Контроль спиртового брожения 4 страница

Более точный выбор оклеивающего материала для каждого вина в зависимости от его типа, состава и характера мути про­водят на основании пробной обработки в пробирках или ци­линдрах. По лучшему эффекту осветления и дегустационной оценке обработанного вина выбирают материал, который обес­печивает в данном случае наилучшие результаты.

Оптимальную дозировку выбранного оклеивающего мате­риала устанавливают пробной оклейкой, которую проводят по утвержденной методике в мерных цилиндрах вместимостью 0, 25 л. Главной целью пробной оклейки является установление дозировки раствора оклеивающего материала, которая обеспе­чивает наилучшее осветление данного вина и сохранение его

органолептических достоинств. При пробной оклейке пользу­ются тем же раствором оклеивающего материала, который предназначен для производственной оклейки. На основании данных, полученных при пробной оклейке, вычисляют количе­ство оклеивающего материала, потребное для оклейки всей пар­тии данного вина.

Виноматериал перед оклейкой снимают с осадка путем пере­ливки. Молодые вина переливают с проветриванием или филь­труют. Виноматериалы с остаточным сахаром, склонные к за-браживанию, а также с развивающимся яблочно-молочным бро­жением обрабатывают сернистой кислотой, чтобы исключить выделение диоксида углерода в процессе оклейки. Вина боль­ные и порочные предварительно подвергают специальному ле­чению.

При оклейке желатином белых вин с малым содержанием фенольных веществ предварительно проводят танизацию, т. е. в вино добавляют раствор танина не менее чем за сутки до оклейки. Вина, содержащие достаточное количество природ­ных фенольных соединений, в том числе все красные вина, оклеивают без танизации. При оклейке виноматериалов рыбьим клеем и казеином (молоком), которые осаждают небольшое ко­личество танидов вина, танизацию, как правило, не проводят.

Для танизации вин пользуются высококачественным тани­ном желтого или серого цвета, получаемым из дубильных (гал­ловых) орешков. Раствор танина готовят на воде, вине или спирте из расчета 20 г на 100 мл. Танин обладает кислотными свойствами, которые обусловлены фенольными функционально активными группами в его молекулах. Поэтому он вступает в химическое взаимодействие с основаниями, образуя танаты металлов. При этом взаимодействии получается смесь танатов разных степеней замещения, пределом которых является насы­щенный танат.

Производственную оклейку виноматериалов проводят в круп­ных резервуарах с мешалками, обеспечивающими интенсивное перемешивание. Хорошие результаты дает введение подготов­ленных растворов или суспензий оклеивающих материалов с помощью дозирующих устройств непосредственно в поток об­рабатываемого виноматериала.

Оклеенный виноматериал выдерживают в покое на осадках в течение 2—3 недель. После его осветления, выпадения и уп­лотнения образовавшихся осадков виноматериал снимают с клея декантацией или перекачиванием без взмучивания осад­ков в чистые емкости. При этом в вино обычно вводят диоксид серы, дозировка которого зависит от типа вина и стадии его об­работки.

При производственной оклейке вина необходимо точно со­блюдать дозировки раствора клея и танина, установленные пу­тем пробной оклейки, готовить растворы белковых оклеиваю-166

щих материалов и проводить оклейку вина при температуре не выше 20 °С, применять для оклейки свежеприготовленные рас­творы оклеивающих материалов, оклейку белковыми вещест­вами проводить до деметаллизации вина.

При введении в вино, содержащее мало дубильных веществ, чрезмерно высокой дозировки желатина или рыбьего клея мо­жет возникнуть состояние переоклейки. В случае соприкос­новения с воздухом и изменения температуры (в сторону как повышения, так и понижения) такие вина мутнеют и приобре­тают неприятный «клеевой» привкус. Если в переоклеенном вине частицы заряжены положительно, то при понижении кис­лотности вина положительная зарядность частиц танатов уменьшается, понижается их агрегативная устойчивость и они выпадают в осадок.

Переоклейке наиболее подвержены белые малоэкстрактив­ные вина в случае завышенных дозировок желатина, рыбьего клея или альбумина. При применении в качестве оклеиваю­щего материала казеина явление переоклейки обычно не на­блюдается.

Избыток желатина в вине легко обнаружить, если внести в вино 2 г/л танина или понизить температуру ниже 0 °С. Пере­оклеенное вино при этом мутнеет.

Предупредить возникновение переоклейки можно правиль­ным подбором дозировок оклеивающих материалов и танина, чтобы образующиеся после оклейки танаты были близки к изо-электрическому состоянию. Это легко обеспечивается правиль­ным проведением пробной оклейки. Одной из предупредитель­ных мер против переоклейки является предварительная вы­держка раствора желатина в течение 1—2 сут при температуре 15—17 °С. После такой выдержки образуются более крупные и плотные частицы танатов, легче выпадающие в осадок.

Для устранения переоклейки и исправления переоклеенного вина танаты, находящиеся в вине в виде раствора, приводят к изоэлектрической точке. Если частицы танатов заряжены положительно, то для этого в вино дополнительно вводят танин. Дозу танина устанавливают пробной обработкой. Положитель­ные результаты могут быть достигнуты также проветриванием вина, если в нем содержится железо в количестве 7—10 мг/л. При проветривании железо (II) переходит в железо (III) с по­следующей агрегацией частиц танатов и выпадением их в оса­док. Устойчивость переоклеенных вин к помутнению повыша­ется после подкисления их лимонной кислотой, что увеличивает положительную зарядность и агрегативную устойчивость ча­стиц танатов.

Нежелательные последствия переоклейки наиболее легко устраняются путем обработки вина бентонитом, частицы кото­рого имеют отрицательный заряд и хорошо сорбируют вещества белковой природы.

Обработку флокулянтами применяют для ускорения освет­ления вина и сусла. Наиболее широко для этой цели исполь­зуется полиакриламид (ПАА), имеющий общую формулу

—СН₂— СН------- СНг — СН —

I 1

CONH₂ CONH₂ J„

который вносят в вино при обработке его бентонитом или дру­гими дисперсными минералами.

Комплексная обработка виноматериалов бентонитом с ПАА уменьшает продолжительность выдержки вина на осадке в сред­нем в 10 раз по сравнению с обработкой бентонитом без флоку-лянта. Значительно сокращается процесс деметаллизации вино-материала и последующего осветления в случае комплексной обработки ЖКС с бентонитом и полиакриламидом.

На эффект коагуляции бентонитовой суспензии и последую­щего осветления вина в присутствии ПАА влияют активная кис­лотность вина и продолжительность перемешивания. При рН выше 3, 8 осветление проходит значительно хуже, чем при более низких величинах рН, свойственных виноградным винам.

Механизм совместного действия бентонита и полиакрил-амида состоит в том, что бентонит сорбирует на своих частицах различные вещества, а полиакриламид быстро выводит их в оса­док с образованием крупных агрегатов. При сочетании дисперс­ного сорбента с флокулянтом, представляющим собой поли­электролит, значительно ускоряется процесс образования твер­дой фазы, повышается прочность хлопьев, снижается расход сорбента. Для уменьшения потерь вина обработку проводят в таком режиме, при котором образуются компактные и легко фильтрующиеся осадки.

Для обработки виноматериалов готовят 0, 5 %-ный раствор полиакриламида в воде, подогретой до 60 °С. С целью ускоре­ния растворения смесь предварительно измельченного ПАА и воды интенсивно перемешивают. Вязкость полученного раствора должна быть в пределах 10—13 мПа-с при температуре 20 °С. Хранят раствор не более 3 сут; перед обработкой его разбав­ляют вином до концентрации 0, 05 %. Дозировку бентонита и ПАА для каждой обработки устанавливают путем пробной оклейки, проводимой в лабораторных условиях по утвержден­ной инструкции.

При производственной обработке сначала в вино вводят не­обходимое количество бентонитовой суспензии, а затем, после перемешивания, —соответствующую дозу полиакриламида. Оп­тимальные дозировки ПАА составляют обычно 3—7 мг/л в за­висимости от состава вина, характера мути и количества вно­симого бентонита.

После внесения суспензии бентонита и раствора полиакрил­амида виноматериал хорошо перемешивают и оставляют в по­кое для осветления, которое обычно достигается через не­сколько часов. Осветлившийся виноматериал снимают с осадка декантацией.

Помимо полиакриламида рекомендовано применять также другие флокулянты: катионный флокулянт ВА-2, диметилами-нированный полиакриламид КФ-4 и др. Синтетический высоко­молекулярный флокулянт КФ-4 способен непосредственно ос­ветлять соки и вина без бентонита и желатина. Флокулянтами универсального действия являются полиоксиэтилен и его про­изводные, которые непосредственно флокулируют мутящие частицы в вине в течение 1—2 ч с образованием плотного осадка.

Обработку ферментными препаратами (ФП), способствую­щими гидролизу высокомолекулярных соединений (пектина, белков, нейтральных полисахаридов), проводят с целью облег­чения сокоотдачи мезги, увеличения выхода сусла, ускорения осветления сусла и молодых виноматериалов, а также стабили­зации вин. В результате действия пектолитических ферментных препаратов общий выход сусла увеличивается в среднем на 2—3 %, а количество сусла-самотека — на 10—15% при соот­ветствующем уменьшении прессовых фракций.

Ферментативная обработка вызывает существенные измене­ния физико-химических свойств сусла, обусловливая превраще­ния фенольных веществ и полимеров, что положительно сказы­вается на качестве вин и дальнейшей их стабильности. В сусле и мезге в присутствии ФП проходит параллельно два процесса: гидролиз и экстрагирование. Количество полимеров в резуль­тате гидролиза уменьшается на стадиях осветления сусла, бро­жения и хранения виноматериалов. Вина быстрее осветляются и становятся более стабильными к помутнениям. Из ферменти­рованных мезги и сусла получаются вина с высокими вкусо­выми качествами, с чистым сортовым ароматом и хорошим внешним видом.

Если суммарное содержание полимеров в сусле не превы­шает 1, 2 г/л, а пектина — 30 мг/л, то осветление сусла проходит достаточно интенсивно за счет содержащихся в нем нативных ферментов без внесения ферментных препаратов. При более вы­соком содержании в сусле полимеров внесение ФП становится необходимым.

В винодельческой промышленности применяют несколько препаратов с различной активностью п разным соотношением ферментных систем, входящих в их состав. При получении ма­лоэкстрактивных легких вин рекомендованы препараты глубин­ного культивирования ГЮх. Для повышения экстрактивности и интенсивности цвета вин лучшие результаты дают препараты поверхностного культивирования ПЮх.

Технологическая эффективность применения ФП зависит от ряда факторов: активности препарата, величины рН, темпера­туры обрабатываемого материала и др. Активность ферментных препаратов указывается в сопровождающих их сертификатах. Дозировки ФП, зависящие от его активности, устанавливают пробной обработкой.

Температурный оптимум действия ферментных препаратов 30—45 °С, рН 3—4, продолжительность ферментации 4—10 ч. Однако специальный подогрев мезги до этой температуры не является обязательным, так как препараты эффективны и при температуре 15—20 ^СС. Для ускорения процесса при такой тем­пературе достаточно увеличить дозу препарата или продолжи­тельность процесса.

При обработке сусла и виноматериалов используют суспен­зии ФП концентрацией от 1 до 10 %, которые готовят непосред­ственно перед внесением их в обрабатываемый материал. В сусло или мезгу перед ферментацией вводят SCb в количе­стве 50—120 мг/л в зависимости от температуры.

Для равномерного распределения ФП в обрабатываемом ма­териале его вносят в виде раствора в сусле или вине точной концентрации с последующим тщательным перемешиванием или вводят в поток специальными дозаторами.

Обработка сорбиновой кислотой проводится для подавления развития дрожжей в нестойких винах и соках. Она обладает сильными фунгицидными свойствами по отношению к дрожжам и некоторым плесневым микроорганизмам, но практически не влияет на развитие молочно- и уксуснокислых бактерий. По­этому сорбиновая кислота обеспечивает стабилизацию вин только к дрожжевым помутнениям и предотвращает забражи-вание нестойких вин и соков.

В виноделии используют сорбиновую кислоту СН₃—СН = = СН—СН = СН—СООН с температурой плавления 133, 5 °С, представляющую собой белые игольчатые кристаллы, раствори­мые в горячей воде, спирте и эфире, но плохо растворимые в холодной воде, соке и вине. Сорбиновую кислоту растворяют в спирте, готовя 10 %-ные растворы, или, что лучше, в щелоч­ных растворах, получая соли — сорбаты натрия или калия. Бы­строе введение концентрированного раствора сорбата натрия в вино вызывает кристаллизацию сорбиновой кислоты, поэтому раствор вводят постепенно при интенсивном перемешивании. Сорбиновую кислоту обычно применяют в дозах, не превы­шающих 200 мг/л, так как большее ее количество уже ощуща­ется во вкусе.

При пользовании сорбатом натрия готовят его 5%-ный рас­твор, который выдерживают 1 сут и вносят в вино из расчета 48 мл раствора на 1 дал вина. Такая дозировка соответствует 240 мг сорбата натрия или 200 мг сорбиновой кислоты на 1 л вина.

Часто сорбиновую кислоту применяют в сочетании с диокси­дом серы. При установлении дозировок сорбиновой кислоты и S0₂ учитывают состав вина, его микрофлору, температуру, тип резервуаров и продолжительность хранения. Дозировка сорби­новой кислоты должна быть тем большей, чем ниже содержа­ние в вине спирта, выше содержание сахара и азотистых ве­ществ, выше рН вина и больше концентрация в нем активных дрожжевых клеток. Содержание сорбиновой кислоты в вине контролируют, пользуясь колориметрическим методом.

Обработку метавинной кислотой применяют для задержки выпадения в вине нестойких солей винной кислоты (винного камня), в основном кислой калиевой соли.

Метавинная кислота —■ смесь полимеров винной кислоты — получается при нагревании D-винной кислоты до 170 °С. Она представляет собой твердый стекловидный продукт, хорошо рас­творимый в воде и обладающий большой гигроскопичностью. Главным полимером, входящим в метавинную кислоту, как по­лагают, является

СООН—СНОН- СН- СО

О 1

СО- СН- СНОН—СООН.

Механизм стабилизующего действия метавинной кислоты окончательно не установлен. Предполагают, что она адсорбируется на поверхности мик­рокристаллов винного камня и препятствует их дальнейшему росту. Счи­тают, что метавинная кислота способствует комплексообразованию винно­кислых солей. Метавинную кислоту рассматривают так же как растворимый катионит, работающий в статическом цикле.

В водных растворах метавинная кислота постепенно присоединяет воду и снова превращается в винную кислоту. Ее устойчивость в водных средах зависит от температуры: при 2—5 °С она гидролизуется в течение 10— 12 мес, при 14—16 °С — 6—7 мес, при 20 °С и выше — 2—3 мес. Этим сро­кам соответствует и ингибирующее действие метавинной кислоты в вине, после чего происходит выпадение винного камня.

Метавинную кислоту вводят в вино в количестве 80— 100 мг/л. Предварительно ее растворяют в небольшом количе­стве вина, а затем вносят в общую массу виноматериала, под­лежащего обработке (стабилизации или осветлению). Можно применять соли метавинной кислоты: К, Na и Li, которые по эффективности действия не уступают свободной кислоте.

Метавинная кислота не изменяет вкуса и цвета вина, не влияет на его качество, но в вине, содержащем железа более 10 мг/л, при введении метавинной кислоты возникают помутне­ния. Такие вина необходимо предварительно подвергать деме-таллизации, например обрабатывать ЖКС.

Обработку поливинилпирролидоном (ПВП) проводят в том случае, если вина склонны к побурепию (оксидазному кассу),

а также к помутнениям, вызываемым окислением полифенолов и выпадением танидно-белковых соединений. Обработку вино-материалов ПВП проводят в дозах до 500 мг/л обычно совме­стно с обработкой другими стабилизирующими средствами: ЖКС, дисперсными минералами, белковыми материалами и др.

Поливинилпирролидон — полимер с общей формулой

_сн-сн₂—

I

Nj Н₂С С = О

Н₂С------- СЩ]

л

представляющий собой белый аморфный порошок, хорошо растворимый
в воде и водно-спиртовых смесях. ПВП обладает повышенной способностью
к образованию водородной связи и осаждению с молекулами веществ, име­
ющих подвижный атом водорода, в первую очередь с веществами феноль-
ной природы. Повышенная способность ПВП к образованию водородной
связи объясняется тем, что функциональная группа этого полимера
О О

II I / \

— С — N— находится в равновесии с ее полярной формой —C = N+=. Молекула ПВП в отличие от молекулы протеинов не содержит подвижного атома водорода.

Оптимальные дозы ПВП и других оклеивающих материа­лов, применяемых совместно с ним, в каждом отдельном случае устанавливают на основании пробной обработки, пользуясь спе­циальной инструкцией. Вина, содержащие железа более 8 мг/л, предварительно обрабатывают ЖКС.

После обработки вин ПВП образуются мелкие, легкопо­движные осадки, которые при фильтрации могут проходить че­рез фильтр-картон. Для формирования более плотной струк­туры осадков и ускорения осаждения хлопьев обработку ПВП совмещают с обработкой бентонитом.

При производственной обработке виноматериалов приме­няют минимальные дозы ПВП, которые, по данным пробной об­работки, показали хорошие результаты. Для белых вин эти дозы находятся обычно в пределах 20—100 мг/л, для красных, содержащих повышенное количество фенольных веществ, дохо­дят до 200—250 мг/л.

Обработку фитином применяют для удаления из вина из­бытка железа. При этом удается выделить до 80 % железа без изменения других компонентов.

Фитин представляет собой смесь кальциевых и магниевых солей раз­личных инозитфосфорных кислот, в основном инозитгексафосфорной кис­лоты С₆Нб(ОРОзН₂)б- Он должен содержать не менее 39 % фосфорного ан­гидрида. Фитин — белый аморфный порошок, не имеющий запаха, почти нерастворимый в воде. Хорошо растворим в 10 частях 1 н. раствора со­ляной кислоты.

Количество фитина, необходимое для обработки вина, вы­числяют исходя из того, что па 1 мг железа, содержащегося в 1 л вина, требуется 5 мг фитина. Фитин растворяют в 1 дал вина при перемешивании до получения однородной массы и за­тем раствор вносят в виноматериал, подлежащий обработке, с одновременной оклейкой желатином и танином или бентони­том. Вино перемешивают в течение 4 ч и выдерживают 12 сут.

Обработку трилоном Б (комплексоном III, хелатоном) при­меняют для стабилизации вин к помутнениям, вызываемым из­бытком металлов, для предотвращения потемнения вина и уст­ранения некоторых пороков. Трилон Б представляет собой дву-натриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты:

НООС-СН₂ ] ^.СН, —СООН

N —СН₂—СН₂ —N

/ \

NaOOC—СН, СН₂—COONa

Трилон Б образует в вине прочные, хорошо растворимые комплексные соединения щелочноземельных и тяжелых метал­лов. Металлы из вина при этом не выводятся, но они блокиру­ются и становятся неспособными к участию в образовании осадков.

Трилон Б применяют для обработки ординарных вин. Его вносят в вино из расчета 6—8 мг на 1 мг металла. Предвари­тельно готовят 10%-ную суспензию трилона на вине и затем ее постепенно вводят в основную массу вина с тщательным пе­ремешиванием в течение 30 мин.

Обработку двуводной тринатриевой солью нитрилотриметил-фосфоновой кислоты (НТФ) применяют для удаления из вина катионов тяжелых металлов на любой стадии технологического процесса.

НТФ — белый кристаллический порошок, иногда с голубоватым оттен­ком, хорошо растворим в воде и вине, имеет формулу СзИдОдИРзКаз • 2Н₂0.

В вине НТФ образует комплексы с железом, отличающиеся высокой проч­ностью и нерастворимостью. Для удаления из вина 1 мг железа требу­ется 4, 8 мг НТФ. При расчете дозировки НТФ учитывают, что в вине по­сле обработки должно оставаться не менее 3—5 мг/л железа, чтобы ис­ключалась передозировка препарата.

Для обработки виноматериалов готовят рабочий раствор НТФ в небольших количествах вина или воды. Винный раствор НТФ готовят непосредственно перед его введением в вино, вод­ный раствор НТФ может храниться до 15 сут. Эти растворы вводят в общее количество обрабатываемого виноматериала и тщательно перемешивают в течение нескольких часов. Обрабо­танный виноматериал выдерживают на осадках 7—12 дней, контролируют на содержание остаточного железа, снимают с осадка и фильтруют.

Обработку НТФ в случае необходимости совмещают с ок­лейкой желатином и танином или обработкой бентонитом и же­латином. При совмещенных обработках сначала в виномате-риал вводят НТФ, а затем, но не ранее чем через 2—3 ч, оклеи­вающие материалы.

Обработку виноматериалов пектиновыми веществами прово­дят с целью стабилизации вин к кристаллическим помутнениям и устранения пороков, обусловленных веществами, содержа­щими серу. Для обработки применяют производные полностью деметоксилированного пектина: пектовую кислоту, пектат нат­рия и пектат меди.

Пектиновые вещества действуют в вине как катиопиты. Водород кар­боксильных групп и натрий катионитов замещаются в виноматериалах на катионы металлов, которые удаляются из обрабатываемого продукта. В ре­зультате обработки пектовой кислотой снижается рН вина и повышается титруемая кислотность. После обработки пектатом натрия наблюдается об­ратное действие: увеличение рН к снижение титруемой кислотности. По­этому пектовую кислоту используют для обработки виноматериалов с высокими значениями рН, а пектат натрия — с низкими. Изменяя концентра­цию вводимых в вино пектиновых сорбентов, можно целенаправленно регу­лировать катионный состав вин.

Важное преимущество пектовой кислоты и пектата натрия состоит в воз­можности удаления с их помощью из вина катионов не только калия и маг­ния, но н кальция. Пектиновые сорбенты снижают также концентрацию в вине катионов железа, кремния, свинца и алюминия. Обработка пектатом меди устраняет сероводородный, меркаптанный и мышиный тона. При об­работке вин пектовой кислотой наряду с удалением катионов калия, каль­ция и магния одновременно снижается концентрация белков и полифеноль-ных веществ.

Обработку виноматериалов пектиновыми веществами прово­дят в соответствии с указаниями специальной инструкции. Пек­тиновая кислота и пектат натрия могут быть использованы по­вторно после регенерации.

Обработка пектиновыми веществами может заменять в оп­ределенных случаях обработку виноматериалов холодом, основ­ной целью которой также является стабилизация вин к кри­сталлическим помутнениям.

В НИИВиВ «Магарач» разработан способ комплексной стабилизации

вин, который основан на одностадийной обработке виноматериалов полу­функциональными органическими сорбентами: ферментными препаратами, поливинилпирролидоном, бентонитом, полиоксиэтиленом. При этом протео-литические ферментные препараты вызывают гидролиз белков до пептидов и аминокислот, а сорбенты обеспечивают удаление из вина белков, нестой­ких полифенолов и избытка кальция и железа. Последующая мембранная очистка путем ультрафильтрации делает вино стерильным и устойчиво про­зрачным.

Комплексная обработка может быть совмещена с другими технологиче­скими операциями. Ее проводят по специальной инструкции. Дозы сорбен­тов определяют пробной обработкой с последующим испытанием прозрач­ных образцов на стабильность по существующим тестам. Для производ­ственной обработки выбирают самый простой вариант из давших хорошую стабильность вина к коллоидным помутнениям.

При производственной обработке в виноматериал вносят сначала фер­ментный препарат в виде 0, 5%-ного раствора и после перемешивания вы­держивают 2—7 сут в зависимости от температуры. Затем, если виномате-

риал нуждается в деметаллизации, вносят ЖКС или комплексон и через 4 ч бентонит и раствор желатина (по необходимости). Последним вводят полиоксиэтилен. Виноматериал с внесенными компонентами тщательно пе­ремешивают, выдерживают 4 сут, снимают с осадка и фильтруют. Обра­ботанное вино проверяют на розливостойкость.

л