Autoliza drożdży

Autoliza drożdży (od auto... i greckiego lysis - rozkład), proces pośmiertnego rozkładu komórek drożdży pod wpływem działania wewnątrzkomórkowych enzymów hydrolitycznych. Stosuje się go w winiarstwie w celu przyspieszenia dojrzewania i poprawy jakości szampana, win stołowych i win wzmocnionych. Po raz pierwszy (1926) francuski enolog Martini zwrócił uwagę na pozytywny efekt autolizy drożdży podczas dojrzewania butelkowanego szampana. A. I. Oparin i jego współpracownicy (1943-47) naukowo udowodnili biochemiczną rolę procesów autolitycznych w procesie chmielenia. Później autolizę drożdży badali: N. I. Sisakian, A. K. Rodopulo, E. M. Popowa, G. G. Agabalianets, V. M. Loza, V. I. Nilov, E. N. Datunashvili, A. P. Smirnova, S. P. Avakianets i in. Warunkiem autolizy jest śmierć komórki z zachowaniem aktywności enzymów wewnątrzkomórkowych. Mechanizm autolizy drożdży w winie jest następujący: brak tlenu, strawione węglowodany i zwiększone stężenie produktów przemiany beztlenowej prowadzi do zakłócenia metabolizmu komórkowego. W miarę jak komórki obumierają, zanika funkcja barierowa błon komórkowych. Ekspozycja drożdży na wino powoduje przenikanie składników wina przez błonę, co prowadzi do zmian wewnątrzkomórkowego indeksu wodorowego (pH) i stanu żelowego cytoplazmy, a w konsekwencji do aktywacji enzymów proteolitycznych w komórkach drożdży. Proteinazy i peptydazy katalizują degradację białek i enzymów, które pełnią ważne funkcje biologiczne w komórce, przez co zaburzona zostaje koordynacja i regulacja komórkowa enzymów; rozpoczyna się niszczenie organelli wewnątrzkomórkowych. Procesy hydrolityczne prowadzą do rozpadu cytoplazmatycznych kompleksów białek z lipidami i polisacharydami, w wyniku czego w komórkach drożdży autolitycznych powstają granulki lipidowe. Rozmiar komórki jest znacznie zmniejszony, ale ściana komórkowa nie jest zniszczona. Kształt komórki drożdży zmienia się z cytrynowego na "smorgokształtny".

Obok przemian biochemicznych o charakterze katabolicznym, na początku autolizy zachodzą przemiany anaboliczne: syntetyzowane są nowe białka i enzymy oraz wzrasta wytrzymałość ściany komórkowej. Obecność różnych składników odżywczych w winie przyczynia się do przedłużenia żywotności drożdży winiarskich. W komórkach nawet po 2-3 latach starzenia się wiele enzymów pozostaje aktywnych. Wynika to z faktu, że niskie pH wina (np. pH 3) nie jest optymalne dla przeprowadzenia autolizy. Kierunek autolizy drożdży zależy od wpływu czynników endogennych i egzogennych. Czynniki endogenne (cechy genetyczne drożdży, stan fizjologiczny komórek, aktywność enzymów wewnątrzkomórkowych, struktura cytoplazmy i błon komórkowych itp. Na proces autolizy wpływają również czynniki egzogenne (skład podłoża, pH, aktywność enzymów hydrolitycznych w winie). Kierunek procesów autolitycznych i skład produktów autolizy drożdży zależy od temperatury. Na przykład, jeśli wino jest przechowywane w temperaturze 10-15°Ñ proces autolizy przebiega powoli, ogrzewanie wina do 40°-50°Ñ powoduje szybką śmierć komórek. Podczas autolizy komórki drożdży uwalniają do wina enzymy (proteolityczne, beta-fruktofuranozydazy, dehydrogenazy), substancje azotowe (białka, peptydy, aminokwasy, kwasy nukleinowe), związki fosforowe, lipidy, polisacharydy, substancje aromatotwórcze (estry, terpenoidy, kwasy tłuszczowe) itp. Pod działaniem aktywnych hydrolaz i oksydoreduktaz, które znajdują się w komórkach, reakcje enzymatyczne zachodzą w ich cytoplazmie oraz na oddzielnych organoidach, czyli komórki autolizujące służą jako centra reakcji enzymatycznych w winie. Innymi słowy, nie tylko produkty autolizy drożdży, ale także enzymatyczna przemiana składników wina wewnątrz komórek powoduje powstawanie specyficznych tonów w winach i szampanach.