoldható, különösen az álló tartályoknál. A két keverési mód kombinálása eredményezi a legjobb hatásfokot a kioldódás és az erjedés szempontjából.
A kierjedt cefrénél már veszélyesebb a bundát szabadon hagyni, hiszen itt már nem képződik széndioxid, amely megfelelő védelmet nyújt az oxidációval szemben, valamint a penészekkel és a bakteriális fertőződéssel szemben. Ekkor célszerű a tartályokat „telizni”, vagyis másik kierjedt cefrével teletölteni. Természetesen ez csak azonos gyümölcscefrék esetén célszerű.

A kierjedt cefre összetétele

A cefre körülbelül 200 különböző kémiailag azonosított anyagot tartalmaz, s lepárlással kell elválasztani az illó komponenseket a nem illóktól, ez a lepárlás folyamata, melynek terméke az alszesz, majd a következő lépcsőben a finomítvány (Az erősítő feltétes berendezésnél egy lépésben történik).
A cefre a gyümölcs alkotórészein kívül tartalmazza az erjedési ciklus összes komponensét, valamint az erjedési mellékreakciók termékeit is. A pálinka, a párlat készítése szempontjából az illó, tehát lepárlással elválasztható anyagok fontosak. Ezek az alkoholtartalmon kívül lehetnek pozitív- és negatív hatással a párlat minőségére. A kierjedt cefre összetétele minden cefrézésnél más és más lesz, de a főbb komponensek mindegyike megtalálható. Az illékony komponensek fontosak a pálinkakészítés szempontjából, mivel az etilalkoholon kívül megjelenő anyagok vagy javítják, vagy rontják a párlat minőségét. A fő komponensek tehát a következők:
Etilalkohol: A legfontosabb cefrealkotó anyag, amely a párlat jelentős részét fogja képezni, de tartósító, mikrobiális gátló hatása is van. A gyümölcscefrék alacsony alkoholtartalma (3-8 V/V %) sajnos nem elegendő a gátlás a mikroorganizmusok szaporodására (baktériumok, penészek) – ellentétben a szőlőborokkal (10-15 V/V %). Az erjedés során képződött etanol egy része a cefrében jelenlévő savakkal (alma-, citrom, borostyánkősav, fumársav, oxálecetsav, stb.) észtereket képez, melyek meghatározó komponensek az aroma kialakításánál, bár nagy mennyiségben már negatív hatásúak.
Magasabbrendű alkoholok (kozmaolajok, kozmaalkoholok): Elsősorban az erjedéskor képződnek, vagy az élesztő autolízisénél a fehérjék bomlásakor. A kozmaolajok jellegzetesen oldószer illatúak, ízűek. Mennyiségük 200-500 mg/l a középpárlatban, visszahígításnál opálosodást okozhatnak, mivel csökken az oldékonyságuk az alkoholtartalom csökkentésével. A finomításnál elsősorban elő- és utópárlat jellegűek, de a középpárlatban is megtalálhatók, tehát légköri nyomáson végzett egyszerű finomítással nem választhatók el az etanoltól. A szerves savakkal képzett észtereik kellemes, kívánatos aromakomponensek.
Cukrok: A kierjedt cefrében, jól vezetett erjesztés után, nem lehet erjeszthető cukortartalom.
Szerves savak: A kierjedt cefrében megtalálhatók a gyümölcsből származó savak: a citrom-, alma-, borkősav-, valamint az erjedés során képződő savak: ecetsav, tejsav, borostyánkősav, fumársav, stb. Fontos, hogy az ecetsav mennyisége nem lehet magasabb, mint 0,5 g/l, ami az erjedés során képződhet. Ha ennél magasabb, akkor ecetsav-baktériumos fertőzöttség, vagy oxidáció az oka, tehát nem volt megfelelő az erjedés irányítása, vagy a cefre tárolása. Az ecetsav és észtere illékony, így a desztilláláskor átjut a párlatba, melynél jelentős minőség romlást okoz (ecetes, savas jelleg, „technocol” szag), a finomításnál az előpárlattal elválasztható a jelentős része. Az ecetsav az etanol oxidációja révén is képződhet, tehát a fahordós érlelésnél számolnunk kell megjelenésével. Általában minőségromlást azért nem okoz, mert tovább alakul észterekké.
A tejsav elsősorban az almasav malolaktikus fermentációja során képződik, amikor a kierjedt cefre pH értéke megemelkedik az erjedés végére, a tejsav baktériumok le tudják bontani az almasavat. A malolaktikus fermentációnak a vörösbor készítésénél, a cognac gyártásánál, de a pálinkáknál is van pozitív hatása, mivel a tejsav észterei kellemes aromaanyagok, minőségjavító komponensek.
Nitrogén tartalmú anyagok: Az édes cefréhez képest jelentősen csökken a nitrogéntartalom az erjedés végére, mivel az élesztők felhasználják.
Ásványi anyagok: A kierjedt cefre ásványi anyagokban szegényebb, mint az édes cefre volt. Ennek elsősorban az az oka, hogy az alkoholtartalom növekedésével arányosan csökken a sók oldhatósága, tehát kicsapódnak az oldatból. Másrészt az élesztők is számos ásványi anyagot felhasználnak szaporodásuk, erjesztésük során.
Aromaanyagok: az eredeti, elsődleges gyümölcsaromák az erjedés alatt átalakulhatnak, de ki is egészülnek az erjedés során képződő új anyagokkal. Az aromakomponensek összetétele állandóan változik: meghatározók az egymás közötti átalakulások, a bomlások, esetleges oxidációs változások.
Az irányított erjesztés segít megőrizni az elsődleges aromakomponenseket (az adott gyümölcs sajátosságait), melyeket a feldolgozás (prefermentatív) és az erjedés alatt képződő aromák tesznek teljessé. A pálinka jó minőségéhez az aromaanyagok minősége mellett fontos, hogy harmonikus mennyiségben legyenek egymás mellett.