К ним относятся фильтрация, центрифугирование, термообработка, обработка теплом и холодом.
Фильтрация — это один из наиболее простых и эффективных способов осветления вин. При фильтрации через пористую перегородку одновременно протекают два процесса: отсеивание и адсорбция.
Отсеивающее действие фильтрации основано на том, что в большинстве случаев поры фильтрующего материала меньше, чем частицы мути, благодаря чему частицы в основной своей массе отсеиваются. Если же размеры пор больше размеров частиц мути, то частицы могут либо пройти с фильтратом, либо задержаться внутри фильтрующей перегородки в результате адсорбции на стенках пор.
В виноделии в качестве фильтрующих материалов используют целлюлозу, асбест, диатомит в различных комбинациях между собой. Процесс фильтрации осуществляют с помощью намывных фильтров и фильтр-прессов. Для намывных фильтров используют фильтр-волокно марок ЯК-1, ЯК-2 и ЯК-3 с содержанием асбеста соответственно 70, 40 и 30% или кизельгур; для фильтр-прессов — фильтр-картон марок Т (картон грубой фильтрации тихих вин), КТФ-1, КТФ-2 (картоны тонкой фильтрации), КОФ-3 (для обеспложивающей фильтрации) и КФШ (для фильтрации игристых вин).
Для улучшения качества фильтрации при использовании фильтр-картона марки Т в вино добавляют кизельгур (диатомит) из расчета около 100 г на 1 м2 фильтрующей поверхности. Фильтрация с диатомитом применяется для осветления молодых вин после обработки их бентонитом, при белковых помутнениях. Схема современной установки для фильтрации вина с диатомитом.
Процесс фильтрации может быть улучшен, если предварительно осадить грубые частицы отстаиванием с последующей декантацией. Аналогичный эффект дает отделение грубой фракции мути с помощью центрифуг или сепараторов.
Центрифугирование — способ отделения от вина мути с помощью центробежной силы. Центрифугирование применяют для осветления мутных молодых виноматериалов при снятии их с дрожжей, для отделения оклеивающих веществ. Центрифугирование облегчает фильтрацию. Для центрифугирования применяются сепараторы, центрифуги, гидроциклоны.
Очистка виноматериалов в поле центробежных сил происходит следующим образом. Мутное вино направляют, например в сепараторах, в быстровращающийся барабан, снабженный внутри цилиндрическими или коническими вставками.
Осветленная жидкость, пройдя внутренние лабиринты барабана между тарелками или между стенками цилиндров, через специальные приспособления выводится из барабана. Осадок из барабана удаляется в зависимости от типа центрифуги периодически или непрерывно. Чем больше разница в плотностях жидкости и мути, тем лучше и скорее происходит разделение.
Термообработка предусматривает нагревание и охлаждение вина при различных температурах для удаления из него солей и ускорения созревания.
Обработка холодом проводится в основном для удаления из вина трудно растворимых солей винной кислоты, вызывающих кристаллические помутнения. Однако при этом происходит одновременная коагуляция и седиментация многих коллоидов — белков, пектинов, окисленных форм фенольных веществ и др.
Обработка холодом также уменьшает количество микроорганизмов и способствует лучшему растворению в вине кислорода. Во избежание окисления обработку холодом белых столовых вин ведут в герметичных, долитых доверху резервуарах.
Для успешной обработки виноматериалов холодом их охлаждают до температуры, близкой к точке замерзания: столовые вина до минус 3—4°С, крепленые — до минус 6—8°С; при этой температуре вино выдерживают некоторое время (от 2 суток до 3 недель), а затем фильтруют при этой же температуре.
Для ускорения процесса к охлажденному вину добавляют кристаллы химически чистого, измельченного (до 50—100 мкм) битартрата калия в количестве 4 г/л. Длительность контакта битартрата с вином до 4 ч. Процесс ведется при постоянном перемешивании. Предварительная оклейка вина с целью удаления части коллоидных веществ облегчает кристаллизацию винного камня.
Во всех случаях обработки вина холодом его охлаждение ведут быстро во избежание гистерезиса — явления, когда при медленном понижении температуры образуется пересыщенный раствор солей винной кислоты и наблюдается запаздывание их кристаллизации. Чем быстрее охлаждают вино до критической температуры, тем меньше проявляется гистерезис, полнее выпадает винный камень и сопутствующие ему осадки.
Для быстрого охлаждения вин применяют пластинчатые теплообменники типа ВОУ-2,5 или ультраохладители ВУНО.
Выдержка охлажденного вина в термостатических условиях проводится для полного выпадения образовавшихся кристаллов винного камня и других холодонестойких веществ. В случае обработки холодом уже созревших стабильных вин их фильтруют после охлаждения сразу без выдержки на холоде. Молодые виноматериалы выдерживают в металлических термос-резервуарах.
Для фильтрации охлажденного вина используют фильтры, обеспечивающие полное удаление образовавшихся осадков без их частичного растворения,— пластинчатые фильтр-прессы, установленные в холодильных камерах или снабженные термоизоляцией, исключающей повышение температуры вина в процессе фильтрации более чем на 1°С.
Обработка теплом проводится в двух основных режимах: кратковременное нагревание (пастеризация, горячее фасование) и длительное нагревание.
Пастеризация — это кратковременный нагрев вина при 55—70°С. При пастеризации столовых вин надо особенно избегать аэрации. Пастеризация ускоряет созревание вина с созданием известной стабильности, уничтожает нежелательную микрофлору, инактивирует ферменты. Предварительно вино должно быть отфильтровано. Пастеризация в потоке проводится с помощью теплообменников-пастеризаторов.
Горячее фасование предусматривает фасование в бутылки биологически нестойких столовых вин при температуре 50—55°С. Для уменьшения термического боя бутылок их предварительно подогревают до 40°С.
Технологический режим пастеризации и горячего фасования с самоостыванием характеризуется единицами пастеризации (ЕП) — физиологическим воздействием нагрева на микроорганизмы в течение 1 мин при температуре 60 °С. В среднем для биологической стабилизации столового вина достаточно 5 ЕП, что соответствует выдержке его при 60 °С в течение 5 мин.
Длительное нагревание используется для ускорения созревания некоторых типов специальных вин при различных температурах: мадеры и хереса —45—55°С, портвейна и марсалы — 35— 4-5, десертных вин — 30—35°С. Продолжительность нагревания регламентируется технологическими инструкциями в пределах от нескольких суток до нескольких месяцев.
Для исправления больных вин и при необходимости ликвидации окислительных ферментов типа оксидаз вино выдерживают несколько часов в герметичных условиях при температуре 65—70°С.
Комбинированная термическая обработка состоит из последовательно выполняемых операций обработки холодом и теплом. В Московском технологическом институте пищевой промышленности разработана аппаратурно-технологическая схема комбинированной термической обработки вина с автоматизацией технологического процесса.
На термическую обработку вино должно подаваться очищенным от избытка металлов, белков, таннатов и отфильтрованным.
Физические способы стабилизации и улучшения качества вин в настоящее время являются наиболее распространенными. Они в наибольшей степени отвечают требованиям гигиены и экологической чистоты окружающей среды.
К новым физическим методам стабилизации вин относятся обработка инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами, электродиализ, электрофлотация, обработка электромагнитным полем, лазерная обработка и др.