В технологии столовых белых вин ферментные препараты вносят не в мезгу, а в сусло, поступающее на отстаивание. Сусло при этом должно быть засульфитировано из расчета введения 100 мг SO2 дм3. Опыт использования ферментных препаратов в производственных условиях свидетельствует о том, что полезно проводить обработку вина бентонитом и затем ферментным препаратом. Введение флокулянтов будет способствовать более быстрому осаждению взвесей и уплотнению осадков. Если технология переработки винограда предусматривает процесс отстаивания сусла в течение 18 --20 ч, то дозы препарата могут быть минимальными -- 0,001--0,005 % в пересчете на стандартную активность 3000 ед/г.

Ферментные препараты гидролитического действия используют для стабилизации вин от коллоидных помутнений.

Виноградный сок содержит коллоидные компоненты клеточного сока, твердых частей ягоды и грозди. Основным источником биополимеров сусла и вина являются структурные элементы ягоды (кожица, клеточные стенки мякоти), о чем свидетельствует сходство фракционного состава биополимеров кожицы и виноматериалов. В составе биополимеров преобладают полисахариды (разновидности гемицеллюлоз) и фенольные вещества.

Комплексы биополимеров виноградного сока имеют различную растворимость. В свежеотделенном соке зрелого винограда основную часть коллоидной фракции составляют углеводы (пектиновые вещества, нейтральные полисахариды), в нее входят также фенольные соединения, белки и зольные элементы, среди которых преобладают железо, кальций и кремний.

В процессе брожения коллоидная система вина обогащается биополимерами автолизирующихся дрожжей: глюканом и маннопротеином клеточных стенок, продуктами неполного расщепления белков. Эти компоненты наряду с биополимерами винограда участвуют в формировании коллоидных помутнений.

На основании исследований химической природы частиц коллоидных помутнений вин разработана мультиэнзимная композиция МЭК-1 для виноделия, которая используется для стабилизации вин различных типов. В состав композиции входят ферменты в-глюканаза, в-маннаназа, полигалактуроназа и кислая протеаза. Содержание углеводного компонента биополимеров вина снижается при действии в-глюканазы на 19--27 %, в-маннаназы -- на 42--44, полигалактуроназы -- на 17--28 %. Кислая протеаза гидролизует 27--49 % белкового компонента. Снижается до минимума концентрация крупных коллоидных частиц. Оптимальная доза МЭК-1 составляет 0,005--0,02 %. Продолжительность обработки: для белых столовых виноматериалов -- 8 ч, красных столовых -- 16, крепких виноматериалов -- 24 ч. Схема стабилизации виноматериалов против коллоидных помутнений включает: купаж виноматериалов, введение ЖКС, МЭК-1, экспозицию в течение 8--24 ч, введение оклеивающих веществ, осветление и снятие с осадка, обработку холодом или пастеризацию, фильтрацию и розлив продукта. При обработке МЭК-1 экстрактивность повышается на 0,3--0,6 г/дм3, сохраняется окраска красных вин. Вина, обработанные МЭК-1, сохраняют стабильность в течение одного года.

Проводились комплексные исследования эффективности различных ферментных препаратов в сочетании с оклеивающими веществами при осветлении и стабилизации труднообрабатываемого виноматериала типа портвейн белый Таврида. Использование препаратов Поликанесцин Г20Х, Целловиридин Г20Х и Вильзим АК Г20Х в дозах 0,005--0,02 % позволяет снизить содержание белков в 2,1--4,4 раза, полисахаридов -- в 1,4--2 раза; прозрачность вин сохраняется свыше 8 мес.

Хорошие результаты при стабилизации соков и вин дают иммобилизованные препараты кислых протеаз -- пепсина, кислой грибной протеазы. При этом достигается расщепление белка на 80--95 %. Основными продуктами гидролиза являются пептиды, что положительно влияет на полноту вкуса соков и вин.

Применение гидролаз весьма эффективно при переработке винограда, пораженного серой гнилью. Для осветления сусла из винограда со степенью поражения 20--30 % используют композицию Пектофоетидина П10Х и Амилоризина П20Х в дозах соответственно 0,025 и 0,005 % или 0,01 и 0,0025 %. Осветление сусла увеличивается в 2--3 раза, скорость фильтрации -- в 2,25--3 раза. Снижается содержание токсинов: пестицидов -- на 62--71 %, патулина -- на 78, гистамина -- на 36--47 %. При гидролизе биополимеров, с которыми ассоциированы токсины, последние переходят в свободное состояние, но, имея низкую растворимость в воде, ресорбируются на взвешенной фракции. Удаление этой фракции в процессе фильтрации приводит к снижению содержания токсинов в сусле.

Большинство ферментативных способов стабилизации вин и соков от коллоидных помутнений основано на расщеплении полисахаридных и белковых, но не фенольных компонентов коллоидных частиц. Для гидролиза фенольной составляющей может быть использован фермент танназа, катализирующий расщепление сложноэфирной связи фенолкислот с фенолами или углеводами. Препараты танназы производят за рубежом, где и используют в виноделии и консервной промышленности.

Для удаления фенолов из виноматериалов используют флокулянты, сорбенты, фильтрующие материалы. При этом связываются полимерные формы фенольных соединений и их комплексы с белками и полисахаридами. Мономерные формы фенолов сохраняются в растворе и с течением времени подвергаются окислению и конденсации, что служит источником помутнений. Для удаления мономерных фенолов предложена обработка сусла ферментом монофенолмонооксигеназой, выделенной из культуры гриба вешенки. Окисление монофенолов происходит за счет растворенного кислорода, поэтому при обработке сусло постоянно перемешивают. Продолжительность обработки 0,5--1 ч, доза фермента -- 50--150ед/дм3. При обработке прессового сусла окисляется 60% монофенолов. Окисление монофенолоз приводит к их конденсации и образованию комплексов с другими коллоидами сусла. Эти комплексы удаляются после обработки сорбентами и сепарации. Осветленное сусло пригодно для получения качественных соко- и виноматериалов. Ферментативная обработка прессовых фракций сусла не только повышает коллоидную стабильность, но и облагораживает вкус напитков.

3. Термическая обработка вина

Термическая обработка вина, технологическая операция, заключающаяся в нагревании или охлаждении вина с кратковременной или длительной выдержкой при определенной температуре. Тепловая обработка вина. В практике виноделия применяют кратковременный нагрев и длительное нагревание. Кратковременный нагрев проводится с целью предупреждения микробиальных помутнений, инактивации окислительных ферментов, улучшения органолептических свойств (см. бутылочная пастеризация, горячий розлив, пастеризация). Длительное нагревание применяют при приготовлении некоторых типов вин для повышения стабильности, ускорения созревания, придания им типичных свойств, устранения пороков и недостатков, осаждения термолабильных белков и др. веществ. При этом интенсифицируются реакции превращений фенольных веществ, сахароаминные реакции, окисление альдегидов, спиртов, органических кислот, окислительное дезаминирование аминокислот, образование ацеталей, эфиров, гидролиз высокомолекулярных веществ. Продукты этих реакций участвуют в образовании букета и вкуса, изменяют цвет вина. Интенсивное потребление кислорода при нагревании вина сопровождается повышением окислительно-восстановительного потенциала и, наоборот, в отсутствии молекулярного кислорода ОВ-потенциал снижается. Реакции, протекающие в вине, при его нагревании катализируются ионами тяжелых металлов, глубина их прохождения определяется режимом тепловой обработки (температурой, длительностью нагревания, кислородным режимом), исходным количеством сахаров, фенольных, азотистых и других веществ. Нагревание при 65--70°С без доступа воздуха делает вино более гармоничным и сообщает ему фруктовый тон. Через 20 суток такое вино приобретает качества, характерные для вин типа портвейна. Нагреванием вина без доступа воздуха при более низкой температуре (40--45°С) тот же результат достигается через 30--35 суток. При свободном доступе кислорода воздуха и достаточно высокой температуре формируются вкус и букет, свойственные винам типа мадеры. Полного развития мадерный тон достигает при температуре 70°С в течение 35--40 суток, а при 40--45°С -- только за несколько месяцев. Для придания винам десертных тонов проводится их выдержка при повышенной температуре (35--40°С) в герметически закрытых резервуарах. Длительное нагревание в производстве столовых вин не нашло широкого применения. Для определения оптимальных режимов тепловой обработки М. А. Герасимов предложил диаграмму, показывающую зависимость продолжительности нагревания вин от температуры и кислородного режима. На ней представлены 2 основных режима тепловой обработки: в условиях аэрации -- АБВГ и без доступа воздуха -- ABJBJT. Линия А2Д! соответствует значениям температуры, при которой без доступа воздуха вино приобретает качество портвейна, режим ABJBJГ обеспечивает полное формирование вин этого типа. Отрезок А^Д определяет начальную стадию мадеризации при нагревании в условиях аэрации. На практике при выборе режима тепловой обработки исходят из того, что нагревание при более высоких температурах приводит к получению менее качественных вин. Обычно такие режимы применяют для получения ординарных вин: термическая обработка вина при 65--70°С в течение 5 суток или при 55-65°С может быть повышена путем введения в вино до нагревания винных дрожжей (0,5%) либо их винноспиртовых экстрактов, а также экстрактов гребней и выжимок. Для получения высококачественных марок вин типа мадера, портвейн их выдерживают на солнечных площадках. В зависимости от условий производства тепловая обработка может проводиться в теплообменнике с последующей выдержкой в термоизолированных резервуарах или термокамере; в емкостях, оборудованных змеевиками, рубашками. Обработка вина может вестись периодическим или непрерывным способами. Нагревание вина осуществляется с использованием солнечной энергии, горячей воды или пара, электрического тока. Обработка вина ИК-лучами в актинаторах или токами высокой частоты, также сопровождается его нагреванием (см. физические методы обработки вин). Длительная тепловая обработка при высокой температуре в присутствии кислорода приводит к нарушению его физико-химического равновесия. Поэтому такое вино нуждается в дополнительной обработке стабилизирующими веществами против коллоидных помутнений, а также отдыхе от 10 дней до нескольких месяцев. При необходимости производится корректировка кондиций. Обработка вин холодом проводится в основном для осаждения излишка растворенных в вине битартрата калия и винно-кислого кальция и стабилизации его таким образом против кристаллических помутнений. При охлаждении вина осаждаются и конденсированные фенольные вещества, вызывающие обратимые коллоидные помутнения, происходит частичная коагуляция белков и пектинов. Оседая, они увлекают микроорганизмы и мелкодисперсную муть, что приводит к оздоровлению вина. После обработки холодом несколько снижается окраска вина и титруемая кислотность. В производстве полусухих и полусладких вин обработка холодом применяется для остановки брожения, хранения вина на холоде с целью предупреждения повторного забраживания, концентрирования сусла и вина.

Широко применяется холод в шампанском производстве. В зависимости от цели обработки вина холодом режимы могут быть различными. Удаление избытка битартрата калия достигается изменением химического, кристаллического, коллоидного равновесия. На первом принципе основан способ обработки, предусматривающий охлаждение вина до температуры, близкой к точке замерзания (для столовых вин -- -- 2-- 4°С, для крепленых -- --6-:--8°С), выдержку при этой температуре для кристаллизации и осаждения битартрата калия, отделение кристаллов фильтрацией на холоде (см. рис. 1). Перед обработкой холодом необходимо предварительно обрабатывать (оклеивать) вино для удаления части коллоидных веществ, затрудняющих кристаллизацию винного камня. Скорость охлаждения должна быть достаточно высокой, чтобы исключить явление гистерезиса.

Рис. 1. Принципиальная схема обработки вин холодом:

1 -- термоизолированная емкость для обрабатываемого холодом вина; 2 -- емкость для вина после обработки; 3 -- емкость с исходным вином; 4 -- термоизолированная емкость для обработанного холодом вина; 5 -- охладитель; 6 -- рекуператор; 7 -- фильтр; 8 -- расходомер; 9 -- насос.

Для этого используют пластинчатые теплообменники типа ВОУ-2,5, ультраохладители типа ВУНО. Выдержка на холоде (до 3 суток) проводится в изотермических условиях в термокамерах или термоизолированных емкостях. Интенсифицировать обработку холодом можно контактным способом. Он предусматривает добавление к охлажденному вину кристаллов химически чистого битартрата калия размером от 50 до 100 мкм в количестве 4 г/дм3, причем битартрат может быть использован многократно путем его рекуперации из обрабатываемого вина. Кратность его применения зависит от микробиального или органолептического загрязнения. Длительность контакта вводимого битартрата с вином до 4 ч. При обработке необходимо постоянно перемешивать вино, чтобы получить однородную суспензию по всему объему вина. При этом способе ускорение достигается за счет сокращения времени на образование кристаллизационных ядер. Предварительное удаление из вина коллоидных веществ необходимо производить и при контактном способе. Если охлаждению вина предшествует его нагревание, то так же, как и при обычном способе обработки, наблюдается ингибирование образования кристаллов винного камня. Температура охлаждения вина при контактном способе от +1 до 0°С, причем скорость охлаждения вина существенного значения не имеет. Обработку вина контактным способом можно осуществлять по схеме, представленной на рис. 2. Разновидностью контактного способа обработки вина холодом является технологии, схема, разработанная Д. А. Моисеенко и В. Ф. Ломакиным. По этой схеме охлажденное вино смешивается с вином, содержащим мелкие кристаллы, и в виде смеси, обогащенной центрами кристаллизации, поступает в кристаллизатор.

Рис. 2. Схема установки для обработки вин холодом в потоке контактным способом;

1 -- подача вина на обработку; 2 -- рекуператор; 3 -- охладитель; 4 -- термоизолированная емкость; 5 -- люк; 6 -- механическая мешалка; 7 -- фильтр; 8 -- разгрузка осадка; 9 -- рециркуляционный контур; 10 -- вино после обработки.

Охлаждение вина с целью предупреждения обратимых коллоидных помутнений производится в потоке с выдержкой на холоде в течение 2--3 ч по схеме: фильтрация-охлаждение-фильтрация. За рубежом предложен метод ускоренной стабилизации вин к кристаллическим помутнениям -- «кристалфлоу» (crystalflou). Установка для осуществления процесса (фирма «Альфа-Лаваль») представлена на рис. 3. Вино поступает в установку через промежуточную емкость и перекачивается в пластинчатый теплообменник, где подвергается регенеративному охлаждению до температуры -- 2,5°С в первых двух секциях пластинчатого теплообменника и дальше до точки замерзания -- 5°С в третьей секции теплообменника. Затем вино подается в теплообменник скребкового типа с вращающимся ротором, где подвергается интенсивному перемешиванию и быстрому охлаждению (2°С) до температуры ниже точки замерзания.

Рис. 3. Схема установки для стабилизации вина методом «кристал-флоу»:

1 -- промежуточная емкость; 2 -- насос; 3 -- пластинчатый теплообменник; 4 -- теплообменник скребкового типа; 5-- реактор; 6 -- насос; 7 -- сепаратор

Низкая температура, интенсивное перемешивание, наличие естественных центров кристаллизации (лед) и возрастающее пересыщение приводит к быстрому образованию кристаллов винного камня. В реакторе специальной конструкции обеспечивается их интенсивный рост. Процесс длится не более 90 мин. Затем однородная суспензия (вино + лед -I- кристаллы винного камня) подается обратно в теплообменник, где температура вина повышается чуть выше точки замерзания (для того, чтобы растаял лед). Кристаллы винного камня удаляются сепарированием. Обработанное вино подается обратно в пластинчатый теплообменник, где подогревается до температуры хранения. Метод обладает рядом преимуществ: позволяет значительно сократить продолжительность процесса и выделить в осадок оба вида тартратов калия и кальция; нет необходимости в предварительной фильтрации; условия проведения процесса исключают окисление вина и потерю им аромата; в отличие от контактного метода обработки не требует введения в вино каких-либо добавок.

Комбинированная термическая обработка дает лучшие результаты по ускорению созревания вин. В Московском технологическом институте пищевой промышленности предложена схема установки для такой обработки. Вино поступает в охладитель и выдерживается в течение 2 суток при температуре -- 6 -. 7°С, последовательно проходя через термос-резервуары. Затем охлажденное вино фильтруют, подогревают в теплообменнике до 65--70°С и выдерживают в термос-резервуарах при этой температуре в течение 5 суток.

4. Пастеризация вина

Пастеризация вина, кратковременное нагревание вина в бескислородных условиях при температуре 55--75°С и выше, в зависимости от типа. Научно обосновано в 1860 Луи Пастером (откуда и получила название) для предупреждения микробиальных заболеваний вин. Проводится с целью придания винам биологической стабильности, разливозрелости, улучшения органолептических свойств. Пастеризация вина сопровождается биохимическими и физико-химическими процессами (разрушение клеток микроорганизмов, инактивация окислительных ферментов, коагуляция термолабильных коллоидов), степень протекания которых зависит от уровня температуры и продолжительности нагрева. Рациональный режим пастеризации устанавливают с учетом термоустойчивости микроорганизмов (ТУМ), определяемой тем тепловым воздействием, после которого происходит потеря ими способности к размножению. Потеря микроорганизмами способности к воспроизводству, очевидно, связана с денатурационными изменениями дезоксирибонуклеиновой кислоты, белков и ферментов. Зависимость ТУМ от температуры нагрева показана на рис. На ТУМ влияют различные факторы: их вид, штамм и концентрация, химический состав и значение рН среды. Чем выше концентрация микроорганизмов в вине, тем выше должны быть параметры пастеризации. Высокая спиртуозность, наличие в вине фенольных веществ, диоксида серы, а также пониженные значения рН снижают ТУМ; сахар, напротив, оказывает защитное действие. По предложению П. Риберо-Гайона в качестве основной характеристики технологического режима пастеризации принята единица пастеризации (ЕП), которая соответствует нагреванию продукта в течение 1 минуты при температуре 60°С. Для стабилизации вина достаточно 5ЕП, что соответствует выдержке его при 60°С в течение 5 минут. Условия достижения высокой степени пастеризации следующие: равномерное нагревание прозрачного вина в тонком слое, герметичность теплообменной аппаратуры, позволяющая снизить окисление продукта и потери его летучих веществ; удаление перед пастеризацией растворенного в вине кислорода при помощи инертных газов; вино на выходе из теплообменника должно быть охлаждено до температуры его хранения. Пастеризацию вина проводят в потоке в пластинчатых теплообменниках типа ВП1-У5 (2,5), «Альфа-Лаваль» (Швеция), изготовленных с тремя секциями -- рекуперации, пастеризации и охлаждения (см. пастеризатор), а также в актинаторах «Актини-Франс» (за счет облучения УФ- и ИК-лучами) и др. Перед пуском теплообменников проверяют их герметичность, промывают раствором соды, стерилизуют горячей водой (температура 85°С), затем заполняют вином. Недостаток данного способа: пастеризованное вино может инфицироваться при перемещении в трубопроводах, резервуарах, при розливе. Повторное инфицирование вина исключает пастеризацию вин после розлива их в бутылки (см. бутылочная пастеризация). В отдельных случаях применяют мгновенную пастеризацию -- уничтожение микроорганизмов в более жестких режимах (85°--90°С) в течение 20--50 с. Разновидностью пастеризации является горячий розлив вин в бутылки. Перспективна пастеризация вин в электромагнитном поле, позволяющая снизить температуру и продолжительность процесса.

Т°С

Зависимость термоустойчивости микроорганизмов от температуры нагревания: D -- количество микроорганизмов; Z -- разность температур, при которой популяция микроорганизмов уменьшается в 10 раз.

Литература

1. Абрамов Ш. А. "Виноделие и виноградарство СССР", 1962, № 1, стр. 48-51.

2. Авакян Б. П. Сбраживание виноградного сусла в непрерывном потоке. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. Тбилиси, 1960.

3. Авербух Б. Я. "Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии", 1966, № 11, стр. 26-29.

4. Агабальянц Г. Г. "Вестник виноградарства, виноделия и виноторговли СССР", 1930, № 5, стр. 327-334.

5. Валуйко Г. Г. Исследование некоторых химических и технологических процессов при брожении в железобетонных резервуарах. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., 1959.

6. Валуйко Г. Г. Труды ВНИИВиВ "Магарач". Т. VII. М, Пищепромиздат, 1959, стр. 124-142.

7. Валуйко Г. Г. Труды ВНИИВиВ "Магарач". Т. IX. М., Пищепромиздат, 1960, стр. 107-112.

8. Беликов Н. И. Доклады на Пленуме секции садоводства, виноградарства и субтропических культур ВАСХНИЛа. М., 1959, стр. 55-59.

9. Величко Б. А. "Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии", 1965, № 12, стр. 37-38.

10. Вильямс В. В., Таранова Р. Д. "Виноделие и виноградарство СССР", 1950, № 4, стр. 29-30.

11. Гавриш Г. А. Исследование биохимических и технологических процессов при получении красных игристых вин десертного типа. Автореферат на соискание ученой степени канд. техн. наук, 1967, Краснодар.

12. Гавриш Г. А. "Виноделие и виноградарство СССР", 1967, № 2, стр. 30-32.

13. Датунашвили Е. Н. "Бюллетень научно-технической информации ВНИИВиВ "Магарач", 1958, № 1 (5), стр. 32-39.

14. Датунашвили Е. Н. Исследования эфирных масел некоторых сортов винограда. Автореферат на соискание ученой степени канд. техн. наук, Ялта, 1959.

15. Тюрин С. Т. Труды ВНИИВиВ "Магарач". Т. VII. М., Пищепромиздат, 1959, стр. 152-163.

16. Тюрина Л. В. Труды ВНИИВиВ "Магарач". Т. XI. М., Пищепромиздат, 1962, стр. 42-59.

17. Тюрина Л. В. "Виноделие и виноградарство СССР", 1965, № 5, стр. 10-14.

19. Тюрина Л. В. Труды ВНИИВиВ "Магарач". Т. XV. М., изд-во "Пищевая промышленность", 1967, стр. 67-80.

20. Сисакян Н. М., Егоров И. А., Африкян Б. Л. Биохимия виноделия. Сб. 2. М., изд-во АН СССР, 1948, стр. 7-55.

21. Сисакян Н. М., Безингер Э. Н. Биохимия виноделия. Сб. 5. М., изд-во АН СССР, 1957, стр. 7-26.

22. Разуваев Н. И. "Виноделие и виноградарство СССР", 1958, №3, стр. 51-52.

23. Риберо-Гайон Ж. Виноделие. Преобразование вина и способы его обработки. М., Пищепромиздат, 1956.

24. Родопуло А. К. "Виноделие и виноградарство СССР", 1945, № 12, стр. 16-17.

25. Аношин И. М., Мержаниан А. А. Физические процессы виноделия. -- Москва, 1976; Технологические процессы в виноделии: Материалы международного симпозиума по технологии виноделия (20--25 авг. 1979, г. Кишинев). -- К., 1981;

26. Кишковский 3. Н., Мержаниан А. А. Технология вина. -- Москва, 2004;

27. Балануцэ А. П., Мустяцэ Г. Ф. Современная технология столовых вин. -- К., 1985; Deveze Москва,

Размещено на Allbest.ru