Регулирование состава сусла и виноматериалов
В отдельные годы из-за неблагоприятных условий для созревания винограда возникает необходимость убрать его некондиционным, то есть при более низкой сахаристости и более высокой кислотности, чем это предусмотрено технологической инструкцией.
В годы, когда виноград убирают недозрелым и получают сусло с низким содержанием сахара, для получения кондиционных по крепости вин прибегают к добавлению свекловичного сахара в сусло. Этот прием называется шаптализацией, по имени химика Ж. Шапталя, предложившего его впервые. Сахар добавляют во время бурного брожения сусла. Максимально допустимое количество — 0,5 кг сахара на 1 дал сусла.
Для регулирования кислотности вин применяются различные способы: химический, биологический, электродиализ, купажирование.
Химический способ основан на частичной нейтрализации кислот углекислым кальцием (мелом).
При этом для снижения винной кислоты на 1 г/л используется 0,67 г углекислого кальция.
Поскольку реакция нейтрализации сопровождается образованием углекислого газа и его бурным выделением, мел необходимо задавать постепенно при тщательном перемешивании. Не допускается снижение кислотности более чем на 2 г/л. При введении высоких доз мела вино теряет свежесть и приобретает горьковатый привкус. В настоящее время мелование проводят в редких случаях, так как оно ведет к удалению из вина наиболее ценной кислоты — винной, при этом яблочная кислота остается в вине.
Значительно больший интерес для виноделия представляет регулирование кислотности биологическим методом при помощи направленного яблочно-молочного брожения, что обеспечивает получение гармоничных, мягких вин. Особое внимание необходимо обратить на этот вид брожения в годы, неблагоприятные для созревания винограда, когда в полученном из него сусле содержится повышенное количество органических кислот, особенно яблочной. Присутствие последней в большом количестве обусловливает появление неприятного привкуса зеленой кислотности. В такие годы следует создавать благоприятные условия для развития яблочно-молочного брожения. Прежде всего температурные условия должны быть оптимальными для прохождения процесса — 15—20°С, содержание в виноматериале общей сернистой кислоты должно быть менее 75 мг/л, чистую культуру молочнокислых бактерий следует вводить в сусло в активном состоянии и срок выдержки виноматериала на дрожжах по возможности удлинить. При высоком содержании органических кислот рекомендуется провести мелование виноматериала для того, чтобы снизить титруемую кислотность на 2—3 г/л. После разложения яблочной кислоты очень важно вовремя принять меры по инактивации молочнокислых бактерий, для чего достаточно довести содержание свободного сернистого ангидрида в виноматериале до 25—30 мг/л с последующей оклейкой и фильтрацией или провести пастеризацию виноматериала.
Возбудителями яблочно-молочного брожения являются молочнокислые бактерии, превращающие яблочную кислоту в молочную.
Указанный процесс оказывает положительное влияние на качество вина, он способствует разложению дикарбоксильной яблочной кислоты, придающей вину резкость, в монокарбоксильную молочную кислоту, имеющую мягкий вкус. Установлено, что этот процесс катализируется ферментами маликодегидрогеназой, декарбоксилазой и лактикодегидрогеназой.
В НПО «Яловены» была разработана и внедрена в производство промышленная установка для биологического кислотопонижения виноматериалов в непрерывном потоке.
Основными узлами установки являются: ферментеры , теплообменник-пастеризатор, фильтр, смеситель для приготовления питательной среды для культивирования дрожжей, дрожжевой аппарат, культиватор яблочно-молочнокислых бактерий. Производительность установки, расход чистой культуры дрожжей, а также бактериальной разводки контролируются с помощью ротаметров.
В качестве ферментеров используются эмалированные резервуары с рубашкой, заполненные насадкой из полиэтиленовых колец.
Разводка чистой культуры дрожжей готовится в дрожжевом аппарате. Питательной средой при воспроизводстве дрожжей служит виноматериал с содержанием сахара 3—5%, для этой цели рекомендуется использование пастеризованных виноматериалов. Питательная среда готовится в смесителе, откуда она подается в дрожжевой аппарат. Воздух для аэрирования дрожжевой разводки поступает через стерилизующее устройство.
Культура яблочно-молочнокислых бактерий воспроизводится в культиваторе. В качестве питательной среды используется виноматериал, отбираемый из ферментера после прохождения в нем кислотопонижения. При необходимости в культиватор могут подаваться и дрожжи. Температура среды — 20— 25°С.
Подготовленный для обработки виноматериал насосом через ротаметр подается в первый ферментер, в котором проводится кислотопонижение. Для этого в поток виноматериалов перед входом в ферментер вводится 2% культуры бактерий-кислотопонижателей и 1% разводки дрожжей. Проходя через ферментер, микроорганизмы задерживаются и накапливаются на насадке, что позволяет в дальнейшем сократить количество подаваемой разводки бактерий и дрожжей. Температура в первом ферментере поддерживается в пределах 18—20°С. Определения показали, что в этих условиях снижение титруемой кислотности вина на 3,0 г/л проходит за 8—10 часов.
После необходимого снижения титруемой кислотности виноматериал из первого ферментера поступает во второй ферментер, куда одновременно с потоком вина подается 2% активной разводки дрожжей. Во втором ферментере температура поддерживается не выше 6—8°С, при этой температуре протекают восстановительные процессы, вино обогащается ферментами, аминокислотами и другими биологически активными веществами. С увеличением продолжительности эксплуатации ферментеров эффективность обогащения повышается.
Вино, обогащенное восстанавливающими веществами, обрабатывается теплом при температуре 55—60°С. Нагревание производится на пластинчатом или иной системы теплообменнике.
Обработанное теплом вино охлаждается, фильтруется и поступает в приемную емкость. Чтобы избежать растворения кислорода, приемная емкость предварительно заполняется углекислым или другим инертным газом.
Количество подаваемых дрожжей и молочнокислых бактерий, а также скорость потока и другие параметры могут изменяться в зависимости от физико-химических показателей поступающих на обработку виноматериалов.
Установка может работать как в заданном, так и в регулируемом режиме.
Однако бывают годы, когда содержание кислот в винах невысокое. В этом случае необходимо создавать неблагоприятные условия для развития молочнокислых бактерий: температура ниже 15°С, содержание общего сернистого ангидрида в пределах 100—150 мг/л, снятие виноматериала с дрожжевого осадка сразу же после его осветления.
В настоящее время в ряде отраслей народного хозяйства нашел применение метод электродиализа для регулирования ионного состава жидкостей. Электродиализ — разновидность мембранной технологии, основанная на переносе ионов через селективные мембраны под действием электрического тока.
Процесс осуществляют в многокамерных установках в непрерывном потоке. В зависимости от поставленной цели подбирают мембраны соответствующей селективности, а процесс осуществляют в прямотоке или противотоке обрабатываемой жидкости и раствора промежуточного электролита. Камеры можно соединить последовательно или параллельно. Электродиализ осуществляется в аппарате, где, как и в фильтр-прессе, чередуются рабочие (продуктовые) камеры и промежуточные, в которых циркулирует раствор электролита.
Электродиализ нашел широкое применение в опреснении воды, а также в деминерализации сахарных растворов и молочной сыворотки.
Процесс электродиализа весьма перспективен в винодельческой промышленности. Этим методом можно регулировать кислотность продукта, изменять в желаемом направлении солевой состав, в том числе, с целью тартратной стабилизации и деметаллизации, проводить десульфитацию, повышать кислотность коньячных виноматериалов и многое другое.
Работы, проведенные в НПО «Яловены», выявили возможность гибкого регулирования содержания в вине ионов калия и винной кислоты до пределов, обеспечивающих тартратную стабилизацию. Показаны возможность варьировать, в частности понижать кислотность вин, а также проводить десульфитацию. Обработка вина электродиализом не вызывает изменения органолептических свойств, а нормализация кислотности их улучшает, так как не связана с изменением состава других компонентов, в том числе ароматического комплекса. Расход энергии для осуществления процесса незначителен.
Наиболее простым является купажный способ кислотопонижения, так как он основан на смешении партий сусла с различным содержанием кислот.
Приготовление белых столовых малоокисленных вин требует большого мастерства, внимательного ухода на всех этапах его производства, то есть с момента поступления винограда на переработку и до розлива готового вина в бутылки. Если не защитить сусло и вино от окисления, в конечном продукте могут появиться тона переокисленности, которые обусловливают грубость во вкусе вина. При этом в выветренных винах обнаруживается высокое содержание уксусного альдегида. Появление тонов переокисленности в винах зависит от высоких концентраций альдегидов и аммиака, образующихся в результате окислительного дезаминирования аминокислот.
Для защиты вин от окисления необходимо сократить продолжительность контакта вина с дрожжевым осадком, источником обогащения его азотистыми веществами, а также предохранить вино от действия кислорода.
Технология приготовления малоокисленных столовых вин, разработанная П. Н. Унгуряном и А. Е. Орешкиной, учитывает это. Технологическая схема предусматривает тщательную сортировку винограда, с целью удаления пораженных гнилью и другими болезнями ягод и дробление винограда с отделением гребней. На приготовление столового вина используется сусло-самотек и первое давление (не более 60 дал с 1 т винограда). Сульфитации уделяется особое внимание. Вначале мезга сульфитируется из расчета 50 мг SO2 на 1 кг, а затем при отстаивании сусла задается 100—150 мг/л SO2. Вино выдерживается на дрожжах не более 4 месяцев при температуре не выше 10°С, что исключает автолиз дрожжевых клеток.
С целью защиты вина от окисления проведение каждой технологической операции сопровождается введением сернистого ангидрида в количестве 25—30 мг/л. При этом содержание свободного SO2 не должно быть менее 10 мг/л. Однако для сохранения высокого качества вина общее содержание SO2 не должно превышать 150 мг/л.
Наряду с тщательной сульфитацией, обработка бентонитом и желтой кровяной солью придает малоокисленным винам длительную стабильность.