Обработка сусла и его отстой

После переработки винограда в полученной мезге и извлеченном сусле в этих производственных смесях протекают биохимические и физико-химические процессы, подчиненные совершенно иным закономерностям, чем при обмене веществ в ягоде винограда.

В полученной мезге или прессуемой массе винограда происходят кратковременные автолитические процессы и диффузия веществ из твердых частей грозди в клеточный сок - в сусло; происходят окислительные процессы, которые при изготовлении шампанских виноматериалов должны быть минимальными.

Согласно действующей инструкции полученное для изготовления шампанских виноматериалов сусло подвергается отстою с введением сернистого ангидрида в течение 18-24 ч. Желательно проводить отстой сусла при его охлаждении.

При отстаивании в осадок выделяются взвешенные в сусле частички, которые находились на гроздях (земля, сера); выделяется муть, образовавшаяся в результате разрывов кожицы, мякоти и гребней, клетки и споры различных микроорганизмов. Отстой осуществляется в чанах или резервуарах. В зависимости от продолжительности отстаивания, температуры сусла, его плотности, кислотности и других факторов степень осветления бывает различной.

Дозировка сернистого ангидрида зависит главным образом от температуры. При температуре в 10-12°С можно ограничиться введением 50 мг/л; при 15-20°С дозировки повышаются до 70-100 мг/л, а при 25°С и выше - до 150 мг/л. Пониженные дозировки при более высокой температуре не могут обеспечить нормального отстаивания - произойдет преждевременное забраживание.

Однако необходимо стремиться к возможно минимальным дозам, так как высокие дозировки (выше 100 мг/л) сказываются на качестве будущего вина, особенно в первые месяцы после его изготовления: развитие букета задерживается, а вкус менее нежен. Следует также иметь в виду, что повышение количества сернистой кислоты задержит прохождение яблочно-молочного брожения.

Количество вводимого в сусло сернистого ангидрида необходимо ограничивать, имея в виду также то, что после брожения при ее больших дозах будет выше и содержание ацетальдегида. Калугина с сотрудниками наблюдала в Молдавии (в приготовлении белых вин) при сульфитации сусла 150 мг/л сернистого ангидрида увеличение ацетальдегида в вине до 180 мг/л, содержание которого затем снижалось до 85 мг/л. При уменьшенных дозах сернистого ангидрида содержание ацетальдегида было меньше. Аналогичны данные в работе Орешкиной (1964): при введении в сусло 50 мг/л сернистого ангидрида в вине образовалось 26 мг/л ацетальдегида, при 100 - соответственно 64, а при 250-143.

Биохимические процессы, происходящие в сусле для игристых вин во время отстоя, изложены Родопуло (1962).

Добавление сернистого ангидрида прежде всего подавляет жизнедеятельность дрожжей, бактерий и других микроорганизмов, задерживая во время отстоя их размножение. Сернистый ангидрид ингибирует действие ферментов (например, полифенолоксидазы и аскорбиноксидазы); связывает растворенный кислород, предохраняет сусло от излишних окислительных изменений и повышения окислительно-восстановительного потенциала.

Сисакяном и Васильевой (1945) давно было показано, что полифенолоксидаза ингибируегся вносимой сернистой кислотой.

Данные по химизму применения сернистого ангидрида в виноделии имеются у Нилова и Скурихина (1960).

В Шампани виноделам известна многогранность действия сернистого ангидрида и в настоящее время его широко применяют, не выходя, однако, за пределы 70-100 мг/л. Такая доза достаточна в условиях северного винодельческого района, так как задерживает брожение при отстое на 36-48 ч (Фвансо, 1954). Кордонье (1958) показал, что введение сернистого ангидрида, хотя и вызывает задержку забраживания, стимулирует лучшее выбраживание.

В ФРГ положительно оценивают отстаивание сусла с введением сернистого ангидрида (Троост, 1958) и широко его применяют при изготовлении виноматериалов для белых и игристых вин.

Следует иметь в виду не только содержание в сусле сахаров и кислот, но и других составных частей, в особенности коллоидов, влияющих на отстаивание сусла. Как пектины, так и камеди, остающиеся после брожения сусла, имеют значение для игристых и пенистых свойств готового шампанского.

Институтом "Магарач" был предложен сульфитодозирующий аппарат для введения сернистого ангидрида в непрерывном потоке в сусло и вино (Жданович, 1959). Портнов, Внуков, Драгунский, Худадатов (1965) предложили автоматическую установку для сульфитирования мезги в потоке.

Ценным приемом, позволяющим снизить дозировки сернистого ангидрида при отстое и удлинить его, является применение искусственного охлаждения сусла.

Марченко и Насонова (1957) провели опыты по осветлению виноградного сусла отстоем при умеренно пониженных температурах. При температуре 13°С можно ограничиться 18 ч отстоя в резервуарах (1000 дал) при дозировке сернистого ангидрида 45-50 мг/л; при этом выход осветленного сусла выше, чем при отстое с температурой 21°С и дозировкой 200-230 мг/л.

В сусле при охлаждении увеличивается плотность и осветляется оно медленней. Поэтому температуры ниже 10°С нежелательны. Сусло сульфитируется и охлаждается в процессе заполнения резервуаров.

Сусло, идущее на приготовление белых игристых вин, при необходимости может быть подвергнуто следующим видам обработок: введению танина, бентонита, пастеризации, доведению кондиций по сахару и кислотности, обработке углем и дрожжевой гущей, аэрации, купажу сусла, центрифугированию, фильтрации, обработке пектолическими и протеолитическими ферментами.

Обычно такие виды обработок не применяются. Они удорожают виноматериалы, а иногда снижают качество готового игристого вина. Дополнительной обработкой прежде всего ослабляется букет виноматериалов.

Дрожжи в первичном виноделии

В Советском шампанском виноделии основными дрожжами для сбраживания сусла уже давно были штаммы Штейнберг 92, Кахури 7, а в Шампани - Аи, Верзене и Креман.

Эти штаммы используются как для сбраживания сусла, так и для вторичного брожения.

В основном используемые дрожжи относятся к Saccharomyces vini (ellipsoideus).

Дрожжевая микрофлора виноградников изучалась в различных районах, производящих шампанские виноматериалы, в частности в "Абрау-Дюрсо" (Рябченко, 1951).

В результате применения методов непрерывного отбора и направленного воспитания дрожжевых организмов из производства в последние годы подбор рас и штаммов дрожжей был улучшен. При этом были учтены требования, предъявленные условиями изготовления шампанских виноматериалов и их шампанизацией. Для основных районов виноделия подобраны лучшие расы дрожжей для получения шампанских виноматериалов.

Однако была установлена довольно частая утрата дрожжами ценных свойств в результате их культивирования в лабораторных условиях. Саенко, Сахарова и Нюренберг (1958) указывали на неидентичность культуры Штейнберг 92 из разных лабораторий, которая давала роет колоний гладких или складчатых. Эти формы дрожжей обладают различными культурными и морфолого-физиологическими свойствами. Одинцовой (1952, 1953, 1958) в институте "Магарач" были изучены свойства рас дрожжей из коллекции этого института, в частности их кислотовыносливость; были рекомендованы для производства виноматериалов и игристых вин: Феодосия I-19, Судак VI-5 (хлопьевидная), Ново-Цимлянская 3 (склонная давать недоброды).

Бурьян (1959) после изучения 300 культур винных дрожжей подтвердила ценность Феодосии I-19, Ново-Цимлянской 5 и Судака VI-5. Наиболее рекомендуется для брожения сусел на шампанские виноматериалы Феодосия I-19.

Для условий Молдавии Могилянский (1961) рекомендует расы: Ленинградская, Судак VI-5, Papa нягра (№ 2) и Т-242.

Кудрявцев (1954) в своей работе по систематике дрожжей при описании вида S. oviformis упоминает относящийся сюда штамм Champagne Cremant, выделенный Шеном. Риберо-Гайон и Пейно (1964) считают, что расы этого вида имеют распространение при производстве игристых вин Шампани. Они могут в чистых культурах образовать до 18% об. этилового спирта.

Тюрина (1964) вслед за Домерк (1957) отобрала расы, обладающие способностью образовывать наибольшие количества спирта. Они были отнесены к S. oviformis. Расы S. oviformis по сравнению с расами S. vini лучше выживают в винах при ограниченном доступе воздуха; использование этих дрожжей целесообразно при резервуарном производстве Советского шампанского.

Саенко (1957) описала дрожжеподобный грибок Brettanomyces, который из виноматериалов попадает в игристые вина, увеличивая содержание летучих кислот, вызывая помутнение и придавая неприятный аптечный или "мышиный" привкус.

Химический состав дрожжей

Роль дрожжей при изготовлении игристых вин, в особенности выдержанного Советского шампанского, значительней, чем при производстве вин других типов (кроме вин типа хереса).

О сложности протекающих биохимических процессов, связанных с воздействием дрожжей, говорит то, что в живой дрожжевой клетке протекает множество реакций, связанных с ее обменом веществ.

При изготовлении игристых вин не ограничиваются одним сбраживанием сусла, всегда проводится дополнительное вторичное брожение в бутылках или в резервуарах. Иногда (игристые мускаты типа Асти) дополнительные забраживания проводятся повторно (3-4 раза). При использовании непрерывного метода вторичного брожения стали применять предварительное забраживание резервуарной смеси перед ее нагревом и вторичным брожением. Характерной особенностью изготовления шампанского бутылочным методом является длительная выдержка после вторичного брожения на дрожжевом осадке.

На роль ферментов, содержащихся в дрожжевых клетках, указали Опарин, Кирсанов, Саенко и Безингер (1946, 1946а, 1947). Попова, Пучкова и Иваницкая (1957), изучая применение автолизатов при изготовлении резервуарного шампанского, установили активность эстеразы и перонсидазы как в контрольных, так и в опытных образцах шампанского, причем в первых активность ферментов была существенно ниже.

Смирновой (1957) была определена активность в шампанских виноматериалах (в купаже) инвертазы (β-фруктофуранозидазы), эстеразы и пероксидазы. Активность протеазы, каталазы и полифенолоксидазы не была обнаружена. После добавления дрожжей, обработанных холодом (в стадии голодания), активность эстеразы, инвертазы и пероксидазы повышалась: обнаруживалась активность протеазы.

Многочисленные ферменты и их кофакторы, выделяемые дрожжами, а иногда и молочнокислыми бактериями, дополняют ферменты растительного происхождения, сохраняющиеся в вине после спиртового брожения и создают сложный комплекс, значительно усиливаемый в случаях большого использования дрожжевой биомассы.

Наибольшая активность ферментов отмечается в стадиях размножения и брожения дрожжей. При угнетении и отмирании клеток ферменты частично освобождаются. Для инвертазы отмечена наибольшая активность в голодающих дрожжах, а в среде - в период брожения. Протеолитические ферменты в дрожжах активны в стадиях размножения и брожения, а в среде - в стадии отмирания.

Нилов, Датунашвили и Налимова (1960) изучали активность инвертазы, протеазы и эстеразы. Установлено повышение активности этих ферментов в виноматериалах при выдержке на дрожжевых осадках, причем в большей степени в случаях повышенной температуры (до 40°С) и большей длительности выдержки. Полифенолоксидаза проявила активность до 3 месяцев этой выдержки. Пероксидаза и каталаза были неактивны.

Содержание сухих веществ в дрожжах определяется в количестве около 17%; особое значение имеют азотистые вещества дрожжевых клеток. Их общее количество в пересчете на азот колеблется от 8,6 до 6,3% в зависимости от состояния клеток. По Поповой и Пучковой (1960), содержание общего азота в шампанских дрожжах 6,9, а аминного 1,8% к их сухой массе.

Ряд авторов показали, что выделение азотистых веществ из клеток дрожжей происходит не только при выдержке на дрожжевом осадке. Оно начинается в процессе их жизнедеятельности уже во время брожения сусла.

Шандерль (1959) приводит примеры действия обработки дрожжами на вина с высоким rН. Белое вино с интенсивной окраской с rН 22,5 уже через 15 ч после обработки дрожжами имело rН 18,5. Действие молодых дрожжей сильнее, чем старых. Первые через 72 ч снизили rН с 20,78 до 17,07, а вторые до 18,82. Прием обработки дрожжевой гущей вин с интенсивной окраской давно используется в ФРГ. Риберо-Гайон такой прием называет "окислительно-восстановительной оклейкой".

Высоко содержание в дрожжах нуклеопротеидов, содержащихся в ядрах их клеток. Общее содержание в шампанских дрожжах дезоксирибонуклеиновой и рибонуклеиновой кислот, по сообщению Стефенсона (1951), 3,73%, а в хлебопекарных - 4,26% к сухой массе, т. е. больше 10% от общего содержания белка в дрожжах. Нуклеиновые кислоты и продукты их гидролиза: пуриновые и пирим иди новые основания (аденин, гуанин, ксантин, урацил) переходят в среду из дрожжевых клеток. В меляссовых дрожжах содержание азота пурина к общему азоту - 10%, а пиримидина - 4%. О выделении дрожжами при автолизе нуклеиновых кислот имеются данные Васти и Джослина (1954).

Имеются работы Одинцовой (1952а, 1958), которые показали содержание витаминов и потребность в витаминах у различных дрожжевых организмов. Шандерль (1959) отмечал в красном игристом вине содержание тиамина до 0,266 мг/л, причем большое содержание тиамина он связывает с лучшим качеством исходного виноматериала.

По данным автора и Зайцевой (1960) в шампанском, выдержанном на дрожжевом осадке, содержание тиамина выше (0,13 мг/л), чем в исходном, обработанном шампанском виноматериале, из которого оно было изготовлено (0,04 мг/л).

В других образцах опытного шампанского содержание тиамина было несколько ниже; причем в образцах, выдержанных на дрожжевых осадках в бочках, на 0,02-0,03 мг/л больше, чем в тех, которые были изготовлены из виноматериалов, снятых с дрожжей вскоре после выбраживания; в заводском образце тиамин отсутствовал.

Содержание рибофлавина в вине при изготовлении виноматериалов иногда увеличивается по сравнению с содержанием в сусле. Происходит дрожжевой биосинтез во время брожения. В красных винах его содержание выше. Солнечный свет разрушает рибофлавин в красных винах в течение 2-3 дней. Обработка некоторыми бентонитами снижает его содержание более чем в два раза.

Анализы автора и Зайцевой (1960) показали содержание рибофлавина в шампанских виноматериалах 0,1-0,12 мг/л. В производственном и опытном шампанском его содержание было 0,19-0,23 мг/л.

Переход витаминов группы В, в частности никотиновой кислоты, из дрожжей в виноматериалы был показан Одинцовой (1958). Это важная сторона влияния дрожжей при изготовлении игристых вин, особенно когда контакт с ними по ходу технологического процесса бывает усилен и удлинен.

Таким образом, рядом авторов установлено, что содержание некоторых витаминов увеличивается при усилении контакта с дрожжевой биомассой. Например, тиамина в шампанском при выдержке виноматериала на дрожжевом осадке больше на 60%, никотиновой кислоты - на 80, а биотина на 40%.

Существенное значение имеют углеводы и жиры, содержащиеся в дрожжевых клетках. Хорошо известно высокое содержание, особенно в молодых клетках, гликогена. С точки зрения производства игристых вин важно содержание камеди, переходящей, особенно после автолиза дрожжей, в вино и улучшающей его вязкость, игру и пену. Следует отметить, что по некоторым наблюдениям, наибольшее количество камеди содержат дрожжи слабой бродильной способности.

Жиры, содержащиеся в дрожжевых клетках, как это показал Шандерль (1959), имеют технологическое значение при бутылочной шампанизации, так как растворяют серу и способствуют образованию "масок". В старых дрожжевых клетках количество жира значительно увеличивается, особенно при поступлении кислорода воздуха, и достигает иногда 20%. В дрожжах содержится ценный для питания человека лецитин.

Минеральные вещества, содержащиеся в дрожжах в количестве 2,5% от сухих веществ, представлены прежде всего фосфором (почти 50% от общего количества минеральных веществ). Высоко количество калия (свыше 30% от общего содержания минеральных веществ). Остальные элементы содержатся в меньших количествах.

Приведенный богатый состав дрожжей делает желательным в ряде случаев повышенный контакт с ними, лучшее использование их биомассы.

Спиртовое брожение сусла

Брожению подвергаются глюкоза и фруктоза, содержащиеся в сусле. Виноматериалы для Советского шампанского и близких к нему игристых вин обычно сбраживаются полностью. При изготовлении натуральных (без прибавления сахарозы) игристых вин часть сахаров сохраняется во всех или части виноматериалов, используемых, например, для Цимлянского или игристого муската.

Отношение содержания глюкозы к фруктозе в период технической зрелости, как это бывает, например, у сортов группы Пино, около единицы.

Из других углеводов необходимо отметить содержание в винограде пентоз (до 0,58%): рамнозы, арабинозы и кои лозы.

Пектиновые вещества в сусле являются источником содержащегося в вине метилового спирта.

Схема спиртового брожения изложена Кретовичем (1964) и рядом других авторов как в общих курсах биохимии, так и в руководствах по виноделию, пивоварению и производству спирта. Биохимическая сторона спиртового брожения изложена Ниловым и Скурихиным (1960, 1967), Риберо-Гайоном и Пейно (1964) и Родопуло (1966).

В дополнение к хорошо известному материалу, указанному в выше названных источниках, необходимо остановиться на содержании малоизвестной гликолевой кислоты.

Дурмишидзе (1962), применяя меченые изотопом С₁₄ соединения, вносимые в виноградное сусло, установил образование в процессе спиртового брожения значительных количеств гликолевой кислоты, главным образом из уксусной кислоты. Меньше ее образовывалось из ацетальдегида и глицерина. Образование гликолата, по Дурмишидзе, происходит по циклу глиоксилевой кислоты, имеющему такое же значение в обмене веществ дрожжей, как и цикл трикарбоновых кислот.

С целью проверки образования гликолевой кислоты в процессе спиртового брожения нами было проведено брожение виноградного пастеризованного сока. Хроматографирование до брожения, во время и после него показало, что пятна гликолевой кислоты, отсутствующие во взятом соке, уже в середине брожения проявились достаточно ясно. После окончания брожения они были обычными для белых сухих вин. Приведенная двухмерная хроматограмма (рис. 4) иллюстрирует содержание гликолевой кислоты, образовавшейся при брожении виноградного сусла.

Рис. 4. Двухмерная хроматограмма виноматериала из Рислинга рейнского: 1 - глюконовая кислота; 2 - винная; 3 - лимонная; 4 - яблочная; 5 - янтарная 6 - гликолевая; I - щелочной растворитель; II - кислотный

В наибольшем количестве гликолевая кислота, по нашим данным содержится в виноматериалах, обладающих более низким значением рН, а именно в виноматериалах из Рислинга рейнского.

Малоизвестно, что при выделении винного камня во время брожения происходит уменьшение в содержании некоторых микроэлементов. В винном камне содержатся алюминий, медь, цинк и свинец; в очень малых количествах найдены ванадий, молибден и некоторые другие (Эшнауер, 1961).

Несколько слов о практике проведения спиртового брожения виноградного сусла. Согласно действующей в СССР инструкции сбраживание сусла производится в резервуарах или бочках. Наполнение емкостей производится с таким расчетом, чтобы пена не поднималась до бродильных затворов или шпунтов, которыми закрываются емкости.

В Шампани сусло бродит в мелких бочках (около 120 дал); используются и резервуары с охлаждением. В советских винодельческих районах испытываются непрерывные методы брожения.

Качество шампанских виноматериалов в значительной степени зависит от емкостей, в которых происходит брожение: их размеров, покрытий, материалов и конструкций.

Герасимов (1964) подробно описывает различные емкости, используемые для брожения сусла и хранения виноматериалов, дает их технологические оценки и правила ухода.

Разница в качестве белых виноматериалов, сброженных в различных емкостях, объясняется прежде всего тем, что брожение в крупной посуде способствует большему повышению температуры бродящего сусла. Если температура поднимается выше 25°С, то это может отрицательно сказаться на качестве вина; необходимо принять меры к охлаждению бродящего сусла.

Действующая инструкция требует проведения брожения при температуре не выше 25°С, а при наличии помещений с пониженной температурой или условий для искусственного охлаждения не выше 20°С.

При брожении в бочках температура так высоко не поднимается, и в охлаждении не бывает нужды, если в самом помещении температура держится на уровне не выше 20°С.

Ниловым и Валуйко (1962) установлено, что лучшая температура брожения для белых виноматериалов 14-18°С. При брожении сусла в условиях меньших температур (10°С) содержание азотистых веществ выше, что связано с меньшим потреблением их дрожжами. При температурах брожения более высоких (35°С) содержание азотистых веществ также выше, но в связи с более интенсивным возвратом их дрожжами.

При большем поступлении кислорода воздуха в вине остается меньше азотистых веществ вследствие потребления их образующейся большой массой дрожжей.

Зинченко (1963) для условий виноделия Закарпатской области показал динамику изменения содержания азотистых веществ при брожении сусла для белых вин и пути управления их количеством в дополнение к температурным условиям (применение бентонитов, протеолитических ферментов, аэрации, снижающих их количества).

В Шампани часто проводят перевозку сусла для брожения из мелких виноделен на заводы фирм, где они сбраживаются при температуре 15-20°С. Считается, что уже температура 22-24°С снижает тонкость и букет виноматериалов. Пакотэ и Гитонно (1930) проводили брожение при 14-16°С и получили виноматериалы высокого качества по силе букета и тонкости вкуса; брожение значительно удлинялось.

Такие результаты получил Фролов-Багреев в 1926-1928 гг. на заводе в "Абрау-Дюрсо", проводя в больших объемах сравнительное бочковое сбраживание в тоннелях (соединительная галерея) при температуре около 15°С и в бродильне (около 20°С).

В условиях Шампани во избежание недобродов иногда приходится нагревать воздух бродильни, применять повышенные количества дрожжевых разводок и введение фосфорнокислого аммония. В южных винодельческих районах эти приемы приходится применять весьма редко - брожение проходит всегда полно и нормально.

Хорошие результаты могут быть получены при правильном температурном режиме брожения шампанских виноматериалов и в железобетонных резервуарах при их надежной внутренней облицовке.

По исследованиям автора и Семеневко, при температуре брожения 5-8°С происходит существенное уменьшение содержания винной и яблочной кислот, что обычно нежелательно при получении шампанских виноматериалов.

В последние годы в СССР уделяется большое внимание проведению непрерывного и поточного брожения сусла и мезги. Проведение непрерывного брожения сусла при получении шампанских виноматериалов изучается, в особенности в Одесской области и Краснодарском крае.

Унгурян (1956, 1960) дает биологическую трактовку непрерывного и периодического методов брожения вина. Он связывает ход брожения при том и ином методе с состоянием дрожжевых клеток, с отношением почкующихся клеток к угнетенным и мертвым. По его мнению при непрерывном брожении сусла ускорение брожения может оказаться неблагоприятным фактором; нужны умеренная скорость брожения при более низких температурах и обогащение вина аминокислотами в результате протеолитического распада и перехода их из дрожжевых клеток. Унгуряном был предложен полунепрерывный метод, допускающий сохранение контакта вина после брожения с дрожжевой биомассой в течение оптимального времени.

Немного об особенностях сбраживания игристых мускатных и красных вин. Изготовление виноматериалов для игристых ароматичных, в частности мускатных вин, имеет ряд особенностей, вызванных стремлением сохранить сортовой аромат и повышенную сладость, так как эти вина часто делаются без добавления сахарозы. Полное выбраживание, если и применяется, то только для части виноматериалов. Выдержка на дрожжевом осадке после брожения сусла не используется.

В Италии, главным образом в Пьемонте, при изготовлении виноматериалов для игристого муската используются повторные фильтрации забраживающего сусла. В СССР пошли другим путем, применяя купажный метод и изготовляя сладкий и сухой виноматериалы, купажируемые перед вторичным брожением в акратофорах.

В 1937 г. в институте "Магарач" впервые были изготовлены виноматериалы для этого типа игристого вина с применением повторных фильтраций. В 1940 г. автор совместно с Ширинской (институт "Магарач" и Инкерманский шампанский завод в г. Севастополе) расширил работы по технологии игристых вин из Муската белого, изготовляя их как по способу Асти, так и путем подготовки купажей сладких и сухих виноматериалов. В 1944-1950 гг. Охременко и Зеленина выполнили большие работы в этой области и предложили технологическую инструкцию по купажному методу изготовления игристого муската.

Виноматериалы для игристого муската белого можно готовить по способу, применяемому в Пьемонте, - путем фильтраций сусла в самом начале его забраживания. Это так называемое биологическое азотопонижение, при котором повторное размножение дрожжей и фильтрации снижают содержание азотистых веществ, витаминов и других биологически важных соединений. Таким образом изменяется состав среды и дальнейшее брожение в сильной степени ослабляется. Дрожжи выделяют, как это показала Зеленина, кроме продуктов брожения, токсические вещества, которые также способствуют ослаблению брожения.

В Пьемонте брожение и приготовление виноматериалов для игристых мускатов производится с применением своеобразной очистки сусла, происходящей в самом начале забраживания в широких и неглубоких чанах при образовании шапки из взвесей на поверхности. Количество этих взвесей увеличивается при предварительном введении растворов желатина и танина. Происходит уменьшение содержания пектиновых веществ, что облегчает фильтрацию. Такое отделение шапки повторяется дважды. Сернистый ангидрид вводится в незначительных количествах при фильтрации. Чистыми культурами дрожжей не пользуются. Спонтанное брожение и развитие дикой микрофлоры содействует обеднению бродящего сусла биологически важными соединениями. Очень важно производить повторные фильтрации быстро, в начале брожения, не давая ему развиться.

В Пьемонте обычно ограничиваются тремя фильтрациями, после которых общее содержание азота снижается до 39-78 мг/л при отсутствии аммиачного и аминного азота (исходное содержание их в сусле соответственно: 134-246, 5-17 и 3-16 мг/л).

Нами были получены виноматериалы как с повышенным, так с пониженным содержанием спирта. Приводим химический состав таких мускатных виноматериалов (для сравнения дан состав массовых виноматериалов из Пино черного):

Гарино-Канина предлагает использовать чистые культуры дрожжей, вводя их после первой фильтрации. Рекомендуемые апологической станцией в Асти расы производят мало спирта и способны хорошо обеднять среду азотистыми веществами.

Автором совместно с Ширинской был подвергнут бутылочному брожению ряд различных купажей для игристых мускатов, в частности из сладких и сухих виноматериалов, иногда с добавлением в небольших количествах виноградного сока в целях снижения спиртуозности. Химический состав таких купажей (совхоз им. С. Перовской) дан в табл. 8.

Таблица 8

Такие игристые вина оценивались высоко. Например, вариант № 50 (из купажа сладкого и сухого виноматериалов) получал весьма высокую оценку с такой характеристикой: игра очень хорошая, пена стойкая, светло-золотистая окраска, букет мускатный тонкий и чистый.

Возможен ряд вариантов купажного метода при изготовлении игристых вин. Может быть, в частности, ценным купаж сладких спиртованных и сухих виноматериалов с добавлением для снижения спиртуозности сульфитированного сусла в количестве 20-25% от объема купажа.

В 1944-1946 гг. Охременко были выполнены работы, которые обосновывали положения купажного метода изготовления мускатных игристых вин. Им была предложена технологическая инструкция, которая легла в основу используемых в настоящее время на советских шампанских заводах приемов производства игристых мускатов.

Эти виноматериалы на шампанском заводе подвергаются купажу и вторичному брожению в крупных резервуарах.

Сухие мускатные виноматериалы давали менее ценные игристые вина, чем купажи сладких спиртованных и сухих виноматериалов. Высоким качеством отличались опытные игристые вина из виноматериалов, изготовленных по способу Асти. Последний метод, однако, был трудоемким, связанным с потерями при фильтрациях и требующим большого внимания при его использовании.

Кроме производства игристых вин из Муската белого, крупный интерес представляет изготовление по аналогичной технологии вин из иных ароматических сортов винограда, распространенных в СССР: Муската розового, Аликанта и особенно Алеатико. При производстве ароматичных игристых вин могут быть применены приемы, заимствованные из технологии полусладких вин (Попов, 1960, 1961, 1965). Выдержка на дрожжах и ферментные препараты при изготовлении виноматериалов для ароматичных игристых вин не применяются.

Значительную ценность в ассортименте игристых вин Советского Союза представляет Цимлянское красное. Фролов-Багреев (1958) уделял много внимания технологии этого вина.

В работе Пономарева (1958) совместно со специалистами совхоза "Цимлянский" Донского шампанского комбината и автором в 1952-1954 гг. проводились сравнения различных методов изготовления цимлянских игристых вин и разработаны необходимые предложения.

Высокое качество "Цимлянского красного игристого" из винограда, культивируемого на плато, были получены при использовании для купажа следующих виноматериалов (для акратофорного метода):

1) недоброд, полученный с применением искусственного охлаждения (до -3°С), содержащий 8% сахаров при 8% об. спирта (виноград с сахаристостью около 22%);

2) сладкий материал, крепленый на мезге, содержащий 20% сахаров при 13% об. спирта (из винограда с сахаристостью около 23%);

3) сухой красный виноматериал (из винограда с сахаристостью около 20%) для корректирования отдельных купажей.

Одновременно была разработана технологическая схема производства виноматериалов, близкая к местному "казачьему" способу, используемая при изготовлении небольших партий Цимлянского красного бутылочным способом. В этой схеме предусмотрено изготовление недобродов из искусственно увяленного до 28-30% сахаров винограда. Такие виноматериалы хранятся при температуре от 1 до 5°С. Они должны содержать сахаров 10-12% и спирта 10-11% об.

Терещенко (под руководством автора) в совхозе "Бурлюк" (Крым) изготовлял образцы типа "Цимлянского красного" путем купажа спиртованных и столовых виноматериалов, применяя бутылочную шампанизацию и используя сорта винограда Цимлянский черный и Плечистик. Образцы крымских игристых вин типа "Цимлянского красного" получали весьма высокие оценки.

В Севастополе начиная с 1963 г. экспериментальным цехом шампанских вин совхоза "Золотая балка" выпускается "Севастопольское игристое" - красное игристое вино из сортов винограда: Цимлянский и Плечистик в посадочной смеси, Каберне Совиньон, Матраса и Хндогны. Оно изготовляется бутылочным и резервуарным способами.

Расширение ассортимента и увеличение выпуска красных игристых вин, безусловно, необходимы в различных районах Советского Союза. Технология этих вин сейчас интенсивно разрабатывается Гавришем, в частности для условий Крыма.

Яблочно-молочное брожение

В период спиртового брожения или несколько позже, особенно в случаях пониженного содержания сернистой кислоты, часто протекает яблочно-молочное брожение. При высокой кислотности этот процесс является желательным. При малом содержании кислот яблочно-молочное брожение задерживают или не допускают совершенно. При изготовлении шампанских виноматериалов, в которых ценится свежесть, обычно стремятся к ингибированию яблочно-молочного брожения.

Квасников (1960) и Кондо (1964), изучавшие молочнокислое брожение яблочной кислоты в условиях среднеазиатского виноделия, установили, что Laetobacterium plantarum и L. buchneri активно разрушают яблочную кислоту в столовых винах. Они считают, что в зависимости от условий среды одни и те же молочнокислые бактерии могут вызывать биологическое кислотопонижение или заболевание вина. Использование чистых культур молочнокислых бактерий Квасников считает полезным.

Несмотря на низкий рН в условиях умеренного введения сернистого ангидрида, в тех случаях, когда температура брожения сусла и хранения вина не слишком низка, в шампанских виноматериалах довольно часто происходит разрушение яблочной кислоты. Этот процесс идет под влиянием ферментов маликодекарбоксилазы и лактикодегидрогеназы молочнокислых бактерий (Родопуло, 1962).

Некоторые авторы считают, что яблочно-молочное брожение необходимо для получения красных вин высокого качества. Это положение может относиться и к получению красных игристых вин и сухих виноматериалов.

Однако Сервье (1962) указывает, что с биологической точки зрения и значения вина в питании яблочная кислота ценнее, чем молочная. Яблочная кислота играет большую роль в обмене веществ.

Дю Плес (1963), изучая молочнокислые бактерии вина в синтетических средах, выяснил, что они нуждаются в глютаминовой кислоте, валине, аргинине, лейцине и изолейцине, а также в витаминах: никотиновая кислота, рибофлавин, пантотенат кальция, тиамин и пиридоксин.

Для быстрого и простого контроля прохождения яблочно-молочного брожения используется метод хроматографии на бумаге. Он вошел в практику после работ Риберо-Гайона (1954).

Исследованные нами и Чистяковой (1960) выдержанные шампанские виноматериалы Крымской области Украинской ССР (резервы) содержали значительные количества яблочной кислоты только в половине образцов.

Виноматериалы Шампани на первом году их изготовления значительно чаще содержат яблочную кислоту, особенно в годы повышенной кислотности винограда. Крымские виноматериалы урожая 1958 г. сохраняли яблочную кислоту в течение 6 месяцев, хотя общее содержание сернистой кислоты не превышало в этих образцах 70 мг/л. Качество шампанского, в котором не обнаруживается яблочная кислота, бывает достаточно высоким. Шампанское, в котором прошло яблочно-молочное брожение, имеет мягкую вкусовую кислотность.

На рис. 5 дана хроматограмма части образцов шампанского с разрушенной яблочной кислотой (с завода "Новый свет").

Рис. 5. Хроматограмма органических кислот пяти образцов шампанского. У образцов 3-5 прошло яблочно-молочное брожение. Порядок кислот: I - глюконовая; II - винная, III - лимонная, IV - яблочная, V - гликолевая; VI - молочная и янтарная

Необходимо остановиться на наших наблюдениях, связанных с образованием глюконовой кислоты в виноматериалах для игристых вин. Изучались виноматериалы, полученные из винограда с его искусственным заражением, или такие, в которых глюконовая кислота образовалась спонтанно.

На хроматограмме образцов красных виноматериалов (рис. 6) показано искусственное образование глюконовой кислоты.

Рис. 6. Хроматограмма содержания органических кислот в красном виноматериале при заражении винограда серой гнилью и уксусными бактериями: 1 и 2 - брожение при температуре около 5°С; 3 и 4 - около 20°С; 5 - то же, заражение только уксусными бактериями; б, 7 и 8 - контроль, без заражения, при 20°С; порядок кислот: I - глюконовая, II- винная, III - лимонная, IV - яблочная, V - молочная и янтарная

Хроматопрамма органических кислот образцов белых шампанских виноматериалов (рис. 7) показывает наиболее высокие количества глюконовой кислоты, которые нам приходилось наблюдать при спонтанном ее образовании. Значительно также количество образовавшейся лимонной кислоты. Сернистый ангидрид в целях облегчения бактериальных процессов при этих опытах не вводился. Среди образцов были недоброды, дававшие наиболее высокое содержание глюконовой кислоты.

Рис. 7. Хроматограмма органических кислот образцов белых шампанских виноматериалов: 1 - Пино черный; 2 - Ркацители; 3 - Каберне Совиньон; 4 - Алиготе; 5 - Рислинг рейнский; порядок кислот: I - глюконовая кислота; II - винная; III - лимонная, IV - яблочная, V - гликолезая; VI - молочная и янтарная

Титруемая кислотность некоторых образцов, несмотря на поздний сбор винограда, была очень высока: 10-14 г\л ори содержании летучих кислот 0,50-0,93 г/л. Органолептичеcкая оценка была удовлетворительной даже для образцов с высоким содержанием глюконовой кислоты. При первых дегустационных оценках в таких образцах отмечался легкий штих, который через 1-2 года выдержки почти во всех случаях исчезал и не мешал удовлетворительным оценкам. При хранении части образцов в течение 3 лет количество глюконовой кислоты почти не изменилось.

Глюконовая кислота почти всегда содержится в небольших количествах в винограде, сусле, виноматериалах и игристых винах. Ее количества увеличиваются при развитии на ягодах Botrytis cinerea и особенно уксуснокислых бактерий в винах, имеющих остаточный сахар.

Понижение качества виноматериалов отмечается при очень высоких количествах глюконовой кислоты; при ее содержании до 2-3 г/л качество вин изменяется мало.

Быть может исчерпывающее изучение биохимических процессов, связанных с образованием этой кислоты, откроет перспективы биологического кислотоповышения без ухудшения качества, важного в условиях винодельческих районов, где виноград имеет пониженную кислотность.

Выдержка на дрожжевом осадке после брожения сусла

Использование в технологии Советского шампанского тех процессов, которые протекают в дрожжах после завершения брожения сусла или вторичного брожения в резервуарах и бутылках, является специфическим. Известную роль при этом играют и процессы автолиза дрожжевых клеток.

При ферментативном гидролизе составных частей дрожжевых клеток (в основном белков, нуклеопротеидов) в среду выделяются главным образом ферменты, аминокислоты, полипептиды, пуриновые и пиримидиновые основания, фосфаты и витамины. Причем, по Джослину, дрожжи, выращенные в условиях ограниченного доступа воздуха, сильнее сопротивляются автолизу.

Работы Опарина, Курганова, Саенко и Безингер (1946) послужили теоретическим фундаментом как для последующих работ по изучению изменений в вине в периоды его выдержки в разных условиях на дрожжевых осадках, так и для применения различных дрожжевых препаратов.

Прежде всего необходимо остановиться на практических вопросах первой переливки и длительности контакта молодых виноматериалов с дрожжевыми осадками. В среднем через один или два месяца после окончания брожения виноматериалы осветляются и становятся более или менее прозрачными. Лучше осветляются правильно изготовленные более кислотные виноматериалы. При повышенной кислотности (рН выше 3,2) они иногда остаются тусклыми.

Первую открытую переливку - снятие с дрожжевой гущи - производят для виноматериалов с пониженной кислотностью не позже ноября. При повышенной кислотности первую переливку делают позже. После зимнего понижения температуры происходит хорошее осветление вина. В резервуары или бочки вводится сернистый ангидрид в количестве, зависящем от его содержания в вине и решения об ингибировании яблочно-молочного брожения.

Вторая переливка производится не раньше чем через 30 дней после первой. Одновременно выполняется эгализация. Вторая переливка может проводиться в зависимости от характера вина - как открытая, так и закрытая.

В 1944-1945 гг. на шампанском заводе "Абрау-Дюрсо" Андреевская (1948) проводила изучение выдержки виноматериалов на дрожжевом осадке. Работа велась с сортом Рислинг рейнский при исходной титруемой кислотности сусла 9,55 г/л в условиях брожения и хранения в тоннеле при температуре 13-10°С после отстоя сусла с внесением сернистого ангидрида в количестве 160-180 мг/л. Этот автор пришел к выводу, что выдержка на дрожжах после скончания брожения в течение 2 (первая переливка после начала виноделия через 3 месяца), а в некоторых случаях и больше месяцев дает шампанские виноматериалы повышенного качества; а шампанское, приготовленное из них, имеет лучшие игристые свойства и типичность. Было отмечено, что при такой выдержке происходило увеличение содержания общего азота на 30-40 мг/л в основном за счет азота аминокислот. Титруемая кислотность уменьшалась на 1 г/л.

Герасимов (1950) считал в условиях шампанского виноделия этот прием, как правило, полезным.

Роль виноматериалов, длительно выдержанных на дрожжевых осадках для резервуарного шампанского, широко проверялась в купажах в производственных условиях (с положительными результатами). Изготовление так называемых автолизатных киноматериалов планировалось Главвино.

В условиях бутылочной шампанизации изучение виноматериалов, выдержанных на дрожжевом осадке, проводилось автором совместно с Голиаковым и Лопатиком в институте "Магарач" (1952-1956 гг.). Выдержка велась в течение 3 месяцев. Качество опытного шампанского из виноматериалов, выдержанных на дрожжевом осадке, было выше, чем у контроля.

Как пример химических различий этих виноматериалов приводим аналитические данные одного нашего опыта (табл. 9). Здесь характерным для виноматериалов, выдержанных на дрожжах, и шампанского из них являются: меньшая титруемая кислотность и более высокий рН; меньшее содержание ацетальдегида; повышенное содержание общего азота.

Таблица 9

Для качества шампанского, конечно, важен не общий уровень содержания азотистых веществ, а их набор, содержание определенных аминокислот, способных при их превращении давать летучие продукты, ценные для букета и вкуса шампанского.

Лоза (1961) пришел к выводу, что использование "лизатных" виноматериалов целесообразно как при резервуарной, так и при бутылочной шампанизации.

В условиях Узбекистана длительная выдержка в бочках на дрожжах также повышала качество шампанских виноматериалов из сортов Баян ширей и Сильванер. Ее продолжительность была в пределах 110-150 дней. Титруемая кислотность виноматериалов была низкой (5,3 г/л).

Необходимо отметить, что в условиях Крымской области, по нашим данным, для сорта Алиготе удлинение выдержки на дрожжевом осадке сверх 4 месяцев давало снижение качества виноматериалов на 0,2-0,5 балла. Для Рислинга рейнского из совхоза "Золотая балка" это снижение качества происходило позже.

Родопуло и Майоров (1957), Мельников и Вайнберг (1957), Саришвили и Пазырев (1959) применяли нагревание с дрожжами после забраживания купажа с предварительной задачей дрожжей и ликера (до 0,5% сахаров).

В инструкцию по непрерывной шампанизации введен биологический метод обескислороживания, дающий хорошие результаты и являющийся развитием указанных выше способов.

По данным Орешкиной (1964), при выдержке на дрожжах в течение 4 месяцев белых столовых вин в условиях Молдавии при температуре 10°С произошло увеличение содержания в вине общего азота с 557 мг/л (1 месяц выдержки) до 602 мг/л; азота аминокислот с 127 до 171 мг/л, азота аммиачного с 12 до 18 мг/л. При температуре 20°С это увеличение было значительнее. Ею отмечено увеличение главным образом аланина, глютаминовой кислоты и серина. Выдержка на дрожжах давала хорошие результаты при пониженных температурах (10°С). При температурах 20-24°С отмечалось появление дрожжевых тонов, уменьшение аромата и потемнение окраски вина.

В условиях южного виноделия большинства районов СССР при использовании, в частности, сортов Рислинга рейнского, Ркацители и Кокура уменьшение сортового аромата оказывается полезным для получения более типичных киноматериалов для шампанского. Для Шардоне, Пино черного, иногда Алиготе, содержащих, как правило, повышенные количества азотистых веществ, задержка на дрожжевом осадке может давать и понижение качества.

Большое внимание к вопросам выдержки на дрожжевом осадке и применению дрожжевых препаратов в условиях шампанского производства Советского Союза не является случайным. При значительном количестве виноматериалов с высокой кислотностью, с пониженным содержанием азотистых веществ, далекие перевозки и усиленные обработки таких виноматериалов, повышающие окислительно-восстановительный потенциал, являются основными причинами усиления использования дрожжевой биомассы и препаратов из нее.

В Шампани, где используются сорта винограда с тонким ароматом и с повышенным содержанием азотистых веществ, где дальние перевозки виноматериалов отсутствуют или выполняются в стадии сусла, а их обработки сведены к минимуму, использование свойств дрожжевой биомассы ограничивается брожением и выдержкой на дрожжевом осадке в бутылках. Французские авторы считают, что в Шампани необходимо делать первую переливку (открытую) - отделение от дрожжевого осадка вскоре после осветления, до нового года. Так рекомендует, например, Пакотэ и Гитонно (1930). Некоторые французские авторы полагают, что задержка на дрожжах уменьшит тонкость и ослабит букет (для сортов Шампани).

Бурде и Эрар (1958) изучали влияние длительного хранения белых вин на дрожжевых осадках (Шато-Шалон, Юра). При хранении таких "желтых" вин на осадках было показано увеличение содержания соединений не только азота, но и фосфора.

Лафон-Лафуркад и Пейно в своей работе о влиянии условий виноделия на азотистый состав вин показали, что и кратковременная выдержка на дрожжах ведет к обогащению азотистыми веществами. В течение 8-20-60 дней выдержки на дрожжах для содержания ряда аминокислот происходит существенное увеличение, например: аланин 10-21-26 мг/л; глютаминования кислота 41-69-77 мг\л; цистин 4-10-22 мг/л; метионин 4-6,5-10 мг/л; триптофан 8,2-9,2-14,7 мг/л. Высокое содержание, но слабые изменения характерны для пролива и треонина. Содержание общего аминного азота увеличилось с 122 мг/л (8 дней) до 144 (20 дней) и 165 мг/л (60 дней на дрожжах).

Следует отметить, что при выдержке на дрожжах происходит в значительной степени переход в вино незаменимых аминокислот: валина, лейцина и изолейцина, фенилаланина, что повышает пищевую ценность игристого вина. На возврат в среду лейцинов и валина указывал ранее Шандерль.

Дрожжевые ферментные препараты

В Советском Союзе проведена большая работа в области испытания и применения дрожжевых ферментных препаратов.

Надо отметить, что еще Мартини (1926) рекомендовал введение в газированные вина дрожжевого экстракта, который придавал приятный букет и улучшал игру. На 1 бутылку им вводился экстракт, отвечающий 2 г дрожжей.

Широкая практика выдержки на дрожжах показала, что не все сорта виноматериалов и не во всех районах виноделия при этом дают хорошие результаты. Были случаи и снижения качества, особенно при повышенных значениях рН, более высоких температурах хранения и плохой микрофлоре. Эти случаи усилили интерес к более прогрессивным приемам: применению дрожжевых ферментных препаратов и концентратов.

Эти препараты не только воздействуют на биохимические процессы, протекающие в продукте, но они иногда повышают и биологическую ценность игристого вина, аналогично тому, как ферментные препараты, добавленные в корма для животных, способствуют лучшему их усвоению.

Первые работы по изготовлению дрожжевых ферментных препаратов были выполнены Опариным, Кирсановым, Саенко и Безингер (1946) и Поповой с сотрудниками (1957). Попова в 1959 г. составила инструкцию по применению дрожжевого автолизата для улучшения качества шампанских вин.

Значительного повышения качества Советского шампанского при использовании ферментных препаратов из дрожжей добились Сисакян, Родопуло, Егоров и Саришвили (1963). Эти авторы ведут работу но дальнейшему улучшению методов приготовления и использования ферментных препаратов. Особенно хорошие результаты были получены (оценка 9,1 балла) при внесении ферментных препаратов (по И. А. Егорову) после доведения давления углекислоты в резервуаре до 2,5 ат с последующей выдержкой при 30°С в течение 10 суток.

В работе Нилова, Датунашвили, Налимовой (1960) рекомендуется приготовление ферментных концентратов - виноматериалов, отделяемых от отстоявшейся дрожжевой гущи.

Введение ферментного концентрата повышало качество купажей и готового шампанского на Одесском шампанском заводе. Филиппов (1963) широко применил этот прием. Сведения об изготовлении концентрата и применении его содержатся в рекомендованной институтом "Магарач" инструкции (1964). Этот прием в значительной степени приближается к условиям шампанского виноделия, когда виноматериалы при выдержке на дрожжевом осадке хранят при температуре 10-12°С или в зимних условиях при еще более низкой температуре.

Безусловно, применение дрожжевых ферментных препаратов должно проводиться дифференцированно, с учетом химического состава купажа, а также условий изготовления и выдержки виноматериалов и шампанского. Назрела необходимость сравнительного испытания препаратов, предлагаемых различными авторами на одном заводе. В табл. 10 приведены предлагавшиеся дрожжевые препараты и результаты их испытаний.

Таблица 10

Выдержка на дрожжевых осадках в бочках и в бутылках в настоящее время заменяется использованием ферментных препаратов и концентратов дрожжевого происхождения