Брожение

Виноград после дробления и гребнеотделения подается в чан или резервуар. При заполнении резервуаров в мезгу частями вводится сернистый ангидрид в следующих количествах в зависимости от температуры (для здорового винограда):

Количество сернистого ангидрида

Загрузка резервуара производится на 80% его емкости. Через 6-12 ч в резервуар вносится разводка чистой культуры дрожжей (например, раса Бордо 20) в количестве 2-3% от общей массы мезги. Дрожжевая разводка должна быть бурно бродящей; удельный вес такой разводки около 1,020. Устанавливается контроль за ходом брожения с помощью ареометра и за температурой брожения. Если начало брожения задерживается, необходимо выяснить причину задержки. Иногда она происходит из-за высокого содержания сернистой кислоты. В этом случае содержимое резервуара необходимо проветрить путем переливки сусла или разбавить несульфитированной мезгой и добавить свежую разводку дрожжей. Причиной задержки могут быть дрожжи, если задана выброженная дрожжевая разводка или ее количество весьма незначительное. В этом случае необходимо ввести свежую дрожжевую разводку. Иногда, особенно в конце сезона виноделия, причиной задержки брожения может быть низкая температура мезги. Тогда необходимо подогреть содержимое резервуара путем перекачивания сусла через теплообменник. Эффективным средством является также использование небольшого количества (5-10%) сброженной мезги от предыдущего брожения. Свежая мезга, поданная на остаток сброженной мезги, быстро забраживает даже при пониженной температуре. При этом необходим тщательный микробиологический контроль за загрязнением сброженной мезги болезнетворными микроорганизмами. При задержке брожения от похолодания рекомендуется также применять разводку чистой культуры дрожжей специальных холодоустойчивых рас (например, раса Ленинградская).

Чтобы брожение протекало нормально и были созданы благоприятные условия для растворения красящих веществ, температура бродящей мезги должна находиться в пределах 28-32°С. Вина, выброженные при более низкой температуре, обладают фруктовым вкусом и более приятным ароматом, но окраска их несколько ослаблена. Поэтому более низкую температуру брожения можно применять, если имеются средства для термической обработки мезги или винограда до брожения. Если при такой обработке получается достаточно окрашенное сусло, то брожение можно проводить по белому способу (без мезги). В этом случае при наличии охлаждающих средств температуру брожения можно поддерживать на уровне 18-20°С (как для белых вин).

Чем выше температура брожения на мезге, тем интенсивнее окраска получаемых вин, но тем хуже может быть их качество. При температуре выше 36°С дрожжи становятся малоактивными, при 39-40°С они отмирают и брожение останавливается. При этом получают усиленное развитие болезнетворные микроорганизмы, в частности молочнокислые и маннитные бактерии.

Поэтому при брожении по-красному в железобетонных резервуарах необходимо обязательно охлаждать бродящее сусло.

Оптимальной температурой брожения по-красному является 28-32°С для столовых вин [33]. Температура ниже 25°С не позволяет проявить все качества, и полученные вина по характеру приближаются к розовым.

Когда говорят о температуре брожения на мезге, то подразумевают собственно температуру экстракции, которая совмещена с брожением. Поэтому, если говорить о самой температуре брожения, то она должна быть невысокой и это будет благоприятно отражаться на качестве вина. А температура экстракции красящих и дубильных веществ должна быть повышенной. Поэтому, если разделить процессы брожения и экстракции, то можно создавать оптимальные температурные режимы для каждого из этих процессов: для экстракции 32-35°С, для брожения 15-18°С. Этот принцип разделения данных процессов использован в технологической схеме приготовления красных столовых вин в потоке на линии ВПКС-10А.

Судро [276] изучал влияние температуры на растворение полифенольных соединений. Простое повышение температуры без вмешательства других факторов (продолжительности контакта с мезгой, степени раздавливания ягод винограда, перемешивания шапки и т. д.) увеличивает не только содержание общих полифенольных веществ, но и содержание красящих веществ по отношению к неокрашенным полифенольным веществам. Объясняется это тем, что антоцианы растворяются быстро в начале брожения и этому растворению способствует повышенная температура, тогда как неокрашенные дубильные вещества и лейкоантоцианы растворяются более медленно на протяжении всего периода мацерации.

Следовательно, короткий контакт с мезгой может способствовать получению вин достаточно окрашенных, но без грубости.

В различных странах рекомендуются следующие оптимальные температуры в °С брожения по-красному [211]:

Оптимальные температуры в °С брожения по-красному

Нами было показано [132], что для гибридов прямых производителей температуру брожения следует поддерживать на более высоком уровне, а также, что для улучшения качества красных столовых вин из гибридов прямых производителей необходимо стремиться к уменьшению содержания в них метилантранилата, составляющего основу ароматических веществ франко-американских гибридов. Это достигается при более позднем сборе винограда и путем проведения брожения при повышенной температуре (35-38°С) в период бурного брожения. Для обеспечения такого режима мезгу перед брожением подогревают и брожение начинается при температуре 28-30°С. Нагревание мезги до 60°С и последующее медленное ее охлаждение также способствуют такому режиму. При температуре 28-30°С в мезгу вводится разводка чистой культуры дрожжей. Проведение брожения при высокой температуре способствует повышенному выносу ароматических веществ с CO₂, снижению "лисьего привкуса" в получаемых виноматериалах и повышению их качества.

Перемешивание шапки. При брожении с плавающей шапкой выделяющаяся в процессе брожения углекислота, двигаясь вверх, подталкивает находящиеся в сусле частицы кожицы, гребней, семена, которые всплывают на поверхность и уплотняются там в виде так называемой шапки. На поверхности образовавшейся шапки создаются благоприятные условия для развития вредных бактерий, особенно уксуснокислых, что приводит к накоплению уксусной кислоты в вине и снижению его качества. Поэтому совершенно необходимо образующуюся шапку погружать в бродящую среду путем перемешивания. М. А. Герасимов [51] рекомендует проводить перемешивание 4-5 раз в сутки. В. И. Никандрова считает достаточным для извлечения оптимального количества красящих и дубильных веществ 6-часовое непрерывное перемешивание мезги. В опытах А. В. Коноваловой максимальное количество красящих веществ экстрагировалось при перемешивании по 6 ч в течение 8 дней, но при этом происходит сильное измельчение мезги и в связи с этим наблюдается плохое осветление вина, а также большой расход электроэнергии. А. В. Коновалова рекомендует проводить 6-8-разовое перемешивание в течение дня. По нашим данным, для хорошего извлечения красящих веществ из мезги, для охлаждения шапки и предохранения от развития в ней уксуснокислых бактерий достаточно 3-4 раза в сутки энергично перемешивать шапку в течение одного часа.

В деревянных открытых чанах перемешивание производилось вручную с помощью деревянных мешалок. Этот процесс был трудоемок и требовал затрат тяжелого ручного труда. И если в мелких деревянных чанах вручную можно было удовлетворительно перемешать шапку, то с применением крупных открытых железобетонных резервуаров это делать вручную оказалось практически невозможным. Этот процесс был механизирован с введением переносной мешалки УПМ-3, предложенной С. И. Зорабяном [80]. Универсальная переносная мешалка УПМ-3 (рис. 42) предназначена не только для перемешивания мезги, она может быть использована также для перемешивания купажей и дрожжевой гущи. Мешалка состоит из всасывающей 9 и нагнетательной 6 труб, шнека 7, корпуса головки 12 и электродвигателя 3. Нагнетательная труба имеет четыре патрубка 10, приваренных под углом 8° к ее оси на расстоянии 770 мм от основания. Кронштейн 4 имеет серьгу, за которую мешалка подвешивается к электротельферу. Все детали мешалки, соприкасающиеся с мезгой, изготовлены из углеродистой стали и покрыты лаком БФ-2.

Рис. 42. Универсальная переносная мешалка для мезги УПМ-3: 1 - блок, 2 - серьга, 3 - электродвигатель, 4 - кронштейн, 5 - вал, 6 - нагнетательная труба, 7 - шнек, 8 - корпус упорной пяты, 9 - всасывающая тру6a. 10 - патрубки (четыре), 11 - сальниковое уплотнение, 12 - корпус головки, 13 - фланцевая муфта

Налажен серийный выпуск таких мешалок. Для перемешивания шапки мешалку устанавливают в резервуаре перпендикулярно ко дну резервуара, погружая в мезгу таким образом, чтобы патрубки нагнетательной трубы находились над поверхностью шапки. При вращении шнека витки его захватывают сусло из нижней части резервуара из-под шапки и через патрубки с силой выбрасывают на поверхность шапки, перемешивая ее. Мешалка УПМ-3 дает хорошие результаты в резервуарах емкостью до 1200 дал. В более крупных резервуарах (до 2000 дал) эффективность перемешивания шапки резко снижается, так как струи сусла, выходящие из патрубков мешалки, уже не достают до стенок резервуара и остаются участки, которые приходится перемешивать вручную. На перемешивание шапки в резервуаре емкостью 1200 дал мешалкой УПМ-3 требуется 20-40 мин (в зависимости от степени уплотнения шапки).

Техническая характеристика мешалки УПМ-3

Недостатком мешалки УПМ-3 является то, что ее можно применять лишь для открытых резервуаров. Кроме того, для ее эксплуатации требуется большое пространство над резервуарами (не менее 2 м), что нерационально увеличивает объем производственного здания. Переносить мешалку трудно из-за сравнительно большого веса и громоздкости. Установка мешалки над несколькими резервуарами на монорельсе и перемещение ее с помощью электротельфера значительно облегчают работу с мешалкой.

Для перемешивания шапки в открытых резервуарах любой емкости с успехом могут быть применены мезгонасосы ПМН-28, ВПМН-10 и ВПМН-20. При этом бродящее сусло вместе с частичками мезги забирается через нижний кран резервуара и подается мезгонасосом на шапку. Рабочий, перемещая выбросной шланг мезгонасоса, попеременно направляет струю жидкости на все участки шапки.

Для перемешивания шапки в резервуаре емкостью 2000 дал мезгонасосом ПМН-28 требуется 0,5 ч. Таким образом, один мезгонасос может перемешивать шапку примерно в 10 резервуарах из расчета, что каждый резервуар будет перемешиваться 4 раза в сутки. При этом мезгонасос должен быть установлен стационарно и соединен со всеми резервуарами стационарными мезгопроводами с трехходовыми кранами, так как перемещение мезговых шлангов вручную затруднительно.

Температура непосредственно под шапкой всегда на 4-5°С выше температуры бродящего сусла на дне чана, соответственно остаточный сахар под шапкой на 3-5% ниже, чем на дне чана. По данным А. Саломона [155], температура и сахаристость при брожении на мезге с плавающей шапкой следующие (табл. 25).

Таблица 25

Таким образом, процесс перекачивания бродящего сусла на шапку, кроме усиления извлечения красящих и дубильных веществ, способствует уравниванию температуры брожения и сахаристости бродящей среды.

Иногда в зарубежной практике применяют для перемешивания шапки сжатый воздух, который подается к бродильным резервуарам по стационарным трубопроводам. От магистральных трубопроводов к бродильным резервуарам воздух подается по гибким шлангам со специальными трубками для перемешивания, которые вставляются через верхний люк и доходят до дна резервуара.

Перемешивание шапки воздухом не рекомендуется, так как при этом происходит бурное окисление красящих веществ, что делает их нестойкими, и значительная часть антоцианов выпадает в первые 3 месяца хранения виноматериала в осадок.

Для перемешивания шапки наиболее целесообразно применять углекислоту, азот или другой инертный газ, а также утилизировать для этой цели углекислоту брожения.

Срок отделения мезги от вина оказывает большое влияние на сложение вкусовых качеств вина. Переход веществ из мезги в сусло является непростым процессом вымывания или диффузии. Он регулируется скоростью отмирания протоплазмы клеток кожицы, которая достигается механическим разрушением и зависит от температуры, кислотности, аэрации, наличия поверхностно-активных веществ, содержания спирта. От продолжительности контакта с мезгой зависит содержание в вине дубильных, красящих и минеральных веществ. Однако эти вещества извлекаются с различной скоростью, в частности, дубильные вещества выделяются быстрее, чем красящие, и придают вину излишнюю грубость. Красные вина, как правило, не выдерживают долго на мезге, в противном случае резко ухудшается качество продукции, вино становится терпким. Кроме того, долгое выдерживание на мезге вредно отражается на оттенке вина. При коротком контакте с мезгой (3-5 суток) получаются вина мягкие и тонкие, которые должны быть быстро потреблены, а при продолжительном контакте (8-12 суток) винам требуется более длительный срок для достижения ими оптимальных дегустационных качеств, и они дольше сохраняются. По современной общепринятой технологии продолжительность контакта 6-8 дней. Обычно к этому времени брожение заканчивается (удельный вес меньше 1), и бродильные резервуары начинают разгружать. В зависимости от сорта винограда и условий года иногда необходимо сократить продолжительность брожения на мезге, но в этом случае надо поставить под контроль дображивание отделенного от мезги молодого вина. Однако не следует слишком рано отделять молодое вино от мезги - не менее половины спирта должно бродить на мезге (удельный вес 1,025-1,030), иначе окраска будет недостаточной.

Еще в 1930 г. Г. Г. Агабальянц показал, что время отделения сброженного виноматериала от мезги нужно определять дифференцированно в зависимости от сорта и условий года.

Добавление лимонной или винной кислоты в мезгу при брожении или настаивании значительно повышает окраску вин. Этот прием может быть эффективен в южных районах страны, где получаются малокислотные вина [456].

Из бродильных резервуаров мезга вместе с вином перекачивается мезгонасосом в стекатель или пресс. Перед началом перекачивания содержимое бродильного резервуара необходимо тщательно перемешать с помощью мешалки УПМ-3 или мезгонасоса. Наиболее полно мезгонасосом выкачивается сброженная мезга при одновременной работе мешалки или другого мезгонасоса, производящего перемешивание. При этом выкачивается до 90-95% содержимого резервуара. На дне остается небольшое количество семечек и кожицы, которые выгружаются вручную через нижний люк.

При отсутствии мезгонасосов содержимое резервуара выгружают в следующей последовательности: сначала спускают вино через нижний кран, а затем вручную мезгу подают через нижний люк в пресс. Для этого железобетонный резервуар должен быть поднят на опоры таким образом, чтобы корзина гидравлического пресса или сам пресс ПНД-5 находились на уровне люка, когда они подкатываются под нижний люк резервуара.

Выходы самотека колеблются от 60 до 70%, прессового вина - от 30 до 40%. Вино, вытекающее из-под пресса, значительно грубее и с менее чистым вкусом, чем вино-самотек. Прессовые вина обычно имеют буроватую окраску и нередко горчат.

В районах ординарных вин прессовые вина идут вместе с вином-самотеком в купажи вин. При производстве тонких марочных вин самотек и прессовые вина выдерживают отдельно и иногда добавляют в купажи определенные пропорции прессовых вин.

Отделенное от мезги вино помещается в железобетонные резервуары или другие емкости для осветления. Если в вине имеется остаток сахара, то винодел должен принять все меры к полному дображиванию вина. Удельный вес сброженного вина должен быть 0,993-0,994 при крепости 14-15% об. и 0,997-0,998 при крепости 10-11% об. Дображиванию способствуют энергичное перекачивание с аэрацией, барботаж воздухом, удаление осадков, добавление 20-25 г/гл фосфата аммония, температурный режим выше 15-18°С, добавление бурно бродящей дрожжевой разводки.