Первичное виноделие Структура винодельческой
реклама
Первичное виноделие Структура винодельческой промышленности, термины и определения В структуре винодельческой промышленности выделяют предприятия первичного и вторичного виноделия. Первичное виноделие состоит в переработке винограда с целью получения виноматериалов различных типов. Предприятия первичного виноделия обычно расположены непосредственно в районах произрастания винограда с целью уменьшения транспортных издержек и быстрой переработки собранного винограда, что подчас имеет для первичного виноделия принципиальное значение. Переработка винограда заканчивается получением виноматериалов, которые отправляются на предприятия вторичного виноделия с целью дальнейшей обработки, и отходов производства, направляемых на производство спирта и пищевых кормов, или соответствующим образом утилизируемых. Виноматериал является полупродуктом, из которого производится вино, и представляет собой продукт брожения сусла или мезги. Суслом называется неосветленный виноградный сок, получаемый в результате дробления, стекания и прессования свежего винограда. Мезгой называется густая масса, полученная в результате дробления винограда, состоящая из сусла, фрагментов мякоти и обрывков твердых частей виноградной ягоды – кожицы и семян. Производство вина осуществляется в рамках вторичного виноделия. Вино – это продукт полного или неполного сбраживания виноградного (плодово-ягодного) сусла или мезги без добавления или с добавлением этилового спирта. Вторичное виноделие состоит в комплексной обработке и выдержке виноматериалов с целью придания им характерного вкуса, букета, аромата и стабильности.Предприятия вторичного виноделия могут располагаться как в районах произрастания винограда, так и находится на значительном удалении от них, тяготея к центрам потребления, поскольку стабилизированные виноматериалы, получаемые с предприятий первичного виноделия, не подвержены быстрой порче. На предприятиях вторичного виноделия осуществляется обработка виноматериалов (обработка теплом и холодом, комплексная оклейка с целью придания стабильности, купажирование, эгализация, фильтрация, добавление спирта при получении специальных вин) с целью получения товарных вин различных типов – натуральных, специальных, игристых. Виноматериалы также могут отправляться на перегонку с целью получения коньячных спиртов, которые в результате выдержки в присутствии древесины дуба превращаются в коньяк. Помимо отдельных предприятий первичного или вторичного виноделия существуют также производственные конгломераты (такая концентрация производства обычно наблюдается в структуре крупных винных холдингов и синдикатов), которые объединяют первичное и вторичное виноделие на территории одного производственного комплекса. Дискретные решения при проектировании предприятий винодельческой промышленности в настоящее время практически не используются. Классификация виноградных вин В основу классификации вин положены различные качественные признаки. По применяемому сырью вина подразделяются на виноградные вина, ароматизированные и плодовые. Виноградные вина могут быть тихими и пересыщенными диоксидом углерода (пенящимися). В зависимости от способа производства все тихие вина делят на столовые вина, получаемые полным или не полным сбраживанием сусла или мезги без добавления этилового спирта, и специальные вина, получаемые полным или неполным сбраживанием сусла или мезги с добавлением этилового спирта. Виноградные вина условно подразделяют на сортовые (≥85% одного сорта винограда) и купажные (приготовленные из нескольких сортов винограда). Виноградные вина по цвету также подразделяют на белые, розовые и красные. Столовые виноградные вина по содержанию спирта и сахара делятся на сухие, сухие особые, полусухие, полусладкие, а специальные – на сухие, крепкие, полудесертные, десертные и ликерные. В крепких и полудесертных винах перед спиртованием объемная доля этилового спирта естественного брожения должна быть не менее 3%, десертных и ликерных – не менее 2%. Вина, в зависимости от качества и сроков выдержки подразделяют на молодые, без выдержки, выдержанные, марочные и коллекционные. Началом срока выдержки считают 1 января следующего за урожаем винограда года. Вина выдержанные, марочные и коллекционныемогут относиться к категории винконтролируемых наименований по происхождению, а также к категории элитных вин. Вина, пересыщенные углекислым газом, подразделяются наигристые, жемчужные и шипучие (газированные, сатурированные). Игристые и жемчужные вина получают пересыщением диоксидом углерода в процессе вторичного брожения в герметически закрытых емкостях, шипучее вино готовят путем искусственного физического насыщения обработанного виноматериала диоксидом углерода. Сырье и материалы винодельческой промышленности Для получения виноградных вин используется следующее сырье и материалы: 1. Виноград свежий; 2. Виноград увяленный; 3. Виноградные виноматериалы; 4. Виноградное сусло; 5. Сульфосусло (SO2≥300 мг/дм3); 6. Уваренное (концентрированное) сусло – бекмес; 7. Вакуум-сусло (полученное путем вакуумирования); 8. Спиртованное сусло – мистель; 9. Спирт-ректификат; 10. Спирт-ректификат винный; 11. Дрожжи винные, ЧКД или АСД; 12. Пряно-ароматические экстракты трав, листьев, цветов и т.д. для получения ароматизированных вин; 13. Сахар-песок и сахар-рафинад; 14. Сернистый ангидрид; 15. Двуокись углерода; 16. Материалы, допущенные в качестве вспомогательных для пищевой промышленности – рыбий клей, желатин, бентонит, ПВПП, диатомит, перлит, целлюлоза, фильтр-картон и т.д. Основные требования при производстве вин: 1. Для получения соков и вин различного типа устанавливается (минимальная) сахаристость, при которой обрабатывается виноград. Для соков– не менее 150 г/дм3; Для получения столовых виноматериалов – не менее 160-200 г/дм3; Столовых марочных виноматериалов – не менее 170-200 г/дм3; Шампанских виноматериалов – не менее 170-190 г/дм3; Крепких и полудесертных – не менее 200 г/дм3; Десертных вин – не менее 220 г/дм3; Ликерных вин – не менее 240 г/дм3. базовая 2. В производстве вин запрещено использовать воду в любых ее проявлениях (кроме санобработки). 3. Запрещено использование сушеного винограда (изюма). 4. В виноградном виноделии запрещено использование сахара за исключением: В неблагоприятные годы поспециальному разрешению региональных правительств (холодное лето, обилие дождей и т.д.); В производстве ароматизированных вин для приготовления купажных сиропов; Для приготовления ликеров для шампанского производства. 5. Содержание сернистого ангидрида в сухих винах – не более 20 мг/дм3 свободного, 200 мг/дм3общего. Для вин с остаточным сахаром – не более 30 мг/дм3 свободного, 250 мг/дм3– общего. Виноград как сырье винодельческой промышленности Исходным сырьем для виноделия является виноград (белый и красный), находящийся в стадии полной технической зрелости (при приготовлении определенных типов вин, например, токая, виноград оставляют на кустах после достижения полной технической зрелости с целью увяливания, при котором резко возрастает содержание сахаров), когда в нем образуется максимальное количество сахаров и экстрактивных веществ. Виноград по сортам подразделяется на 4 категории: 1. Столовый; 2. Технический; 3. Столово-технический; 4. Изюмный. Виноград состоит из гроздей, гроздь из гребня и ягод, ягода из кожицы, мякоти и семени. Пропорциональное содержание элементов в грозди винограда технического сорта составляет: Гребень – 3-10%; Кожица – 3-15%; Мякоть – 60-80%. Основные технологические этапы переработки винограда и производства вин Переработка винограда в рамках первичного виноделия на поточных линиях различной производительности независимо от типа вырабатываемых вин включает следующие основные этапы: 1. Приемку винограда по количеству и качеству; 2. Дозированную подачу винограда на дробление с гребнеотделением или без него с получением мезги (при производстве шампанских и других малоокисленных виноматериалов дробление заменяют прессованием целых гроздей винограда); 3. Стекание и прессование мезги или же обработку мезги – сульфитацию, настаивание, брожение на мезге; 4. Отделение сусла-самотека на стекателях и прессование мезги с отбором сусла прессовых фракций (первого и второго давлений); 5. Осветление сусла отстаиванием, которое осуществляют с предварительным внесением бентонита и, при необходимости, диоксида серы; 6. Декантацию (снятие надосадочного слоя) и подачу на брожение; 7. Брожение с внесением ЧКД или АСД, обеспечивающее полное или частичное сбраживание непрерывным или периодическим способом (для специальных вин осуществляется частичное подбраживание с последующим спиртованием); 8. Самоосветление виноматериала и снятие с дрожжей декантацией (первая переливка). Переработка винограда на предприятиях первичного виноделия осуществляется двумя основными способами – по белому и по красному, в результате чего получают белые или красные вина (розовые вина готовятся частичным совмещением данных процессов или по купажной схеме, согласно которой белые и красные виноматериалы смешиваются в определенных пропорциях). Основная цель переработки винограда по белому – получение слабоокрашенных малоэкстрактивныхслабоокисленных виноматериалов. В результате переработки по красному способу получают интенсивно окрашенные высокоэкстрактивные виноматериалы. Белые столовые вина изготавливают главным образом из белых сортов винограда, а также из тех красных сортов винограда, сок ягод которых не окрашен. Красные виноматериалы получают из красных сортов винограда с неокрашенным или с окрашенным соком. При поступлении винограда на завод его немедленно, во избежание порчи, перерабатывается на сусло. Переработка винограда начинается с механического разрушения виноградных ягод. Раздавливание винограда осуществляется на дробилкахгребнеотделителях валкового (для переработки по белому) или ударно-центробежного (для переработки по красному) действия, в результате чего виноград превращается в мезгу. При переработке по белому полученная мезга при помощи специального насоса подается в стекатель (наклонный горизонтальный цилиндр с перфорированными стенками и шнеками, осуществляющими подачу мезги) для отделения сусла-самотека, а затем на прессование посредством прессов непрерывного или периодического действия для окончательного допрессовывания с целью получения прессовых фракций сусла (прессовое сусло первого и второго давлений). Полученное сусло осветляется отстаиванием в течение 18-24 часов (также применяется центрифугирование, электрофлотация, фильтрация) с одновременной обработкой бентонитом и сернистым ангидридом. Осветленное сусло снимается с сусловой гущи декантацией (отбором надосадочной жидкости) и подается на брожение в бродильные резервуары или установки непрерывного брожения. Спиртовое брожение является основным процессом первичного виноделия, для осуществления которого в сусло вводится чистая культура дрожжей (2-3%). Брожение может также происходить на природных дрожжах, содержащихся в самом винограде. В результате сбраживания сахаров виноградного сусла (в основном глюкозы и фруктозы) образуются этиловый спирт и углекислый газ (в среднем из 1 г сахара получается 0,6 мл спирта и 0,49 гCO2), а также в небольших количествах вторичные продукты брожения (глицерин, уксусный альдегид, кислоты, ацетоин, 2,3- бутиленгликоль, диацетил, высшие спирты и эфиры). Сусло сбраживается полностью (до полного превращения всех сахаров в спирт) в случае приготовления столовых сухих вин или частично при получении столовых вин с остаточным сахаром (полусухих и полусладких). Для получения вин с остаточным сахаром брожение можно остановить резким понижением температуры, введением больших доз сернистого ангидрида, обеспложивающей фильтрацией. При приготовлении специальных (крепленых) вин сусло также сбраживается лишь частично, остановка брожения осуществляется введением в бродящее сусло этилового спирта. Для лучших столовых вин и при получении шампанских виноматериалов используется только сусло-самотек, прессовые фракции сусла идут на изготовление специальных вин. Во время брожения поддерживается оптимальная температура (14-18˚С) сусла. При сбраживании сусла в резервуарах используется несколько способов брожения(периодический, дробно-доливной, непрерывный), которые различаются методами охлаждения бродящего сусла (при брожении эффективно выделяется тепло). При осуществлении брожения в установке непрерывного действия на 30% увеличивается производительность оборудования, на 50% сокращаются затраты труда, дрожжевая разводка вводится один раз в начале сезона виноделия, легче поддерживаются технологические параметры на оптимальном уровне, обеспечивается более высокое качество вин. По окончании брожения и самоосветления полученный виноматериал снимают с дрожжевого осадка и перекачивают в чистую емкость. При необходимости (в случае высокой кислотности полученного виноматериала) проводят яблочно-молочное брожение, в результате которого яблочная кислота превращается в молочную, что смягчает вкус виноматериала и делает его более гармоничным и менее кислым. При переработке по красному, виноград после дробления и гребнеотделения не отправляют на стекание с последующим прессованием, как при приготовлении белых вин, а перерабатывают по одной из трех технологических схем. Согласно первой из них осуществляется брожение сусла на мезге в дубовых чанах или стальных (иногда железобетонных) резервуарах при температуре 24-30˚С с плавающей или погруженной «шапкой» (масса, состоящая из фрагментов кожицы и семян винограда). Кожица винограда под действием выделяющегося углекислого газа всплывает наверх и уплотняется на поверхности бродящего сусла в виде «шапки». Ее тщательно перемешивают 3-4 раза в сутки для более полного извлечения красящих и дубильных веществ. Когда вино приобретает необходимую окраску, его отделяют от мезги и мезгу прессуют. Согласно второй схеме производят нагревание мезги в мезгоподогревателях до 5570˚С, выдержку при этой температуре до приобретения суслом требуемой окраски (от 2-3 до 12-18 часов), охлаждение и прессование с последующим сбраживанием по белому способу. По третьей схеме осуществляется экстрагирование красящих и дубильных веществ сброженным виноматериалом. По этой схеме сусло отделяется от мезги, сбраживается по белому способу, и затем виноматериал подается в экстрактор для извлечения красящих и дубильных веществ из свежей мезги. Так как содержание спирта в вине достаточно высоко, экстракция идет очень быстро (за 8-10 часов). Эта технология осуществляется на поточной линии, автоматизированы. все процессы на которой полностью механизированы и Красные столовые виноматериалы, полученные по всем трем технологическим схемам, после осветления и достижения интенсивной окраски снимают с дрожжевого осадка и направляют на предприятия вторичного виноделия для последующей обработки и выдержки. Специальные вина готовят из винограда, обладающего способностью к высокомусахаронакоплению в процессе созревания, а также к завяливанию и заизюмливанию при перезревании. Органолептические особенности специальных вин обусловливаются сортом винограда (мускат, токай), или особенностями технологического процесса (мадера, портвейн, херес, марсала, малага, кагор). Виноград при этом перерабатывается таким же образом, как и для столовых вин – по белому или по красному. Основное отличие технологии специальных вин состоит в том, что после сбраживания части сахаров, определенной для каждого типа вина, брожение останавливают внесением виноградного этилового спирта. Эту операцию называют спиртованием или креплением виноматериала. После спиртования полученные виноматериалы отправляются на предприятия вторичного виноделия для последующей обработки. Рассмотрим данные технологические операции подробнее. 1. Приемка винограда по количеству и качеству Основным способом доставки винограда на переработку является бестарная перевозка с применением виноградных контейнеров, в которых слой винограда не превышает 60 см, что исключает сильное повреждение винограда. Наряду с контейнерами применяются самосвалы, поверхности кузовов которых имеют специальные покрытия и обложены пленкой, исключающей потери сусла. Виноград должен быть доставлен на завод не позднее чем через 4 часа после его сбора, так как вытекающее из поврежденных ягод сусло легко забраживает и закисает. Виноград принимают на переработку в течение 10 ч в сутки, поступление винограда рассчитывают с учетом коэффициента неравномерности 1,4. Доставляемый на винзавод виноград принимают по количеству и качеству. Приемка каждой партии винограда по количеству осуществляется путем взвешивания на автовесах, установленных при въезде на винзавод. Сначала взвешивают автотранспорт или транспортную тару с виноградом (вес брутто), после чего взвешивается пустой автотранспорт или транспортная тара (вес тары), количество поступившего винограда определяют по разнице этих величин (вес нетто). Определение качества поступившего винограда осуществляется по следующим показателям: 1. Сортовой состав с указанием количества основного сорта и примесей; 2. Сахаристость винограда (г/100 мл); 3. Количество гнилых, поврежденных и незрелых (горошащихся) ягод (%); 4. Количество посторонних включений (листья, ветки и т.д.); 5. Титруемую кислотность (г/дм3), которая колеблется от 4 до 11 г/дм3; 6. Технологический запас фенольных и красящих веществ – количество веществ, которое может перейти в сусло в ходе технологических операций. Эти показатели качества определяют в средней пробе, отбираемой с каждой транспортной единицы в верхней, средней и нижней части тары. Средние пробы отбирают вручную или специальными пробоотборниками, которые устанавливают над автовесами. Современные пробоотборники имеют интегральное устройство для анализа технологического состояния гроздей (сортность, наличие гнили, повреждений, незрелых ягод, посторонних включений), а также устройства для отбора пробы во всей высоте слоя винограда в транспортной таре и отжатия сусла из отобранной пробы. Отобранное сусло подается вакуум-насосом в автоматический рефрактометр для определения концентрации сахаров и в титрометр для измерения титруемой кислотности. Анализы средних проб проводят также в лаборатории винзавода химическими методами по соответствующим методикам, однако применение автоматических приборов значительно ускоряет и упрощает получение необходимых данных, которые отображаются на цифровых табло и направляются в компьютерную сеть предприятия, где регистрируются технологом или мастером цеха, а также одновременно заносятся в долговременную базу данных сервера предприятия. За 1-2 месяца до начала переработки на предприятии определяется ожидаемое количество винограда, поступающего на переработку по различным сортам винограда за счет наличия собственных виноградников и винограда, получаемого с других предприятий на основе заключенных договоров. На основе анализа составляется план по количеству и ассортименту вырабатываемых виноматериалов. После приемки винограда по количеству и качеству главный винодел и заведующий лабораторией винзавода с учетом качества винограда, его состава и ассортиментного плана выпускаемой продукции определяют направления его переработки. Виноград, прошедший приемку по количеству и качеству выгружают из транспортных средств в приемный бункер-питатель, откуда он равномерно подается на дробление. Если на переработку одновременно поступают различные сорта винограда, их разгружают в отдельные приемные бункеры. Вместимость каждого бункера-питателя должна быть такой, чтобы виноград находился в нем не более 30 минут. 2. Дробление винограда Виноград, поступивший в приемный бункер вместимостью от 5 до 10 т винограда, в нижней части которого расположен шнек-питатель, равномерно подается в дробильнопрессовое отделение, где осуществляется его первичная переработка – дробление с отделением гребней. Отделение гребней ставит своей целью предотвратить контакт сусла с гребнями. Гребни содержат повышенное содержание дубильных веществ, поэтому гребневое сусло, выделяющееся из гребней в процессе их раздавливания, приводит к ухудшению качества основного сусла и вина, придавая ему неприятный травянистый привкус, грубость и терпкость, что в совокупности называется «гребневым тоном». Дробление ягод проводятс целью облегчения выделения сусла из винограда и повышения его выхода, а также измельчение кожицы и, в определенной степени,семени, следствием чего является экстрагирование из твердых элементов грозди красящих, ароматических, фенольных соединений. Степень измельчения ягод при дроблении выбирается в зависимости от требований, предъявляемых к составу вина того или иного типа. В производстве столовых вин, шампанских, хересных и некоторых других малоэкстрактивных виноматериалов дробление виноградных ягод проводят в наименее интенсивном механическом режиме, чтобы избежать сильного разрушения клеточной структуры ягод и исключить чрезмерный переход в сусло экстрактивных веществиз кожицы, в особенности фенольной природы, которые ухудшают типичность и качество таких вин. При получении виноматериалов для высокоэкстрактивных вин (токая, кагора, портвейна, мадеры) ягоды дробят в наиболее интенсивном механическом режиме, иногда даже с растиранием кожицы, что способствует обогащению вина экстрактивными веществами. Во всех случаях при раздавливании ягод стараются исключить деформацию и дробление семян, так как переход в сусло излишнего количества содержащихся в них полифенолов ухудшает вкусовые качества вина. Дробление и отделение гребней производится на двух типах дробилок – валковых и ударно-центробежных. Валковая дробилка типа ВДГ предназначена для получения малоэкстрактивных виноматериалов и позволяет провести процесс дробления в наименее интенсивном механическом режиме.ВДГ состоит из двух частей – дробилки (мялки), представляющей собой находящиеся в зацеплении два вращающихся навстречу друг другу вала, имеющих различное количество зубьев и соответственно различную линейную скорость. Зазор между зубьями должен быть меньше размера ягоды (9 мм) и больше размера семени (3 мм). Вторая часть машины – гребнеотделительное устройство, представляющее собой горизонтальный перфорированный цилиндр, внутри которого расположен вал, на котором установлены бичи в виде лопаток, изогнутых по спирали. Измельченные ягоды через отверстия перфорированного цилиндра попадают на шнек, который подает их в мезгосборник, а гребни направляются лопатками на ленточный, скребковый или шнековый транспортер для утилизации или переработки. В результате на выходе из ВДГ получают грубодисперсную систему, состоящую изсусла, фрагментов мякоти и обрывков кожицы и семян, которая называется мезгой. Отходом являются гребни, смоченные суслом. Количество сусла, уносимого с гребнями, составляет 15-20% от массы гребней. Гребни измельчаются, прессуются, полученное гребневое сусло и гребневые выжимки могут использоваться для получения спирта, высокоценных препаратов фенольных веществ или же в качестве удобрений. В ударно-центробежных дробилках типа ЦДГ, предназначенных для получения высокоэкстрактивныхвиноматериаловпутем наиболее интенсивного механическоговоздействия на виноград, дробящий и гребнеотделительный механизмы объединены в вертикальном цилиндрическом механизме, состоящем из двойного перфорированного цилиндра и вала с установленными на нем дробильными бичами и наклонными лопастями, который вращается со скорость от 250 до 500 об/мин. Виноград через верхнюю часть, где расположен бункерпоступает в малый сплошной цилиндр, где происходит дробление винограда и гребнеотделение в результате вращения дробильных бичей, которые с силой отбрасываютгроздькстенкам перфорированного цилиндра, в результате чего ягоды отделяются отгрозди и раздавливаются о стенки с частичным истиранием кожицы. Причем в нижней части машины виноград отбрасывается центробежной силой на винтообразные гребневыносные лопасти. Полученная мезга через перфорации цилиндра падает в нижнюю часть дробилки, где располагается мезгосборник, а гребни лопастями поднимаются по внутренней поверхности перфорированного цилиндра и выбрасываются через разгрузочное окно в боковой части корпуса. Степень измельчения прямо пропорциональна скорости вращения вала, что позволяет легко регулировать интенсивность переработки винограда. 3. Обработка мезги Полученная мезга может быть использована по направлениям: 1. извлечение из нее сусла; 2. обработка мезги. Обработка мезги направлена на интенсификацию процесса экстрагирования красящих, ароматических и других веществ, а также увеличение общего выхода сусла из винограда. Существуют следующие способы обработки мезги: 1. настаивание при невысокой температуре с сульфитацией или без нее; 2. настаивание при повышенной температуре; 3. обработка ферментными препаратами; 4. обработка СВЧ и НЧ. Настаивание при невысокой температуре проводят в вертикальных металлических, железобетонныхрезервуарах или в дубовых емкостях – бочках, бутах, чанах. Мезга настаивается от 2 до 14 часов, продолжительность процесса настаивания мезги зависит от типа получаемого вина и конкретных технологических целей. При производстве белых столовых малоокисленных вин и шампанских виноматериалов, необходимо ограничивать время контакта сусла с мезгой или вовсе исключить его, сразу после дробления подавая полученную мезгу на стекатель. В производстве красных вин, окисленных столовых вин южного типа (кахетинское, эчмиадзинское) используется продолжительное настаивание на мезге для обеспечения глубокого прохождения ферментации под действием окислительных и гидролизующихферментов ягоды и твердых элементов грозди. Для вин типа мадеры и портвейна настаивание проводится при более высоких температурах и более продолжительное время. При получении вин типа муската и токая, а также тонких и ароматичных марочных сухих вин, когда ставится задача извлечь преимущественно ароматические вещества и предотвратить переход в сусло излишнего количества фенольных соединений, процесс ведут при более низкой температуре и, как правило, кратковременно. Для ускорения извлечения ароматических веществ мезгу перед настаиванием предварительно сульфитируют. В процессе настаивания наблюдается мягкий переход ароматических и легкорастворимых веществ в жидкую фазу. Также происходят окислительные процессы, гидролизный распад части полифенолов белков и пектинов с образованием легкорастворимых соединений. В результате этих процессов уменьшается концентрация в сусле ВМС, способных к структурообразованию, снижается вязкость сусла, облегчается отделение сусла от твердых частиц мезги, увеличивается выход сусла. Настаивание при повышенной температурепроводится с целью более полного извлечения красящих экстрактивных веществ и может быть осуществлено в потоке путем использования мезгоподогревателей (в качестве теплоносителя используется пар) или при помощи специальных установок. Температура настаивания составляет 55-70˚С, продолжительность процесса составляет от 2-3 до 12-18 часовдо приобретения суслом требуемой окраски. При более высоких температурах настаивания в мезге инициируются реакции карамелизации с получением меланоидинов и меланинов, обладающих темным цветом, специфическим карамельным вкусом и ароматом. Настаивание мезги при повышенной температуре применяется при производстве высокоэкстрактивных специальных вин (мадера, портвейн, кагор) и красных столовых вин низкого качества. Ферментные препараты пектолитического и цитолитического действия воздействуют на соответствующие структуры кожицы и мякоти, обеспечивая переход экстрактивных веществ в сусло, способствуя распаду ВМС, снижению вязкости сусла, повышению его выхода. Дозы препаратов варьируют от 0,0005 до 0,03% к массе винограда или мезги, зависят от их активности, в каждом конкретном случае устанавливаются путем пробной обработки в лабораторных условиях. Ферментные препараты достаточно эффективны при температуре 10-20ºС, но наибольшая их эффективность достигается при температуре 40ºС. При применении ферментных препаратов в мезгу вносят диоксид серы в количестве 100-120 мг/л. Применение методов воздействия СВЧ и НЧ на компоненты мезги является экспериментальным, приводит к изменению клеточной структуры мякоти винограда, а также к расщеплению ВМС до низкомолекулярных. 4. Извлечениесусла из мезги Извлечение сусла из мезги достигается следующими способами: 1. прессованием целых гроздей; 2. прессованием мезги; 3. стеканием мезги с последующим прессованием стекшей мезги; Прессование целых гроздей производится в корзиночных или пневматических прессах и производится главным образом для переработки красных сортов винограда на белые шампанские виноматериалы, так как обеспечивает быстрое отделение слабоокрашенного сусла от мезги. Отобранное сусло отличается высоким качеством и имеет наиболее благоприятный химический состав для приготовления полноценных шампанских виноматериалов. Способ применяют в настоящее время редко вследствие его малой производительности и большой трудоемкости. Прессование целых гроздей ведут при трех пропорционально возрастающих значениях давления с таким расчетом, чтобы все фракции сусла были получены не позднее, чем за 90 минут. После каждого приема прессования прессуемую массу тщательно перелопачивают. Прессование мезги дает очень качественное сусло. Оно осуществляется в горизонтальных прессах периодического действия типа ГППД или его зарубежных аналогов (ENOVENETA, DIEMME). Пресс представляет собой барабан из перфорированного металла с обручами. Внутри пресса расположена резиновая камера. Мезга насосом подается в барабан через загрузочно-разгрузочный люк, после чего барабан приходит в движение, мезга под воздействие центробежной силы равномерно распределяется по внутренней стенке, происходит слив сусла-самотека в расположенный под барабаном приемник, после чего включается компрессор и резиновая камера расширяется, раздавливая мезгу о перфорированные стенки.Сусло, полученное методом прессования мезги, отличается высоким качеством и имеет низкое содержание взвесей – не более 80 г/дм3. Однако способ отличается низкой производительностью. Основным способом является стекание с последующим прессованием мезги. Стекание производится в стекателях типа ВСН или ВССШ с 1-2 шнеками, которые позволяют разрыхлить мезгу и улучшить отделение сусла. Различают зону свободного стекания (нижняя часть стекателя) и зону легкого подпрессовывания мезги (верхняя часть стекателя) за счет сужения живого сечения перфорированного внутреннего корпуса стекателя, изменения шага шнека или установки запорного конуса. Стекатели позволяют получать сусло-самотек – наиболее высококачественную часть сусла, используемую для производства шампанских виноматериалов и марочных вин. Стекателипозволяют получать 50-55 дал сусла с 1 т винограда. Для отделения сусла, остающегося в стекшей мезге, применяют прессование, т.е. всестороннее сжатие за счет приложения внешнего давления, создаваемого в специальных механических устройствах – прессах. Стекшая мезга поступает на прессование на прессах непрерывного действия. Прессование осуществляется в 2-3 зонах: 1. зона слабого прессования; 2. зона среднего прессования; 3. зона высокого прессования. Соответственно получается прессовое сусло I, II и III фракции (давления), обозначаемое в спецлитературе как ПС-1, ПС-2 и ПС-3. Прессование обеспечивает получение ПС-1 в количестве 10-15 далc 1 тонны винограда, ПС-2 в количестве 8-12 дал и ПС-3 в количестве 2-3 дал. Общее количество сусла прессовых фракций составляет 23-28 дал с тонны перерабатываемого винограда, а общий выход сусла с учетом сусла-самотека – 73-78 дал с тонны в зависимости от ампелографических особенностей и создаваемого давления. В результате процесса прессования образуется виноградная выжимка, которая по транспортеру направляется на переработку или утилизацию. Отпрессованная выжимка представляет собой рыхлую массу, легко рассыпающуюся и не оставляющую следов капель после сильного сжатия в руке. Виноградные выжимки – ценный вторичный продукт виноделия, содержащий большое количество биологически активных веществ – полифенолов винограда. Как и отпрессованные гребни, выжимки поступают на специальную переработку для получения спирта, виннокислого сырья и полифенольных препаратов, обладающих высоким запасом биологически активных природных антиоксидантов, способных блокировать цепные свободнорадикальные реакции в организме человека, снижать активность окислительных ферментов, уменьшать концентрацию пероксидных липидов в плазме крови и снижать уровень токсинов. Прессовое сусло по своему химическому составу и технологическим свойствам отличается от сусла-самотека. Оно содержит меньшее количество сахаров, значительно большее количество фенольных и азотистых соединений. Прессовое сусло I давления используют частично или полностью для получения марочных вин. Сусло II давления идет на ординарные столовые и специальные вина. Сусло III давления, имеющее наиболее низкое качество, используют в производстве специальных вин низкого качества. Помимо разницы в химическом составе, сусло прессовых фракций также содержит значительно большее количество взвесей, микроорганизмов, ферментных комплексов, обрывков мякоти и кожицы, фрагментов семян, что значительно ухудшает качество сусла. Перед проведением последующих технологических операций взвеси необходимо удалить, т.е. провести осветление сусла. 5. Осветление сусла Осветление сусла проводят с целью удаления из него загрязняющих примесей, частиц виноградной мезги, дикой микрофлоры. Вместе с твердыми мутящими частицами отделяются сорбированные на них ферменты, что способствует уменьшению окисления сусла. От полноты осветления сусла в значительной мере зависит качество будущего вина. В частности, осветление сусла положительно влияет на ход брожения и способствует более полному сохранению ароматических веществ, переходящих из винограда и возникающих во время брожения (поэтому, чем выше температура брожения, тем меньшее количество взвесей должно содержать сусло), что приводит к формированию букета. Кроме того, вина, получаемые из хорошо осветленного сусла, имеют более гармоничный вкус и отличаются лучшей прозрачностью и стабильностью. Полное осветление сусла не всегда является необходимым. В сусле, направляемом на брожение, допускается содержание 2-5% взвесей. В зависимости от назначения получаемого виноматериала применяют различные способы осветления: 1. отстаивание; 2. центрифугирование или сепарирование; 3. электрофлотация или флотация инертными газами; 4. фильтрация, которая является наименее перспективным способом из-за камедей, декстринов и слизей, которые забивают фильтр и уменьшают его производительность. Отстаивание является основным и наиболее широко применяемым способом осветления сусла. Оно обеспечивает многосторонний выраженный технологический эффект и приводит к формированию свойств сусла, наиболее благоприятных для получения процессами, высококачественных связанными с вин. адгезией, Отстаивание сопровождается флокуляцией, физическими седиментацией, а также биохимическими превращениями, обусловливающими ферментацию сусла, при которой происходят окислительные, гидролитические и другие реакции, в результате которых изменяется состав сусла – накапливаются продукты окисления фенольных веществ, уменьшается количество белкового и общего азота, протопектин распадается до пектина, коагулируют ВМС и коллоиды. Комплекс процессов приводит к образованию соединений, выпадающих в осадок, что способствует лучшему осветлению сусла. Таким образом, отстаивание как технологический процесс имеет своей целью не только осветление, но и созревание сусла и удаление из него значительной части нежелательной микрофлоры. Продолжительность процесса отстаивания зависит от назначения и состава сусла, содержания в нем взвесей и микроорганизмов и колеблется от 18 до 24 часов. С целью интенсификации процесса осветления, отстаивание сусла совмещается сульфитацией, охлаждением, внесением сорбентов и флокулянтов. Охлаждение проводится с целью замедления микробиологических и окислительновосстановительных процессов. Для этого сусло перед отправкой на отстаивание охлаждают в теплообменниках до 10-12˚С. Предварительная сульфитация сусла заключается во внесении в него газообразного SO2 или внесением маточного раствора (10000-12000 мг/дм3) SO2. Количество вносимого SO2зависит от температуры – чем она выше, тем более высокую дозу сернистого ангидрида необходимо задать в сусло. При 5˚С – 40 мг/дм3, 10˚С – 80 мг/дм3, 20˚С – 120 мг/дм3. Роль сернистого ангидрида состоит как в угнетении микроорганизмов, так и в его восстанавливающих свойствах, благодаря которым он снижает окислительно- восстановительный потенциал вина, т.е., является антиоксидантом и ингибитором активности окислительных ферментов. Диоксид серы в сусле или вине находится в четырех формах – свободной SO2, связанной SO2, ионов бисульфита HSO3–и сульфита SO3–. Сульфитация также может привести к негативным последствиям, так, HSO3– образует сложные эфиры с неприятным запахом, кроме того, связанный в виде сернистой кислоты SO2способен восстанавливаться до сероводорода H2S, который обладает запахом тухлых яиц. Внесение сорбентов и флокулянтов преследует цель осаждения мутящих веществ за счет взаимодействия с ними сорбционными силами или формирования нерастворимых осадков. В роли сорбентов используются минеральные суспензии: бентонит, полыгорскит, гидрослюда из расчета 0,1-1 г/дм3. В качестве флокулянтов применяют полиакриламид, активный кремнезем и т.д. Отстаивание может быть осуществлено в периодическом или непрерывном режиме. Периодическое отстаивание осуществляется в стационарных вертикальных деревянных, железобетонных, металлических резервуарах объемом от 2000 до 5000 дал, имеющих коническое днище. Вместимость отстойных резервуаров не должна быть очень большой, чтобы обеспечивалось достаточно быстрое их заполнение поступающим суслом. Создавались благоприятные условия для процесса осаждения и упрощалось обслуживание. Рабочую вместимость каждого отстойного резервуара принимают обычно с таким расчетом, чтобы он заполнялся суслом за 2-3 часа. Высота столба жидкости определяется продолжительностью осветления. Оптимальнойявляется высота столба 2,53,0 м, продолжительность осветления при этом составляет 18-20 часов. В результате отстаивания формируется сусловая гуща (сусловой осадок), состоящая на 1/3 из взвешенных частиц и на 2/3 из сусла. Содержание гущи составляет 15-25% объема сусла, поступающего на отстаивание. Над осадком формируется осветленное сусло в количестве 75-85% от объема поступившего неосветленного сусла. После окончания процесса отстаивания осветленное сусло снимают с осадка путем декантации (отбора надосадочной жидкости) и перекачивают в емкости или специальные бродильные аппараты. При этом контролируют прозрачность сусла по стеклянному отрезку винопровода и не допускают попадания гущи в осветленное сусло. Сусловой осадок группируется, сульфитируется, центрифугируется, отделенный фугат объединяется с осветленной частью сусла. Осветление сусла в отстойных резервуарах – процесс малопроизводительный. Ему присущи все недостатки периодических технологических процессов. На крупных предприятиях требуется большое количество отстойных резервуаров, усложняется их обслуживание, занимаются значительные производственные площади. Применение отстойников-осветлителей непрерывного действия дает удовлетворительный результат при одновременной обработке сусла бентонитом и другими дисперсными минералами, обладающими достаточно эффективными сорбирующими свойствами к взвесям. Отстойники непрерывного действия работают по принципу стесненного осаждения частиц, жидкость в них движется снизу вверх, скорость ее меньше скорости свободного осаждения частиц. Осветление сусла в таком аппарате проходит во взвешенной среде осадка. В нижней зоне аппарата, где концентрация взвесей значительна, образуется т.н. «облако» частиц, которое способствует захвату и удержанию более мелких частиц, интенсифицирует их коагуляцию и увеличивает скорость осаждения сусловой суспензии. Продолжительность процесса осветления составляет при этом 3-4 часа Центрифугирование для осветления сусла перед брожением применяют значительно реже отстаивания. В основном в тех случаях, когда по технологическим условиям исключается возможность сульфитации, например, в производстве коньячных виноматериалов. В отличие от отстаивания, при котором помимо осветления происходит ферментация и созревание сусла, центрифугирование обеспечивает только отделение взвесей. Технологически эффективное осветление может быть достигнуто только при правильном выборе центрифуги и режима ее работы. Наилучшие результаты получают при применении центрифуг герметического и полузакрытого типа в условиях атмосферы инертных газов при 6-12 тыс. об/мин. К недостаткам способа можно отнести отсутствие на предприятиях мощных центрифуг, повышенные затраты электроэнергии при их работе, аэрирование сусла при вращении (открытые центрифуги), что приводит к его окислению. Электрофлотация заключается в пропускании через сусло электрического тока, в результате чего образуются пузырьки водорода, которые за счет сил адгезии взаимодействуют с мутящими компонентами сусла и всплывают на поверхность отстойника. В результате образуется пена из пузырьков водорода и взвешенных частиц. Грубодисперсные частицы выпадают в осадок. Осветленное сусло отбирают из средней части отстойного резервуара. На принципе флотации основано также осветление сусла с использованием инертных газов–азота, аргона, углекислого газа. 6. Брожение сусла Спиртовое брожение – основной технологический процесс виноделия. Вещества, образующиеся в результате спиртового брожения, сообщают продукту характерные особенности, свойственные вкусу и букету вина. В производстве вин сахара сусла сбраживают полностью или частично в зависимости от типа получаемого вина. Процесс брожения – это сложный микробиологический, биохимический и физикохимический процесс превращения сусла в вино. Основной процесс брожения заключается в расщеплении глюкозы, фруктозы и сахарозы под действием ферментов дрожжевой клетки с образованием этилового спирта и углекислого газа в виде пузырьков. C6H12O6=2C2H5OH+2CO2+Q Из 1 г глюкозы при этом образуется 0,51 г (0,6 мл) этилового спирта и 0,49 г (246 мл) углекислого газа. В ходе процесса также выделяется теплота в количестве 0,14 ккал (586 Дж). Кроме основного брожения при брожении образуются высшие спирты, органические кислоты, эфиры, альдегиды, метиловый спирт, которые вместе с этиловым спиртом формируют аромат брожения. Брожение проводят на ЧКД, получаемых в специальных микробиологических центрах выращиванием из одной клетки на твердой питательной среде. Полученная чистая культура используется на винзаводах для приготовления разводки ЧКД путем постепенного переноса дрожжей из пробиркис пастеризованным суслом в более крупные пробирки и затем в баллоны с последующей генерацией в дрожжанках. Генерация протекает 2-3 суток при доступе воздуха до концентрации дрожжевых клеток 120-150 млн. в 1 мл разводки. При этом количество почкующихся клеток – не менее 50-60%, количество мертвых клеток – не более 5%. Помимо разводки ЧКД все шире применяются активные сухие дрожжи (АСД), которые получают путем многостадийного культивирования на питательных средах с последующим отделением от среды, прессованием и гранулированием. Перед использованием АСД реактивируют, т.е. восстанавливают их активность в виноградном сусле, подогретом до 35-37˚С. Применение АСД исключает дополнительные затраты на приготовление разводки ЧКД, забраживание сусла начинается раньше, однако современные препараты АСД не способны к размножению и не могут быть использованы сверх рассчитанной на определенный объем сусла нормы. В зависимости от условий брожения, региона переработки, состава получаемых вин, температуры брожения и давления применяют различные расы дрожжей – хладостойкие, теплостойкие, хересные, шампанские, сульфитостойкие и т.д. Количество вносимой дрожжевой культуры составляет 1-3% (для белого сусла) или 2-4% (для красного сусла) от общего объема сусла. Количество вносимой дрожжевой культуры зависит от степени инфицированности сусла, от его температуры, от содержания дубильных, фенольных и красящих веществ, от количества предварительно внесенного сернистого ангидрида. Оптимальная температура брожения сусла в производстве белых столовых вин и шампанских виноматериалов лежит в пределах 14-18˚С, для большинства вин, при производстве которых не ставятся дополнительные технологические условия, температура брожения сусла не должна превышать 20-22˚С. Способы брожения: 1. периодический; 2. дробно-доливной; 3. непрерывный. Периодический способ основан на проведении брожения в небольших по объему (200-1000 дал) емкостях – бочках или резервуарах, брожение инициируется внесением в осветленное сусло 2-3% дрожжевой культуры. Стадии брожения: 1. забраживание, 1-2 суток; 2. стадия активного брожения, 2-4 суток; 3. затухание брожения – дображивание, 10-40 суток. На первой стадии наблюдается сначала медленное (лаг-фаза) размножение дрожжей, что обусловлено приспособлением их к условиях среды, а затем интенсивное (экспоненциальный рост) накопление биомассы дрожжей с преобладанием почкующихся клеток. Отмечается небольшое количество сброженных сахаров – все углеводы идут на питание дрожжей. На второй стадии протекает бурное брожение с накоплением этилового спирта выделением углекислого газа в виде мелких пузырьков и теплоты, что приводит к повышению температуры бродящего сусла. Поэтому периодический способ можно применять лишь в небольших резервуарах, имеющих значительную удельную площадь поверхности (80-100 см2/дм3), благодаря чему обеспечивается достаточная теплоотдача и температура бродящего сусла не превышает технологически допустимый уровень. На третьей стадии брожения концентрация сахаров плавно снижается, а концентрация спирта, тормозящего процесс брожения, плавно увеличивается, что приводит к затуханию процесса брожения, углекислый газ на этой стадии выделяется не в виду пузырьков, а путем десорбции на поверхности. Периодический способ брожения позволяет получать виноматериалы высокого качества, но он имеет ряд недостатков: 1. большая трудоемкость; 2. наличие непроизводительных периодов забраживания и дображивания, которое увеличивает длительность процесса и снижает оборачиваемость оборудования; 3. отсутствие возможности контролировать температуру брожения; 4. используются большие производственные площади. Дробно-доливной способ брожения предусматривает проведение брожения в крупных резервуарах, при этом осветленное сусло подается частями (дробями) в 3-4 порции (30%-50%-20%, 30%-50%-20% или 40%-20%-40%) через 1-2 дня. При этом каждая последующая порция имеет более низкую температуру, чем температура бродящего сусла, благодаря чему осуществляется охлаждение бродящей среды по оптимальных параметров. Культура дрожжей при этом вносится только с первой порцией сусла. Дробно-доливной способ имеет ряд преимуществ перед периодическим способом – уменьшается продолжительность непроизводительных периодов забраживания и дображивания, появляется возможность корректировать температуру бродящего сусла, но он также не лишен недостатков: 1. занимает большие производственные площади; 2. не поддается автоматизации и механизации; 3. не позволяет получить небольшие партии сортовых вин. Непрерывный способ брожения сусла основан на ведение процесса брожения в условиях регламентированного потока сусла. В таких условиях среда постоянно обновляется, при этом улучшаются условия питания дрожжевых клеток, и они в течение более продолжительного времени находятся в активном состоянии. Расход сахаров на рост и размножение дрожжей уменьшается, а выход спирта увеличивается. Кроме того, исключаются периоды забраживания и дображивания, вследствие чего удельная производительность процесса увеличивается на 30-40% по сравнению с периодическим способом брожения. Непрерывный способ брожения сусла осуществляется в установках непрерывного действия типа БА-1, ВБА, ВБУ-4Н. Установки состоят из 7-14 соединенных между собой герметических резервуаров. В резервуарах создаются определенные градации в составе бродящей среды и в физиологическом состоянии дрожжевых клеток. Осветленное сусло и дрожжевая разводка подаются в 1-й резервуар, где идет в основном накопление биомассы дрожжей, во 2-м и 3-м – главное брожение, в последующих резервуарах – постепенное дображивание. Молодой виноматериал с остаточной сахаристостью 2-3% выходит из последнего резервуара. Установка БА-1 состоит из 6 вертикальных резервуаров объемом 2000 дал каждый, и 6 переточных бачков объемом 100-200 дал каждый. Общая вместимость установки – более 12000 дал, производительность – 7000 дал/сут. Пуск установки осуществляется двумя способами: 1. Система разгерметизируется, в последний (6-й) резервуар закачивается сусло и ЧКД, через 8-12 часов то же самое повторяют с 5-м резервуаром и т.д. до 1-го резервуара. При заполнении 1-го резервуара система герметизируется. На момент пуска в 6-м резервуаре – виноматериал-недоброд (2-3 сут), в 1-м – стадия забраживания. 2. Система герметизируется, сусло и 10% разводка ЧКД задается в 1-й резервуар и установка запускается в ускоренном режиме. После запуска установки в процессе брожения выделившийся углекислый газ создает в верхней части установки повышенное давление, под его воздействием сусло через подъемный трубопровод выдавливается в переточной бачок до момента его заполнения. В этот момент по команде поплавкового реле отключается насос для подачи сусла и открывается клапан для выпуска CO2. При этом сусло из переточных бачков поступает в следующий резервуар через гидрозатвор, а из последнего 6-го резервуара виноматериал с остаточным сахаром подается в накопительный резервуар для последующего дображивания. Установка ВБА аналогична БА-1, но в ней отсутствуют переточные бачки, и циркуляция сусла осуществляется принудительно, каждый резервуар имеет клапан для выпуска избыточного давления CO2. Установка ВБУ-4Н предназначена для одновременного получения сухих, полусухих, полусладких, крепких, полудесертных и десертных вин. Система состоит из 14 резервуаров объемом 1000 дал каждый, соединенных определенным образом в секции. В 1-й секции, включающей только 1 резервуар ведут подбраживание для получения десертных виноматериалов. Во 2-й секции, состоящей из 2-го и 3-го резервуара получают виноматериалы для крепких вин, в 3-й секции из 4 резервуаров (4-й-7-й резервуар) – полусладкие виноматериалы, в 4-й секции из 7 резервуаров (8-й-14-й резервуар) получают полусухие и сухие виноматериалы. Отбор виноматериалов происходит с 1-го, 3-го, 7-го и 14-го резервуаров. Способы модификации и интенсификации процесса брожения: 1. брожение сусла в атмосфере повышенного давления CO2; 2. брожение с насадками; 3. поточно-доливной способ брожения. 7. Брожение на мезге Брожение на мезге проводят в производстве красных вин, а также некоторых белых специальных вин (мадеры), отличающихся большой экстрактивностью. При брожении на мезге преследуется цель не только сбраживания сахара, но и экстрагирования красящих, фенольных, дубильных, азотистых, ароматических и других веществ из кожицы и семян. Ввиду механических качеств мезги, которая в отличие от сусла представляет собой вязкую массу, процесс брожения на мезге более сложен по аппаратурному оформлению и проводится в ином технологическом режиме, чем брожение сусла. Для улучшения экстракции брожение на мезге осуществляют при повышенных температурах 28-30˚С, поскольку более низкая температура не обеспечивает получения достаточно окрашенных и экстрактивных виноматериалов. Дальнейшее увеличение температуры недопустимо, поскольку при 36˚С активность дрожжей резко снижается и интенсивность брожения замедляется, при 40˚С дрожжи отмирают и спиртовое брожение прекращается, ускоряется развитие маннитных, молочно-кислых и других бактерий. Брожение на мезге осуществляется тремя основными способами: 1. в открытых резервуарах; 2. в закрытых резервуарах; 3. в специальных установках. Брожение в открытых резервуарах проводят в дубовых чанах, крупных железобетонных или металлических резервуарах, которые заполняют на 80% их вместимости свежей мезгой, подаваемой мезгонасосом непосредственно с дробилкигребнеотделителя. Брожение проводят двумя способами – с плавающей или погруженной шапкой. Под шапкой понимают уплотненную массу твердых частиц мезги (обрывков кожицы и мякоти) с сорбированными на ней пузырьками углекислого газа, всплывающую на поверхность бродящего сусла. При загрузке бродильных емкостей в мезгу вводят SO2 в количестве от 80 до 180 мг/дм3 в зависимости от температуры. Диоксид серы вносят в мезгу перед брожением для подавления нежелательной микрофлоры, ингибирования окислительных ферментов, улучшения экстрагирования красящих веществ и предохранения их в дальнейшем от выпадения в осадок и выведения из вина. После заполнения емкости мезгой вносят разводку дрожжей чистой культуры, устойчивой к избыточному содержанию фенольных и красящих веществ в количестве 2-4% от объема мезги. Продолжительность процесса составляет 4-6 суток, остаточное количество сахаров составляет 1-2%. При брожении с плавающей шапкой ее перемешивают не менее 3-4 раз в сутки и всплывшие на поверхность частицы погружают в бродящее сусло, что необходимо для лучшего экстрагирования, выравнивания температуры всей бродящей массы и исключения развития в шапке уксуснокислых бактерий. В небольших чанах шапку перемешивают ручными мешалками, в крупных резервуарах – механическими или перекачиванием бродящего сусла насосом из нижней части резервуара в верхнюю – на шапку. Способ позволяет получать красные вина высокого качества, однако при нарушении перемещения сусла возникает опасность развития на шапке болезнетворных бактерий. При брожении в открытых резервуарах с погруженной шапкой твердые частицы мезги не всплывают на поверхность, а удерживаются в сусле деревянной или металлической сеткой с размерами ячеек 5-7 см или перфорированной перегородкой, устанавливаемой нарасстоянии1/3-1/4от верха резервуара. В этом случае шапка образуется под сеткой и ее покрывает бродящее сусло, которое поднимается вверх за счет давления выделяющегося CO2, пузырьки которого, проходя через шапку, усиливают процесс экстракции. Основное преимущество брожения с погруженной шапкой – уменьшение опасности уксусного скисания и снижение затрат труда и энергии на ее погружение и перемешивание. К недостаткам этого способа относятся меньшее, чем при брожении с плавающей шапкой, извлечение красящих веществ. Брожение в закрытых резервуарах как и в открытых, может проводиться с плавающей или погруженной шапкой. Плавающая шапка в закрытом резервуаре находится все время в атмосфере диоксида углерода, в связи с чем отпадает необходимость в ее многократном погружении и перемешивании. Для брожения с погруженной шапкой применяют такие же решетчатые сетки или перфорированные перегородки, как и в открытых резервуарах. Особенностью является отсутствие доступа кислорода воздуха к бродящей среде, благодаря чему предотвращается ее окисление, выпуск CO2 через регулируемый гидрозатвор позволяет уменьшить потери ароматических веществ и спирта. Преимущества брожения в закрытых резервуарах состоят в меньшей трудоемкости обслуживания процесса, более равномерном распределении температуры во всем объеме бродящеймассы, лучших санитарно-гигиенических условиях производства. При массовом производстве красных вин проводят брожение в специальных аппаратах периодического или непрерывного действия. Существует большое количество различных аппаратов периодического действия для брожения на мезге. Такие аппараты обеспечивают автоматическое перемешивание мезги образующимся при брожении диоксидом углерода, удобство принудительного охлаждения сусла во время брожения, хорошее экстрагирование красящих и дубильных веществ из твердых частей мезги, исключение уксусного скисания, возможностьприменения больших емкостей без риска чрезмерного повышения температуры бродящей массы. К аппаратам этого типа относится у с т а н о в к а УКС-ЗМ. Экстрагирование красящихи дубильных веществ обеспечиваетсяпутем автоматического перемещениябродящего сусла из нижней части резервуара в верхнюю и возврата егов нижнюю часть через шапку мезги. Для обеспечения поточности работы установка УКСЗМ комплектуется из трех бродильных аппаратов,каждый из которых работает независимо по периодическому циклу. Непрерывность работы всей установкиобеспечивается за счет согласованиярежимов работы отдельных ее аппаратов – пока один загружают мезгой, во втором проходит брожение, а из третьего сливают виноматериал и выгружаютсброженную мезгу. По окончаниицикла те же операции проводятпоследовательно в следующих аппаратах. Рабочий цикл установки осуществляется так – насосом в среднюю часть подается мезга и ЧКД, образующийся при брожении CO2 давит на плавающую шапку и вытесняет сусло через трубку в переточной бачок. После заполнения бачка открывается клапан выпуска CO2 и бродящее сусло из него через гидрозатворы перетекает в бродильный резервуар, орошая мезгу. Шапка всплывает до сетки, клапан выпуска CO2 закрывается. Затем цикл повторяется. После откачивания молодого виноматериала мезга выводится через нижний люк разгрузочным шнеком. Недостаток конструкции – перфорированные стенки забиваются. Аппараты непрерывного действия представлены большим количеством разнообразных типов и конструкций. Они используются преимущественно в тех районах виноделия, в которых перерабатывают большое количество винограда одного сорта на красные ординарные вина. Одной из самых распространенных конструкций является ВЭКД-5. Мезга подается в нижнюю часть резервуара, рассеивается за счет отражателя, поднимается вверх, может нагреваться или охлаждаться за счет рубашек. Рассеивание виноматериала осуществляется за счет оросительной системы. Отбор экстрактивного виноматериала осуществляется через дренажное устройство, выгрузка мезги происходит за счет разгрузочного шнека. В установке можно проводить как брожение на мезге, так и ее экстрагирование. В результате брожения на мезге получается молодой высокоэкстрактивный виноматериал с остаточной сахаристостью 1-3% и сброженная мезга, которая отправляется на стекатель для извлечения виноматериала-самотека, после чего подвергается прессованию с получением виноматериала низкого и высокого давлений. Выжимка отправляется на утилизацию. 8. Выдержка виноматериалов Выдержка осуществляется в стационарных долитых доверху бочках, бутах, эмалированных металлических или железобетонных резервуарах. Основными процессами, происходящими во время выдержки являются: дображивание остаточных сахаров в молодых виноматериалах до содержания 0,2-0,3 г/100 мл, которые представляют собой несбраживаемые сахара; естественное осветление виноматериала (самоосветление) посредством седиментации мертвых образовавшихся в дрожжевых результате клеток и взаимодействия коллоидных частиц, высокомолекулярных соединений вина или коагуляции компонентов вина, что приводит к изменению их растворимости в водно-спиртовой среде. процесс автолиза дрожжевых клеток и обогащение виноматериала продуктами этого процесса – витамины, ферменты, протеины и т.д. биохимические процессы высокомолекулярных и – процессы взаимодействия низкомолекулярных соединений различных с участием ферментных систем с образованием летучих компонентов вина (альдегиды, ацетали, высшие спирты, простые и сложные эфиры), которые формируют аромат брожения и букет выдержки. физико-химические процессы испарения, седиментации, коагуляции. Продолжительность выдержки определяется типом получаемого вина. Началом срока выдержки считают 1 января следующего за урожаем винограда года. Молодые вина выдерживают до окончания самоосветления и реализуют до начала выдержки, то есть, до 1 января следующего за урожаем года. К молодым винам, в частности, относится всемирно известное французское Божоле Нуво, отличающееся особой свежестью и легким характером, которые теряются при дальнейшей выдержке, в силу чего вина типа Божоле Нуво реализуются и употребляются молодыми. Вина без выдержки (невыдержанные) реализуются после 1 января следующего за урождаем года. Выдержанные вина реализуются не менее чем через 6 месяцев после начала выдержки. Марочные выдерживаются не менее 1,5 лет до розлива в бутылки, коллекционные вина проходят дополнительную выдержку в бутылках не менее 3 лет. Стоит отметить, что с выдержкой связаны вполне определенные критерии качества. Вина выдержанные, марочные и коллекционные могут относиться к категории вин контролируемых наименований по происхождению или к категории элитных вин. Дображивание виноматериала протекает в течение 2-5 недель и завершается естественным самоосветлением дображивания сопровождается и формированием постоянным уходом дрожжевого за вином. осадка. Уход Процесс за вином предусматривает проведение доливок и переливок. Доливки осуществляются с целью заполнения воздушного пространства в резервуарах, которое образуется в результате уменьшения объема виноматериала за счет выделения углекислого газа, явления контракции, снижения температуры, за счет испарения вина через поверхность или через поры дубовой тары. Потери виноматериалов при выдержке зависят от типа используемой тары: в бочках – около 3% от объема бочки в бутах – около 2% в железобетонных резервуарах – 0,6-0,8% в металлических резервуарах – 0,2-0,4% в зависимости от их объема. Потери в дубовой таре зависят от удельной поверхности бочки на 1 л содержания виноматериала. Доливки производят для столовых виноматериалов – 1-2 раза в неделю; для специальных вин 1-2 раза в месяц. Доливки осуществляются вручную или при помощи напорного резервуара с доливочным виноматериалом или же автоматически с помощью поплавковых реле. Требования к доливочному виноматериалу: виноматериал должен быть чистым в аромате и вкусе; виноматериал должен быть того же сорта или нейтральным по отношению к доливаемому виноматериалу; виноматериал должен быть не моложе доливаемого виноматериала. Количество испаряемого вина кроме вида тары зависит от следующих факторов: чем выше температура, тем больше потери; чем выше влажность, тем потери меньше (оптимальная влажность для металлических резервуаров 70-80%, для дубовой тары 90-95%); от разницы парциальных давлений вина и воздуха; от атмосферного давления; от проветривания от содержания спирта, чем выше его объемное содержание, тем выше потери виноматериала. Переливки проводятся с целями: отделение вина от дрожжевых и клеевых осадков; для регулирования ОВ-процессов, протекающих в вине. Переливки бывают открытыми и закрытыми. Первая переливка производится до 1 декабря следующего за урожаем года, вместе со снятием с дрожжевых осадков и является открытой. Последующие переливки 1 февраля, 1 июня и 1 сентября могут быть открытыми или закрытыми в зависимости от типа получаемого вина. Для столовых вин применяются закрытые, для специальных – открытые. Открытые переливки производятся путем снятия виноматериала через подставу. Подстава – это небольшая по объему (100-300 л) дубовая или металлическая емкость, в которую при помощи насоса подается снимаемое с осадка вино, а другим насосом из этой же подставы виноматериал перекачивается в другую емкость. Первая переливка заканчивает технологический цикл первичного виноделия. Вторичное виноделие 1. Осветление и стабилизация виноматериалов
