Глава 7. Подбраживание и спиртование сусла и мезги

Подбраживание сусла и мезги

Подбраживание сусла. Цель подбраживания сусла - сбродить часть сахара, накопить в сусле спирт и вторичные продукты брожения. Между количеством сброженного сахара и качеством виноматериала существует прямая зависимость: чем больше сбродит сахара, тем больше образуется спирта и вторичных продуктов, тем выше качество виноматериала. Подбраживают сусло до момента спиртования, показатели которого определяют расчетным методом или определяют по таблицам. Сусло подбраживают периодическим способом в крупных емкостях и в потоке в бродильных установках.

Для подбраживания периодическим способом крупные емкости заполняют суслом на 90 % их вместимости с учетом добавления разводки ЧКД (2-3 %) и спирта. За подбраживанием сусла ведут систематический контроль для своевременного определения момента спиртования и прекращения брожения. К показателям момента спиртования относятся плотность сусла, содержание в нем спирта и сахара. Плотность сусла определяют через каждые 6 ч в начале подбраживания. При приближении момента спиртования в сусле определяют содержание спирта и сахара через каждый час.

Для подбраживания сусла в потоке применяют бродильные установки с регулируемой скоростью потока ("Молдавская", ВБУ-4Н). Скорость потока регулируют с таким расчетом, чтобы на выходе из последнего резервуара в сусле содержалось столько спирта и сахара, сколько их должно быть к моменту спиртования.

Подбраживание мезги. Мезгу подбраживают для более полного экстрагирования ароматических и экстрактивных веществ из твердых элементов ягоды. Количество сбраживаемого сахара во время подбраживания мезги зависит от исходной сахаристости сусла и типа приготовляемых виноматериалов. При приготовлении виноматериалов для десертных вин сусло отделяют от мезги уже при первых признаках брожения, когда успевает сбродить 1 г/100 см³ сахара. При производстве белых и розовых портвейнов сбраживают 3-5 г/100 см³ сахара в мезге. Для приготовления красных портвейнов мезгу сбраживают до остаточного сахара на 1-2 г/100 см³ больше, чем в момент спиртования. Способы подбраживания мезги те же, что и при получении красных столовых вин.

Контроль за подбраживанием ведут по содержанию спирта, сахара, фенольных и азотистых веществ в сусле и по органолептическим показателям сусла.

Спиртование сусла и мезги

Спиртование сусла. Спиртуют бродящее сусло для прекращения спиртового брожения и приготовления кондиционного по содержанию спирта и сахара виноматериала. При спиртовании дрожжи отмирают. На отмирание дрожжевых клеток влияют спирт и сахар. Среда с содержанием сахара 80 г/100 см³ или 18 % об. спирта не сбраживается, 1 г/100 см³ сахара принимают за одну консервирующую единицу, а 1 % об. спирта - за 4,5 консервирующей единицы.

Дрожжи отмирают и брожение прекращается, если в сусле будет 80 и больше консервирующих единиц.

Для спиртования применяют ректификованный этиловый спирт (очищенный от примесей).

Ректификованный этиловый спирт в зависимости от степени очистки выпускается трех сортов: экстра крепостью не менее 96,5 % об., высшей очистки крепостью не менее 96,2 % об. и I сорта крепостью не менее 96 % об.

Спирт должен быть прозрачным, бесцветным, без посторонних запахов и привкусов.

Спирт учитывают в дал безводного спирта в пересчете на температуру 20 °С. Отпускают его в производство через мерники спиртоприемного отделения. Этиловый спирт огнеопасен, а его пары с воздухом образуют взрывчатую смесь. В спиртохранилище и спиртоприемном отделении строго соблюдают правила пожарной защиты и техники безопасной работы.

При смешивании спирта с водой происходит сжатие объема, так называемая контракция, и выделяется теплота. Величина сжатия в зависимости от концентрации спирта была изучена Д. И. Менделеевым. По мере повышения концентрации спирта сжатие смеси увеличивается, достигая максимальной величины при 53-56 % об. (45,3-48,2 % мае.), а затем уменьшается.

Сусло и виноматериал спиртуют до крепости не выше 20 % об., и величина контракции колеблется в небольших пределах. Ее принимают в среднем равной 0,08 % к объему смеси на каждый 1 % об. повышения крепости или 8 % к объему израсходованного безводного спирта.

Основное технологическое требование к процессу спиртования - это полное и быстрое растворение спирта в виноматериале, когда спирт не ощущается в букете и во вкусе, т. е. ассимиляция. Ассимиляция спирта недостаточно изучена, а из практических наблюдений известно, что на этот процесс влияют степень очистки спирта-ректификата от примесей, технологический срок спиртования и перемешивание. Спирт сорта экстра и высшего сорта ассимилируется быстрее, чем спирт I сорта.

Различают два технологических срока спиртования: на стадии сбраживания сусла и на стадии купажирования виноматериалов. При спиртовании сбраживаемого сусла спирт ассимилируется быстрее и полнее, чем при спиртовании купажа.

Плотность безводного спирта ниже плотности сусла, и он концентрируется в верхнем слое. Для равномерного распределения спирта во всем объеме продукта необходимо перемешивание, которое ускоряет ассимиляцию спирта, гарантирует отмирание всех дрожжевых клеток.

Спиртование вызывает денатурацию белковых веществ и усиливает кристаллизацию винного камня в сусле и виноматериале.

Спиртование сбраживаемого сусла осуществляют двумя способами: внесением необходимого количества спирта в один прием и внесением спирта в несколько приемов (дробный).

При первом способе (рис. 21) спиртуют сусло в конце подбраживания в крупных емкостях, оборудованных мерными стеклами и механическими мешалками или насосами. Расчетное и отмеренное количество спирта вводят в сусло на дно емкости и перемешивают. Перемешивание прекращают, когда содержание спирта в средних пробах, взятых с трех слоев сусла по высоте резервуара, будет одинаковым и соответствовать расчетным кондициям. После первого перемешивания жидкость расслаивается и концентрация спирта в верхнем слое сусла повышается. По этой причине перемешивание повторяют еще 2 раза через каждые 8 ч.

Рис. 21. Спиртование сусла внесением необходимого количества спирта в один прием: 1 - спиртопровод; 2 - конический мерник; 3 - цилиндрический мерник; 4 - передаточная емкость; 5 - насос; 6 - купажный резервуар; 7 - мешалка

Для спиртования сусла в потоке применяют спиртодозатор СПД-1500 М (рис. 22).

Рис. 22. Принципиальная схема спиртодозатора СПД-1500М: 1 - патрубок для спирта; 2 - поплавковый клапан; 3 - бак для спирта; 4 - ротаметры; 5 - регулирующие вентили; 6 - воздушный кран; 7 - клапан; 8 - смеситель

При дробном способе спирт вводят в два или три приема. При введении спирта в два приема часть спирта вносят до подбраживания сусла до его содержания 4-5 % об. и остальное количество - в конце подбраживания. При спиртовании в три приема спирт в сусло вводят частями до подбраживания, в ходе и конце подбраживания.

При дробном спиртовании полнее сохраняются ароматические вещества винограда и быстрее ассимилируется спирт. К недостаткам дробного спиртования относятся большие потери спирта за счет испарения в ходе подбраживания сусла И снижается производительность труда при спиртовании. Его применяют при приготовлении виноматериалов для десертных вин особо высокого качества.

Спиртование мезги. Спиртуют бродящую мезгу. В мезге спирт выполняет роль растворителя ароматических, дубильных, красящих и других экстрактивных веществ. Виноматериалы, приготовленные спиртованием мезги, отличаются интенсивной окраской, ярко выраженным букетом и экстрактивным вкусом.

Спирт в мезгу вводят в три приема по ¹/₃ с интервалом 8 ч, перемешивая после введения каждой порции сусла.

По окончании спиртования и перемешивания емкости доливают спиртованной мезгой, сверху закрывают полиэтиленовой пленкой и настаивают от 2 до 45 сут в зависимости от типа и марки приготавливаемого вина.

Недостаток спиртования мезги - большие потери спирта: 6 % на испарение и 6 % на впитывание твердыми элементами грозди к объему безводного спирта, израсходованного на спиртование.

Ниже даны расчеты объема спирта для спиртования сусла или виноматериала, в которых приняты следующие условные обозначения и единицы измерения:

х₁ - содержание спирта в сусле, % об.; х₂ - крепость спирта, % об.; х₀ - содержание спирта в купаже, % об.; V₁ - объем сусла, дал; V₂ - объем спирта, дал; V₀ - объем купажа, дал; V_K - контракция, дал.

Пример. Имеется 1500 дал сбраживаемого сусла с содержанием спирта 5 % об. Сусло надо заспиртовать до 18,5 % об. Требуется определить объем спирта, объем контракции и купажа.

Расчет. Для расчета составляют уравнения - по спирту и по объему сбраживаемого сусла:

Ответ. Для спиртования сусла потребуется 256,6 дал в. с. и будет получено 1736,9 дал купажа.

Проверка. По объему сбраживаемого сусла:

По содержанию спирта в купаже

При расчете спиртования мезги учитывают потребность спирта для спиртования сусла, содержащегося в мезге. Для получения исходных данных перерабатывают опытную партию винограда по белому способу и рассчитывают содержание сусла в 1 дал мезги.

Расчетное количество спирта увеличивают на 12 % (6 % на испарение и 6 % на впитывание твердыми элементами ягоды).

Например, для спиртования мезги требуется 100 дал спирта, фактически надо израсходовать 100 + 100 ⋅ 0,12 = 112 дал.

Для расчета спиртования свежего сусла можно воспользоваться примером.

Пример. 1000 дал сусла надо заспиртовать до 16 % об. Требуется определить объем спирта крепостью 96 % об. и объем купажа.

Расчет. Присваиваем суслу № 1, а спирту - № 2.

Ответ. Для спиртования сусла потребуется 197,0 дал спирта и будет приготовлено 1181,9 дал купажа (мистеля).

Проверка. х₀ = 96 ⋅ 197,0/1181,9 = 16 % об.

Цель расчета момента спиртования сбраживаемого сусла - определение момента спиртования по содержанию в сбраживаемом сусле спирта и сахара.

Переводной коэффициент выхода спирта при сбраживании сахара принимают 0,58, когда сбраживают в сусле менее 50 % сахара, и 0,60, если сбраживают сахара более 50 %.

Объем сбраживаемого сусла принимают как сумму свежего сусла и сухого виноматериала.

Пример. Из сусла с сахаристостью 20 г/100 см³ надо приготовить 1000 дал виноматериалов с содержанием спирта 14,5 % об. и сахара 8,2 г/100 см³. Необходимо определить содержание спирта и сахара в сбраживаемом сусле в момент его спиртования.

Принимаем выход спирта 0,60. Содержание спирта в сухом виноматериале при сбраживании сахара 20 г/100 см³ будет 0,6 ⋅ 20 = 12 % об. Крепость спирта 96% об. Присваиваем свежему суслу № 1, сухому виноматериалу - № 2, спирту - № 3.

Расчет. Составляем систему уравнений по содержанию спирта, сахара и по объему сбраживаемого сусла:

Из второго уравнения находим V₁ : V₁ = 410 дал. Значение V1 подставляем в третье уравнение и решаем новую систему уравнений:

Объем сбраживаемого сусла V₁ + V₂ = 919,3 дал.

Содержание сахара в сбраживаемом сусле в момент спиртования составит 8,2 ⋅ 1000/919,3 = 8,92 г/100 см³. Сбродит сахара 20 - 8,92 = 11,08 г/100 см³. Образуется спирта 0,6 ⋅ 11,08 = 6,65 % об.

Ответ. Сусло надо заспиртовать при содержании спирта 6,65 % об. и сахара 8,92 г/100 см³. С изменением содержания сахара в сусле или кондиций виноматериала изменяются и показатели момента спиртования.

Проверка. По объему 919,3 + 87,4 - 6,7 = 1000; по содержанию спирта в виноматериале 6,65 ⋅ 919,3 + 96 ⋅ 87,4/1000 = 14,5 % об.; по содержанию сахара в виноматериале 8,92 ⋅ 919,3/1000 = 8,2 г/100 см³.