Физико-химические свойства вина, обусловливающие специфические качества шампанского

От физико-химических свойств вина зависит степень насыщения его CO₂ в процессе вторичного брожения, формирование специфических качеств шампанского и проявление их в готовом продукте. К таким свойствам относятся поглотительная способность вина к CO₂, поверхностное натяжение на границе вино - CO₂, смачивание вином твердых поверхностей, а также вязкость.

Поглотительная способность вина к CO₂ - наиболее важное физико-химическое свойство. От величины коэффициента абсорбции CO₂ зависят некоторые начальные условия процесса шампанизации,давление, развиваемое при этом, и в известной мере характерные черты готового продукта.

Коэффициент поглотительной способности характеризует способность вина удерживать в растворенном состоянии углекислоту. Он показывает, какое количество углекислого газа в литрах может находиться в абсорбированном (растворенном) состоянии в 1 л вина при равновесном абсолютном давлении в 0,1 МПа.

Изучение растворимости углекислого газа в водных растворах отдельных составных частей вина позволило выяснить общий характер зависимости их поглотительной способности к CO₂ от температуры и концентрации. Установлено, что эта зависимость может быть выражена эмпирической формулой, позволяющей вычислять значения указанных коэффициентов для вин различного состава и температуры,

где β_t - коэффициент поглотительной способности вина к CO₂ при температуре t°С;

β₀ - поглотительная способность вина к CO₂ при температуре 0°С;

a и b - эмпирические коэффициенты, зависящие от содержания в вине этилового спирта и сахара.

Коэффициенты поглотительной способности, полученные экспериментально и вычисленные по указанной формуле, практически совпадают и для шампанского, например полусухого, соответственно составляют 0,7 и 0,71.

Г. Г. Агабальянцем с сотрудниками составлена таблица и рассчитана номограмма для определения величины коэффициента поглотительной способности к CO₂ вина различного состава и при разной температуре [82].

Чем ниже температура вина, тем больше величина β_t. Чем выше содержание спирта и экстракта вина, тем ниже значение коэффициента.

Поглотительная способность вина к CO₂ оказывает существенное влияние на величину избыточного давления готового шампанского. Зависимость между и развиваемым в результате вторичного брожения избыточным давлением выражается следующей формулой:

где p_t - давление в МПа при температуре t°С;

V- количество образовавшегося в вине CO₂, л/л.

Фактором, определяющим изменение давления в зависимости от температуры, является различная поглотительная способность шампанского к CO₂. При повышении температуры поглотительная способность вина понизится, поэтому часть углекислого газа выделится в надвинное пространство бутылки, что обусловит прирост давления. В случае понижения температуры поглотительная способность вина повысится и часть углекислого газа из надвинного пространства будет абсорбирована вином, что приведет к снижению давления.

Зависимость давления в шампанском от температуры может быть выражена следующим образом:

где p₁ - давление шампанского при температуре t₁, МПа;

- поглотительная способность вина к CO₂ при температуре t₁;

p₂ - искомое давление шампанского при заданной температуре t₂, МПа;

β₂ - поглотительная способность вина при заданной температуре t₂.

В этой формуле не учитывается влияние объема газовой камеры бутылки или резервуара, не имеющего практического значения.

Поверхностное натяжение шампанских виноматериалов и шампанского в основном определяется содержанием этилового спирта, которое относительно высоко, в то время как концентрация других поверхностно-активных веществ (высших спиртов, жирных кислот, альдегидов и др.) незначительна.

Смачивание вином твердых поверхностей является свойством, от которого существенно зависит процесс выделения CO₂ из шампанского, при этом имеет значение смачивание не только стенок сосуда, но и осадков и особенно частиц, находящихся в вине во взвешенном состоянии. К достаточно хорошо смачиваемым материалам относятся дерево, стекло, бакелит, стеклоэмаль, керамика, фарфор. Не смачиваются вином парафин, полиэтилен, некоторые лаки защитного покрытия.

Колебания концентрации этилового спирта и экстрактивных веществ шампанского не оказывают существенного влияния на смачивание вином поверхности твердых тел. Таким образом, величину смачивания определяет в основном химический состав твердого тела и отчасти микрорельеф его поверхности.

Вязкость вина является физико-химическим свойством, имеющим большое значение для разрешения многих вопросов технологии и аппаратуры шампанского производства.

Разработан метод определения вязкости вин с помощью капиллярного вискозиметра и установлена функциональная зависимость вязкости от температуры, которая выражается эмпирической формулой [82]:

где η_t - динамическая вязкость вина при температуре t°С, Па⋅с;

k, у, z - эмпирические коэффициенты, зависящие от состава вина.

Составлена таблица значений эмпирических коэффициентов k, у, z и дана номограмма для непосредственного определения динамической вязкости вина [82].