Текст
                    

Traite d’cenologie SCIENCES ET TECHNIQUES DU VIN a Tome 3 — Vinifications Transformations du vin * Par a Jean RIBEREAU-GAYON Professeur a I'Universite de Bordeaux II Directeur honoraire de la Station agronomique et oenologique de Bordeaux Directeur de I'lnstitut d'oenologie Emile PEYNAUD Directeur du Service des Recherches de la Station agronomique et oenologique de Bordeaux a Pascal RIBEREAU-GAYON Professeur a I'Universite de Bordeaux II Directeur de la Station agronomique et oenologique de Bordeaux Pierre SUDRAUD Directeur de laboratoire du Service de la repression des fraudes et du controle de la qualite Directeur de la Station agronomique et oenologique de Bordeaux dunod
t. л \ Й C iVl U (М Я р Ж. Риберо- Гайон Э. Пейно П. Риберо-Гайон П. Сюдро ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ВИНОДЕЛИЯ ПРОИЗВОДСТВА ВИН ПРЕВРАЩЕНИЯ В ВИНАХ Перевод с французского Ф. Д. ШИТИКОВА Под редакцией д-ра техн, наук, заслуженного деятеля науки УССР проф. Г. Г. ВАЛУЙКО РЕСПУБЛИКАНСКАЯ научим А^'.^г^ка Инв. М г. Орджоникидзе сб АССР МОСКВА • «ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ» • 1980
ББК 36.87 Р31 УДК 663.251/252—03.40 ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ВИНОДЕЛИЯ. Т. 3. Способы производства вин. Превращения в винах/Ж. Риберо-Гайон, Э. Пейн о, П. Риберо-Гайон, П. Сю др о, пер. с франц. — М.: Пищевая пром-сть, 1980. — 480 с. Этот том является продолжением тома 2, выпущенного в 1979 г. В книге рассматриваются различные способы производства вин: по красному, по белому, способ углекислотной мацерации, производство вина с подогревом винограда, производство розовых и специальных вин, поточные способы. Большое внимание уделено превращениям в винах: коллоидным процессам и помутнениям, процессам окисления и восстановления. Рассмотрены приемы исправления су сел, процессы, происходящие в сусле до брожения. Приведены данные по сульфитации, внесению дрожжей, контролю брожения. Таблиц 217. Иллюстраций 107. Список литературы — 888 названий. 31709—042 Р044(01)—80 2908000000 © Bordas, Paris, 1976 © Перевод на русский язык. Издательство «Пищевая промышленность», 1980 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ Виднейшие французские энологи профессора Ж. Риберо-Гайон, Э. Пейно, П. Риберо-Гайон и П. Сюдро создали четырехтомную моно- графию «Теория и практика виноделия». Том 1 «Анализ и контроль вин» вышел во Франции в 1972 г., том 2 «Характеристика вин. Созре- вание винограда. Дрожжи и бактерии» —в 1975 г., том 3 — «Способы производства вин. Превращения в винах» — в 1976 г. и том 4 «Осветле- ние й стабилизация вин. Оборудование и аппаратура» — в 1977 г. В этом фундаментальном труде обобщены результаты длительных исследований Научного центра при университете в Бордо, а также по- следние данные по виноделию ученых Франции и других стран. Том 2 этого научного труда издан на русском языке издательством «Пищевая промышленность» в 1979 г. Том 3 посвящен вопросам пер- вичного виноделия в основном столовых вин, а также превращениям вин в процессе хранения и созревания. Вначале рассматриваются при- меняемые во Франции приемы исправления сусел: подсахаривание, подкисление, кислотопонижение и др. Подробно описываются процес- сы, происходящие в сусле до брожения, а также действующие при этом ферменты ягод винограда. Затем приводятся данные по сульфи- тации, внесению чистой культуры дрожжей, контролю брожения. В главе, посвященной виноделию по красному способу, рассматрива- ются приемы переработки винограда, современные устройства для бро- жения мезги, условия спиртового и яблочно-молочного брожений, спо- собы мацерации мезги и извлечения экстрактивных, ароматических и фенольных веществ из мезги. Приводятся поточные методы виноделия по красному способу, а также приемы виноделия с углекислотной ма- церацией. Подробно разбираются способы виноделия с термической обработкой мезги и винограда. Затем рассмотрены процессы и аппараты виноделия по белому спо- собу: переработка винограда, защита сусла от окисления, осветление сусла, спиртовое и яблочно-молочное брожение. Кратко описывается технология приготовления розовых вин и вин специальных (крепких и десертных). Во второй части тома 3 подробно изложены процессы превращения вин: коллоидные явления в винах, различные помутнения вин и спосо- бы их предупреждения, процессы окисления и восстановления, а так- же естественные и ускоренные способы созревания вин. • 5
Каждая глава книги сопровождается подробной библиографией. К сожалению, работы советских авторов использованы крайне слабо. При использовании материалов данной книги виноделам Советского Союза необходимо учитывать, что все исследования проводились в ус- ловиях классического виноделия столовых вин Франции. Поэтому при- веденные рекомендации следует применять, учитывая современное крупномасштабное поточное производство. В книге в некоторых случаях даны другие обозначения по сравне- нию с принятыми в СССР. Так, титруемая и летучая кислотности при- ведены в пересчете на серную кислоту, а в СССР — на винную. Чтобы получить содержание титруемой кислотности в пересчете на винную кислоту, необходимо приведенные в книге цифры умножить на коэф- фициент 1,531. В разделе, посвященном шампанскому производству, описаны толь- ко процессы классического бутылочного метода и не отражены послед- ние работы советских авторов по непрерывной шампанизации, также не нашли отражения работы по глубинному и непрерывному методу хересования. В целом книга весьма полезна и актуальна для наших специалистов. Заслуженный деятель науки УССР, профессор Г. Г. ВАЛ У И КО
Часть I СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ВИН Глава 1. УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ВИНОГРАДА В некоторые годы из-за неблагопри- ятных условий происходит неполное созревание винограда. С давних пор ведутся поиски способов восполнить это естественное явление или интенси- фикацией нормальных биохимических процессов созревания винограда, или же проведением химической коррек- * ции, чтобы получить виноград та- кого состава, какой бывает в годы хо- рошей зрелости. В первом случае перезревание или дополнительное созревание можно по- лучить, применяя физические или био- химические способы. Естественное увяливание винограда на кусте или вы- держивание ягод на солнце после сбо- ра или же заизюмливание посредством небольшого искусственного подогрева являются способами, которые обеспе- чивают определенную концентрацию сока винограда в результате испаре- ния воды при одновременной активиза- ции процессов созревания. С этой же целью в некотррых районах использу- ют явление концентрации, вызываемое поражением ягод белых сортов вино- града грибком Botrytis cinerea или благородной гнилью. Все эти способы имеют одну общую особенность — по- вышение концентрации сахаров без столь же значительного увеличения кислотности; другими словами, все они позволяют получать сусло с более вы- соким отношением сахара/кислоты. Химическая коррекция винограда, обогащение его добавлением сахара или концентрированного сусла и изме- нение кислотности (раскисление или подкисление) смягчают слишком оче- видные недостатки зрелости, но в то же время она не может обеспечить по- лучение абсолютно таких же призна- ков, какие свойственны хорошо созрев- шему винограду и которые связаны с другими компонентами, играющими важную роль в образовании букета и «тела» вина. Улучшение, которое дают эти коррекции, столь явно и законно, что, по-видимому, целесообразно пре- доставить естественному созреванию возможность продолжаться до полного завершения. Но этим способом внеш- него воздействия не следует пользо- ваться в случаях явно недостаточного созревания. Нужно исправлять несо- вершенства природы, но не нужно де- лать более или менее значительную часть ее работы. Именно для того, что- бы избежать возможных злоупотребле- ний, все эти способы стали объектом строгой регламентации как в нацио- нальном плане, так и в рамках ЕЭС. Ниже будут описаны различные ме- тоды улучшения качества винограда, за исключением метода благородной 7
гнили, который будет рассмотрен при исследовании особых проблем приго- товления белых ликерных вин. ПЕРЕЗРЕВАНИЕ Известен ряд определений явления перезревания винограда. Как уже было показано выше, перезревание соответ- ствует тому периоду, который следует за созреванием в собственном смысле слова и в котором с прекращением об- менов с растением виноград подверга- ется истощению. Перезревание может быть также вызвано увяливанием под воздействием солнца или искусствен- ных источников тепла и света. В этом случае оно используется для производ- ства специальных вин (соломенное, увяленное и т. д.) или для обогащения сусла. Наконец, перезревание ^виногра- да можно получить при развитии на винограде Botrytis cinerea в условиях, когда он вызывает благородную гниль. Естественное увиливание При естественном увиливании вино- град оставляют на кустах возможно бо- лее длительное время, иногда после скручивания плодоножки грозди. В не- которых районах и у отдельных сортов с толстой кожицей явления созревания, рассмотренные в главе 3 тома 2, могут также продолжаться еще долго при на- хождении ягод на кусте без какого-ли- бо вмешательства гнили. Сок ягоды испаряется, Ягоды теряют из своего со- става воду и вследствие этого дают сусло повышенной концентрации (вина из заизюмленного винограда). Как исключительный случай, в некоторых северных районах можно использовать подмороженный виноград в конце осе- ни для приготовления обогащенных сусел («ледяное вино»). Виноград можно также помещать перед переработкой на вино.на более или менее длительное время в закры- тое помещение; его распределяют ров- ным слоем на соломенных матах (от- куда и пошло название «соломенное вино», обычно даваемое натуральным сладким винам, полученным из такого увяленного винограда) или на решет- ках или же подвешивают на железной проволоке. В районе Юра длительность .такого увяливания в зависимости от условий хранения и санитарного со- стояния винограда нередко достигает нескольких месяцев (Мишель и Будо, 1952). Во избежание порчи винограда необходим возможно более частый и тщательный контроль за его состояни- ем. Таким путем можно получать сусла с плотностью от 1135 до 1180 кг/м3, ко- торые дают вина различного состава, но всегда с большим содержанием са- хара. В опытах по увиливанию, прове- денных в Германии (Вебер, 1938), кон- статировали, что за 21 день при темпе- ратуре 20°С сахаристость сусла воз- росла на 29% при потере 33% массы, тогда как кислотность имела тенден- цию к уменьшению. В некоторых районах также практи- куют выдерживание гроздей под солн- цем на специальных решетках. В райо- не Херес эта операция, называемая «солео», заключается в том, что перед прессованием виноград оставляют под солнцем на циновках в течение 24 ч (Касас-Лукас, 1967); таким путем вы- зывают концентрацию сахара порядка 10%, сопровождаемую увеличением со- держания винной кислоты и уменьше- нием яблочной кислоты (Бобадилья и Наварра, 1949). Увяливание с подогревом ягод Лабораторные опыты. В прежних работах (Матьё, 1906; Дюбакие, 1926; Ферре, 1928) температуры, при кото- рых нагревали виноград для получения
перезревания, чаще всего были очень высокими (60°С). Риберо-Гайон и Пейно (1938) возоб- новили эти опыты, выдерживая вино- град в течение нескольких дней при температуре 35°С. Таким образом, они оказались в той зоне, где интенсив- ность дыхания винограда достигает своего максимума. При 35°С дыхание в 6—7 раз интенсивнее, чем при 15°С, и горение яблочной кислоты становится очень значительным/Результаты пока- зывают, что такая обработка позволя- ет получить за несколько часов в ходе нормальных биологических процессов состояние естественной зрелости, кото- рой было бы невозможно достичь при обычном увяливании. Таблица 1,1 Результаты увяливания винограда с подогревом ягод Сорт винограда Содержание на 1 л сусла кислот, мг-экв Сен-Макэр до нагрева после иагрева Пти-Вердо до иагрева после иагрева Вердо-Колои до иагрева после иагрева 25 22 33 17,6 25,7 16,7 22,0 20,5 28,6 3,02 3,07 2,98 3,07 3,04 3,24 188 182 222 208 167 165 180 224 129 144 168 105 232 126 118 92 113 82 133 112 3,5 5,0 4,3 5,8 2,9 5,3 Сорт винограда Кислотность, мг-экв Содержание на 1000 виноградных ягод сахаров, г кислот, мг-экв винной яблочной лимонной Сеи-Макэр до иагрева после иагрева Пти-Вердо до иагрева после иагрева Вердо-Колои до иагрева после иагрева 294 182 * 135 104 189 101 253 180 183 . 5,5 226 143 92 5,1 по 78 69 2,8 111 72 41 2,9 229 120 150 3,3 180 77 ‘ 69 3,2 В табл. 1.1 приведены результаты опытов по увяливанию винограда с по- догревом ягод до 35°С в течение четы- рех суток. Потеря сахара, как правило, намного меньше, чем потеря кислотно- сти. Половина яблочной кислоты ис- чезла. Содержание винной кислоты яв- но уменьшилось в результате дыхания, что подтверждает гипотезу о горении винной кислоты в ягодах на кусте, ког- 9
да температура превосходит 30°С. Ли- монная кислота проявляет очень хоро- шую устойчивость к воздействию дыха- ния. Наблюдают также явления раство- рения элементов кожицы и семян с увеличением интенсивности окрашива- ния и содержания фосфорной кислоты, азотистых веществ, полисахаридов в соке. Были также проведены опыты с ис- пользованием в качестве источника нагревания инфракрасного излучения (Урнак, 1952). Эти опыты показали, что при температурах выше 45—50°С только наблюдались явления концент- рации сахаров и кислот, тогда как при температурах ниже 40°С концентрации сахаров сопутствует уменьшение кис- лотности, так как при этих температу- рах сгорание кислот преобладает над их концентрацией. Интересным явля- ется вывод из этих опытов: скорость протекания этих процессов при инфра- красном излучении приблизительно в два раза больше, чем при действии го- рячего воздуха. Проведенные позднее новые опыты (Мартиньер и Сюдро, 1970) были реа- лизованы на аппарате, построенном по данным Дюселье (1968), и привели к таким же результатам: при 40°С наб- людается повышение сахаристости и содержания антоцианов (для красных сортов) и уменьшение общей кислотно- сти, особенно за счет яблочной кисло- ты. Превращения тем заметнее, чем меньше степень зрелости винограда (табл. 1.2). Таблица 1.2 Влияние перезревания на состав сусла из винограда красных сортов (лабораторные опыты) Время созревания Плотность сусла кг/м3 Начало 219 После 24 ч перезре- 200 вания После 48 ч перезре- 183 ваиия 162 148 129 10 14 1072,2 (9,5% об. спирта) 1077,4(10,3% об. спирта) 1085,0 (11,5% об. спирта) 9,18 9,54 0,055 8,00 9,92 0,155 6,64 11,22 0,465 0,190 162 0,352 175 0,735 196 * Результаты выражены в оптической ** Сумма оптических плотностей вина, плотности, измеренной измеренных при 420 и при 520 нм. 520 нм. Эти опыты с нагревом ягод пред- ставляют определенный интерес для практики. Такой способ не только дает возможность получать состояние зре- лости, которая недостижима в некото- рые годы, но и, кроме того, применен- ный к одной части урожая, он позволя- 10 ет обогатить виноград в отношении концентрации сусел. Этот способ не ог- раничивается, как при концентрации, простым испарением воды, увеличивая в такой же пропорции содержание са- харов и кислот. Помещая виноград в оптимальные условия дыхания, тем са-
мым реализуют интенсивное сгорание Кислот, и в конечном счете, несмотря на концентрацию, кислотность сусла возрастает незначительно и часто даже снижается. Практические результаты. Первые опыты на полупромышленной установ- ке реализовал Ферре (1946) с помо- щью экспериментального аппарата собственной конструкции, в котором можно было регулировать температуру и влажность воздуха. Этот автор кон- статировал, что при температурах вы- ше 50°С наблюдалось одновременное увеличение кислотности и содержания сахара. Между 45 и 50°С отмечалось повышение сахаристости при неизмен- ном уровне кислотности, а между 40 и 45°С — повышение сахаристости при снижении кислотности. Можно даже 2S Направление воз- душного потока Выход одра- ботанного винограда Подача свежего винограда Удаление воздуха, насыщенного во-~ бяными парами Рис. 1.1. Схема перезревателя промышленного типа в разрезе: 1 — рециркуляционная заслонка, регулирующая уровень влажности; 2 — платформа; 3 — канал для поступления свежего воздуха; 4 — камера нагревания и вентиляции; 5 — сушильная камера; 6 — тепло- обменник; 7 — вентиляторы и моторы; 3 — тележка с контейнерами для винограда. Поступление свежего воздуха получить биологическое раскисление винограда без концентрации сахара подогреванием в замкнутой цепи до температур между 35 и 40°С. Затем Мишель (1952) описал «пере- зреватель», который мог обрабатывать за одну операцию 1500 кг винограда и позволял получать через 48 ч при тем- пературе 40°С явное улучшение его ка- чества. В этих условиях обогащение винограда за счет концентрации саха- ра составляет примерно 10—12%, тог- да как снижение кислотности в основ- ном за счет яблочной кислоты находит- ся в пределах 1,5—2 г/л (в расчете на серную кислоту). Согласно оценкам, полученным при сравнительной дегустации вин из обра- ботанного винограда и контрольных отмечается значительное улучшение качества (средние оценки повышаются от 3,8 до 8,2 по 10-балльной шкале) за счет обработки. В качестве примера в табл. 1.3 приведены результаты анали- зов после подогревания вин с помощью этого перезревателя. В последнее время были проведены опыты в полупромышленном и про- мышленном масштабе с использовани- ем туннельной установки для сушки слив (рис. 1.1). Она состоит из двух частей: в верхней части находится топ- ливная горелка, которая обеспечивает подогрев воздуха, подаваемого мощны- ми вентиляторами; затем этот горячий воздух поступает в нижнюю часть, где находятся тележки с контейнерами, наполненными виноградом. Горячий в 11
Таблица 1.3 Результаты искусственного перезревания ви- нограда и концентрация сахаров (данные Ми- шель и Будо) Время обработки Виноград без об' работкн Через 24 ч обра- ботки Через 48 ч обра- ботки Через 72 ч обра- ботки 1074 167 1097 228 1119 287 1136 332 9,8 13,4 16,9 19,6 8,3 7,5 7,8 5,8 ь воздух проходит через виноград и уно- сит с собой водяные пары. Ниже даны выводы из этих работ (Мартиньер и Сюдро, 1970). Наилучшие результаты получены с виноградом, свободным от гнили, т. е., чаще всего, собранным до полного со- зревания. Фактически после пораже- ния грибами Botrytis cinerea получают только концентрацию сахара (табл. 1.4). Кроме того, этот способ применим только для винограда красных сортов, так как во время перезревания наблю- дают переход фенольных соединений, как окрашенных, так и неокрашенных, в сок, а для виноделия по белому спо- собу такое обогащение полифенолами типа лейкоантоцианов несовместимо с хорошим качеством. Так как наилуч- шие температуры заключаются между 35 и 45°С, необходимо вести постоян- ное наблюдение за уровнем влажности в помещении, чтобы не допустить слишком большого засыхания ягод. ХИМИЧЕСКИЕ КОРРЕКЦИИ Два наиболее важных изменения, ко- торые можно вызвать в сусле или вино- граде,— это повышение сахаристости сусла и изменение кислотности. Ниже будут также рассмотрены другие виды коррекции, например добавление та- нина. Повышение сахаристости Содержание сахара можно увели- чить путем подсахаривания (шаптали- зации), добавляя концентрированное сусло, или же частичной концентра- цией сусел. Подсахаривание, или шаптализация. Подсахариванием называют прибавле- Таблица 1.4 Влияние перезревания винограда иа состав виноградных сусел (опыты полупромышленного мас- штаба) * Показатели ч Красный здоровый виноград Красный виноград с гнилью Белый здоровый виноград контроль после 36 ч обработки при 40°С контроль после 36 ч 1 обработки при 40°С 'контроль' k т — после 36 ч обработки при 38°С Плотность 20/20, кг/м3 1081,6 1091,2 1084 1094,5 1073,3 1088,1 Сахара, г/л 178 195 184 ' 209 172 188 Общая кислотность, г/л 5,94 5,71 6,4 7,3 3,88 3,76 Антоцианы, г/л 30 116 18 153 Лейкоантоцианы, г/л 86 369 ч 30 128 12
ние в сусло или виноград обычного са- хара или сахарозы. Такая практика, применяющаяся во Франции с конца XVIII в., была предложена Шапталем, врачом и химиком, в его книге «Искус- ство делать, исправлять и совершенст- вовать вина», откуда и появился тер- мин «шаптализация». Проблема подсахаривания. Этот вопрос всегда вызывал многочис- ленные и страстные дискуссии и под- вергся известной критике. Применение шаптализации противоречит классиче- скому правилу, согласно которому ви- но является продуктом, полученным исключительно путем спиртового бро- жения дробленого или цельного вино- града или виноградных сусел. Однако различные законодательные акты предусматривают возможность прибав- ления некоторых продуктов при произ- водстве,'осветлении или хранении вин. Недостатком шаптализации является увеличение объема вина. Однако ясно, что подсахаривание может оказать и действительную по- мощь, как это отметил еще Гайон (1905): «Подсахаривание, практикуе- мое в умеренных дозах на суслах выс- шего качества, является законной и ре- комендуемой операцией, так как оно способно весьма значительно улучшить качество вина, облегчить его хранение и повысить его коммерческую цен- ность». Точно так Ривуар (1954) сооб- щает, что продуманно проводимая шаптализация делает более утончен- ным букет белых тонких вин, транс- формируя его и обогащая новыми ком- понентами. Наконец, трудно установить геогра- фическую границу районов, для кото- рых можно или нельзя узаконить прак- тику шаптализации. Сопоставление но- вых норм Европейского экономическо- го сообщества и старого французского законодательства представляет неко- торые неудобства, так как оно не учи- тывает в достаточной степени различия в сортах винограда разных районов. Порядок внесения сахара. Единственным сахаром, разрешенным для практики шаптализации, является сахароза независимо от того, будет ли это сахар из тростника или из свеклы. Чаще всего применяют белый кристал- лизованный сахар (песок), чистота ко- торого равна 99—99,5%. Следует избе- гать использования бурых сахаров с привкусом сахара-сырца, которые мо- гут внести в вино примеси. Точно так- же предпочтительно использовать са- хар, затаренный в плотные бумажные мешки, чем в джутовые, которые иног- да портят вкус вина. Для повышения спиртуозности вина на 1 % об. теоретически необходимо из- расходовать 17 г/л сахарозы, или 1,7 кг/гл, или 3,8 кг на бочку вместимо- стью 225 л. В виноделии по белому способу обычно применяют 4 кг сахара на бочку вместимостью 225 л, но в ви- ноделии по красному способу следует расходовать 2 кг/гл вследствие потерь спирта за счет испарения, особенно в открытых чанах небольшой вместимо- сти. Кроме того, в первую очередь обо- гащаются вино-самотек и вино первого давления; прессовое вино почти сохра- няет свою исходную спиртуозность. Сахар растворяют в сусле непосред- ственно перед использованием. Нельзя вводить сахар.в виде сахара-песка пря- мо в бродильный чан, так как часть са- хара может опуститься на дно резерву- ара и при сливании чана может встре- титься зона жидкости, содержащая не- растворившийся сахар. Запрещается использовать воду для растворения са- хара, так как это может привести к за- маскированному разбавлению вина во- дой. На практике это делают так: об- щее массовое количество сахара, пред- назначенное для шаптализации^ посте- пенно засыпают в резервуар вместимо- стью от 3 до 4 гл, питаемый суслом из 13
чана. Жидкость непрерывно размеши- вают и перекачивают в верхнюю часть чана. Растворение идет быстрее, ког- да сусло уже согрето при забражива- нии. В некоторых аппаратах растворе- ние сахара в сусле облегчается тем, что сахар и жидкость поступают в про- тивотоке. Шаптализацию следует проводить в начале брожения, когда сусло в чане начинает нагреваться, и несколько позднее, но раньше того момента, ког- да половина сахара будет преобразо- вана в фазе бурного брожения. Риск остановки брожения в этих условиях значительно меньше, несмотря на до- полнительное повышение температуры, чем при поздней шаптализации в сре- де, бедной факторами роста дрожжей. В этой среде может начаться яблочно- молочное брожение и возможно молоч- нокислое скисание, вызываемое молоч- нокислыми бактериями в среде, насы- щенной сахаром. Хотя, как правило, спиртовое брожение лучше протекает в отсутствие мезги, не рекомендуется проводить шаптализацию после спуска сусла из чана, за исключением случаев особо кратковременного брожения по красному способу, например в течение 24 ч. Сахароза сама по себе не сбражива- ется и должна быть предварительно преобразована в фруктозу и глюкозу; такое превращение называют инверси- ей. Многие авторы (Пакоте, 1926) ре- комендовали проводить такую инвер- сию до введения* сахара в виноград, нагревая его в подкисленном сусле. Во- преки этому, другие (Вантр, 1946) об- ратили внимание на ингибирующее действие, которое повышенная кислот- ность оказывает на инвертазу. На практике таких трудностей не наблю-. дается, и этот предварительный кис- лый гидролиз, к тому же запрещенный, совершенно бесполезен. Последние ра- боты (Кордонье и сотрудники, 1975) 14 показали, что инвертазный потенциал винограда очень высок и достаточен для быстрого гидролиза сахарозы. С другой стороны, дрожжи, инвертаз- ный потенциал которых кажется зна- чительно меньшим, чем у винограда, осуществляют такое превращение сами значительно быстрее и полнее, чем кис- лый гидролиз. Подсахаривание следует всегда про- водить в умеренных дозах, не добива- ясь максимально допущенного обога- щения сусла. Непродуманная шапта- лизация создает риск срыва брожения, может привести к нарушению вкусово- го равновесия вина, когда винные ка- чества перекрывают вкус плода и дела- ют вино пустым, «бестельным». Прак- тикуемая же шаптализация в пределах ’ спиртуозности от 1 до 1,5% об. пред- ставляет собой отличный способ улуч- шения качества вина, сохраняя его ха- рактер, увеличивая тедо и полноту. Влияние подслащивания на состав вин. Помимо повышения спиртуозности (часто меньше на 0,5% об. по сравнению с теоретически рас- считанным повышением) подслащива- ние относительно мало изменяет ана- литический состав вина. Содержание глицерина возрастает незначительно (отношение глицерин/спирт в шапта- лизованном вине меньше, чем в нату- ральном), так же как и содержание ян- тарной кислоты. Обычно отмечают до- вольно заметное увеличение бутандио- ла-2,3 и фенольных соединений и не- значительное понижение общей кис- лотности и уменьшение содержания винной кислоты. Наконец, экстракт возрастает непропорционально увели- чению спиртуозности, что позволяет находить степень шаптализации по- средством отношения спирт/экстракт. Нормы внесения сахара. По- сле вступления в силу «Положения об общем рынке в области сельского хо- зяйства» во Франции применяется
только законодательство ЕЭС. В табл. 1.5 приведены требования официаль- ных документов, регулирующих подса- харивание и добавление концентриро- ванного сусла при производстве вин. Нужно также уточнить, что до 30 июня 1979 г. при подсахаривании в хозяйст- вах зоны А внесение сахара разреша- ется исключительно в виде водного раствора при условии, что это добавле- ние вызывает увеличение объема не бо- лее 15% для столовых вин и не более 10% для высококачественных вин. Эта новая регламентация намного сложнее, чем старое национальное за- конодательство, поскольку виноградар- ские районы Франции разделены на четыре зоны (В, Ci, Сп, и Сш) и в зо- не Ci оно применяется по-разному в зависимости от того, к какому из четы- рех апелляционных судов (Бордо, Ту- луза, Ажан и По) относится данный департамент. Кроме того, учитывая не- надежность методов определения точ- ных концентраций обогащения сусла, кажется трудным соблюсти большое число установленных пределов спирту- озности (2% об.; 2,5% об.; 3,5% об. и др.). Добавление концентрированного су- сла. Концентрированное виноградное сусло получают путем частичной де- гидратации виноградного сусла, прово- димой любыми разрешенными метода- ми, так, чтобы его объемная масса при 20°С была не менее 1,24, что соответ- ствует примерно 575 г/л сахара. В та- ком концентрированном сусле, получа- емом чаще всего нагреванием под не- большим вакуумом, остаются все орга- нические и минеральные элементы. Кислотность также концентрируется почти в тех же пропорциях, как и са- хар, так как только небольшая часть винной кислоты выпадает после кон- центрирования в виде кислого винно- кислого калия и виннокислого кальция. Обогащение минеральными вещества- ми также довольно значительно, в ча- стности сульфатами, частично за счет окисления сернистого ангидрида, вво- димого в большой дозе для сохранения сусла до его концентрации, а также ка- лием, кальцием и железом. Добавление концентрированных су- сел разрешается согласно регламента- ции Сообщества в пределах, указан- ных в табл. 1.5. Что касается макси- мального увеличения объема по вино- градарским зонам и годам, обогащение остается таким же, как и допущенное для шаптализации. К тому же и здесь снова расхождение со старым француз- ским законодательством, разрешается производить раскисление концентриро- ванных сусел, что, безусловно, устра- няет одно из неудобств, некогда имев- шихся во Франции при использовании концентрированных сусел. Для высоко- качественных вин определенных рай- онов концентрированные сусла долж- ны быть тех же названий, как и сусло, для обогащения которого они предна- значены, в частности они должны об- ладать минимальным общим содержа- нием спирта, требуемым для этого на- звания. На практике добавление концентри- рованных сусел ограничивается введе- нием их в сусло красных сортов вино- града с низкой кислотностью, происхо- дящих из районов, где шаптализация, как правило, не разрешается. При про- изводстве вин по белому способу эта практика сомнительна, так как при до- бавлении концентрированного сусла усиливается окраска вина. В силу тех же причин, как и при подслащивании сахаром, концентрированные сусла следует добавлять до или в начале брожения, например во время пере- ливки. Частичная концентрация сусел. При- меняя этот способ для виноградного сусла, нельзя снизить первоначальный объем более чем на 20% и ни в коем 15
Регламентация обогащения виноматериалов в Европейском экономическом сообществе Спиртуозность столовых вии, % об. J I Mill Mill till M.... общая максимальная Виноградные зоны общая минимальная натуральная полученная минимальная коммерческая с обогащением без обогащения белые и розовые красные А Западногерманские винодель- ческие районы, кроме Бадена: виноградарский район Люксем- бурга. Районы, не перечислен- ные в других зонах Баден (ФРГ) Эльзас, Лотарин- гия, Шампань, Юра, Савойя и Валь-де-Луар (Франция) Западные районы Центра, Центр (включая Бургундию) и Юго- Запад, исключая виноградники зоны В (Франция) сп Южные виноградники (Фран- ция), за исключением относя- щихся к зоне СП1 в Италии, все остальные виноградники, за исключением относящихся к зоне Сш СШ Корсика, некоторые виноград- ники Восточных Пиренеев и департамента Вар (Франция); виноградники к югу от Рима и на островах (Италия) 8,5 8,5 8,5 8,5 15 15 (17 без остаточ- ного сахара в ви- ноградарских районах иа вы- соте ниже 600 м) 12,5 12,5 13,5 13,5 В 8 * Цифры, указанные в этой колонке, относятся к минимальной спиртуозности, необходимой для 16
Таблица 1.5 Спиртуозность высокока- чественных вин из опре- деленных районов (ВКВОР), % об. Пределы обогащения сусла посредством шаптализации, % об. Разрешенное увеличение объема при добавлении концентрированного сусла, %. общая минимальная натуральная* полученная минимальная коммерческая особые случаи нормальные годы необычные годы нормальные годы необычные годы 9 9,5 ходатайства о 9 9 9 9 Общий случай 3,5 4,5 11 15 Красные вина до 30/1 1980 г. 4 5 - и 15 Начиная с 1/II 1980 г. 3,5 . 4,5 и 15 Общий случай Общий случай Французские де- партаменты в сфере юрисдик- ции апелляцион- ных судов Тулу- за, Ажан, По и Бордо Общий случай То же 8 6,5 О О О 6,5 научная 1 Икв. /Л________ _____ I Ч JT-. ОрДЖОНЯКЯДЗ^ СО.. АССР !
случае нельзя увеличить более чем на 2% об. натуральную спиртуозность ви- ноградного сусла. Целью этой опера- ции является получение в сусле про- С* £ *-» О Xt О ГТТТтэ О t О ттпШгп ТТТ ITT ТЙ дуктов, обеспечивающих нормальный ход брожения его без разбавления. Концентрировать можно только сусла, имеющие общую естественную спир- туозность, соответствующую спиртуоз- ности столовых или высококачествен- ных вин из определенных районов раз- личных зон виноградарства. Частич- ную концентрацию можно осуществить или нагреванием под вакуумом, или замораживанием с удалением льда, или способом обратного осмоса. Два последних способа, хотя и более доро- гостоящие, дают намного лучшие ре- зультаты, чем первый, поскольку пол- ностью исключается возможность ка- рамелизации. Применение нового способа обратно- го осмоса концентрации виноградных •сусел связано с последними достиже- ниями в области использования полу- проницаемых мембран. Опыты показа- ли возможность применения этого ме- тода и необходимость разработки тех- ники концентрации свежих сусел во время сбора урожая (Пейно и Алар, 1970). При обратном осмосе посредством сильного давления, превосходящего осмотическое, воду заставляют диф- фундировать в обратном направлении, т. е. от концентрированного раствора к разбавленному, осуществляя таким об- разом настоящее* фильтрование на мо- лекулярном уровне. Принцип концентрации сусел обрат- ным осмосом исключительно прост: жидкость, подлежащая концентрации, т. е. светлое сусло, освобожденное от мякоти, кожицы и семян осаждением или центрифугированием, проходит под давлением, превышающим осмоти- ческое, через полупроницаемую мемб- рану, которая пропускает чистую воду и задерживает другие компоненты, та- кие, как сахар, кислоты, соли, феноль- ные соединения и др. Способ обратного осмоса применяют при температуре окружающей среды. Он исключает потери ароматических веществ и разложение составных час- тей сусла, характерных для концентра- ции при повышенных температурах. В зависимости от объема сусла, об- рабатываемого в течение дня, установ- ка для обратного осмоса состоит из большего или меньшего числа одинако- вых линий, действующих параллельно. Каждая линия включает насос высоко- го давления производительностью око- ло 1500 л/ч. Таким путем сусло перека- чивается под давлением в батарею эле- ментов — мембранодержателей, или модулей. Модуль состоит из трубчатых суппортов, выполненных из пластмас- сы, в которые вставлены полупроница- емые мембраны из ацетилцеллюлозы. Высокая избирательность их обеспечи- вает задержание свыше 99,8% саха- ров. Фактически, как показано в табл. 1.6, через мембраны проходят лишь очень немногие вещества. Благо- даря высокому давлению через мем- браны проходит практически чистая вода, стекающая через центральные отверстия суппортов. Концентрированный продукт из ап- парата поступает в регулировочную ванну, которая поддерживает давление в замкнутом цикле. В зависимости от полученной концентрации после Перво- го прохождения сусло можно направ- лять непосредственно в бродильные чаны или перекачивать в головную часть линии для второго прохождения. При непрерывной работе способом осмоса практически нет необходимости в накапливании сока и в применении повышенных доз сернистого ангидрида для остановки брожения. Обратный осмос можно использовать при различ- ных схемах изготовления красных, бе- 18
Таблица 1.6 Физико-химические показатели сусел, концентрированных методом обратного осмоса к Показатели Сусло до концентрации Концентрированное сусло ь 1-е прохож- дение 2-е прохож- дение Отобранная вода Объемная масса при 20°С Содержание сухого экстракта прн темпера- туре, °C 20 100 Восстанавливающие сахара, г/л Потенциально возможная спирту озность, % об. Зольный остаток, г/л Калий, мг/л Общая кислотность, мг-экв pH Винная кислота, мг-экв Яблочная кислота, мг-экв 1,0762 1,0915 1,1022 198,3 175,8 10,3 4,22 1450 104 3,10 62 55 238,6 212,4 12,4 4,57 1530 106 3,25 60 50 266,8 236,2 * 13,8 4,54 1540 ПО 3,20 57 55 0,9989 0,30 0,10 33 2,5 2,80 0 3,0 лых и розовых вин. В первом случае концентрированный сок направляют в чан с дробленым виноградом. В табл. 1.6 даны результаты анали- зов сусел, подвергнутых такой обра- ботке, и отделенной воды. Большинство компонентов концентрируются так же, как и сахар. Через мембрану проходит незначительное количество сахара, не- сколько миллиграммов калия и до 10%' яблочной кислоты, содержащейся в су- сле. В противоположность этому вин- ная кислота не проходит сквозь мем- брану. Если по содержанию золы, ка- лия, винной кислоты и по общей кис- лотности сусло характеризуется как менее концентрированное, то это объ- ясняется выпадением кислого винно- кислого калия в образцах, более обильных после концентрации. При условии решения технологиче- ских проблем, которые пока еще оста- ются, первые опыты дают основание рассчитывать на широкое применение способа концентрации сусел обратным осмосом в будущем. Наконец, чтобы закончить вопрос об обогащении, нужно отметить, что прак- тика различных методов обогащения применительно к одному и тому же продукту строго запрещена. Изменения кислотности К изменениям кислотности относят подкисление, или увеличение кислотно- сти, и раскисление, или уменьшение кислотности. Этот вопрос был уточнен на девятой сессии Международной ор- ганизации винограда и вина (Фабер/ 1970). Подкисление. В отдельные годы у некоторых типов вин, полученных в ви- ноградарских районах с жарким кли- матом, можно корректировать недо- статочную кислотность, связанную с очень полным созреванием, путем вве- дения винной кислоты. Регламентация ЕЭС предусматривает возможность подкисления мезги, виноградных су- сел и молодых вин еще во время бро- жения в зависимости от зоны. Пределы 19
Т а б л и ц а 1.7 Изменение кислотности сусла для различных виноградарских зои Виноградарские зоны и Подкисление Раскисление 4 нормальные годы обычные годы L о о 4 »—4 м м Н*4 Разрешено (максималь- ное 1,5 г/л винной кислоты) То же Разрешено (максималь- ное 1,5 г/л винной кислоты) То же Разрешено » » » * такого добавления винной кислоты да- ны в табл. 1.7. Особо подчеркивается, что подкисле- ние обогащенного сусла и готового ви- на запрещено. Однако, что касается этого последнего запрещения, то рег- ламентация в этом отношении являет- ся довольно гибкой, поскольку ею предусмотрены предельные даты. 1 января для виноградарских зон С и 16 марта для виноградарских зон А и. В. Поэтому совершенно ясно, что речь идет о готовых винах, а не о новых виноматериалах еще в процессе броже- ния. Причем в вопросе о том, в какой момент лучше всего добавлять винную кислоту, единого мнения нет (Америн и У г, 1970). В районах с теплым климатом такое добавление часто необходимо для то- го, чтобы получать, высококачествен- ные, стойкие вина с яркой окраской, приятные на вкус и хорошо сохраняю- щиеся (Бремон, 1957). В зонах уме- ренного климата раскисление следует производить намного реже и даже, как исключение, если речь идет о тонких и, в частности, красных винах. Действи- тельно, если добавление винной кисло- ты позволяет получить лучшую сохран- ность этих вин, то это всегда в ущерб 20 качеству. Что касается красных вин, то вина лучших марок всегда являются бархатистыми и полными, с малой кислотностью и в этом случае при до- бавлении винной кислоты они стано- вятся несколько более грубыми и ме- нее бархатистыми. С белыми винами обычно происходит то же самое и, если не считать годы исключительной зре- лости, при таком климате редко прихо- дится прибегать к добавлению винной кислоты. Лучшие результаты для сохранения свежести белых вин получают при вы- делке их таким образом, чтобы лучше сохранить все количество содержащей- ся в них яблочной кислоты, чем вно- сить в них винную кислоту. Эти наблю- дения, несомненно, действительны и для красных столовых вин юга Фран- ции. С другой стороны, в этом же рай- оне некоторые белые вина, например Клерет, часто выдерживают небольшое добавление винной кислоты. В районе Бордо продуманное смеши- вание сортов почти всегда позволяет исправлять возможный недостаток кислотности. Иногда можно было бы вводить соли винной кислоты в сорта Мерло или Семильон, но их малая кислотность компенсируется более вы-
сокой кислотностью сортов Каберне, Мальбек или Совиньон, культивируе- мых на том же винограднике. К тому же, поскольку подкисление, как пра- вило, запрещено, добавлять винную кислоту разрешается лишь в исключи- тельно хорошие годы. Хотя и трудно дать какие-то общие рекомендации для такой практики, все же допускают, что легкое подкисление можно производить, если общая кис- лотность в винах ниже 4 г/л. Впрочем, часто целесообразнее исходить из pH, в частности при pH более 3,6 подкисле- ние можно считать оправданным. Учи- тывая осажденную фракцию, считают, что для восстановления содержания нелетучих кислот после брожения, на 1 г/л, выраженного в серной кислоте, необходимо 200 г/гл винной кислоты. Но количество винной кислоты никогда не следует вычислять таким образом, чтобы привести кислотность к той, ко- торая характерна для нормального сусла. Добавления винной кислоты проводят в намного меньших дозах (примерно 100 г/гл), которые, не раст- воряя калия, оказывают большее влия- ние на вкус и активную (истинную) кислотность (т. е. слегка понижают' pH), чем на титруемую (общую) кис- лотность. Сбор части винограда до до- стижения полной зрелости или исполь- зование мелких зеленых гроздей пред- ставляют хорошее естественное средст- во подкисления. . . Уместно напомнить, что использова- ние для подкисления, винограда или сусла таких веществ, как гипс или сульфат кальция, которые так восхва- лялись когда-то на юге Франции для снижения pH путем замещения аниона винной кислоты (осажденного кальци- ем) анионом серной кислоты, в настоя- щее время полностью прекращено. До- бавление минеральных кислот: серной, соляной или фосфорной — строго за- прещено. Способы повышения титруе- мой кислотности и снижения pH по- средством катионообменных смол в данный момент запрещены в большин- стве винодельческих стран, и в частно- сти во Франции и других странах ЕЭС. Однако этот процесс, который не отражается на концентрации органиче- ских кислот сусла, а изменяет лишь их способность солеобразования, пред- ставляет определенный интерес. Имен- но по этой причине использование ка- тионитов является предметом исследо- вания в ряде винодельческих стран. Наконец, подкисление лимонной кис- лотой не представляет интереса, так как предел общего содержания лимон- ной кислоты 1 г/л, установленный Пра- вилами ЕЭС, не обеспечивает заметно- го увеличения общей кислотности. Кроме того, оно требует очень большой осторожности, по крайней мере, при производстве красных вин. Фактиче- ски лимонная кислота нестабильна с микробиологической точки зрения и может подвергаться разложению под воздействием бактерий яблочно-молоч- ного брожения с повышением летучей кислотности. Раскисление. Если правильно веду- щийся процесс приготовления вина мо- жет привести, особенно для красных вин, к уменьшению кислотности глав- ным образом в результате яблочно-мо- лочного брожения, то в то же время эти естественные раскисления могут быть недостаточными или трудными для реализации. В годы плохого созре- вания винограда и на северных вино- градниках можно применить способ химического раскисления. Такое рас- кисление заключается в том, чтобы посредством солеобразования нейтра- лизовать избыток кислотности в сус- лах. Регламентацией ЕЭС установлены пределы раскисления в зависимости от виноградарских зон (см. табл. 1.7) и продукты, разрешенные для такой 21
практики. К таким продуктам относят виннокислый калий и карбонат каль- ция, причем последний в некоторых случаях содержит небольшие количе- ства двойной соли кальция D-винной и А-яблочной кислот. Виннокислый кальций и чистый карбонат кальция действуют только на процентное содер- жание винной кислоты, вызывая мед- ленное осаждение винного камня или более быстрое осаждение виннокисло- го кальция. В табл. 1.8 приведены аналитические результаты опытов, проведенных во время сбора урожая в 1965 г. (Сюдро и Лафит, 1967). Т а б л и ц а 1.8 Раскисление различными продуктами Варианты обработок Контроль + 1 г/л СаСО3 4- 1 г/л к2со3 4 1 г/л Na2CO3 й- 1 г/л MgCOg Н- 2 г/л К2С4О6Н4 4- 2 г/л К3С6О7Н5 4- 0,5 г/л СаСО3 1 + 0,5 г/л К2СО3 J 4- 0,5 г/л СаСО3 4- 0,5 г/л MgCO3 Содержание кислот, г/л ч ф Я 5,86 4,96 5,07 5,44 4,92 5,12 5,50 4,80 0,49 0,30 0,37 0,52 0,12 0,15 0,46 0,27 2,94 3,20 3,17 3,14 3,34 3,25 3,21 3,25 5,48 3,90 3,72 5,16 5,13 4,40 3,37 4,07 2,10 2,30 2,25 2,35 2,40 2,20 2,60 2,45 1,62 1,72 1,72 2,03 2,69 1,83 2,03 1,96 4,13 4,81 4,95 3,89 3,65 4,52 5,50 4,95 68 70 68 216 69 70 68 70 5,04 0,43 3,25 4,51 2,40 2,21 4,09 68 80 118 d 114 118 Чтобы понизить кислотность сусла на 1 г/л (выраженную в граммах сер- ной кислоты), требуется 1 г/л карбона- та кальция или от 2,5 до 3 г/л‘ винно- кислого калия. Первый продукт, более активный вследствие меньшей массы и лучшего хода реакции, является прак- тически единственным веществом, при- меняемым для раскисления. Под дей- ствием кислот сусла карбонат кальция разлагается, высвобождая углекислый газ, а кальций образует с винной кис- лотой кислые или нейтральные соли (при pH 3,3 кальция в состоянии .кис- лого тартрата в пять раз больше, чем В СОСТОЯНИИ нейтрального). Очень ма- ло растворимая нейтральная соль 22 осаждается и смещением равновесия иона кальция обеспечивает осаждение значительного количества винной кис- лоты. Но кальций никогда не выпадает полностью, и такое обогащение этим катионом создает в дальнейшем риск образования осадка в бутылках. Хотя и нет точно определенных пре- делов раскисления, можно считать, что регламентация ЕЭС косвенным путем устанавливает один из. таких пределов, уточняя, что столовое вино должно иметь общую кислотность не менее 4,5 г/л, выраженную в винной кислоте (или 2,94 г/л, выраженную в серной кислоте). Кажется, было бы лучше учитывать содержание нелетучих кис-
лот и даже содержание остаточной винной кислоты. Это относится к Авст- рии, где минимальное содержание вин- ной кислоты составляет 0,5 г/л (При- лингер, 1967), и к Франции, где пара- граф 5 статьи 1 декрета от 23 ноября 1967 г. устанавливает минимальное со- держание винной кислоты (0,99 г/л, или практически-1 г/л). Нецелесообразно добиваться боль- шого снижения кислотности, которое может достигать от 2 до 3 г/л, посколь- ку такое раскисление только за счет винной кислоты уменьшило бы ее кон- центрацию на 3—4,5 г/л, т. е. убрало бы преобладающую часть этого важ- нейшего компонента сусла. В случае яблочно-молочного брожения такое сильное уменьшение содержания вин- ной кислоты наверняка приведет к то- му, что вина будут малокислотными, «плоскими» на вкус. Поэтому рекомен- дуется при расчете дозы карбоната кальция учитывать содержание винной кислоты в сусле таким образом, чтобы оставалось достаточное количество этой кислоты, например 1,5 г/л. Для винограда с особо высокой кис- лотностью в ФРГ рекомендовали (Ву- херпфенниг, 1967) применять для рас- кисления двойную соль, тартрат и ма- лат кальция (Мюнц, 1960, 1961), нера- створимую при pH более 4,5. Для этого отбирали от всего сусла некоторый объем, который полностью нейтрализо- вали карбонатом кальция, содержа- щим небольшие количества £>-тартрата и L-малата кальция (Кильхофер и Вюрдиг, 1963, 1964) при интенсивном перемешивании. Осадившуюся двой- ную соль фильтровали и полностью раскисленную жидкость смешивали с частью, не подвергавшейся обработке. Для расчета максимального раскисле- ния двойными солями выведена фор- мула (Ребеляйн, 1970) и составлены таблицы для вычисления количества сусла, используемого при этом способе раскисления (Хаусгофер, 1971, 1972). В большинстве случаев раскисление винограда следует рассматривать не как простую химическую коррекцию, а как средство для возбуждения цепи естественных процессов раскисления вина: сначала осаждение битартрата калия, затем проведение яблочно-мо- лочного брожения или биологического раскисления. В этих условиях добавле- ние карбоната кальция из расчета от 50 до 75 г/гл и в исключительных слу- чаях 100 г/гл достаточно для получе- ния, особенно при виноделии по красно- му способу, биологически стабильных вин. Мнения энологов расходятся относи- тельно наилучшего момента для осу- ществления раскисления. Опыты по раскислению, реализованные в Швей- царии (Мишо, 1958; Мишо и Фелл, 1960) и проводившиеся как до, так и вскоре после завершения спиртового брожения, показывают, что получают- ся те же конечные величины содержа- ния винной кислоты, калия и общей кислотности и то же значение pH при условии, что такое раскисление прово- дится до начала яблочно-молочного брожения. Было также высказано по- желание расширить возможность при- менения раскисления и вина (Негр, 1958). Однако, чтобы создать более благоприятные условия для яблочно- молочного брожения, раскисление нужно проводить довольно рано, еще в мезге или в сусле. При изготовлении вина по красному способу хороших ре- зультатов обычно достигают, проводя раскисление при спуске из чана еще теплого вина в процессе брожения. На этой стадии приготовления вина легче получить довольно точное значение ко- нечной кислотности его, чем произво- дить вычисления, исходя из состава сусла, и, кроме того, смешивание жид- кости с карбонатом кальция облегча- ется отсутствием мезги. Такая практи- 23
ка полностью согласуется с регламен- тацией ЕЭС, которая устанавливает для раскисления те же пределы, кото- рые приводились выше для подкисле- ния. Нужно также указать, что другие нейтрализующие вещества: карбонат натрия, карбонат калия, карбонат маг- ния, едкий натр и едкое кали — строго запрещены. Обычно они дают плохие результаты с органолептической точки зрения вследствие их более резкого действия, а также придают вину соле- ный привкус. Наконец, нужно отметить, что регла- ментация ЕЭС разрешает проводить раскисление концентрированных сусел независимо от района их происхожде- ния и запрещает делать подкисление и раскисление на одном и том же про- дукте. Внесение танина Химические вещества, которые мож- но вносить в мезгу или в сусло для ре- гулирования спиртового брожения (фосфат аммония, тиамин и др.), бу- дут рассмотрены в других главах этой книги. Здесь же авторы ограничивают- ся изложением вопроса о добавлении танина, который считается в опреде- ленных условиях очень эффективным. Эта обработка, называемая таниза- цией, заключается в том, что энотанин добавляют в виноград или в сусло. Поэтому некоторые продукты виноде- лия (в порошке или в растворе) наря- ду с метабисульфитом калия или сер- нистым ангидридом и фосфатом аммо- ния содержат также и некоторое коли- чество танина, полезность которого яв- ляется весьма спорной: в некоторых случаях смесь метабисульфита калия с танином рекомендуется применять в виноделии по белому способу, когда хотят избежать яблочно-молочного брожения (Жандрон, 1967). В виноделии по красному способу энотанин, экстракт орешка дуба или каштана, состав которого сильно отли- чается от виноградного танина, ничуть не облегчает растворения красящего вещества винограда, не делает его бо- лее стабильным и не предотвращает оксидазного касса у винограда с гнилью. Для красных сортов виногра- да целесообразно удлинять период настаивания на мезге, чтобы извлечь из кожицы и семян большее количест- во фенольных соединений, а в некото- рых случаях проводить брожение в. присутствии гребней. Последний спо- соб также дает хорошие результаты в смысле ограничения риска появления оксидазного касса (не исключая его, однако, полностью) в случаях, когда виноград поражен гнилью. Добавление танина можно прово- дить лишь в отдельных исключитель- ных случаях в отношении сусел из бе- лых сортов винограда, богатых белка- ми, как, например, в Шампани, где иногда применяют танизацию из рас- чета 5 г/гл для лучшей очистки сусла от отстойного осадка или же при неко- торых методах приготовления розовых вин. ЛИТЕРАТУРА Amer i ne М. A. е t Ough С. S. (1970) Am. J. Enol. Vitic., 21, 131. Archinard P. (1954), Prog, agric. vitic. 71, 41. Bobadilla (de) G.F. et Navarro E. (1949), Bol. Institute Nacional de Invest, agron., 122, 473. Bremond E. (1957), Techniques modernes de vinification, La Maison Rustique, Paris. Casa - Lucas J. F. (1967), 2е Symp. Intern. CEnologie, Bordeaux, 495. CordonnierR., Biron C. e t D u- gal A. (1975), Ann. Techn. agric., 2, 24. Dubaquie J. (1926), C. R. Acad. Agric., 12, 52. D u c e 1 1 i e r G. (1968), Rev. Fr. CEnol., 29, 31. Faber J. (1970), Bull. О. I. V., 477, 1153. Ferre L. (1928), Rev. Vitic., 69, 5. 24
Ferre L. (1947), Bull. О. I. V., 196, 30. Gay on U. (1905), Preparation et conser- vation du vin, Pech, Bordeaux. Gendron C. (1967), These doctorat Uni- versite, Nantes. Haushofer H. (1971), Mitteilungen,, 21(1), 10. Haushofer H. (1972), Conn. Vigne Vin, 6, 373. К ielhofer E. et WurdigG. (1963), Deutsche Weinzeitung, 99, 1022. Kielhofer E. et WurdigG. (1964), Wein-Wissenschaft 19, 159. Martini ere P. et Sudraud P. (1970), Conn. Vigne Vin, 3', 307. Mathieu L. (1906), Rev. Vitic., 25, 313. Michel A. et Boudot J. (1952), Vig- nes et Vins. 22, 21. M i c h о d J. (1958), Rev. Romande Agric. Vitic. Arboric., 14, 55. M i c h о d J. (1958), Annuaire agric. Suisse, 59 491. M ich od J. e t Fell G. (1960), Rev. Romande Agric. Vitic. Arboric., 18, 77. Miinz Th. (1960), Weinberg und Keller, 7, 239. Miinz Th. (1961), Weinberg und Keller, 8, 155. Negre E. (1958), Prog, agric. vitic., 75, 108. О u r n a c A. (1952), Ann. Techn. agric., 1, 85. Pacottet P. (1926), Vinification Baillere, ё d P а г 1 s Peynaud E. (1946), These Doct., Ing. Bordeaux. Peynaud E. et Allard J. J. (1970), C. R. Acad. Agric., 12, 1454. P r i 11 i n g e r F. (1967), 2е Symp. Intern. CEnologie, Bordeaux, 440. Procopio M. (1951), Rivista Vitic. Enol. Conegliano, 2, 41. Procopio M. et Manzoni G. (1952), Rivista Vitic. Enol. Conegliano, 10, 365. R a d 1 er F. (1965), Amer. J. Enol. Vitic., 16, 38. R e b e 1 e i n H. (1970), Das Weinblatt, 15, 283 et 35, 718. - Ribereau -Gayon J. et Peynaud E. (1938), C. R. Acad. Agric., 24, 535. R i v о i r e R. (1954), Bull. I. N. A. O., 50, 44. Schopeer F. J. (1967), 2е Symp. Intern. CEnologie, Bordeaux, 451. Sudraud P. et Lafitte M. (1967), Rev. Fr. (Enol., 28, 11. Ventre J. (1946), Traite de vinification (Tome I), Lib. Poulain, Montpellier. W e g e r N. (1938), Wein und Rebe, 20, 105. Wucherpfennig K. (1967), 2е .Symp. Intern. CEnologie, Bordeaux, 142. Глава 2. ПРЕВРАЩЕНИЯ В ВИНОГРАДЕ Если явления созревания винограда и спиртового брожения сусла извест- ны довольно хорошо, то этого нельзя сказать о явлениях, происходящих в винограде, когда после отделения от куста и более или менее грубой меха- нической обработки его состав непре- рывно находится в состоянии нарушен- ной стабильности. Итак, это основная фаза его эволюции, которая в значи- тельной степени определяет качество вина (Негр, 1966). Удивительно, что каких-то полтора десятка лет тому на- зад эта стадия превращений винограда была очень мало изучена и только пос- ле работ Дурмишидзе (1967) была по- нята вся важность этого процесса. В действительности, серия биохими- ческих реакций, протекающих в вино- градных ягодах, прерывается, когда их ткани разрываются и перемешиваются при дроблении. Возникают новые цепи и новое распределение химических и биохимических процессов, связанных главным образом с явлениями усиле- ния активности ферментов. Очевидно, что состояние, в котором находится виноград после дробления, условия аэрации, продолжительность контакта твердых частей винограда с суслом, другие непостоянные факторы, завися- щие от способа виноделия, оказывают более или менее значительное воздей- ствие на эти ферментативные реак- ции. Поэтому кажется необходимым ис- следовать различные ферменты, могу- щие участвовать в этих явлениях, для 25
того чтобы полученные научные дан- ные применить в практике переработки винограда. Наши современные позна- ния в области ферментов винограда ог- раничиваются оксидоредуктазами, пек- толитическими ферментами и протеа- зами. ОКСИДОРЕДУКТАЗЫ Оксидоредуктазами, или иногда про- сто оксидазами, называют различные ферменты, которые катализируют ре- акции биологических окислительно- восстановительных процессов. Их под- разделяют на два основных типа: трансгидрогеназы, или гидрогентранс- феразы, которые катализируют перенос водорода с одной молекулы на другую, и оксигентрансферазы, которые ката- лизируют фиксацию кислорода на суб- страте. Именно ко второму типу и при- надлежат оксидоредуктазы, достоверно характеризуемые в винограде, в част- ности тирозиназа и лакказа. Комисси- ей по ферментам Международного союза биохимии дано им следующее определение: «они используют дифено- лы и другие близкие к ним вещества в качестве доноров (электронов), с од- ной стороны, и молекулярный кислород как акцептор — с другой» (Диксон и Уэбб, 1964). Эта группа, которая содер- жит кроме того, аскорбиноксидазу, ха- рактеризуется присутствием меди, свя- занной с молекулой белка. В отношении винограда Лаборд (1896) первым ксгйстатировал, что ос- новной источник оксидазы, ответствен- ной за оксидазный касс, находится в гнили винограда и утверждение Марти- нана (1895а, 1895b) о присутствии ок- сидазы в винограде не показательно. Опубликованные в последующие годы многочисленные работы по этому во- просу, относящиеся к оксидазе вино- градной ягоды, не позволяют объяс- нить разницу в поведении между здо- 26 ровым и гнилым виноградом в отноше- нии оксидазного касса. Полную библи- ографию этих работ можно найти в разработках Дейбнера и Рифаи (1963) и Пу (1967). Кроме того, сообщалось о присутствии других оксидоредуктаз: пероксидазы (Касиньяр, 1963; Иванов и Иванова, 1968; Пу и Урнак, 1972) и каталазы (Пу, 1967). Но похоже, что роль последнего фермента очень огра- ничена. Недавние работы, выполнен- ные в Бордо (Дюберне и Риберо-Гайон, 1973а, 1973b, 1974а, 1974b), позволили прояснить эту проблему. Четко разли- чаются две оксидоредуктазы: тирозина- за, которая присутствует во всех яго- дах, и лакказа, специфическая для гни- ли, вызываемой Botrytis cinerea. Разли- чия в активности этих двух ферментов позволяют объяснить разницу в пове- дении здорового винограда и виногра- да с гнилью в отношении оксидазного касса. Нужно также отметить, что широко используемый в энологии термин «по- лифенолоксидаза» следует рассматри- вать как синоним тирозиназы, и объе- динение тирозиназы и лакказы под об- щим названием «полифенолоксидаза» создает риск введения в терминологию дополнительных неточностей. Поэтому авторы будут избегать употребления термина «полифенолоксидаза», а будут использовать название «тирозиназа» для фермента винограда и название «лакказа» для фермента, выделяемого грибом Botrytis cinerea. Тирозиназа винограда Этот фермент, открытый в конце прошлого века (Бертран, 1896b, 1896с; Буркело, 1896а, 1896b, 1896с), стал предметом очень многих работ. Число растительных и животных видов, в ко- торых была обнаружена - тирозиназа, очень велико. Описание источников ти- розиназ можно найти в разработках
Даусона и Тарили (1951) и в доктор- ской диссертации Дюберне (1974). Активность фермента. Тирозиназа обладает двумя видами активности, соответствующими окислению кисло- родом двух различных групп феноль- ных соединений: 1. Активность о-дифенольная, вызы- вающая образование о-хинона; речь идет о катехолазной активности тиро- зиназы 2. Активность монофенольная, веду- щая через гидроксилирование к обра- зованию о-дифенола; речь идет о кре- золазной активности тирозиназы + Оо + Затем о-дифенол окисляется в о-хи- нон по формуле (1), и крезолазную ак- тивность тирозиназы можно записать следующим образом (Мальмстрем и Риден, 1968): он си, и Но окисление о-дифенолов тирозина- зой не останавливается на о-хиноне, оно завершается образованием полиме- ризованных соединений сложной струк- туры с коричневой окраской — мелани- нов. Мазон (1955) дал полный пере- чень соединений, реагирующих с хи- нонами. Дюберне (1974) исследовал механизмы активности тирозиназы (а также лакказы) и указал на большую сложность проблемы, так как о-хино- ны, будучи мощными восстановителя- ми, могут окислять натуральные веще- ства или вещества, добавляемые в сус- ло, чтобы возвратиться в положение о- дифенола и снова участвовать в фер- ментативном окислении, когда весь окислитель будет израсходован (Кор- донье, 1971). Многочисленные работы показали, что тирозиназа саязана с хлоропласта- ми у многих видов растений и особен- но в винограде vitis vinifera (Гарел и Мейер, 1971). Экстракция фермента. Чтобы иссле- довать тирозиназу винограда и изме- рить ее активность, необходимо приго- товить неочищенный экстракт фермен- та, метод получения которого должен быть возможно более простым и быст- рым, воспроизводимым, стабильным, по крайней мере, в течение некоторого времени. Экстракт фермента не должен содержать полифенолов и должен иметь максимальную активность. Из двух методов приготовления не- очищенного экстракта, применяемых на практике, тот, в котором предусмат- ривается приготовление ацетонового порошка (Пу, 1966), неудобен, так как не дает достаточно стабильного экст- ракта, в то же время при этом способе происходит одновременная экстракция тирозиназы и лакказы, когда послед- няя присутствует. Метод, описанный Гарелем и Мейе- ром (1971), был несколько упрощен Дюберне (1974) с целью сокращения продолжительности процесса экстрак- ции, чтобы ограничить денатурацию фермента и облегчить сравнение боль- шого числа партий винограда. Принятая схема 1 выделения неочи- щенного экстракта фермента тирозина- зы приведена ниже. Исходные раство- ры: 50 г винограда при —20°С + 100 мл 27
Схема 1 Размельчение 1 мин в смесителе Уэйринга Фильтрация через тонкую ткань Центрифугирование 1 мин при 40000 об/мин при 0°С Осадок, содержащий органеллы, в том числе хлоропласты и обрывки клеток, помещают в 100 мл 0,1 М фосфатцитрат- ного буферного раствора, pH 4,75 при 2°С Фугат, содержащий большое количество растворимых полифенолов, удаляют Центрифугирование 1 мин при 40000 об/мин и ,при 2°С Осадок Фугат удаляют Осадок во взвешенном состоянии поме- щают в 10 мл 0,1 М фосфат цитратно- го буферного раствора, pH 7,2 Осадок переводят в суспензию: 10 мл 0,1 М фосфатцитратного буферного рас- твора, pH 7,2 4- 1% тритонах 100 Полученная таким образом суспензия поз- воляет измерять и исследовать активность тирозиназы, которая связана с хлоро- пластами Стабилизация 30 мин при 2°С Центрифугирование 10 мин при 40000 об/мин и при 2°С Экстракт «а» г* ^"1 I I I Составляет неочищенный экстракт тиро- зиназы в растворенном состоянии Экстракт «б» 28
3 4 2 1970 2080 1850 0,1 М фосфатцитратного буферного раствора, pH 7,2 при 20°С + 200 мг ас- корбиновой кислоты. Активность частиц на 1 г свежей массы винограда четырех полученных из одной и той винограда сорта Мальбек 1974), приведена ниже. Номера экстрактов i Активность ч астиц, ед. 1940 X Очистку сырого экстракта никогда не удавалось сделать полной вследствие изменений структуры,‘которым подвер- жена тирозиназа винограда. С другой стороны, частичная очистка, позволяю- щая исследовать ее методами электро- фореза или электрофокусирования, возможна (Дюберне, 1974). Измерение активности фермента. Ферментативную активность экстрак- та (концентрацию содержащегося в нем активного фермента) измеряют по скорости реакции, катализированной этим ферментом. Действительно, если все другие факторы (pH, температура, концентрация кислорода) являются по- стоянными, скорость реакции пропор- циональна концентрации фермента. Основными методами определения ак- тивности являются: 1) спектрофотометрическое• измере- ние скорости появления окрашенного продукта, образованного ферментатив- ной реакцией (как функция времени); 2) измерение скорости расходования определенного количества кислорода, которое можно проводить или методом полярографии с помощью кислородно- го электрода Кларка или же с по- мощью манометра на аппарате Вар- бурга; 3) измерение скорости окисления введенного возбудителя восстановле- ния, чаще всего аскорбиновой кислоты. К наиболее применяемым методам относятся спектрофотометрический и полярографический; другие же харак- теризуются или недостаточной чувст- вительностью (манометрическое изме- рение), или подходят для измерения экстрактов, . только слабых активностей (скорость же партии исчезновения аскорбиновой кислоты). (Дюберне, Спектрофотометрический метод яв- ляется простым, быстрым и воспроиз- водимым. Однако в некоторых случаях Рис. 2.1. Кривая возрастания оптической плот- ности при измерении активности тирозиназы спектрофотометрическим методом. его нельзя использовать (мутные жид- кости). Этот метод также не обеспечи- вает возможности произвести сравне- ние различных фенольных субстратов,, так как максимум поглощения и коэф- фициент молекулярной экстинкции об- разовавшихся хинонов неодинаковы.. Техника выполнения заключается в том, что в стеклянную кювету спектро- фотометра толщиной 1 см вводят ( + )- катехин или метил-4-пирокатехол 10 мМ в фосфат-цитратном буфере 0,1 М при pH 4,35—2 мл; фосфат-цитратный бу- фер 0,1 М при pH 4,75—0,5—1 мл; фер- ментный экстракт —0—0,5 мл. Концентрацию кислорода фиксируют на уровне 8,1 мг/л, насыщая буферы воздухом при температуре 25°С. 29^
Появление хинона, проявляющееся в увеличении оптической плотности при 400 нм (метил-4-пирокатехол) или при 392 нм [( + )-катехин], регистрируют как функцию времени. И тогда получа- ют тип кривой, изображенной на рис. 2.1, где горизонтальный участок кривой 1 соответствует израсходова- нию кислорода в среде, а начальный угол подъема кривой 2 характеризует скорость реакции. Рис. 2.2. Схема прибора для измерения фермен- тативной активности полярографическим ме- тодом. Эту скорость реакции выражают в нанометрах на 1 мл экстракта в мину- ту, или на 1 г свежего винограда. Полярографический способ дает меньшую скорость выполнения, но об- ладает большей воспроизводимостью и позволяет использовать все фенольные субстраты, обеспечивающие возмож- ность сравнения,, активности одного субстрата с другими, поскольку только он учитывает расход кислорода. Схема прибора (рис. 2.2), включаю- щая электрод Кларка, была использо- вана (Дюберне, 1974) для измерения ферментативной активности. В этот прибор входит камера 3 вместимостью - 10 мл, закрытая игольчатым клапа- ном 1, который открывают при напол- нении камеры. Кроме того, в зависи- мости от положения клапан может пе- 30 рекрывать или оставлять открытым канал 2. Электрод Кларка (тип ОКМ-39) входит в камеру и позволяет измерять концентрацию кислорода, растворенного в жидкой среде, нахо- дящейся в камере. Система игольчато- го клапана 1 позволяет наполнять ка- меру жидкостью в полном объеме, не захватывая пузырьков воздуха. Поэто- му измеренные изменения концентра- ции кислорода будут относиться толь- ко к кислороду, растворенному в жид- кой среде. Намагниченный стержень 7 обеспечивает перемешивание этой сре- ды в течение всего времени измерений, с тем чтобы избежать искусственного обеднения среды в содержании кисло- рода на уровне электрода, которое мо- жет возникнуть вследствие небольшо- го собственного поглощения кислоро- да, производимого этим электродом. Канал 2 позволяет после открытия вво- дить в камеру с помощью шприца или экстракт фермента, или любое другое вещество, действие которого на фер- ментативную реакцию хотят исследо- вать (например, ингибитор). Наконец, кожух 9 обеспечивает циркуляцию во- ды вокруг камеры. Ее можно термо- статировать при температуре, избран- ной экспериментатором. Кислородный электрод Кларка по- строен на следующем принципе. Два электрода (серебряный анод 4 и ка- тод 5, выполненный из золота) поме- щены в гель (КС!) и отделяются от среды, подлежащей измерению, теф- лоновой мембраной 6, проницаемой для кислорода. К катоду подводят по-, стоянный ток напряжением 850 мВ, что ведет к его поляризации. .Кислород, свободно проходящий через мембрану, восстанавливается на уровне катода соответственно реакции О2 + 2Н2О + 4е~ 4ОН". Это восстановление сопровождается расходованием электронов, которое
компенсируется на уровне анода вы- свобождением электронов по реакции 4Ag + 4СГ 4AgCl + 4е“. В результате образуется ток, сила которого прямо пропорциональна пар- циальному давлению присутствующего кислорода. Этот ток усиливают и изме- ряют гальванометром, градуирован- ным в миллиграммах кислорода на 1 л. зывает скорость реакции, отражаю- щей ферментативную активность, ко- торая выражается в миллиграммах кислорода, поглощаемого на 1 л реак- ционной среды в 1 мин и на 1 мл фер- ментативного экстракта. *1 *1 Различные формы фермента. При- меняя электрофорез на акриламидном геле по способу Девиса (1964) и Орн- штейна (1964) и используя миграцию 02,мг/л Продолжительность, мин Рис. 2.3. Кривая уменьшения концентрации кис- лорода по времени при измерении активности тирозиназы полярографическим методом. Номер фракции, а д Рис. 2.4. Электрофокусирование (а) и электро- форез (б) свежеприготовленного экстракта- тирозиназы винограда (Дюберне и Риберо-Гай- он, 1974 b): / — активность тирозиназы; 2 — значения pH. Техника измерения ферментативной активности заключается в следующем. Камеру наполняют раствором фе- нольного субстрата концентрацией 10 мМ в фосфат-цитратном буфере (pH 4,75, соответствующий оптималь- ному pH активности тирозиназы вино- града), температурой 25°С. Исходную концентрацию кислорода приводят к 8,1 мг/л, насыщая раствор воздухом при 25°С. После 1 мин стабилизации ферментативный экстракт (от 10 до 500 мкл) вводят через канал 8 с по- мощью шприца. Уменьшение концентрации раство- ренного кислорода регистрируют че- рез каждую минуту. В результате по- лучают кривую, приведенную на рис. 2.3. Исходный наклон 1 кривой 2 пока- при низкой температуре (4°С) под на- пряжением 80 В в течение около 2 ч в присутствии бромфенолового синего как индикатора миграции, констатиру- ют, что свежий экстракт (менее 8 дней), очищенный от тирозиназы ви- нограда, представляет две зоны, быст- ро перемещающиеся в направлении от- рицательного полюса, каким бы ни был использованный сорт. При способе электрофокусирования, который заключается в создании гра- диента pH для определения изоэлек- трических точек белковых молекул, эти же самые свежие очищенные эк- стракты показывают активность, раз- деленную на три пика А, В и С, кото- рые соответствуют изоэлектрическим точкам pH 4,7; 4,9 и 5,1 (рис. 2.4). Такие же определения, проводимые 31
Таблица 2.1 на неочищенных экстрактах, храня- щихся до очистки в течение 2—3 мес при температуре 4°С, показывают при электрофорезе несколько зон с мед- ленной миграцией и два дополнитель- ных пика D и Е изоэлектрических то- чек pH 5,5 и 6,0 с исчезновением пи- ка С при электрофокусировании {рис. 2.5). 1974)ВНОСТЬ тнРознназы внногРада (Дюберне, Группа фенольных соединений Название фенольных соединений Рис. 2.5. Электрофокусирование (а) и элект- рофорез (б) экстракта тирозиназы после трех месяцев хранения при температуре 4°С (Дюбер- не и Риберо-Гайон, 1974b): 1 — активность тирозиназы; 2 — значения pH. о-Дифенолы о-Дифенол, за- мещенный в по- ложении 3 о-Трифенол м -Дифенол Монофенолы п -Дифено лд иа- мин Эти зоны, в которых молекулы име- ют одинаковую молекулярную массу, можно свести к одной ферментативной молекуле, способной выдержать необ- ратимые превращения на уровне своей Метил -4 - пир окатехнн Пирокатехин ДОПА Протокатеховая кислота Кофейная кислота Хлорогеновая кислота (+)-Катехин Метил- 3-пирокатехнн V. Галловая кислота Флороглюцин п-Крезол Тирозин n-Оксибензойная кислота Ванилиновая кислота n-Кумаровая кислота Феруловая кислота Гидрохинон п-Фенилендиамин Аскорбиновая кислота Танины (лейкоантоцианы) Антоцианы винограда 100 25 23 12 27 106 49 0 8 0 О о о о о о о о о 3 3 структуры, превращения, которые не соответствуют «изменениям конформа- ции», описанным Лернером и сотруд- никами (1972). Похоже, что эти прев- ращения, часто сопровождающиеся ак- тивацией фермента, . происходят на уровне наиболее неустойчивых участ- ков цепи в молекуле белка. будут окислены, n-дифенолы, л-дифе- нолы и монофенолы не являются суб- стратами этого фермента. Нужно так- же заметить, что эти опыты проводи- лись с экстрактами солюбилизиро- ванной тирозиназы. Таким образом, солюбилизация ведет к тому, что фер- мент утрачивает свою крезолазную ак- тивность. Специфичность ер мента. В табл. 2.1 даны значения активности, получен- ные на различных фенольных субстра- тах при использовании полярографи- ческого метода (температура 25°С, pH 4,75, концентрация фенольных ве- ществ 10 мМ). Можно констатировать, что все о-ди- фенолы, не замещенные в положении 3, Лакказа гриба Botrytis cinerea Поскольку явления окисления всегда бывают намного более значительными, когда виноград поражен гнилью, не- обходимо исследовать оксидоредукта- зу, выделяемую грибом Botrytis cine- геа, вызывающим гниль виноградных ягод. 32
Активность ермента. Лакказа ха- рактеризуется своим действием на л-дифенолы, например на гидрохинон в соответствии с реакцией Кроме того, лакказа отличается qt тирозиназы отсутствием активности на тирозине и активностью на п-фенилен- диамине, аскорбиновой кислоте и неко- торых ж-дифенолах. Например: ние, культуры выдерживают при 20°С в течение 15 дней. Лакказа, растворенная в жидкой пи- тательной среде, извлекается легко, Прежде всего отделяют эту среду от стекловаты и мицелия Botrytis cinerea. Затем среду центрифугируют в течение 10 мин при 12000 об/мин для удаления взвешенных твердых частей (обрывки клеток винограда, стекловолокна и белков, осажденных во время стерили- зации). Экстракцию проводят по схе- ме 2. Приготовленный таким образом экстракт стабилен и может сохранять- ся в течение нескольких недель при 4°С. Измерение активности ермента. Поскольку авторы не располагали спе- цифическим субстратом лакказы, при действии которой хинон был бы доста- точно окрашен и стабилен, все измере- С другой стороны, лакказа облада- ет, как и тирозиназа, значительной активностью в отношении о-дифенолов и монофенолов, исключая тирозиназу (гваякол, ванилин и п-крезол). Нужно отметить, что специфичность ния активности проводили описанным выше полярографическим методом, применяя, как правило, в качестве фе- нольного субстрата гидрохинон при pH 4,75. Различные £ормы фермента. Клас- *1 лакказы довольно невелика, так как сна окисляет очень большое число фе- нольных соединений. Экстракция ермента. Из культу- ры чистой расы Botrytis cinerea в жид- кой среде можно извлечь значительное количество фермента. Питательная среда состоит из 100 мл сический способ электрофореза на ак- риламидном геле, используемый для определения тирозиназы, был видоиз- менен так, чтобы можно было рабо- тать при кислом pH во избежание по- тери активности фермента при pH бо- лее 7. Приготовляя гель при pH 5,25 (Дюберне, 1974), производя миграцию в течение 2 ч под напряжением 80 В и измельченной массы зрелого красного винограда и 100 мл солода, смешан- используя раствор п-фенилендиамина в буфере при pH 4,75 в качестве инди- ных и растворенных в дистиллирован- ной воде из расчета 20 г/л. Эти 200 мл помещают в литровые бутыли, на дне которых находится стекловата, служа- щая инертной поддержкой для разви- тия гриба. После стерилизации в тече- ние 10 мин при 120°С, обеспечиваю- щей разрушение ферментов винограда (в частности, тирозиназы) и обсемене- катора, получают две зоны независимо от того, какие были использованы ра- сы, относительная интенсивность кото- рых может изменяться. Применение электрофореза на аце- тате целлюлозы при различных pH по- зволяет определить изоэлектрическую точку, которая близка к 2,55. Такое исключительно низкое значение было 2-55 33
Схема 2 Специфичность фермента. В табл. 2.2 подтверждено и при работе способом электрофокусирования, после того как экстракт был очищен пропусканием его через ионообменные смолы и обес- соливанием путем диализа против хо- лодной воды в течение 4 ч (рис. 2.6). Электрофокусирование Электрофорез О 10 20 00 Номер фракции О и Рис. 2.6. Электрофокусирование (а) и электро- форез (5) лакказы. (Дюберне, 1974): 1—активность лакказы; 2 — значения pH. приведены значения активностей, по- лученных на различных фенольных субстратах при концентрации 10 мМ, температуре 25°С и pH 4,75, с исходной концентрацией кислорода 8,1 мг/л. Помимо того факта, что лакказа Botrytis cinerea вступает во взаимодей- ствие с намного большим числом фе- нольных соединений, чем тирозиназа, и, следовательно, она менее специфич- на, можно констатировать следующее: 1) о-дифенолы, даже замещенные в положении 3, окисляются; 2) n-дифенолы и л-дифенолы окис- ляются и эта активность характеризу- ет лакказу из Botrytis cinerea; 3) n-фенилендиамин и его производ- ные, так же как и аскорбиновая кис- лота, окисляются; 34
различных фенольных Активность лакказы на соединениях (Дюберне, 1974) Группа фенольных соединений Фенольные соединения о-Дифенолы о-Дифенол, за- мещенный в позиции 3 о-Трифенол м - Дифенол Монофенолы л-Дифенол Диамнны Метил-4-пирокатехин Пирокатехин ДОПА Протокатеховая кислота Кофейная кислота Хлорогеновая кислота (+)-Катехин Метил-3-пирокатехин Галловая кислота Флороглюцин л-Крезол Тирозин л-Оксибензониая кислота Ванилиновая кислота л-Кумаровая кислота Феруловая кислота Диметил-3, 4-фенол Гидрохинон л-Фенилендиамнн N, МДиметил-л-фенилеи- диамин Аскорбиновая кислота Танины (лейкоантоцианы) Антоцианы I 100 104 97 119 132 100 100 110 109 143 109 7 0 33 90 109 100 100 95 95 95 84 97 4) монофенолы окисляются, за ис- ключением оксибензойной кислоты; 5) фенольные вещества вина, анто- цианы и танины сильно окисляются лакказой, тогда как тирозиназа прак- тически не окисляет их. Такое прямое ферментативное окисление антоцианов лакказой Botrytis cinerea является ос- новной причиной оксидазного касса вин. Понятно, что знание этих фактов очень важно для понимания механиз- ма окисления сусел и вин, а также воз- никновения оксидазного касса. Ингибиторы. Исследование ингиби- торов с общепризнанным действием на лакказы или тирозиназы проводилось на лакказе Botrytis cinerea. При этом установлено следующее: 1) диэтилдитиокарбамат натрия, п-политиокарбамид, n-нитранилин и n-нитрофенол не оказывают действия; 2) диокси-2,3-нафтален и диметил- 4,5-о-фенилендиамин оказались субст- ратами лакказы Botrytis cinerea; 3) цианид калия и этилендиаминчё- тырехуксусная кислота проявляют ак- тивность только в очень значительных дозах. Чтобы получить ингибирование около 50%, нужно обеспечить концент- рацию 3- 10-3М. Таким образом, лакказа Botrytis ci- nerea оказывается очень устойчивой к классическим ингибиторам. Влияние различных факторов на оксидоредуктазы Влияние pH, температуры и серни- стого ангидрида на тирозиназу вино- града и на лакказу Botrytis cinerea стало предметом специального иссле- дования с тем, чтобы выявить разницу в поведении этих двух ферментов. pH. На рис. 2.7 показано изменение активности солюбилизированной тиро- зиназы с метил-4-пирокатехином. Кри- вые такого типа получены для всех сортов. Все они имеют максимум повы- шенной активности при pH 4,75 и дру- Рис. 2.7. Влияние pH на активность тирозиназы винограда (Дюберне, 1974).. 35
гой максимум намного более низкой активности при pH около 7. В зоне pH сусел (от 2,8 до 3,7) различия незначи- тельны, и здесь констатируют около 80% максимальной активности. Что касается стабильности фермен- та по времени в зависимости от pH, то отмечают, что около pH 7 она бывает оптимальной; при более кислых pH стабильность уменьшается. В частнос- ти, pH сусел и вин (от 2,8 до 3,7) не со- вующем среднему значению в суслах и винах. Лакказа остается стабильной при pH от 2,5 до pH 7,0; при pH, пре- вышающих 7,0, наблюдают инактива- цию фермента, вызываемую денатури- рованием белковой молекулы. Температура. Из работ Меноре и Ги- но (1965) следует, что при температу- ре 70°С активность тирозиназы пол- ностью прекращается. Более точные 0 1 234567 8 pH Рис. 2.8. Влияние pH на активность лакказы (Дюберне, 1974): 7 — смесь антоцианов; 2 —гидрохинон н метнл-4-пн- рокатехнн. 0 10 20 30 40 50 60 Температура 9 °C ' Рис. 2.9. Кратковременное воздействие темпера- туры на активность тирозиназы винограда (Дю- берне, 1974). ответствует хорошей стабильности ти- розиназы винограда. Такой результат имеет определенное практическое зна- чение. Из-за такой нестабильности ти- розиназу относительно легче'удалить в процессе приготовления вина. На рис. 2.8 показано изменение ак- тивности лакказы по отношению к гид- рохинону или к метил-4-пирокатехину, у которых наблюдают оптимум актив- ности при pH 4,75, и по отношению к антоцианам, у которых отмечают оп- тимальную активность при pH 4,0. У этого последнего субстрата отмеча- ют, что в зоне pH сусел изменения вы- ражены довольно четко — от простых до удвоенных. Стабильность по времени в зависи- мости от pH бывает оптимальной при pH около 3,4, т. е. при pH, соответст- исследования, которые провели Демо и Бидан (1967), подтверждают эти ре- зультаты и выявляют важную роль pH: при pH 3 нагревание в течение 5 миндо65°С уничтожает до 80% ак- тивности, а при pH 4 — только 60%. При рассмотрении влияния темпера- туры необходимо различать' мгновен- ное действие ее на активность и разру- шительный эффект (Дюберне, 1974). На рис. 2.9 представлена кривая, по- лученная при pH 4,75, когда в качестве субстрата используют метил-4-пирока- техин. Максимум активности находит- ся около 30°С. При кратковременном повышении температуры до 75—80°С происходит инактивация. С другой сто- роны, уничтожение ферментативной активности в зависимости от темпера- туры и времени показано на рис. 2.10 36
(при pH 7,2) и 2.11 (при pH 3,4). Кон- статируют, что разница в функции pH значительна: при pH 7,2 нужно нагре- вать 30 мин при 75°С для полного пре- кращения ферментативной активнос- Максимумы активности для этих двух субстратов несколько различают- ся по отношению к гидрохинону. Этот максимум соответствует 40°С, а для антоцианов —примерно 50°С. ‘С дру- Рис. 2.10. Разрушительное действие температу- ры (в °C) на активность тирозиназы в зависи- мости от времени при pH 7,2 (Дюберне, 1974): / — 60; 2 — 65; 3 — 70; 4 — 75; 5 — 80. Q --- । ।____I_____t___J-----1____L 10 20 30 40 30 60 70 Температура, °C Рис. 2.12. Кратковременное действие темпера- туры на активность лакказы (Дюберне, 1974): / — смесь антоцианов; 2—гидрохинон. j____________________1 -----______________i 0 10. 20 30 Продолжительность, мин Рис. 2.11. Разрушительное действие температу- ры (в °C) на активность тирозиназы в зависи- мости от времени при pH 3,4: 1 — 45; 2-55. _____________।_____________।______________L. О 10 20 30 Продолжительность, мин Рис. 2.13. Разрушительное действие повышен- ной температуры (в °C) на активность лакка- зы Botrytis cinerea (Дюберне, 1974): / — 40; 2 — 45. ти, тогда как такой же результат полу- чается также за 30 мин, но при темпе- ратуре 55°С и pH 3,4. На рис. 2.12 изображены кривые, по- лученные при pH 4,75 для лакказы по отношению к гидрохинону и антоциа- нам. гой стороны, разрушение ферментатив- ной активности при pH 3,4 по отноше- нию к гидрохинону проявляется при относительно низких температурах (45°С) и при относительно коротких промежутках времени, примерно 10 мин (рис. 2.13). Таким образом, ка- 37
жется, что разница между оптималь- ной мгновенной температурой и мак- симальной температурой разрушения относительно невелика. По сравнению с тирозиназой лакказа легче разруша- ется путем нагревания даже при до- вольно невысоких температурах. Сернистый ангидрид. Перед началом исследования влияния сернистого ан- гидрида, добавляемого в сусло или в вино, на активность тирозиназы и лак- казы уместно указать на необходи- мость извлечения этих ферментов для того, чтобы отделить их от различных элементов сусла и вина, и в частности от полифенолов. Следует различать три случая экст- ракции: из сусла, полученного из здо- рового винограда, из сусла, получен- ного из винограда с гнилью, или из вина. Экстракция из сусла, полу- чаемого из здорового вино- града. Экстракцию проводят по схе- ме 3. Таким путем получают: экстракт А, содержащий тирозиназу, которая солюбилизируется во время получения сусла; экстракт Б, позволяющий измерять общую активность расщепленной тиро- зиназы сусла исключительно методом полярографии; экстракт Б', позволяющий измерять солюбилизированную активность рас- щепленной тирозиназы. Активность общей тирозиназы сусла будет равна сумме активностей эк- страктов А и Б. Экстракция из сусел, по- лучаемых из винограда с гнилью. Сусла содержат в раство- ренном состоянии тирозиназу и лак- казу. Процесс этой экстракции одина- ков с описанным выше для расщеплен- ной тирозиназы (экстракты В и В'). Активности растворимых лакказы и тирозиназы осаждаются одновремен- но 60%-ным ацетоном. После центри- фугирования осадок извлекают, при- меняя 3 мл буфера фосфатцитратного 0,1 М, при pH 6,2, который лучше обе- спечивает стабильность обоих фермен- тов. Значения активностей этих двух ферментов определяют, используя спе- цифические субстраты. Экстракция из вина. Дюбер- не (1974) в ходе своих исследований встречал вина, содержавшие или ти- розиназу, или лакказу, но ни разу не находил оба фермента вместе. В обоих случаях обрабатывали аце- тоном фугат из 30 мл вина, получаю- щийся при центрифугировании сусла. Осажденные белки извлекали следую- щим образом: 1) 3 мл 0,1 М фосфатцитратного бу- ферного раствора, pH 7,2, для измере- ния активности тирозиназы; 2) 3 мл 0,1 М фосфатцитратного бу- ферного раствора, pH 3,4, для изме- рения активности лакказы. Использование буферных растворов с различными pH не позволило бы по- лучить разделения обоих ферментов. Если нужно исследовать обе активнос- ти в одном и том же вине, то нужно извлекать их одновременно при pH 6,2 и измерять каждую в отдельности на специфических субстратах, как это де- лают на суслах. Таким образом, было проверено уже известное антиоксидазное действие сернистого ангидрида (Иванов, 1967; Байер и сотрудники, 1957; Дайбнер и Рифаи, 1963) на тирозиназу. Данные табл. 2.3 подтверждают это разруши- тельное действие сернистого ангид- рида. В шесть партий дробленой массы винограда красного сорта Каберне Со- виньон, имевшего 30% гнилых ягод, вносили возрастающие дозы SO2. Пос- ле брожения определяли активность лакказы вин (табл. 2.4). Эта актив- ность снизилась незначительно. 38
Схема 3 39
Т а б л и ц а 2.3 Активность тирозиназы сусла через 30 мин после внесения возрастающих доз сернистого ангидрида (Дюберне й Риберо-Гайон, 1973 Ь) Активность, ДОП/(мин-мл) Р5 1 о о 1СТО1 мг/ W w ° S л Я Z? я я я 1^» 5 я сз S X г J ' •* и S 0J Я £ сз о а сз U СП К о о д ь о сщеп люби иная 1 щая утеря о/ э /о ра СЗ О я СХ Q СП об С Р 0 5 20 40 80 100 0,300 0,270 0,100 0,015 0,005 0,007 1,870 1,370 0,735 0,225 0,030 0,005 2,170 1,640 0,825 0,240 0,035 0,012 Таблица 2.4 Активность лакказы красных вин, полученных из винограда после внесения возрастающих доз сернистого ангидрида (Дюберне, 1974) Номер партии Сернистый ангидрид, мг/л 1 2 3 4 5 6 0 20 50 80 110 150 Активность лакказы вина, (мгО2/ (л • мин. мл) 0,20 0,20 0,19 0,18 0,16 0,16 С другой стороны, если вместо до- бавлений сернистого ангидрида в дробленую массу или в сусло, его вно- сят в вино, то нолучают совсем другие результаты. Сульфитация в повышен- ных дозах четырех красных вин райо- на Бордо, подверженных заболеванию кассом, с последующим хранением их в течение 6 и 15 дней без доступа воз- духа показала, что активность лакка- зы исчезает через несколько дней. Из этого можно заключить, что сернистый ангидрид, вносимый в дробленый ви- ноград или в сусло в дозе 80 мг/л, По- зволяет полностью прекратить актив- ность тирозиназы, но оказывает слабое действие на активность лакказы, ко- торая ингибируется только посредст- вом SO2 в такой же дозе, но вносимой в вино. Бентонит. О действии бентонита на тирозиназу благодаря его свойству поглощения белков сообщали доволь- но часто. Данные табл. 2.5 показывают, что значительно уменьшается только активность растворимой тирозиназы. Т а б л и ц а 2*5 Действие бентонита иа активность тирозиназы (Дюберне, 1974) Вариант обработки Активность, ДОП/(мии-мл) Контроль Бентонит (100 г/гл) 0,80 2,04 0,04 1,90 * Зато добавление возрастающих доз бентонита в виноград красных сортов с наличием гнили оказывает лишь не- значительное воздействие на изготов- ленное вино. Так было приготовлено пять партий винограда красного сорта Каберне Совиньон, пораженного гнилью на 30%. Возрастающие дозы бентонита вводили сразу же после дробления и гомогенизации. Разные партии получали различные дозы бен- тонита. После брожения определяли активность лакказы в различных ви- нах (из сусла первого давления + из сусла, последующих давлений) (табл. 2.6). Можно констатировать, что бенто- нит, добавляемый в сусло, является эф- фективным средством для прекраще- 40
Т а б л и ц а 2.6 Влияние добавления бентонита в дробленый виноград на активность лакказы и окраску красных вин (Дюберне, 1974) Номер партии вина Бентонит, мг/л Активность лакказы, мг О2/(лХ X мин* мл) Оптическая плотность при 520 нм О 20 50 100 200 0,20 0,20 0,20 0,20 0,18 0,405. 0,385 0,365 0,305 0,270 ния активности тирозиназы, но при до- бавлении в красный виноград после дробления он не оказывает никакого действия на лакказу и помимо этого вызывает значительное ослабление ин- тенсивности красного цвета. не Бордо. Для этих шести сортов полу- чили тот же вид кривой, как и на рис. 2.14. После небольшого повышения ак- тивность тирозиназы уменьшалась, с тем чтобы стабилизироваться за не- сколько дней до достижения полной зрелости винограда. Примерно такие же результаты получили на других сортах Иванов и Иванова (1968) и Монтедоро (1969). Влияние сорта винограда. Сравнение данных для различных сортов вино- града района Бордо позволило соста- вить табл. 2.7, из которой видно, что тирозиназа винограда известных сор- тов, чувствительных к окислению (Мерло красный и Мерло белый), име- ет большую общую активность. При- чины констатируемых различий между растворимой активностью и расщеп- ленной солюбилизированной пока что систематически не исследованы. Другие факторы Таблица 2.7 Изменение процентного содержания тирозиназы в период созревания вино- града было исследовано в 1973 г. Ак- тивность расщепленной тирозиназы Активность тирозиназы различных сортов ви- нограда (Дюберне и Риберо-Гайон, 1973 Ь) Активность, Д ОП/(мин*мл) 0\_____:_______1____________L 1 инм.j? / августа 1 сентября Дат& > Рис. 2.14. Эволюция активности тирозиназы ви- нограда сорта Мальбек в ходе созревания (Дю- оерне, 1974). Сорт и место сбора урожая измеряли полярографическим методом на шести различных сортах виногра- да одного и того же хозяйства в райо- Каберне Совиньон (Ме- док) Мерло (Медок) Семильон (первые склоны Бордо) Семнльон (Сотерн) Уньи блан (Блез) Мерло блан (Грав де Вэр). 0,83 2,20 0,78 0,19 0,14 0,46 1,92 2,28 2,35 2,11 2,00 3,65 2,75 4,48 3,13 2,24 2,14 4,11 Влияние прессования. Активность тирозиназы сусла возрастает с каждой последующей фракцией прессования (табл. 2.8). 41
Т а б л и ц а 2.8 Активность тирозиназы сусла на различных стадиях прессования (Дюберне и Риберо-Гайон, 1973 Ь) Активность, ДОП/(мин*мл) Стадия прессования Давление первое второе третье четвертое 0,125 0,180 0,225 0,220 0,550 0,625 0,900 1,000 0,675 0,850 1,125 1,220 Влияние брожения и способа приго- товления вин. Во время брожения от- мечают снижение активности тирози- назы (растворимой и расщепленной со- любилизированной). В табл. 2.9 при- ведены значения общей активности ти- розиназы в сусле и во время брожения для партии белого сусла, подвергнуто- го некоторым обработкам до начала брожения. Эти активности тирозиназы связаны с побурением вин. При производстве вина по красному способу тирозиназа удаляется в ре- зультате поглощения ее танинами твердых частиц, так как в вине тиро- зиназа не обнаруживается. Как вытекает из последних работ (Герцони и Суцци, 1975), различные расы дрожжей, по-видимому, оказы- вают неодинаковое действие на изме- нения активности тирозиназы вследст- вие образования стабильного соедине- ния, связанного с белковыми элемен- тами фермента. Активность лакказы Botrytis cinerea сохраняется в красных винах. Однако иногда наблюдают уменьшение актив- ности лакказы при производстве вина по красному способу в присутствии твердых частей винограда, как это по- казывают данные табл. 2.10. Т аблнца 2.10 Активность лакказы вин[вмг 02/(л мин мл)], приготовляемых по красному и белому спосо- бам из винограда, содержащего возрастающее количество гнилых ягод (Дюберне, 1974) Т а б л и ц а 2.9 Номер партии Количество гнилых ягод, % Красный способ Белый способ Общая активность тирозиназы сусла [в ДОП/(мин мл)] до и после брожения (Дю- берне н Риберо-Гайон, 1973 Ь) Обработка * До бро- жения После брожения 1 2 3 4 5 5 10 30 50 90 * о 0,10 0,18- 0,22 0,32 0 0,060 0,065 0,150 Контроль + 100 г/гл бентонита +80 мг/л SO2 +80 мг/л SO2 н слив чистого сусла + 100 г/гл бентонита+ +80 мг/л SO2 +80 мг/л SO2 и слив чистого сусла+100 г/гл бентонита 2,840 1,940 0,542 0,285 0,560 0,270 1,170 0,660 0,410 0,115 0,375 0,165 Практические рекомендации Более глубокое изучение природы оксидоредуктаз винограда, как здоро- вого, так и пораженного гнилью, по- зволяет объяснить и обосновать необ- ходимость обработки мезги или сусла. 1. Для инактивации тирозиназы представляет интерес обработка сусла 42
сернистым ангидридом и бентонитом, а также декантация чистого сусла после осаждения твердых частиц в ви- ноделии по белому способу. 2. Различия в поведении сернистого ангидрида по отношению к лакказе в дробленой массе винограда красных сортов и в полученном из этого вино- града вине позволяют выработать точ- ные правила сульфитации для предот- вращения оксидазного касса. 3. Поведение этих ферментов при по- вышенных температурах позволяет уточнить правила эффективного нагре- вания мезги, чтобы разрушить тирози- назу и лакказу. 4. Наконец, эти ферменты ответст- венны за потребление кислорода суе- лами. Потребление кислорода виноградными суслами и винами * Скорость расходования кислорода суслами довольно непостоянна. 35 раз- личных сусел имели скорости от 0,5 до 4,6 мг О2./(л-мин) при среднем значе- нии около 2 мг О2/ (л • мин). В этом слу- чае 8 мг кислорода, растворенного в 1 л сусла во время насыщения возду- хом при 25°С, поглощаются за 4 мин (Дюберне и Риберо-Гайон, 1974а). В случае, когда сусло получено из винограда с гнилью, скорости его по- требления не больше, и даже зачастую несколько меньше указанных выше. Если после первого насыщения, со- провождаемого соответствующим по- треблением кислорода, сусло снова на- сыщать воздухом, то констатируют замедление скорости расходования им кислорода, и так происходит в даль- нейшем, при последующих окислениях. Это объясняется тем, что в ходе окис- лительных процессов, которые катали- зирует тирозиназа, она разрушается. Введение сернистого ангидрида в сусло, где имеется некоторое количест- во растворенного, но еще не потреблен- ного кислорода, вызывает прекраще- ние расходования кислорода, как это показывает кривая на рис. 2.15. Дейст- вие сернистого ангидрида при добавле- нии в красное вино, обладающее ак- тивностью лакказы и поглощающее кислород, имеет примерно такой же ха- рактер (рис. 2.16), но с меньшими ско- ростями. Продолжительность г мин Рнс. 2.15. Прекращение потребления кислорода суслом вследствие сульфитации (Дюберне н Риберо-Гайон, 1974а): 1 — момент внесения сернистого ангидрида; 2 — мо- мент прекращения потребления кислорода. Продолжатель ность 9 мин Рис. 2.16. Прекращение потребления кислорода красными винами, содержащими лакказу, вследствие их сульфитации (Дюберне, 1974): 1 — момент внесения сернистого ангидрида; 2 — мо- мент прекращения потребления кислорода. -Л 43
Изменения времени t, показанные на рис. 2,15, были исследованы в зависи- мости от количества добавленного SO2 (табл. 2.11). Таблица 2.11 Изменение времени t прекращения потребления кислорода в зависимости от SO2, добавляемого в два сусла из винограда сорта Уни блан (Дюберне и Риберо-Гайон, 1974а) Наконец, было интересно изучить влияние температуры на потребление кислорода суслами и винами, как со- держащими оксидазы, так и без них (рис. 2.17 и 2.18). В случае сусел мак- симум потребления кислорода находит- ся между 35 и 45°С в зависимости от SO2, мг/л Сусло № 1 Сусло № 2 10 20 30 40 60 80 100 6 мин 3 мин 15 с 1 мин 30 с 1 мин 15 с 3 мин 25 с 2 мин 1 мин 15 с Рис, 2.18. Изменения потребления кислорода красными винами, содержащими лакказу, в за- висимости от температуры (Дюберне, 1974). . Изменение времени t прекращения потребления кислорода в зависимости от pH сусла происходит следующим образом при добавлении 45 мг/л SO2 (Дюберне и Риберо-Гайон, 1974а): pH 3,00 2 мин 45 с 3,35 3 мин 15 с 3,60 3 мин 30 с 3,90 4 мин образца, а для прекращения потребле- ния кислорода нужно, чтобы темпера- тура достигала не менее 65°С. Важным фактом является очень быстрое увеличение скорости потребле- ния кислорода в зоне температур, обычно встречающихся в практике ви- ноделия. В данном примере эта ско- рость при 30°С в три раза выше, чем при 12°С. Температура , °C Рис. 2.17. Изменения потребления кислорода суслами в зависимости от температуры (Дю- берне и Риберо-Гайон, 1974а). ПЕРОКСИДАЗА Этот окислительный фермент, очень распространенный в растительном ми- ре, катализирует окисление перекися- ми многочисленных веществ, играю- щих роль «доноров» водорода (в част- ности, полифенолов). Установлено, что пероксидаза нахо- дится в винограде, и недавние работы Пу и Урнака (1972 и 1974) позволили получить точное представление по это- му вопросу. В действительности, эти авторы систематизировали способы из- мерения ферментативной активности, 44
оперируя при pH 5 и используя в ка- честве донора водорода ортофенилен- диамин в условиях: 10 мл уксусного буфера 0,1 М раст- вора при pH 5; 1 мл Н2О2 0,05 М раствора; 1 мл 0,39%-ного ортофенилендиами- на (550 мг в 10 мл воды + 3 мл 95%- ного этанола); 1 мл ферментативного экстракта. Рис. 2,19. Влияние температуры на перокЬидазу виноградного сока при нагревании в течение 30 мин (Пу и Урнак, 1974). Окраску образовавшегося продукта измеряют при 420 нм через каждые 30 с в течение 10—15 мин. Во всех случаях следует использо- вать контроль без перекиси водорода во избежание возможных помех со сто- роны окислительных реакций, вызы- ваемых другими ферментами. Исследование различных физиче- ских, физико-химических и химических факторов позволило выявить влияние температуры, pH и сернистого ангид- рида. График (рис. 2.19) показывает, что около 68°С находится критическая точ- ка инактивации пероксидазы, соответ- ’вующая денатурации белковой моле- . .ты фермента. График pH ' (рис. 2.20) показывает максимум активности при pH 5,4. В зо- не pH сусел и вин отмечают актив- ность, составляющую от 25 до 50% от максимальной. Двойное действие pH и температуры представлено на рис. 2.21, который по- казывает, что при нагревании в тече- Рис. 2.20. Влияние pH на ферментативную реак- цию.-10 мл нитратфосфатного буфера при раз- личных pH, 1 мл Н2О2 0,05 М, 1 мл ©рто-фени- лендиамина 0,39 М, 1 мл ферментативного раст- вора (Пу и Урнак, 1972). Температура, *С 7 Z Остаточная активность*/. Рис. 2.21. Влияние температуры на пероксидазу виноградного сока при нагревании в течение 10 мин (Пу и Дюберне, 1974) при pH: / — 3,3; 2 — 3,5; 3 — 3,7; 4 — 3,9. 45
ние 10 мин температура инактивации повышается от 54°С при pH 3,3 до 68°С при pH 3,9. Влияние сернистого ангидрида име- ет своеобразный характер. В действи- тельности, кажется, что существует некоторый латентный период продол- жительностью от 15 до 20 дней, в те- чение которого снижение активности относительно невелико и стабильно. В дальнейшем, в силу денатурации фермента, отмечается значительная потеря активности (табл. 2.12). Этот фермент обладает значительной суль- фитоустойчивостью, так как добавлен- ные дозы были высокими. Таблица 2.12 Влияние сернистого ангидрида на пероксидазу виноградного сока (Пу и Урнак, 1974) Время Опыты Сернистый ангидрид, мг/л общий свободный связанный Активность 1 мл сока, мл О2/мин* Потерн, % Начало опыта Через 3 дня Через 12 дней Через 18 дней Через 38 дней Контроль № 1 № 2 № 3 Контр оль № 1 № 2 № 3 Контроль № 1 № 2 .№ 3 Контроль № 1 № 2 № 3 Контроль № 1 № 2 № 3 0 166 474 787 О 147 410 698 0 120 390 670 0 ПО 378 659 0 100 370 615 107 300 573 52 250 505 25 153 410 13 38 95 40 ЛЮ 125 68 140 165 85 225 249 87 332 520 30 25 24 25 25 25 22 23 25 25 23 21 16,5 12 6,5 5 3,7 17 23 17 17 17 26 23 17 17 23 30 47 60 80 83 86 Все эти исследования пероксидазы проводились с использованием переки- си водорода, т. е. измеряли каталаз- ную активность винограда. Однако нет уверенности, что с другими перекися- ми будут получаться такие же резуль- таты. Если виноград действительно обла- дает пероксидазной или каталазной активностью, можно задаться вопро- сом, имеет ли значение эта активность для практики, поскольку еще неизвест- но, существуют ли в сусле или вине не- обходимые перекисные соединения. 46 ПЕКТОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ Прежде чем приступить к исследо- ванию пектолитических ферментов, не- обходимо напомнить основные сведе- ния относительно природы различных пектиновых веществ, встречающихся в винограде и вине. Природа и структура пектиновых веществ Все пектиновые вещества этого типа можно разделить на три категории
(Мёран, 1972): пектины; . пектиновые кислоты; протопектины. Пектины. Это гетерополисахариды, представляющие собой соединение многих десятков й сотен молекул d-ra- лактуроновой кислоты большей частью кислоты и от 8 до 10% нейтральных сахаров, наиболее распространенными из которых являются /-арабиноза, d- галактоза, Z-рамноза и d-ксилоза (Марк и Гейлорд, 1969). Пектиновые кислоты. Это неэтери- РМЕ ОН I с=о I I н он + сН3ОН / осн I со со 1 со I со осн3 со осна Рис. 2.22. Различные пектолитическне ферменты: РМЕ — пектииметилэстераза; PMG — пектинметнлгндролаза; РТЕ — пектиитрасэлиминаза. в виде сложного метилового эфира, связанных одна с другой гликозидной связью 1—4 (рис. 2.22). Эти пектины являются более или менее гетерогенными, так как араба- ны и галактаны часто бывают соедине- ны ковалентной связью с пектиновыми цепями. Пектины растворимы в воде, но не растворяются в спирте. Полный гидро- лиз этих веществ дает в среднем от 65 до 95% d-галактуроновой кислотьТ, от 3 до 8% метанола, до 6% уксусной фицированные цепи полигалактуроно- вой кислоты, соответствующие пекти- нам. Они нерастворимы в воде. Протопектины. Они представляют собой первоначальную форму пекти- новых веществ, которая высвобождает пектины в результате кислого гидро- лиза. Их молекулярная структура еще не вполне выяснена (Жослен и Чен, 1967), но можно думать, что речь идет о комплексных цепях полигалактуро- новых кислот, связанных между собой с растительными компонентами (геми- 47
целлюлозой и целлюлозой) ординар- ными связями между двумя карбокси- лами (ионные связи Са++) и двойными связями групп ОН" (Пилник и Во- рэйджен, 1970). Эти пектиновые вещества, присутст- вующие в тканях всех растений, боль- ше всего локализованы в стенках кле- ток и срединных пластинках. Во время созревания винограда обнаруживается значительная солюбилизация прото- пектинов (Марто, 1967b). Классификация пектолитических ферментов Ферменты, действующие на пектино- вые вещества, разделяют на две груп- пы: деэтерифицирующие и деполиме- ризующие. Деэтерифицирующие пектолитиче- ские ферменты. Это эстеразы, которые катализируют деметоксилирование пектинов и их превращение в пектино- вую кислоту. Их называют пектинме- тилэстеразами (ПМЭ) или пектинэсте- разами (ПЭ). Деметоксилирующую активность пектинметилэстераз чаще всего иссле- довали путем количественного анализа высвобожденного метанола. При точ: но определенных условиях (40°С, в те- чение 1 ч, при pH 5,0) эти эстеразы очень специфичны по отношению к сложным метиловым эфирам и обычно высвобождают метиловые группы одна за другой в определенной последова- тельности, начинав чаще всего с конца цепи (см. рис. 2.22). Деполимеризующие пектолитические ерменты. Эти энзимы принадлежат к двум категориям: гидролазы и тран- сэлиминазы, или лиазы. Гидролазы включают полиметилгалактуроназу (ПМГ), основным субстратом которой является пектин, и полигалактуроназу (ПГ), субстратом которой является пектиновая кислота. Приставки «эн- до» и «экзо» позволяют классифициро- вать эти ферменты в зависимости от того, действуют ли они беспорядочно внутри цепей (эндо) или последова- тельно с конца цепей (экзо), следова- тельно, первые производят более эф- фективное деполимеризующее дейст- вие, чем последние. Они вызывают раз- рыв гликозидной связи 1—4 при про- стом гидролизе. Трансэлиминазы включают также пектинтрансэлиминазы (ПТЭ), субст- ратом которых является преимущест- венно пектин, и трансэлиминазпекти- новую кислоту (ТЭПК), субстратом которой является пектиновая кислота. Приставки «эндо» и «экзо» также при- менимы к этим ферментам, как и к гид- ролазам. Они вызывают разрыв гли- козидной связи 1—4 путем трансэли- минации, т. е. этот разрыв между по- луацетальным кислородом и углеродом 4 сопровождается удалением водоро- да, расположенного в транспозиции на углероде .5, в результате чего обра- зуется двойная, связь между этими двумя углеродами (Альберсхайм и сотрудники, 1960). Эти ферменты, час- то встречающиеся в микроорганизмах, очень редко, обнаруживают в расте- ниях. Активность деполимеризующих фер- ментов измеряют по уменьшению вяз- кости, что позволяет учитывать актив- ности эндо- и экзоферментом. Дело в том, что с эндоферментом вязкость уменьшается наполовину, поскольку при этом разрывается только от 2 до 3% гликозидных связей, тогда как с экзоэнзимом такое же снижение вяз- кости наблюдается только после раз- рыва более 40% этих связей. Эти два типа ферментов, несомнен- но, существуют в винограде, и в част- ности пектинметилэстераза (Марто, 1967а). Активность протопектиназы все еще является предметом горячей дискус- 48
сии, в отношении винограда (Марто, 1967b) она может быть простым выра- жением активностей типа эндополига-* лактуроназы или эндополиметилгалак- туроназы под действием других фер- ментов — гемицеллюлаз и целлюлаз. более или менее значительной степени. Содержание спирта до 15% об. также практически не оказывает влияния, за- медление ферментативной активности наблюдают при более высокой спир- туозности. ’ Факторы, влияющие на активность этих ферментов Среди различных физических и хи- мических факторов, влияющих на ак- тивность перечисленных выше фермен- тов, наиболее важным является тем- пература. Во всех случаях максимум активности констатируют в зоне 35— 50°С. При температуре ниже 10°С ак- тивность очень мала,, а между 10 и 35°С она примерно удваивается при повышении температуры на 7°С; с дру- гой стороны, при температурах выше 65°С активность уменьшается и пол- ностью прекращается при температу- рах выше 70°С. pH также играет важную роль. Обычно оптимальные значения его за- ключаются между 4 и 5 для ПМЭ и между 2,5 и 5 для ПМГ. Это показыва- ет, что pH сусла (который всегда на- ходится в пределах оптимальной зо- ны) не влияет на деполимеризующие ферменты, тогда как активность ПМЭ при более низких pH (менее 3,0) зна- чительно уменьшается. Сернистый ангидрид,- действие кото- рого на большинство ферментов очень четко выражено, не оказывает какого- либо значительного влияния на пекто- литические ферменты. Содержание сернистого ангидрида примерно 100 мг/л или менее не оказывает ника- кого действия на ферментативную ак- тивность и только при концентрации 300 мг/л можно рассчитать на сниже- ние пектолитической активности при- мерно на 20%. ’ Бентонит частично адсорбирует эти Ферменты и понижает их активность в Технологическое пектолитических значение ферментов эд Эти ферменты участвуют в спонтан- ном осветлении сусел (во время очист- ки сусла отстаиванием) и вин (во вре- мя хранения). Следовательно, их нуж- но всемерно сохранять и избегать раз- рушения их нагреванием дробленого (или целого) винограда или сусла. В случае, когда природные ферменты находятся в недостаточном количестве или разрушены, можно поправить дело добавлением промышленных препара- тов, на применение которых только что дано официальное разрешение. ПРОТЕАЗЫ t* .До последних лет знание процессов протеолитической активности вино- градного сока было очень ограничен- ным (Пантанелли, 1911; Бальони и сотрудники, 1937). Недавно опублико- ванные интересные работы Кордонье (1971) дали более точное представле- ние по этому вопросу (Кордонье и Дю- галь, 1968). Структура протеинов Следует напомнить, что протеины и пептиды состоят из цепей аминокислот, соединяющихся между собой очень, специфичной связью (пептидной) —C-N- О Н ’ образованной между груп- пой ОН“ органической кислоты и атомом водорода аминной группы. 49-
Роль протеаз Протеазы или пептидазы — это фер- менты, ответственные за гидролиз пеп- тидной связи. В результате гидролиза происходит или высвобождение амино- кислот, если гидролиз происходит в конце цепей (экзопротеазы), или вы- свобождение пептидов с меньшей мо- Продолжительностъ, ч Рис. 2.23. Протеазные активности винограда [гидролиз гемоглобина суслами из здорового и загнившего винограда сортов Карииьяи и Ара- мов при pH 2,0 и температуре 50°С (Кордонье л Дюгаль, 1968)]: 1 — Кариньян, пораженный плесенью; 2 — Арамов, пораженный плесенью; 3 —Кариньян здоровый; 4 — Арамон здоровый; 5 — контроль, Кариньян здоровый. нием общего азота, растворимого в трихлоруксусной кислоте после мине- рализации по способу Кьельдаля. Оче- видно, что для этого следует создать вполЙе определенные условия: pH 2,0 и температуру 55°С, используя в ка- честве субстрата белок — обычно 5%- ный гемоглобин в буфере ‘ цитрата с pH 2,0. Значение протеазной или протеоли- тической активности показано на рис. 2.23, заимствованном из работы Кордонье и Дюгаль (1968). Локализация активности протеаз в винограде Измеряя протеазные активности раз- личных партий винограда по способу Кордонье и Дюгаля (1968), можно со- ставить табл. 2.13, из которой видно, что большая часть активностей здоро- вого винограда находится в соке с мез- гой. Таблица 2.13 Распределение протеазных активностей в раз- личных частях здорового винограда (Кордонье и Дюгаль, 1968) Активность* Элементы ягоды лекулярной массой, чем у первоначаль- ной молекулы, если гидролиз происхо- дит внутри цепи (эндопротеазы). Эк- спериментально действие протеаз вы- ражается в увеличении концентрации азота, растворенного в трихлоруксус- ной кислоте, в форме, в которой он легче всего усваивается микроорганиз- мами. Такое действие ферментов мож- но измерять или колориметрическим способом, или, что проще, определе- Целые ягоды Мякоть -{-сок Кожица Семена 880 550 650 365 455 95 7,5 100 81,6 17 1,4 * Активность определяют в миллиграмм-экви- валентах азота, высвобожденного за 4 ч гидро- лиза при pH 2,3 и 65°С на ацетоновом порош- ке ягоды и ее различных компонентов. J50
Гниль на ягодах вызывает глубокие изменения активности. Действитель- но, тогда как большая часть протеоли- тических активностей здорового вино- града ассоциируется с твердыми час- тями ягоды, большая часть этих ак- тивностей у винограда с гнилью нахо- дится в соке. С точки зрения техноло- гии это различие представляет опреде- ленный интерес, так как оно указыва- ет на обогащенность протеазной ак- тивностью осаждающихся частиц в сусле из здорового винограда (табл. 2.14). Таблица 2.14 Протеазные активности (в %) различных сор- тов винограда (Кордонье и Дюгаль, 1968) Сорт винограда СокЧ-мезга Сок % 'актив- ности в соке Здоровый виноград Кариньян Кариньян Сенсо Обюн Арамон Арамон Виноград с гннлью Кариньян Кариньян Сенсо Арамон 8,8 9,6 8,3 3,9 6,4 6,4 18,9 21,5 17,0 17,6 0,9 0,9 0,3 0,9 1,3 2,2 13,7 18,0 14,7 17,9 10,2 9,3 3,6 23,0 20,0 34,0 72,а 83,7 86,0 100 Факторы, влияющие на активность протеаз Из основных факторов, влияющих, на активность протеаз сусла, необхо- димо указать на pH, температуру, сер- нистый ангидрид и др., менее значи- тельные. pH. Как видно из рис. 2.24, макси- мум воздействия pH соответствует око- до 2,0, что указывает на большую стой- кость ферментов по отношению к кис- лым pH. С другой стороны, отмечают, что в зоне pH сусел активность состав- ляет 40—60% от максимальной, чем можно объяснить изменения ассимиля- ции азота дрожжами в зависимости от большей или меньшей зрелости собранного винограда. Температура. Из рис. 2.25 видно, что максимум активности приходится на 55°С и можно констатировать, что при ю- 1р 1г5 2t5. 3ft 3ft 4ft pH Рис. 2.24. Влияние pH на протеазную активность сусел. ч ч более высоких температурах (напри- мер, 70°С) ферментативная активность не прекращается. Протеазы такого ти- па обладают высокой термоустойчи- востью, поскольку они не разрушают- ся и при температуре 80°С. На рис. 2.26 дана кривая разрушения фермента в зависимости от температуры и продол- жительности нагревания 15 и 30 мин при pH 3,15, который является сред- ним pH сусел. Здесь также отмечается высокая устойчивость протеаз к дей- ствию повышенных температур. Сернистый ангидрид. Влияние его на активность протеаз наглядно видно из табл. 2.15. Активности измеряли при pH 2,0 (оптимальный) и 3,15 (средний pH сусел). Наблюдается отчетливо выраженное активирующее действие SO2 на здоро- 51
вый виноград главным образом при дозах примерно 25 мг/л. Причем оно более значительно при пониженном pH. На винограде с гнилью это дейст- вие всегда проявляется в меньшей сте- * Рис. 2.25. Влияние температуры на протеазную активность сусел. Температура t 7? Рис. 2.26. Влияние температуры и продолжи- тельности нагревания (в мин) на протеолити- ческую активность виноградного сока: 1 • 15: 2 — 30. пени и при pH 2,0 оно становится рав- ным нулю, тогда как результаты, по- лученные при pH 3,15 для доз 25 и 50 мг/л, почти идентичны. Действие малых доз SO2 на фермен- тативную активность здорового вино- града небезынтересно с точки зрения технологии, поскольку она может объ- яснить, по меньшей мере, частично ак- Рис. 2.27. Изменение протеазных активностей в ягоде в период ее развития: I — Кариньян (11,5% об.); 1 — 30 июня; 2—13 июля; 3 — 29 июля; 4, 5—19 августа; 6 — 7 сентября. // — Мускат александрийский (12,8% об.)*, 7, 8 — 4 сентября; 9, 10—11 сентября. тивирующее действие небольших коли- честв SO2 в случае дображивания сусла из винограда красных сортов после остановки брожения. Различие между здоровым и загнившим .вино- градом может быть результатом очень быстрого связывания SO2 во втором случае, когда он находится только в свободной форме,, играющей роль ак- тиватора. Другие факторы. Нужно указать, что не отмечено никаких более или менее значительных различий в зависимости от сорта. Действие бентонита, по-види- мому, проявляется неодинаково, как это вытекает из табл. 2.16. 52
Т а б л и ц а 2.15 Слияние S02 на протеазные активности винограда (Кордонье и Дюгаль, 1968) Активность (мг-экв азота на I мл сусла), измеренная при pH 3,15 Сорт винограда контроль 25 мг 502/л 50 мг Б02/л контроль 25 мг 5О2/л 50 мг 8О2/л Арамон Кариньян Виноград с гнилью Арамон Кариньян 1,3 1,6 2,6 3,5 Контроль 14 18 9 15 19 8,0 3,2 2,6 6,1 5,2 50 мг SO2M 15 18 17 17 2,4 1,9 2,8 4,8 100 мг SO2M 15 15 9 15 16 7,0 4,8 4,8 Контроль 10,0 10,6 5,8' 7,1 50 мг 5О2/л 11,2 11,5 5,8 6,7 100 мг 5О2/л 12 ' 12,2 Активности измеряли после 2 ч гид- ролиза при pH 2,0 и температуре 55°С. Таблица 2.16 Действие бентонита на протеазные активности (Кордонье и Дюгаль, 1968) Сорт винограда Актив- ность, мг-экв азота на 1 мл сусла Остаточ- ная актив ность, % Кариньян с гнилью контроль после обработки Арамон с гнилью Опыт I контроль после обработки Опыт II контроль после обработки 13,8 7,3 14 6,4 14 12,8 47,5 45 и 91 Активности измеряли после 2 ч гид- ролиза при pH 2,0 и 55°С. В процессе своего развития ягоды на^зеленой стадии роста обладают сла- бой протеолитической активностью, которая мало изменяется до начала созревания. В период с начала созре- вания и до достижения зрелости кон- статируют резкое увеличение активнос- ти, которая продолжается и в период перезревания, но в меньшей степени (рис. 2.27). Показанные концентрации SO2 со- ответствуют тем, которые реализуются в инкубационной смеси фермент — суб- страт. Спиртовое брожение. По-видимому, оно не вызывает заметного уменьше- ния активности ферментов, поскольку через 2 мес после брожения вино, хра- нившееся после удаления дрожжевого осадка, все еще сохраняет половину первоначальной общей протеазной ак- тивности. Технологическое значение протеаз Бесспорно, что более глубокое зна- ние протеаз и факторов, усиливающих их действие, таких, как сернистый ан- гидрид, pH и температура, позволяют лучше объяснить некоторые явления в виноделии, природа которых зачастую 53
остается невыясненной, как, например, активация спиртового брожения не- большими дозами SO2 или предвари- тельным подогревом винограда крас- ных сортов. ЛИТЕРАТУРА Albersheim Р., Muhlethaler К. е t Frey- Wijsslinga (1960), J. Biophys. Biochim. Cytol., 8, 501. Baglioni S., Casalel et T a- ' r a n t о 1 a C. (1937), Problema alimentare, 15, (1), 1. Bayer E., Born F. et Reuther К. M. (1957), Z. fur Lebensm. Unters Forsch., 105, 2, 77. Bertrand G. (1896a), C. R. Acad. Sc., 122, 1132; (1896b), C. R. Acad. Sc., 122, . 1215; (1896c), C. R. Acad. Sc., 123, 463. В our quel 0 t E. (1896a), C. R. Acad. Sc., 123, 260; (1896b), C. R. Acad. Sc., 123, 315; (1896c), C. R. Acad. Sc., 123, 423. Cassignard R. (1963), Etude Expe- rimentale de la vinification en blanc. These doct. Univ., Bordeaux. Cordonnier R. (1971), Revue Fran- caise (Enologie, 41, 5. Cordonnier R. et Dugal A. (1968), Ann. Techn. agric., 17, (3), 189. Davis B. J. (1964), Ann. N. Y. Acad. Sci., 121, 404. Dawson C. R. et Tarpley W. D (1951), Copper oxydases, in The Enzymes, Academic Press, New York, vol. 11. Part 1, 454. DeibnerL. et Rifai H, (1963), Mitteilungen, A, 2, 56 et 3, 113. Demeaux M. e t Bidan P. (1967), Ann. Techn. agric., 16, (2), 75. Dixon M. et Webb E. C. (1964), En- zymes. 694, Longman, Londres. Dour mich i dze (1967), 2е Symp. in- tern. (Enologie, Bordeaux, p. 55. Dubernet M. (1974), Recherches sur la tyrosinase ’de V. vinifera et la laccase de Bot- rytis cinerea, These 3е cycle, Bordeaux II. Dubernet M. et Ribereau - G a- yon P. (1973a), C. R. Acad. Sc., 277, D, 975. Dubernet M. et Ribereau- G а у 0 n P. (1973b), Conn. Vigne Vin, 4, 283. Dubernet M. et Ribereau- G а у 0 n* P. (1974a), Vitis, 13, 233. Dubernet M. et Ribereau - Gay on P. (1974b), Phytochemistry, 13, 1085. Guerzoni M. E. e t SuzziG. (1975), Vitis. H arel E. et Mayer A. M. (197 l),Phyto- cem., 7, 17. Ivanov T. (1967), Ann. Techn. agric., 16(2), 81. Ivanov T. et Ivanova A. (1968), Ann. Techn. agric., 17(4), 333. Joslyn M. A. et Chen T. S. (1967), J. Agric. Food Chem., 15, 398. L a b о r d e J. (1896), C. R. Acad. Sc., 123, 74- Lerner H. R., Mayer A. M. et’ Ha- rel E. (1972), Phytocem. 11, 2415. Malmstrom B. G. et Ryden L. (1968), in Biological oxidations. Singer Ed., Intersciences, 415. Marteau G. (1967a), Activites Enzymati- queset Technologie des Denrees alimentaires, C. N. R. S., Paris; (1967b), 2е Symp. intern. CEnologie, Bordeaux, p. 71. Martinand (1895a), C. R. Acad. Sc., 120, 1426 et (1895b), C. R. Acad. Sc., 121, 502. Mark M. F. et Gaylord N. G. (1969), in Encycl. of Polymer Sci. and Teen., Vol. 11. Intersc. Publishers. New York. Mason H. S. (1955), Advanc. Enzymol., 16, 105. Menoret Y. et Guinot Y. (1965), C. R. Acad. Agric., 12, 866. M e u r e n s M. (1972), Rev. Ferm. Ind. Alim. 27(3), 107. Montedoro G. (1969), Industrie agrarie, VII, 197. N egr e (1966), Vignes et Vins, № special, Xе colloque (Enologique, de Montpellier, 11. Ornstein L. (1964), Ann. N. Y. Acad. Sci., 121, 321. Pantanelli (1911), cite par J. Ribereau- Gayon en Bull. О. I. V.' 1943, 18(160), 51. Pilnik W. et Voragen A. G. J. (1970), The Biochemistry and Their Pro- ducts. Vol. I, 53. Academic. Press. London. Poux C. (1966), Ann. Techn. agric., 15(2), 149., Poux C. (1967), C. R. Journee Scient. C. N. Coord. Etud. Nutr. Alim., Paris. Poux C. et Ournac A. (1972), Ann. Techn. agric., 21(1), 47. Poux C. et Ournac A. (1974), Ann. Techn. agric., 23(1), 17. 54
Глава 3. ОПЕРАЦИИ, ОБЩИЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ПРОИЗВОДСТВА ВИНА ВВЕДЕНИЕ Виноделие включает ряд операций, необходимых для превращения вино- града в вино. Иногда можно заметить тенденцию отождествлять «виноделие» только со «спиртовым брожением». . Брожение представляет собой всего лишь один из факторов различных способов производства вина, которые схематически можно представить сле- дующим образом: виноделие по красному способу — спиртовое брожение сока; настаивание на мезге, необходимое для растворения пигментов и танинов кожицы и семян; яблочно-молочное брожение; виноделие по белому способу.— извлечение сусла; спиртовое брожение; защита против окислительных про- цессов. Но ход каждого из этих процессов зависит от различных факторов: тем- пературы, кислотности, содержания са- хара, сульфитации, перекачек, длитель- ности контакта с мезгой, дробления и прессования винограда, спуска вина из чана и др. Рациональное ведение технологи- ческих процессов предполагает умение учитывать в каждом особом случае, т. е. для каждого типа сырья, меха- низм действия этих факторов с целью максимального использования их преи- муществ или предотвращения отрица- тельного их влияния. Например, при чноделии по красному способу темпе- атура в ходе спиртового брожения не : элжна быть слишком высокой во из- ежание остановки брожения, но и не : элжна быть слишком низкой для кор- ального начала яблочно-молочного 'рожения. Ввиду этого винодел должен меть охлаждать или подогревать сус- э, когда это бывает необходимо. Виноделие является одновременно и искусством, и техникой. Винодел мо- жет применить здесь особую манеру, свои вкусы. Во всяком случае, это не- легкое искусство. Оно должно прис- посабливаться к различным обстоя- тельствам. Например, в холодный год вино изготовляют иначе, чем в жаркий; кислый виноград перерабатывают не так, как очень зрелый или с гнилью. Качество вина зависит в основном от способа его приготовления. Разу- меется, на качестве вина сказываются ничем не заменимые природные свой- ства винограда, и винодел не только старается не допустить порчи вина, но и ставит перед собой цель максималь- но реализовать эти свойства вино- града. В период между 1920 и 1930 гг. эно- логические исследования снова при- обрели большое значение в связи с появлением ряда новых понятий в хи- мии и в физической химии (pH, окисле- ние-восстановление, коллоидные яв- ления и др.). В целом в течение последних 40 лет, эволюция энологии происходила в на- правлении, противоположном нормаль- ной последовательности работ—от ви- нограда до розлива в бутылки. Но в сущности это можно понять. Не было бы никакого смысла улучшать качест- во посредством более совершенной тех- нологии, если бы достигнутые выгоды затем утрачивались во время хране- ния, розлива, внешнего оформления, проводимых не на должном уровне. Операции по переработке винограда и производству вина представляют еди- ную цепь, общий результат которой определяет наиболее слабое ее звено. Вопреки высказываемому иногда мнению способы виноделия, приме- нявшиеся в начале XX в. в основных 55
виноградарских районах Франции, не были какими-то традиционными, не- изменными способами, сохранивши- мися с незапамятных времен. В дей- ствительности французские способы виноделия подвергались непрерывной эволюции, хотя и не сохранилось ка- ких-либо точных следов этого процес- са (Леглиз, 1967). Совершенно закон- ным является стремление к постоянно- му улучшению технологии приготовле- ния вин. Виноделие, естественно, выдвигает проблемы оборудования и емкостей (бродильных чанов). Однако условия успеха в этой области не сводятся только к вопросу о механических уст- ройствах. Они включают в себя также знание энологии. Было бы ошибкой смешивать прогресс науки о вице с материальной стороной процесса при- готовления вина. Нередко приходится видеть, как на небольших установках вино получается лучше, чем в совре- менных бродильных цехах с новейшим оборудованием. СУЛЬФИТАЦИЯ МЕЗГИ И СУСЛА Сернистый ангидрид в виноделии В намерения авторов не входило де- тальное изложение всех сложных и важных вопросов,, относящихся к хи- мии сернистого ангидрида и его при- менению при выделке вина. Подробное обсуждение "будет сделано в т. 4 на- стоящей книги. Поэтому данный раз- дел будет ограничен ролью и способа- ’ ми применения этого продукта в про- цессе приготовления вина. Если использование сернистого ан- гидрида для консервации вин кажется далеко не новым делом, то его приме- нение во время переработки винограда на вино началось сравнительно недав- но. В начале века его пропагандиро- вал Буффар с целью избежать окси- дазного касса. Очень значительное улучшение качества вин при сульфита- ции винограда с гнилью было важным фактором распространения этого спо- соба. , Основными недостатками этого про- дукта, когда его применяют в слиш- ком высоких дозах, являются прежде всего неприятный запах и специфиче- ский привкус, которые он придает ви- нам, а также опасность появления привкуса сероводорода и меркаптанов у молодых вин, слишком долго оста- вавшихся на дрожжевом осадке. Но наиболее серьезной опасностью от пло- хо проведенной сульфитации следует считать возможную задержку яблочно- молочного брожения красных вин, не говоря уже об окончательном подавле- нии его. Можно сказать, что широкое приме- нение сульфитации было очень важ- ным шагом вперед в управлении про- цессом виноделия. Сегодня на совре- менном уровне знаний было бы непра- вильно настаивать на полном отказе от сернистого ангидрида как при при- готовлении вина, так и при его хране- нии, и попытки, делавшиеся в этом направлении, редко увенчивались ус- пехом. Применяемый в разумных до- зах сернистый ангидрид является не- обходимым и, возможно, даже незаме- нимым продуктом виноделия. На различных этапах виноделия не- которые физические способы стабили- зации (холод, тепло, фильтрация и центрифугирование) могут способство- вать снижению необходимых доз сер- нистого ангидрида. Известно, что добавления выража- ют в граммах сернистого ангидрида на 1 гл или в миллиграммах на 1 л неза- висимо от состояния, в котором он вво- дится: газообразный (SO2), растворен- ный в воде, т. е. сернистая кислота (H2SO3), бисульфит калия (KHSO3) или метабисульфит (КгБгОб); соли 56
натрия должны быть запрещены. Впрочем, состояние сернистого ангид- рида в вине, в какой бы форме его не вводили, совершенно одно и то же и зависит исключительно от pH. Это со- стояние обусловлено равновесием ионов. Когда говорят, например, о до- бавлении 5 г/гл, это означает, что ко- личество прибавленного, продукта со- ответствует 5 г/гл ангидрида. Напри- мер, в случае бисульфита калия соответствующее количество этого про- дукта будет 10 г/гл. В данной главе будет рассматри- ваться только сульфитация сусла до брожения. Известно, что во время спиртового брожения сульфитация ис- ключается. Сульфитирование при пер- вой переливке, производимой по завер- шении брожения, будет рассмотрено при описании различных способов вы- делки красных, белых сухих, белых ликерных вин. Защита от окисления Использование сернистого ангидри- да в виноделии для защиты от кисло- рода воздуха и окислений хорошо из-- честно. Известно также, что особенно чувствительны к окислению сусла из инограда белых сортов. В здоровом зинограде красных сортов роль защи- ты от кислорода играют танины, у ви- зэграда с гнилью эффект окисления эпровождается разрушением крася- щих веществ (оксидазный касс). Но потребление кислорода серни- :тым ангидридом происходит медлен- -э. На синтетической среде видно, что ‘гебуется несколько дней, чтобы из- : зсходовать от 8 до 8,6 мг/л кислоро- 23. соответствующего насыщению этой г еды (Риберо-Гайон, 1933). Однако . сусле; которое очень восприимчиво ' окислению, защита должна быть 'дегрой и эффективной. Получение та- кого результата обеспечивает сульфи- тация. Эта гипотеза подтверждена экспери- ментом Дюберне и Риберо-Гайона (1974). Эксперимент состоял в том, что сусло из винограда белого сорта насыщали кислородом и измеряли электрометрическим методом скорость его исчезновения (см. рис. 2.15). Когда сульфитацию не проводят, кислород убывает очень быстро и полностью ис- чезает через несколько минут (в сред- нем от 4 до 20). Это явление показыва- ет очень высокую-окисляемость вино- градного сусла. Если в какой-то мо- мент добавить SO2, то после этого к концу некоторого времени /, изменяю- щегося в зависимости от условий, но всегда очень короткого, прекращается расход кислорода, и тогда его содер- жание остается постоянным, во всяком случае, постольку, поскольку окисле- ние SO2 не может больше проявляться. В первом приближении значение/ ко- леблется между 100 и 10 мг/л. У сусел из загнившего винограда t всегда на- много больше. В целом, если антиокислительный эффект сернистого ангидрида хорошо заметен при хранении вин, то его роль ‘ в первичном виноделии незначительна. В этом случае SO2 действует для за- щиты сусла от окислений путем разру- шения оксидаз, а также блокируя их активность, даже если это разрушение не является полным. Таким образом, процессы ферментативного окисления оказываются ингибированными, но мо- гут возобновиться по мере того, как с исчезновением свободного SO2 оста- - нутся активные оксидазы. Этот вопрос будет освещен в разделе «Защита про- тив окисления» (гл. 8). В сусле фер- ментативное окисление более, значи- тельно, чем химическое окисление, по- тому что оно протекает быстрее; но химическое окисление в вине играет определенную роль. 57
Однако разрушение оксидаз сульфи- тированием оспаривается (см. рис. 2.13). В этом отношении плесень является основным возбудителем. Ее действие выражается в том, что и бе- лые, и красные вина получаются с большим содержанием оксидаз и, сле- довательно, очень чувствительны к окислению. Но особенно большие труд- ности возникают при производстве красных вин. Действительно, Botrytis cinerea выделяет оксидазу (лакказу) иной природы, чем оксидаза винограда (тирозиназа), и которая обладает сильной активностью в отношении пиг- ментов (антоцианы и танины) (Дюбер- не и Риберо-Гайон, 1973). Именно эта активность ответственна за оксидазный касс красных вин из загнившего вино- града, который можно избежать соот- ветствующей сульфитацией. Таблица 3.1 Влияние сульфитации на окраску и качество красных вин из загнившего винограда (Сюд- ро, 1963) Окраска Сульфитация вино- града интен- сив- ность оттенок Без SO2 + 10 г/гл SO2 +20 г/гл SO2 32 0,53 0,76 41 0,63 0,42 45 0,83 0,43 Данные табл. 3.1, заимствованной из работы Сюдро (1963), показывают за- щитное действие сульфитации против изменения окраски. Концентрация 20 г/гл сернистого ангидрида может оказаться недостаточной для полной защиты. Сульфитирование повышает интенсивность окраски вин и улучшает ее вследствие уничтожения, желтого оттенка, характерного для оксидазно- го касса. Лаборд (1897 и 1898) обратил вни- мание на то, что выделение оксидазы 58 грибом Botrytis cinerea особенно значи- тельно в начале его развития, тогда как само это развитие может протекать не- замеченным, по крайней мере, у вино- града красных сортов. Поэтому, следу- ет проявлять осмотрительность, преж- де чем утверждать, как это делают не- которые наблюдатели, что возможно получение вин, предрасположенных к оксидазному кассу из винограда, не по- раженного Botrytis cinerea. Нужно быть особенно осторожным при переработке сомнительного сырья, правильно сульфитировать его до бро- жения и избегать всякой аэрации, пока не будет проверено содержание кисло- рода в полученном вине. Это испыта- ние должно предшествовать снятию с дрожжей. Вино помещают в стакан, при этом окраска вина не должна за- метно измениться в течение примерно 10 ч. В случае очень большой неста- бильности проводят новую сульфита- цию при снятии с дрожжей, но доста- точно слабую (от 2 до 3 г/гл), чтобы не помешать яблочно-молочному броже- нию. Ингибирование и активация дрожжей ч Сернистый ангидрид представляет собой антисептик общего типа. Он ока- зывает поливалентное ингибирующее действие на микроорганизмы вина: дрожжи, уксуснокислые бактерии, мо- лочнокислые бактерии. При достаточ- ных дозах, изменяемых в зависимость7 от вида микроорганизмов, клетки поги- бают, ингибирование является полным. Известно, что «свободный» сернис- тый ангидрид, как его называют в эно- логии, играет основную роль в антисеп- тической активности, хотя «связанный» сернистый ангидрид также оказывает некоторое воздействие на молочнокис- лые бактерии. Кроме того, фактически активной является только одна фрак- ция свободного сернистого ангидрида.
Речь идет о фракции, присутствующей в вине в виде кислоты H2SO3, не пре- вращенной в соль. Фракция в форме бисульфита, или, точнее, в виде ионов HSO3“, не является сама по себе анти- септиком. Однако соотношение обеих этих фракций изменяется в значитель- ных размерах в зависимости от pH сус- ла или вина. Активная фракция состав- ляет приблизительно 1 % свободной сернистой кислоты при pH 3,8 и около 10% при pH 2,8. Такой антисептический эффект ис- пользуют для отбора дрожжей и угне- тения бактерий. Кроме того, сульфита- ция обеспечивает задержку начала бро- жения. Вследствие этого брожение рас- тягивается на более длительное время и проходит при более низкой темпера- туре. В виноделии по белому способу задержка забраживания обеспечивает выпадение взвешенных частиц сусла и их удаление отстаиванием. Помимо этого допускают, хотя это еще и недо- статочно доказано, что сульфитация ре- гулирует ход брожения. Такое регулирующее действие суль- фитации на брожение можно сопоста- вить со стимулирующим эффектом сер- нистого ангидрида, применяемого в малых дозах, который выражается в повышении скорости брожения. Это на- глядно видно на кривых (рис. 3.1), ко- "пые показывают, как после замедле- ч хода брожения вначале происходит гее быстрое исчезновение последних гммов сахара. Наконец, брожение гершается быстрее в сусле, которое - .го сульфитировано небольшой до- SO2. Известно также, что при снятии гсного вина с не полностью сброжен- сахаром с дрожжевого осадка, "кая сульфитация (от 2 до 3 г/гл) не гько не мешает брожению, а, наобо- чаще всего облегчает его. Это действие, впервые выявленное знзи и сотрудниками (1936) и не- однократно подтвержденное в после- дующее время, следует приписать раз- рушению сернистой кислотой противо- грибных веществ, токсичных для дрож- жей и происходящих или из винограда, или из Botrytis cinerea, или же, в из- 2 4 8 12 Продолжительность, дни Рис. 3.1. Влияние умеренной сульфитации (от 5 до 10 г/гл) на ход спиртового брожения: 1 — контроль; 2 — с добавлением сернистого ангид- рида. вестных случаях, образующихся во время самого брожения. Значение это- го вопроса таково, что он заслуживает более глубокого изучения. Возможно, что сульфитация способствует сохра- нению в сусле кислорода (см. рис. 2.15), который необходим для ускоре- ния размножения дрожжей (Дюберне и Риберо-Гайон, 1974). Антагонизм между дрожжами и бактериями Сернистая кислота более активна в отношении винных бактерий, чем в от- ношении дрожжей. Вследствие этого для задержания роста или прекраще- ния активности первых можно ограни- читься меньшими дозами. Пока что этот вопрос *не получил соответствую- щего методического исследования, но сам факт хорошо известен и часто на- 59
блюдается на практике. Например, для красного вина с не полностью сброжен- ным сахаром, где наряду со спиртовым брожением одновременно протекает яб- лочно-молочное брожение, умеренная - сульфитация (от 3 до 5 г/гл) прежде всего блокирует брожение обоих видов, потом обеспечивает возобновление чи- сто спиртового брожения, без какой-ли- бо необходимости прибегать к внесе- нию дрожжевой разводки. Одно из наиболее важных значе- ний сульфитации в виноделии несом- ненно состоит в том, чтобы сделать сус- ло менее чувствительным к развитию бактерии, но в то же время чтобы нор- мально проходило спиртовое брожение. Такая защита особенно необходима суслам с высокой сахаристостью, ма- лой кислотностью и при повышенной температуре. В целом сернистая кисло- та замедляет размножение дрожжей и спиртовое брожение, не останавливая их полностью. Но бактерии, внесенные с виноградом одновременно с дрожжа- ми, или погибают, или оказываются, по меньшей мере, парализованными в та- кой степени, что среда становится за- щищенной от их воздействия до тех пор, пока весь сахар полностью не бу- дет преобразован дрожжами в спирт. Серьезная опасность развития бакте- рий в присутствии сахара представляет важную проблему микробиологии ви- на: В виноделии по белому способу, ког- да не стремятся к завершению яблоч- но-молочного брожения, сульфитация может привести к полному ингибиро- ванию бактерий. К тому же трудно про- водить яблочно-молочное брожение бе- лых вин при небольших дозах сульфи- тации, которые могут оказаться недо- статочными для Эффективной защиты от окисления, без применения других дополнительных способов, например разрушения оксидаз нагреванием. В виноделии по красному способу яблочно-молочное брожение необходи- мо как в отношении тонких вин, так и в отношении ординарных. Между тем именно чересчур обильная сульфитация может поставить под угрозу яблочно- молочное брожение. Если при производстве розовых вин хотят провести яблочно-молочное бро- жение (Клерет), сульфитацию ведут по технологии красного способа, и, наобо- рот, если не стремятся к такому бакте- риальному процессу, можно приме- нять сульфитирование в больших до- зах, как для белых вин. Антагонизм дрожжей между собой Вантр (1904 г.) констатировал, что эллиптические дрожжи проявляют на- много большую устойчивость к серни- стой кислоте, чем заостренные. По мне- нию этого автора, удаление заострен- ных дрожжей посредством сульфита- ции способствует улучшению качест- ва, так как эллиптические дрожжи са- ми по себе дают лучшие и более спир- туозные вина. Но похоже, что эти фак- ты. еще окончательно не доказаны. По традиции вина, особенно вина самых лучших марок, получают при последо- вательном вмешательстве заостренных дрожжей и эллиптических. В отсутст- вие убедительных доказательств нет необходимости в изменении этого есте- ственного процесса. Считают, что у вин района Коньяк, предназначенных для перегонки, удаление дрожжей апикуля- тус до брожения ведет к уменьшению аромата свежего винограда у получен- ного коньячного спирта (Декоффр, 1904). Эту же цель удаления заострен- ных дрожжей преследуют при прове- дении брожения по методу Семишона (см. раздел «Влияние винных дрожжей на качество вин»), используя их свой- ства быть мало спиртообразующими и подавляемыми при концентрации спир- та от 4 до 5% об. Такая селективность 60
имеется и между самими эллиптиче- скими дрожжами. Тогда в случае бе- лых ликерных вин можно говорить о настоящей «селекции наоборот», по- скольку сульфитация повышает отно- шение устойчивых дрожжей к сернис- той кислоте, т. е. тех, которые наиболее опасны для хранения этих вин. В целом сульфитация в дозах, кото- рые рекомендуются в виноделии, ко- нечно, изменяет состав дрожжевой флоры, уменьшая, в частности, пропор- цию дрожжей апикулятус. Но она не влечет за собой радикальное изменение природных дрожжей и к тому же неиз- вестно, каковы были бы последствия и значение такого изменения. Селек- тивный антагонизм между природными дрожжами, безусловно, не относится к числу наиболее важных результатов сульфитации сусла. Проблема стери- лизации сусел, т. е. полного уничтоже- ния диких дрожжей посредством мас- .ированной сульфитации или любым другим способом, например теплом, со- лэовождаемым внесением чистой куль- туры экзогенных (селекционирован- ных) дрожжей, имеет другой характер : будет описана ниже (см. раздел Применение чистой культуры дрож- жей»). Экстрагирующая способность SO2 В виноделии по красному способу у/льфитация способствует растворению •: инеральных веществ, органических - лслот, фенольных соединений (анто- -ианов и танинов), составляющих кра- -.щее вещество красных вин. Экстра- , ’ирующая способность SO2 связана с гдзрушением клеток кожицы виноград- ых ягод, в результате чего легче вы- пел яются растворимые компоненты. 3 действительности, кажется, что это п створяющее действие сернистой ки- . тэты в виноделии преувеличивалось и ' :лее интенсивная окрашенность вин, получаемых из сульфидированного су- сла, скорее, обязана защите от окси- дазного касса в случае даже незна- чительной гнили винограда. Эффективность мацерации с сульфи- тацией для экстрагирования пигментов винограда неоспорима. К тому же этот способ используют для приготовления промышленного красителя. Данные,, приведенные в табл. 3.2, относятся к Т а б л и ц а 3.2* Влияние сульфитации на растворение в синтетическом растворе фенольных соеди- нений кожицы ягод винограда красных сортов (Риберо-Гайон и сотрудники, 1970) Варианты опытов Контроль Настаивание в течение дней 1 4 8 + 100 мг/л SO2 Настаивание в течение дней 1 4 8 0,26 0,08 0,28 0,17 0,45 0,15 0,76 2,00 2,20 0,21 0,25 0,32 0,76 1,42* 0,87 2,23 0,70 2,67 эксперименту с растворами-моделями (Риберо-Гайон и сотрудники, 1970), который заключался в настаивании ко- жицы виноградных ягод в водно-спир- товом растворе крепостью 10% об. при pH 3,0 с проведением сульфитации или без нее, но в отсутствие какой-либа ферментативной активности. При суль- фитации отмечается увеличение тани- нов и особенно антоцианов, которые к тому же частично получаются в неок- рашенном виде вследствие присутствия свободной сернистой кислоты. Этим объясняют более слабую интенсивность окраски сульфитированных образцов, которая значительно возрастала после исчезновения свободного SO2. 61
Т а б л иц а 3.3 Влияние сульфитации дробленого винограда на фенольные соединения красного вина в случае отсутствия гнили (Риберо-Гайон и сотрудники, 1970) Варианты опыта Контроль (Мерло, 1966) + 100 мг/л SO2 Контроль (Мальбек, 1966) +50 мг/л SO2 Контроль (Мальбек, 1966) +50 мг/л SO2 Контроль (Мерло, 1966) +50 мг/л SO2 1,41 1,50 1,52 1,49 1,36 1,53 1,40 1,34 0,54 0,68 0,63 0,59 0,60 0,65 0,66 0,67 2,5 3,2 2,4 2,5 3,6 3,8 3,0 2,9 нально производить быстрое отделение сусла от твердых частиц и затем суль- фитировать его для защиты от окис- ления. Повышенное содержание кислот при сульфитации обусловлено отсутствием яблочно-молочного брожения. Точно так же кислый характер сернистого ан- гидрида может способствовать при при- менении в больших дозах повышению кислотности. Влияние сульфитации на вкусовые качества вина Но когда строго поставленные опы- ты проводили на здоровом винограде, не отмечалось какого-либо заметного улучшения окраски (содержание анто- цианов и танинов, значение интенсив- ности окраски) при нормальной суль- фитации (табл. 3.3) (Риберо-Гайонf и сотрудники, 1970). Активность проявляет только сво- бодный сернистый ангидрид. Но так как эта форма в мезге очень быстро исчезает за счет соединения с сахара- ми сусла, то предполагают, что такой эффект сульфитации проявляется лишь в течение короткого промежутка време- ни. Следовательно, в конце процесса виноделия существует незначительна# разница между красными винами, по- лученными из сульфитированного и из несульфитировйнного сусла. Тем не менее, даже если проявляется лишь на короткий период времени экстрагирую- щий эффект сульфитации в отношении фенольных соединений, это побуждает к отказу от этой операции для мезги белых сортов, поскольку именно в ви- ноделии по белому способу стремятся иметь возможно меньше танинов и, следовательно, минимум контакта с мезгой. В этом случае более рацио- Сульфитация в определенной мере оказывает влияние на качество вин, ме- ханизм которрго еще недостаточно вы- яснен. Возможно, что в действительно- сти речь идет о косвенных последстви- ях описанного выше действия сульфи- тации, в частности о защите от окисле- ния, а также о соединении сернистого ангидрида с уксусным альдегидом. Так, при сульфитации часто наблюдается заметное улучшение вкуса вин, полу- ченных из винограда с гнилью или от посредственных сортов. Сульфитация ослабляет привкусы гнили, плесени или некоторых дефектов винограда, она удаляет окисленный привкус. Наряду с этим сульфитация сохраняет некото- рые ароматические вещества молодых вин. Сульфитация винограда не подав- ляет, а, наоборот, способствует после- дующему развитию букета выдержан- ных вин. В противоположность этому в неко- торых случаях, например при проведе- нии брожения в условиях строгого ана- эробиоза и особенно при длительной выдержке вин па дрожжевом осадке, происходит образование из введенного сернистого ангидрида сероводорода и меркаптана, неприятные запахи кото- рых могут быть очень стойкими. Точ- но так же, при очень больших дозах сульфитация противодействует яблоч- 62
но-молочному брожению и ведет к по- лучению кислых красных вин. . Значение сульфитации для виноде- лия неоспоримо; тем не менее успех ее обусловливается выбором дозы и усло- вий применения. Условия применения сернистого ангидрида Сульфитирование сусла и винограда в действительности эффективно лишь тогда, когда сернистый ангидрид тща- тельно и быстро перемешивается, и во всех случаях до начала брожения. При равных дозах эффективность сульфи- тации выше на сусле, чем на дробле- ном винограде, более богатом дрожжа- ми, защищенными от действия антисеп- тика складками кожицы. Эффектив- ность также выше при обработке здо- рового винограда, чем винограда с пле- сенью. Это объясняется, с одной сторо- ны, исчезновением SO2 во время инак- тивации оксидазы, с другой—^образо- ванием плесенью веществ, присоеди- няющих SO2 (табл. 3.4). Табл и ц а 3.4 Задержка начала брожении (в днях по отношению к контролю) под действием сульфитации Виноделие по крас- ному способу Виноделие по бело- му способу здоровый виноград 10 20 30 40 50 сусло из винограда виноград с пле- сенью здорового с плесенью Менее 1 » 1 » 1 2 3 Более 12 » 12 » 12 » 12 » 12 5 Более 12 » 12 » 12 » 12 Хорошо известно, что, если часть дробленого винограда подвергается 'рожению, не будучи сульфитирован- нэй, она совершенно не подвергается воздействию сернистого ангидрида, по- тому что сразу же присоединяет серни- стую кислоту в форме соединения с этанолом без антиоксидазного дейст- вия и с ослабленным действием на бак- терии. Следовательно, количество свя- занной сернистой кислоты возрастает, не принося никакой пользы. По этой же причине добавление сернистой кис- лоты в бродящее сусло не производит никакого действия, за исключением случаев, когда добавляют в дозах, спо- собных полностью прекратить броже- ние. Но в действительности нельзя до- вольствоваться только равномерным распределением сернистого ангидрида до начала брожения. Учитывая быстроту потребления ки- слорода виноградным суслом, для по- лучения эффективной защиты от окис- ления необходимо, чтобы каждая пор- ция винограда (одно сусло в случае приготовления вина по белому способу или сусло и мезга —по красному) по- лучала бы часть сернистого ангидрида как можно быстрее. Достаточно ска- зать, что 5 г/гл сернистого ангидрида, введенные вовремя, могут иметь боль- шую эффективность, чем 10 г/гл, добав- ленные в невыгодных условиях. Невер- ная практика сульфитации, несомнен- но, является одной из главных причин,, которые заставили применять излишне большие дозы. На основе этих принципиальных по- ложений можно сделать вывод, что" единственно рациональный метод сульфитации в виноделии заключается во введении сернистого раствора в сус- ло из винограда белых сортов по мере его извлечения или в красный виноград сразу же после дробления. Добавления в бродильный чан не являются полно- стью эффективными даже после тща- тельного перемешивания после введе- ния раствора SO2. Во-первых, некото- рые фракции сульфитируются недоста- точно быстро, в частности складки, сги- 63
бы, извилины кожицы ягод у дроблено- го винограда красных сортов. Точно так же в момент гомогенизации какая- то часть добавленной сернистой кисло- ты находится в связанной форме и, следовательно, не производит ожидае- мого действия. Наконец, если содержи- мое чана начало бродить до его полно- го заполнения, никакое добавление сернистого ангидрида не будет иметь эффекта. Отсюда вытекает необходимость применять сернистый ангидрид в дос- таточно растворенном виде, способный хорошо перемешиваться с суслом. Пря- мое использование в бродильных чанах метабисульфита в порошке должно быть запрещено. Точно так же в вино- делии не следует применять газообраз- ный SO2 даже при наличии сульфито- дозаторов, обеспечивающих большую точность используемых количеств газа. Такая форма сернистого ангидрида слишком концентрирована и трудно пе- ремешивается. Когда красный виноград сульфитируют в таком виде, путем не- скольких добавлений в период запол- нения, то в некоторых случаях наблю- дают при спуске чана полное обесцве- чивание некоторых фракций мезги. Это указывает на то, что сернистый анги- дрид был распределен неравномерно и фиксировался в некоторых зонах ча- на, остальная же часть винограда оста- валась без защиты. Следовательно, во всех случаях целесообразно применять жидкие, сильно разбавленные раство- ры: 1) 5—8%-ные растворы, приготов- ленные на воде или на сусле при ис- пользовании сжиженного сернистого газа, необходимое количество которого определяют взвешиванием. Концентра- цию контролируют регулярно путем измерения плотности или количествен- ным анализом. Такой метод достаточ- но приспособлен к основным видам ви- нодельческого оборудования; 2) 10%-ные растворы сернистого ан- гидрида или 18—20%-ные бисульфита калия. С этими растворами легче рабо- тать, чем с предыдущими. Но повы- шенная концентрация затрудняет их смешивание. Законодательство ограни- чивает их применение 10 г/гл сернисто- го ангидрида. Они обладают меньшей подкисляющей способностью, чем пре- дыдущие, так как кислотность частич- но нейтрализована. Нужно избегать применения бисульфита натрия; 3) 10%-ные водные растворы мета- бисульфита калия (K2S2O5), содержа- щие приблизительно 50 г/л сернистого ангидрида (5%). Эти растворы лучше подходят для виноделия в ограничен- ных объемах. Применяемые дозы Дозы устанавливаются по усмотре- нию лица, ответственного за выделку вина, который должен учитывать мно- гие факторы: степень зрелости (про- центное содержание сахара и особен- но кислотность) и санитарное состоя- ние винограда, его температуру, а так- же тип вина, который предполагают производить (с учетом, к примеру, воз- можности яблочно-молочного броже- ния). Дозы сернистого ангидрида, указан- ные ниже, дают пример сульфитации, рекомендуемой для умеренного клима- та в районе Бордо. При производстве вина по красному способу дозы учиты- вают необходимость яблочно-молочно- го брожения. Они могут показаться вы- сокими, потому что соотнесены к объе- мам готовых, снятых с дрожжей вин, но без учета выжимки, которая, одна- ко, фиксирует некоторую часть серни- стого ангидрида. Не менее верно и то, что следует всемерно избегать повыше- ния концентрации до 10 г/гл, что де- лает яблочно-молочное брожение нена- дежным. €4
Способ изготовления вина по красному Виноград здоровый, зрелость средняя, кислотность высокая Виноград здоровый, зрелость полная, кислотность малая Виноград с большей или меньшей степенью поражения пле- сенью Способ изготовления вина по белому Виноград здоровый, зрелость средняя, кислотность высокая Виноград здоровый, зрелость полная, кислотность малая Виноград с большей или меньшей степенью поражения гнилью Дозы сернистого ангидрида От 3 до 6 г/гл готового вина От 5 до 10 » » » От 8 до 15 » » » От 6 до 8 г/г л сусла От 8 до 10 » » От 10 до 12 » » Кислотность, точнее, pH винограда, является первостепенным фактором “ри выборе дозы сульфитирования. Кислые сусла не только более стабиль- ны с точки зрения микробиологии, но особое значение имеет тот факт, что при одинаковых дозах сульфитация при pH 2,8 в 10 раз более эффективна, чем при pH 3,8; дозы, рекомендуемые выше, соответствуют pH, близкому к На некоторых средиземноморских виноградниках для винограда красных сортов, пораженного плесенью, сусла которых имеют повышенные pH, можно рекомендовать дозы от 12 до 25 и даже от 25 до 40 г/гл. Однако на этих виноградниках стре- мятся к уменьшению доз сульфитации, что связано с лучшим знанием условий защиты вин во время хранения, а так- же с тем фактом, что больше не доби- ваются полного ингибирования диких дрожжей для замены их разводкой чистой культуры.. По ходу сезона виноделия рекомен- дуется постепенно увеличивать дозы сульфитации, чтобы компенсировать возрастающее значение обсеменения, в частности бактериального, обусловлен- ного развитием микроорганизмов на оборудовании и стенах бродильных це- хов и винных подвалов. у В виноделии по белому способу прес-^ совые вина следует сульфитировать сильнее, особенно тогда, когда исполь- зуют прессы непрерывного действия, которые нельзя регулярно чистить. Техника сульфитации при производстве вина по красному способу Прежде всего/ рекомендуется не вводить сернистый ангидрид в виноград до его дробления, так как смесь полу- чается плохой, происходят потерн в результате испарения и фиксапии SO2 на твердых частях грозди без за- щиты сусла. Кроме того, газ, выделяю- щийся в момент дробления, оказывает вредное действие на металлические де- тали оборудования. При производстве вина по красному способу дробленый виноград направ- ляется в бродильные чаны насосом, т, е. с относительно постоянной пода- чей, Следовательно, все указывает на то, чтобы использовать постоянный ре- жим перекачки для постепенного вве- дения сернистого раствора. Таким пу- тем получают хорошее распределение и хорошую гомогенизацию сульфити- рующего состава во всей массе дроб- леного винограда. Наиболее рациональный способ суль- фитации заключается во впрыскивании сернистого раствора посредством дози- рующего насоса с регулируемой пода- . чей. Насос подключается к основанию трубопровода, подающего мезгу, кото- рый в связи с этим должен быть обя- зательно выполнен из пластмассы или нержавеющей стали. Работа мезгона- соса должна быть синхронизирована с движением эграпомпы и несколько сдвинута по времени так, чтобы серни- стый раствор не попадал в пустой тру- 3-55 65
бопровод. Кроме того, действие этого насоса должно быть связано посредст- вом электрического реле с реальной по- дачей дробленой массы для того, чтог бы можно было прервать сульфити- рование в момент, когда эграпомпа на- чнет работать вхолостую. Трудностью применения дозирующего насоса явля- ется его регулировка, так как никогда не известен в точности дебит перекач- ки мезги. Следует возможно чаще про- водить контроль сульфитации посред- ством определения количества серни- стого ангидрида непосредственно на выходе трубопровода. Этот способ осо- бенно удобен для крупных винодельче- ских установок’ Для установок малой или средней мощности имеется более простая и ме- нее дорогостоящая аппаратура, но ко- торая также дает удовлетворительные результаты. Такой аппарат состоит из пластмассовой емкости для сернистого раствора, расположенной несколько выше бродильного чана. Емкость свя- зана посредством шланга с краном на конце трубопровода, подающего мезгу. В отсутствие подачи мезги кран пере- крывает небольшую резиновую труб- ку, по которой течет сернистый раст- вор. Мезга, выходящая из трубопрово- да, своей массой обеспечивает поворот крана вверх и тем самым поступление сернистого раствора по резиновой трубке. При отсутствии надлежащей аппара- туры можно использовать какой-ни- будь бак из пластмассы, имеющий кран в нижней части. Подачу регулируют вручную, так чтобы обеспечить непре- рывное орошение сернистым раство- ром поступающей мезги соответствен- но желаемой степени сульфитации. Полезно подсоединить кран бака к кон- цу подающего трубопровода посредст- вом гибкого шланга. Подачу сернистого раствора после каждой зарядки бака путем регулярно- 66 го орошения поверхности мезги можно практиковать только в чанах неболь- шой вместимости, производя много- кратное вливание. В конце наполнения следует проводить перекачку для гомо- генизации (усреднения) сусла. Если чан наполняется в течение нескольких дней, то во избежание забраживания вначале требуется вводить несколько более высокие дозы. Этот метод может показаться простым. В действительно- сти же его применяют относительно редко, так как он требует непрерывно- го вмешательства винодела, да и суль- фитация бывает недостаточно гомоген- ной. Техника сульфитации при производстве вина по белому способу Сульфитацию сусла следует прово- дить только после отделения его от вы- жимки. Сульфитировать мезгу не име- ет смысла, так как при этом часть сер- нистого раствора фиксируется на твер- дых частях винограда, а также возни- кает опасность усиления процессов ма- церации *. Учитывая тенденцию сусел из вино- града белых сортов к окислению, суль- фитацию, которая обеспечивает соот- ветствующую защиту, нужно проводить возможно быстрее. Оборудование для экстракции сусла (пресс периодическо- го действия, механический стекатель, шнековый пресс) не обеспечивает пода- чи сусла в постоянном режиме, вслед- ствие чего невозможно приспособить у этих машин какой-либо дозирующий насос. Если хотят использовать такой аппарат, то нужно, чтобы сусло снача- * В виноделии Советского Союза для пре- дупреждеиия окисления сусла рекомендуется вносить раствор сернистого ангидрида на ви- ноград как можно раньше (в приемный бункер или даже еще в транспортную емкость). (Прим, ред,)
ла поступало в промежуточный резер- вуар и уже из него — в насос, рабо- тающий в постоянном режиме. Но та- кие приспособления не предохраняют сусло от легкого окисления до сульфи- тации. Правда, некоторые устройства такого рода работают неплохо. Они со- стоят из резервуара небольшой вмести- мости (1—2 гл) с контактами вверху и внизу, позволяющими включать или ос- 2 Выход суль- фитиродаН' hoso сусла. Поступление сусли из стекателя fir- 3.2. Аппарат для сульфитирования сусел Алого винограда дозирующим насосом: - "зирующнй насос; 2— емкость для сернистого * = эра; 3 — насос для перекачки сусла; 4 — кон- для запуска насоса; 5—приемный резервуар; * — контакт для остановки насоса для перекачива- екя сусла. ’анавливать перекачивающий насос, на выходе которого установлен синхрон- но действующий насос-дозатор (рис. 3.2). Рабочий цикл дозирующей помпы несколько сдвинут по времени, чтобы избежать вначале подачу сернистого таствора в трубопровод без сусла. Если необходимо, чтобы сульфита- ция сусла происходила возможно быст- рее после его получения, то ее нужно проводить непосредственно в приемном резервуаре, расположенном ниже прес- са или стекателя. Но для того чтобы наилучшим образом регулировать ко- личество вводимого сернистого раство- ра, следует работать «при постоянном объеме», что предполагает наличие цвух чанов (рис. 3.3). В то время, ког- на наполнится первый чан, поступле- 3* ние сернистого раствора регулируют так, чтобы количество, необходимое для сульфитирования в первом чане, поступало непрерывно и равномерно. Такую же операцию проводят затем и со вторым чаном, в то время как сок из первого чана перекачивают в резер- вуар для отстоя. Рис. 3.3. Установка для сульфитирования сусел в постоянном режиме: 1, 2 — чаны; 3 — кран; 4 — емкость для сернистого раствора, необходимого для сульфитации всего объ- ема сусла в чане /; 5 — насос для перекачки сусла; 6 — тройник для опорожнения чанов 1 или 2; 7 — тройник для наполнения чанов 1 или 2; 8 — трубо- провод для подачи сусла из экстрактора; 9 — ем- кость для сернистого раствора, необходимого для сульфитации всего объема сусла в чане; 10 — кран, регулирующий поступление сернистого раствора. На этом принципе основано автома- тизированное устройство, состоящее из двух резервуаров вместимостью 1— 2 гл, выполненных из нержавеющей стали, наполнение и опорожнение кото- рых производятся автоматически. Ког- да один из резервуаров наполняется, другой в это время опорожняется, и сусло получает на выходе соответст- вующую дозу сернистого раствора. Та- ким образом, с момента извлечения сусла и до того, как оно будет защище- но от окисления сульфитированием, проходит очень короткое время (мень- ше 1 мин). 67
ПРИМЕНЕНИЕ ЧИСТОЙ КУЛЬТУРЫ ДРОЖЖЕЙ Со времени работ Пастера многие ис- следователи стремились осуществить спиртовое брожение виноградного сус- ла посредством правильно подобран- ной расы чистой культуры дрожжей, пытаясь воспроизвести условия, реали- зованные в пивоваренном производст- ве (Америк, 1973). Неоспоримо, что та- кая операция не была настоятельной необходимостью и не получила широко- го распространения, тем более что воз- можность ее использования в виноде- лии пока не доказана. Главная идея этих опытов — найти метод выработки вина улучшенного ка- чества за счет применения соответст- вующих «селекционированных дрож- жей». Эта идея ныне оставлена по ря- ду причин: а) речь шла тогда не о настоящих селекционированных дрожжах, а про- сто о дрожжах, выделенных в некото- рых виноградарских районах, извест- ных своими хорошими винами, назы- ваемых по месту происхождения; оче- видно, что одного названия недоста- точно для того, чтобы гарантировать качество; б) трудно ингибировать спонтанные дрожжи и обеспечивать развитие в сус- ле исключительно внесенных дрожжей и особенно при виноделии по красному способу; в) никогда не было доказано, что дрожжи оказьтвают бесспорное влия- ние на качество вина, которое прежде всего зависит от качества винограда. Тем не менее в отдельных случаях в виноделии применяют чистую культу- ру дрожжей. Прежде всего для увели- чения числа спонтанных дрожжей, не добиваясь никакой особой селекции, это кажется полезным на некоторых виноградниках в отдельные годы, а также в случае удаления спонтанных дрожжей различными обработками, проводимыми до брожения (тщатель- ное отстаиваниесусел из винограда бе- лых сортов, подогрев красного виногра- да). Такая операция особенно необхо- дима в холодный год и для первых ча- нов в начале сезона. Она заключается в старом способе ведения дрожжевой разводки. Кроме того, такое внесение чистой культуры позволяет избежать развития некоторых дрожжей, поступающих с виноградом, например дрожжей родов Hanseniaspora, Pichia и Hansenula, ко- торые развиваются первыми и образу- ют много этилацетата. В некоторых случаях при внесении дрожжей прибегают к чистым культу- рам, отобранным из большого числа рас, обладающих определенными фи- зиологическими характеристиками. Таким путем можно вызвать некоторые специфические превращения, например завершение брожения высокоспиртуоз- ных вин дрожжами Saccharomyces ovi- formis, разложение яблочной кислоты дрожжами Schizosaccharomyces, бро- жение в осветленных суслах для игри- стых вин агглютинирующими дрожжа- ми или брожение при низких темпера- турах холодоустойчивыми расами. Наконец, внесение дрожжей может быть полезным в случае остановки брожения. Этот вопрос будет рассмот- рен в разделе «Меры в случае останов- ки брожения». Трудность применения чистой куль- туры заключается в явлениях антаго- низма между дрожжами, в котором верх всегда одерживают местные дрож- жи (Sacch. ellipsoideus), лучше приспо- собленные к свойственным им услови- ям. Другие виды можно заставить раз- виваться лишь в тех случаях, когда они намного превосходят местные S. ellip- soideus по численности популяции. А это не всегда возможно сделать по- средством традиционной .дрожжевой 68
разводки, которая в этих условиях должна применяться в большом коли- честве, за исключением возможности полной стерилизации сусла, трудно ре- ализуемой в практике, особенно в ви- ноделии по красному способу. Возможно, что в последующие годы проблема применения чистой культу- ры дрожжей получит новое, непредви- денное развитие. Специализированные лаборатории смогут давать в распоря- жение виноделов дрожжевую разводку очень большой концентрации, высокой активности и удобную для использова- ния в виде сухих дрожжей, вносимых непосредственно в бродильный чан из расчета 10 г/гл. Надежды, которые не- сколько лет тому назад возлагали на «лиофилизированные» дрожжи, не оп- равдались. Этот способ применения чистой культуры предполагает ее за- мораживание при низкой температуре, тогда как дрожжевые клетки проявля- ют малую устойчивость к такой обра- ботке. Активность такой разводки ока- залась слабой. На сегодня разработа- ны новые способы приготовления дрож- жевой разводки в виде порошка, спо- собные решить эту проблему. Влияние винных дрожжей на качество вин Первые опыты применения чистых культур в виноделии с помощью раз- личных видов и рас дрожжей относят- ся к концу прошлого века и были пер- вым практическим применением теории Пастера. Теория чистого’ брожения на популяции дрожжей, полученной из од- ной клетки, блестяще оправдавшая се- бя в пивоварении, была применена к производству вина. Эти попытки осно- вывались на известном выражении Па- стера: «Обычное вино, его вкус и каче- ство безусловно зависят в большой сте- пени от специфического характера дрожжей, развивающихся во время брожения. Если одно и то же виноград- ное сусло подвергнуть действию раз- личных дрожжей, то получатся вина различной природы». В течение длительного времени этот вопрос вызывал оживленные споры. В начале XX в. были получены положи- тельные результаты. В то время даже считали возможным получать благода- ря дрожжам лучших рас букет типа высококачественных вин из более чем ординарного винограда. Хорошие ре- зультаты применения чистых культур, о которых тогда- сообщали, всегда от- носились лишь к винам текущего по- требления (ординарным) или к винам среднего качества. Многие авторы не обнаружили ка- ких-либо преимуществ от применения чистых культур дрожжей в виноделии. Если в результате брожения на дрож- жах некоторых видов получали специ- фический букет, он обычно исчезал че- рез несколько месяцев хранения. Влияние дрожжей на качество полу- чаемого вина было проверено и уточне- но опытами, проведенными одним из авторов (Пейно, 1971). Он установил следующее: 1) если сбраживать одно и то же сусло дрожжами, принадлежащими к различным родам (Saccharomyces, Saccharomycodes, Torylopsis и др.), то получаются совершенно разные вина; лишь род Saccharomyces оказывается пригодным для выработки нормальных продуктов; 2) если сравнивать между собой раз- личные виды рода Saccharomyces, то вина, получаемые с Sacch. acidifaciens и Sacch. elegans, резко выделяются сре- ди других явным ослаблением букета; вина, полученные с другими видами дрожжей, не имеют более или менее характерных различий; 3) у различных видов Sacch. ellip- soideus разные расы, даже происходя- щие из очень отдаленных районов зем- 69
ного шара, дают практически одинако- вое вино. Если могут существовать ра- сы Sacch. ellipsoideus, дающие типич- ный букет,, они должны быть очень ред- ким исключением. В настоящее время многие считают, что лучшие результаты получаются не при сбраживании только на одной расе, а при брожении на совокупности заост- ренных и эллиптических дрожжей, дей- ствующих последовательно. В этом именно и состояла первоначальная идея о применении чистых культур, чтобы избежать развития заостренных дрожжей, образующих большее коли- чество летучих кислот по сравнению с эллиптическими дрожжами и которые требуют 20 г сахара вместо 17—18 г, чтобы образовать 1% об. спирта («брожение суперкатр», или способ Семишона). Независимо от отсутствия реальной селекции можно считать, что примене- ние селекционированных дрожжей не получило широкого распространения потому, что повышение качества, кото- рого можно было от него ожидать, не всегда было достаточно очевидным. Сейчас известно, что применение чи- стых культур и дрожжей вообще ока- зывает на качество вина лишь косвен- ное значение. Например, использова- ние спиртоустойчивых дрожжей спо- собствует завершению брожения, и со- ответственно отпадает риск его остано- вок. Другим примером является при- менение кислотопонижающих дрожжей (Schizosaccharomyces), позволяющих получать вина с пониженной кислот- ностью. Трудности ингибирования диких дрожжей Никогда нет полной уверенности, что дрожжи, взятые для приготовления дрожжевой разводки, являются дейст- вительно теми, которые обеспечивают сбраживание данного сусла; другими словами, следовало бы иметь возмож- ность определять в бродящей среде концентрации популяций, соответст- вующих внесенным дрожжам и спон- танным дрожжам. При первых опытах применения селекционированных дрожжей такой подсчет никогда не де- лали, да и в более поздних опытах, описанных в литературе, он произво- дился редко. Очень большую трудность в настоящий момент представляет обес- печение развития дрожжей нужной ра- сы, поскольку спонтанные дрожжи мо- гут взять верх даже после сульфитации обычными дозами. По мнению авторов, следовало бы применять более ради- кальные способы стерилизации сусел, трудные для практического использова- ния в виноделии, особенно в отношении мезги красных сортов, твердые части которых легко избегают воздействия стерилизующих агентов. Потребова- лось бы также предотвратить возмож- ное заражение в дальнейшем посредст- вом стерилизации нагреванием. По-ви- димому, в большей части описанных в литературе многочисленных опытов по . использованию «селекционированных дрожжей» исследователи не достигли своей цели, поскольку фактически бро- жение происходило в основном на ди- ких дрожжах. Одно из истолкований этого явления можно найти при рассмотрении естест- венной микрофлоры, присутствующей на винограде в период созревания. Чис- ло дрожжей Sacch, ellipsoideus очень невелико, и требуется специальная тех- ника обогащения, чтобы их обнару- жить. С помощью традиционных мик- робиологических методов в р айоне Бордо находят 105 живых дрожжевых клеток на 1 г винограда (Барнетт и со- трудники, 1972). Большая часть их не относится к винным дрожжам, и пока что не идентифицирована ни одна ра- са Saccharomyces. 70
Во всех случаях спонтанного броже- ния виноградного сусла Sacch. ellipsoi- deus быстро становится преобладаю- щим видом. Однако, как отмечают Пей- но и Сюдро (1964), этот вид не являет- ся ни самым спиртообразующим, ни наиболее спиртоустойчивым, ни таким, который лучше размножается спорами. Вид Sacch. ellipsoideus не является са- мым распространенным на винограде и не выживает больше нескольких ме- сяцев в готовых винах. Он обладает не большей термостойкостью, чем дру- гие виды, и не лучше размножается при низких температурах. Однако в ходе брожения виноградного сусла Sacch. ellipsoideus всегда представляет не ме- нее 90% активных дрожжевых клеток. Такое преобладание связано с его по- вышенным коэффициентом брожения. Эти дрожжи больше всего подходят для превращения сахара в спирт, и в этом превращении они «набирают ско- рость» быстрее других видов Saccharo- myces. Кроме того, можно задаться во- просом, не обладает ли Sacch. ellipsoi- deus свойством разрушать и может быть даже лизировать клетки других видов. Уже в момент наполнения бро- дильного чана популяция дрожжей со- ставляет до 106 на 1 см3. Такой антагонизм между видами на- блюдается при проведении в лабора- торных условиях одновременного обсе- менения несколькими расами. Данные табл. 3.5 показывают это явление. Хотя дрожжи этого вида добавляют в таком же количестве, как и другие, Sacch. ellipsoideus быстро становится преоб- ладающим видом, а некоторые другие дрожжи могут исчезнуть полностью (Sacch. rosei и Sacch. chevalieri). Бла- годаря своей высокой спиртоустойчиво- сти Sacch. oviformis может преобладать в конце брожения, но всегда после бо- лее или менее сильного уменьшения, могущего доходить до полного исчезно- вения в начале брожения. Т а б л и ц а 3.5 Антагонизм между дрожжами во время брожения Количество живых дрожже- вых клеток (в %) Виды дрожжей при брожении О м о S \0 s о к (У a s о, <у с S 3-й 7-й 21-й день день день Опыт I Sacch. ellipsoideus Sacch. oviformis Sacch. chevalieri Опыт II Sacch. ellipsoideus Sacch. oviformis Sacch. rosei Опыт Г11 Г Sacch. ellipsoideus Sacch. oviformis Sacch. chevalieri Опыт IV Sacch. ellipsoideus Sacch. oviformis Sacch. rosei 33 55 50 89 33 15 5 11 33 30 45 0 33 55 80 7 33 35 20 93 33 10 0 0 48 75 80 70 30 5 15 30 22 20 5 0 48 - 90 85 25 30 10 15 75 22 0 0 0 Использование дрожжевой разводки Sacch. oviformis Невозможно получить путем приме- нения селекционированных дрожжей какой-либо особый органолептический тип вина, например с тонким и сильным ароматом. С помощью специфических видов дрожжей можно получать неко- торые полезные превращения легче, чем с одними дикими дрожжами. Име- ются дрожжи, устойчивые к повышен- ным температурам некоторых климати- ческих районов, холодостойкие, кисло- топонижающие и др. Фундаментальные работы, которые провели в Бордо, показали в виноделии роль Sacch. oviformis, более устойчи- вых к спирту, чем расы Sacch. ellipsoi- deus. Эти работы привели к получе- нию нового понятия «дрожжи полез- 71
ные» и «дрожжи вредные». Действи- тельно, когда хотят получить совершен- но сухое вино, белое или красное, то важно повысить до максимума число клеток Sacch. oviformis, и, наоборот, для получения белых вин, сладких и стабильных, нужно всемерно избегать вмешательства этих дрожжей, которые благодаря своей устойчивости к спирту представляют один из основных видов дрожжей повторного брожения. Подбирая хорошие расы Sacch. ovi- formis, которые способны дать в лабо- раторных условиях 18% об. спирта, по- лучают более быстрое завершение бро- жения, и это происходит тем лучше, чем выше исходное содержание сахара. К тому же эти дрожжи находятся в сусле особенно в районах производства красных вин высокой спиртуозности (.13% об. и даже выше). Фактически наблюдают две фазы брожения: бур- ную, вызываемую дрожжами Sacch. el- lipsoideus, которые преобразуют в те- чение нескольких дней большую часть сахара, и замедленную, обеспечиваю- щую после спуска чана дображивание дрожжами Sacch. oviformis (последних 10—15 г/л сахара). Вторая фаза может длиться до самой весны со всякими случайностями, которые сопутствуют хранению вин, содержащих остаточ- ный сахар. Увеличивая соответствую- щим внесением чистых культур кон- центрацию дрожжей Sacch. oviformis, можно рассчитывать на ускорение вто- рой фазы, которая может совпасть с фазой бурного брожения. Но эти дрож- жи не придают вину никакого особого характера. Их благоприятное действие на качество вина является косвенным. К тому же Sacch. oviformis намного бо- лее эффективны, чем Sacch. ellipsoi- deus, для обеспечения с наступлением весны вторичного брожения вин с оста- точным сахаром и высокоспиртуозных (см. раздел «Уровень сахаристости и остановка брожения»). 72 Первые работы по этому вопросу по- казали, что не было необходимости пы- таться получить чистое брожение, па- рализуя дикие дрожжи надлежащей сульфитацией, особенно в мезге крас- ных сортов, где сернистая кислота сме- шивается плохо. В этих работах отста- ивалась идея обогащения среды дрож- жами Sacch. oviformis путем внесения активной дрожжевой разводки перед забраживанием, с тем чтобы клетки развивались и становились Преобла- дающими в конце брожения, в момент, когда Sacch. ellipsoideus перестают действовать вследствие накопления спирта. Число клеток Sacch. oviformis, присутствующих в конце брожения, когда эти дрожжи действительно по- лезны, тем больше, чем больше их бы- ло в начале брожения. Оказалось возможным при произ- водстве вина по красному способу до- стигать полного завершения брожения вин спиртурзностью выше 14% об., а также обеспечивать в винах-недобро- дах более быстрое использование по- следних граммов сахара (рис. 3.4). Но при этом требовалось массивное обсе- менение (от 10 до 20%) Sacch. ovi- formis, чтобы эта раса не была ингиби- рована дикими дрожжами. Эти трудности объясняются антаго- низмом между дрожжами, который от- четливо проявился в результатах пре- дыдущего эксперимента (см. табл. 3.5) и прямо связан с числом клеток раз- личных видов дрожжей, присутствую- щих в среде до начала брожения. Из табл. 3.5 видно, что во время первой фазы брожения число клеток Sacch. oviformis резко уменьшается прежде, чем они станут преобладающими, ког- да Sacch. ellipsoideus угнетаются спир- том. Полное исчезновение Sacch. ovi- formis во время первой фазы совершен- но понятно. Этим объясняют неудачи и нерегулярность результатов. Об аналогичных фактах сообщал J
Сюдро (1963). В начале брожения Sacch. oviformis развивается медлен- нее, чем Sacch. ellipsoideus. Для того чтобы развитие этих дрожжей протека- ло параллельно, нужно, чтобы в начале процесса их было в 10 раз больше, чем Рис. 3.4. Вмешательство Sacch. oviformis на за- вершающей стадии брожения красных вин с остаточным сахаром после'остановки брожения (Риберо-Гайон и Пейно, 1960): 1 — вино, не засеянное дрожжами Sacch. oviformis до начала брожения без сульфитации; 2 — вино, не засеянное дрожжами Sacch. oviformis до начала бро- жения с сульфитацией; 3 — вино, обсемененное дрожжами Sacch. oviformis до начала брожения с SOa н без него; 1а, 2а — о&ма партия вина в чанах 1 и 2, обсемененная дрожжами Sacch, oviformis. Sacch. oviformis. С другой стороны, как только содержание спирта достигнет 10% об., количество живых клеток Sacch. ellipsoideus быстро уменьшает- ся, в то время как Sacch. oviformis про- должают размножаться. По этой при- чине Сюдро рекомендует не применять чистые культуры до начала брожения, а делать это в момент снятия с дрож- жей, используя 5%-ную дрожжевую разводку в состоянии полной активно- сти. Для того чтобы иметь уверенность в выживании внесенных дрожжей, об- семенение, производимое до начала брожения, должно быть намного более интенсивным, что на практике трудно осуществимо. В производстве вина по белому спо- собу успешное внесение чистой куль- туры Sacch. oviformis реализовать лег- че, потому что сульфитация (более го- могенная и обычно более интенсивная, чем в виноделии по красному), сопро* вождаемая очисткой сусла отстаивани- ем, ведет к более значительному умень- шению количества диких дрожжей. Внесение дрожжевой разводки можно производить до начала брожения, сра- зу же после отстаивания. Использование дрожжевой разводки Schizosaccharomyces * Применение Schizosaccharomyces представляет собой другой пример ис- пользования в виноделии особых фи- зиологических характеристик селек- ционированных дрожжей. Известно, что классические винные дрожжи сбра- живают яблочную кислоту, превращая ее в этанол и углекислый газ, без како- го-либо образования летучей кислотно- сти. Но исчезновение яблочной кислоты происходит в пределах 16—37% ее пер- воначального содержания. В то же вре- мя различные виды Schizosaccharomy- ces сбраживают в таких же условиях от 65 до 80% яблочной кислоты сусла, т. е. количества, которые могут снизить- ся до 5 г/л. Schizo. pombe является тем видом, который разлагает наибольшее количество яблочной кислоты. Сусло с общей кислотностью 9 г/л дало вино с кислотностью 5,0 г/л (Пейно и Сюд- ро, 1964). Из изложенного выше видно, какое значение эти факты имеют для перера- ботки зеленого винограда, так как кис- лотопонижающее действие дрожжей Schizosaccharomyces может заменить 73
или дополнить яблочно-молочное бро- жение, вызываемое молочнокислыми бактериями. Сообщали о спонтанном брожении, вызванном Schizo. pombe в сильносульфитированном сусле из ви- нограда Русильон (Пейно и Сюдро, 1964). Но вмешательство этих дрожжей не способствует повышению качества. Вина получаются менее приятного вку- са, нередко с привкусом тухлых яиц. С другой стороны, оно ведет к образо- ванию относительно больших коли- честв гистамина (Л афон-Лафуркад, неопубликованные работы). Т а б л и ц а 3.6 Антагонизм дрожжей Schizosaccharomyces и Saccharomyces (Пейно и Сюдро, 1964) Виды дрожжей лучения ощутимого раскисления Schi- zosaccharomyces должны иметь боль- шую концентрацию в начале брожения. Небольшое количество Sacch. ellipsoi- deus может сократить расходование яб- лочной кислоты: 5% этих дрожжей уменьшают ее сбраживание на Vs, а 10% —на Vs- Еще больший антагонизм существует у Schizosaccharomyces с дрожжами Sacch. oviformis. Вследствие невозможности внести в сусло достаточно большую массу дрож- жевой разводки использование раскис ляющих свойств Schizosaccharomyces требует почти полного удаления диких дрожжей. Такой результат нельзя по- лучить сульфитированием даже в зна- чительных дозах. Эти факты нашли свое-выражение в эксперименте, дан- ные которого приведены в табл. 3.7, Т а б л иц а 3.7 Состав вин, полученных при брожении с Schizosaccharomyces (Пейно и Сюдро, 1964) Контрольное сусло Sacch. ellipsoideus, + Schizo. pombe, + Schizo. pombe, -j- Schizo. pombe, + Schizo. pombe, + Schizo. pombe, Sacch. oviformis, + Schizo. + Schizo. -j- Schizo. Schizo. pombe, pombe, pombe, pombe, 100% 25% 50% 75% 90% 95% 100% 75% 90% 95% 100% 150 160 154 148 129 127 115 160 146 146 125 94 89 69 62 56 38 36 24 67 53 48 33 100 22 30 37 57 60 73 25 40 46 63 88 Показатели я Использование этих работ наталки- вается, прежде всего, на общую, уже упоминавшуюся трудность, вытекаю- щую из антагонизма с дикими дрожжа- ми. Для дрожжей Schizosaccharomyces это явление исследовали Пейно и Сюд- ро (1964) (табл. 3.6). Если пропорция Schizosaccharomyces, внесенных в сус- ло до брожения, меньше 25% от перво- начального количества дрожжей, они полностью исчезают во время броже- ния, и поэтому не наблюдается ника- кого понижения кислотности. Для по- Спиртуозность, % об. Восстанавливающие са- хара, г/л Глицерин, мг-экв Общая кислотность, мг-экв Летучая кислотность, мг-экв Кислота, мг-экв винная яблочная молочная янтарная 9,2 1,5 49,0 138 6,1 58,4 80 3,2 21,6 9,2 1,5 116 6,1 45,1 75 3,5 21,2 9,4 1,4 51,0 79 2,0 57,3 20 3,8 21,0 В чане 2, сульфитированном дозой 25 г/гл и обсемененном из расчета 5%, внесение Schizosaccharomyces мало из- менило потребление яблочной кислоты по сравнению с контролем. В то же время в чане 3, в котором сусло было 74
стерилизовано сульфитацией 10 г/гл и нагреванием до 70°С и затем обсемене- но в таких же условиях, сбраживание яблочной кислоты было значительным. Исключительная трудоемкость сте- рилизации мезги красных сортов дела- ет использование в виноделии способа по красному еще более проблематич- ным. В заключение можно сказать, что применение Schizosaccharomyces в ви- ноделии представляет определенный интерес, так как они вызывают замет- ное понижение кислотности* Однако они не способствуют повышению каче- ства производимых вин. Кроме того, их использование предполагает практиче- ски полное удаление диких дрожжей, которое может быть получено стерили- зацией при 75°С после легкого сульфи- тирования для защиты от окисления или сильной сульфитацией (от 25 до ’50 г/гл), способ отнюдь не рекомендуе- мый. В последнем случае сульфитоус- тойчивость дрожжей Schizosaccharo- myces позволяет производить обсемене- ние (по меньшей мере, 5% дрожжевой разводки), когда еще остается свобод- ная сернистая кислота (от 100 до 150 мг/л), которая препятствует разви- тию диких дрожжей. Обогащение сусел чистыми культурами дрожжей Если в общем считают, что во Фран- ции виноград от природы достаточно богат дрожжами, чтобы обеспечить са- мопроизвольное (спонтанное) броже- ние, но так бывает не всегда и не везде. В определенных условиях может воз- никнуть необходимость обогащения дрожжами сусла или мезги. Разумеет- ся, что вопрос заключается не в том, чтобы путем внесения дрожжей полу- чить какое-то особое свойство, вызы- ваемое действительно чистой расой, но просто-напросто увеличить число дрож- жевых клеток для того, чтобы возмож- но быстрее израсходовать сахара. Так делают на некоторых виноградниках Южной Африки, Австралии и Соеди- ненных Штатов Америки, где, допус- кая недостаточность естественной ми- крофлоры, считают необходимым про- водить систематическое обогащение сусла дрожжами. Наряду с этим бывают случаи, когда применение чистых культур является если не необходимым, то, по меньшей мере, желательным: например, одно время, когда рекомендовали сульфити- рование в значительных дозах, внесе- ние селекционированных дрожжей бы- ло необходимым дополнением. Иногда отмечают обычно при производстве красных вин необходимость внесения чистых дрожжей в чаны, наполнявшие-* ся первыми, в которых брожение начи- нается с большой задержкой, особенно в холодные годы. В бродильных резер- вуарах, заполненных последними, бро- жение заканчивается раньше, чем во всех остальных. Если произвести под- счет числа дрожжевых клеток в бродя- щем сусле, то окажется, что в чанах, наполнявшихся первыми, дрожжевых клеток всегда меньше, чем в тех, кото- рые были наполнены последними (табл. 3.8). С началом сбора виногра- Т а б л и ц а 3.8 Влияние на ход брожения сусла его обсеме- нения дрожжами, находящимися на оборудовании бродильного отделения (Пейно, 1971) Варианты опыта Продол- житель- ность бро- ’ жеиия, дни I. Чан 1 заполнен в на- чале сезона II. Чан 2 заполнен через 5 дней III. Чан 3 заполнен че- рез 15 дней Число дрожже- вых клеток на 1 мм3 48 000 72 000 -108 000 18 12 7 75
да дрожжи развиваются на оборудова- нии, на стенах винзаводов и подвалов и обеспечивают все более и более зна- чительное обсеменение. О другом примере применения дрож- жей сообщают из некоторых виногра- дарских районов юга Франции. По при- чинам, которые еще нуждаются в уточ- нении, возможно, естественная микро- флора винограда изменилась вслед- ствие распространения некоторых про- дуктов для обработки винограда, в ре- зультате чего отмечается образование значительных количеств этилацетата в начале брожения. Можно предполо- жить, что это явление обусловлено чрезмерным размножением дрожжей рода Hanseniaspora, Pichia и Hanse- nula, о которых известно, что они спо- собны образовывать большие количест- ва этилацетата. Вероятно, Sacch. elli- psoideus находятся в начале брожения в слишком малом количестве, чтобы противостоять развитию других видов. Когда они становятся преобладающи- ми, Hanseniaspora, Pichia и Hansenula уже успевают развиться и образовать заметные количества этилацетата. Про- блема была решена внесением 2 %-ной активной дрожжевой разводки Sacch. ellipsoideus, которая восстанавливает природное равновесие. Sacch. ellip- soideus препятствуют развитию других дрожжей, и поэтому больше не отмеча- ется ненормально большого образова- ния этилацетата. Замечено также, что в данном случае проблема антагониз- ма решается в пользу добавленных .дрожжей. Отклонения от нормального хода брожения, связанные с эволюцией при- родной микрофлоры, наблюдали также на некоторых виноградниках Австра- лии. Эти отклонения также исправля- ли массированным внесением дрожжей Sacch. ellipsoideus (Кнаппштейн и Ран- кин, 1970). По мнению этих авторов, концентрация дрожжей должна быть порядка 5—10 млн. клеток на 1 см3, необходимых для того, чтобы дрожже- вая разводка противостояла развитию нежелательных природных дрожжей. Это соответствует добавлению 3—5%- ной разводки в зависимости от степени аэрации во время приготовления. Техника внесения дрожжей Вносить дрожжи можно самым про- стым способом в виде дрожжевой раз- водки. Для этого необходимо иметь не- который объем сусла в состоянии бур- ного брожения к моменту наполнения первого бродильного резервуара с целью обсеменения содержащегося в нем сусла 2—5%-ной дрожжевой раз- водкой. Для приготовления разводки применяют только хорошо созревший и совершенно здоровый виноград, суль- фитированный довольно сильными до- зами (10 г/гл) во избежание развития бактерий. При старых методах работы объем, соответствующий необходимому количеству разводки виноградного сус- ла белых сортов или мезги, помещали на дно резервуара за несколько дней до его наполнения, при необходимости — после подогрева (в холодный год). Ког- да такая разводка находится в состоя- нии бурного брожения, начинают мед- ленно наполнять бродильный резерву- ар, так чтобы возникло брожение и масса свежевнесенной мезги не могла затормозить ход брожения. Этот спо- соб хорошо подходит для брожения холодного винограда, так как он одно- временно ведет к нагреванию сусла. По разным причинам, и в частности потому, что не рекомендуется сульфи- тировать бродящее сусло, в настоящее время предпочитают приготовлять дрожжевую разводку в специальном дрожжевом цехе и затем вносить ее в резервуары после их наполнения. Та- кая операция необходима, когда хотят использовать селекционированные 76
дрожжи, а это предполагает хорошую стерилизацию сусел. В другом случае обсеменяется только первый резерву- ар. Затем из него берут бродящее сус- ло для забраживания в других резер- вуарах. Дрожжевую разводку приго- товляют или исключительно из природ- ных дрожжей, или же с добавлением бродящей среды, но не добиваясь чи- стого брожения и, следовательно, пол- ной стерилизации сусла. Во всех слу- чаях действуют Sacch. ellipsoideus. Приготовляют необходимый объем дрожжевой разводки путем последова- тельного увеличения первоначального количества, добавляя в свежее сусло (сульфитированное из расчета 10 г/гл с добавлением, если нужно, 10 г/гл фос- фата аммония) от 2 до 10% сусла в со- стоянии бурного брожения. Обсемене- ние должно производиться тогда, ког- да размножение клеток находится в своей логарифмической фазе, т. е. в первые 2—3 дня после начала броже- ния, когда популяция дрожжей состав- ляет примерно 100 млн. клеток на 1 см3. При этом благоприятное действие на клеточное деление оказывает аэрация. Ошибкой, часто допускаемой на прак- тике, является внесение дрожжевой разводки, в которой брожение зашло слишком далеко. В этом случае значи- тельное выделение углекислого газа создает иллюзию большой интенсивно- сти брожения и большого числа клеток. Фактически же это не так, особенно если иметь в виду живые клетки; кроме того, присутствие слишком большого количества спирта нежелательно. Кнаппштейн и Ранкин (1970) описа- ли усовершенствованную установку для дрожжевания, включая термосте- рилизацию виноградного сусла белых сортов, служащего для приготовления разводки; температуру и аэрацию контролировать нетрудно. Дрожжевая популяция равна примерно 100 млн. клеток на 1 см3, если разводку приго- товляют без доступа воздуха, и может повыситься до 220 млн. в условиях аэрации. Но как уже было указано выше, при- менение селекционированных дрожжей наталкивается на антагонизм диких Sacch. ellipsoideus. Нужно полностью стерилизовать сусло или мезгу или же вносить большую массу дрожжей. При этом наталкиваются еще на одну трудность практического порядка, поскольку внесение даже 10% -ной дрожжевой разводки не всегда являет- ся достаточным: поэтому увеличение объема дрожжевой разводки становит- ся крайне трудным делом. Использова- ние очень концентрированных и высо- коактивных дрожжевых разводок в ви- де порошка, обеспечивающего просто- ту массированного дрожжевания, яви- лось бы эффективным решением этой проблемы. в виноделии Фосфат аммония, способствуя разви- тию дрожжей, может также благопри- ятно влиять на вино даже без внесения дрожжевой разводки. Известно, что катион аммония NH^ (аммиачный азот) является основным источником азотного питания дрож- жей. Проверено на опыте, что обогаще- ние сусла аммонием всегда вызывает увеличение популяции дрожжей и со- ответственно скорости брожения. Зако- нодательство Франции разрешает при- менение фосфата аммония. Но добав- ление фосфорного аниона не оправды- вает себя. Фосфаты необходимы для роста дрожжей, но сусло достаточно богато природными фосфатами; с дру- гой стороны, ионы способствуют об- разованию железного касса. В настоя- щее время четко доказано и допускают, что фосфат аммония стимулирующе действует на брожение и что это дейст- 77
вие оказывает только аммонийный азот независимо от его формы. Было бы це- лесообразным изменить регламента- цию, так как, нам кажется, неправиль- ным обязательно сочетать полезное до- бавление азота с бесполезным и даже вредным добавлением фосфорной кис- лоты. Предпочтительнее было бы раз- решить другую соль аммония, напри- мер тартрат или карбонат. Как уже было изложено в томе 2 (гл. 7), добавляя фосфат аммония в бродильный резервуар, можно облег- чить процесс брожения. Вносимый из расчета от 10 до 15 г/гл, он может уве- личить число дрожжевых клеток на 25% и удвоить количество сахара, сбраживаемого в течение 48 ч. Фосфат аммония предпочтительнее добавлять до начала брожения. Добав- ляемый таким образом азот полностью используется дрожжами. Если фосфат аммония вводят для того, чтобы акти- визировать трудное завершение броже- ния, вводимая доза не должна быть вы- ше 5 г/гл и как исключение 10 г/гл. Рекомендуется добавлять фосфат ам- мония в случае переработки винограда с плесенью или очень высокой степени зрелости. Такое добавление ' намного облегчает завершение сбраживания са- хара, но оно должно быть вначале. КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ Проблема регулирования температуры Поддержание нужной температуры представляет одну из трудностей вино- делия. Действительно, химическая ре- акция превращения одной молекулы са- хара в две молекулы спирта и две мо- лекулы углекислого газа, осуществляе- мая дрожжами, является экзотермиче- ской, и связанное с этим нагревание среды не всегда совместимо с рацио- нальным виноделием и тогда требует- 78 ся охлаждение. В других случаях тем- пература сусла или вина в момент яб- лочно-молочного брожения может быть недостаточной и необходим подогрев. Правильно спроектированное бродиль- ное отделение должно иметь оборудо- вание, обеспечивающее поддержание необходимой температуры. Температура играет различную роль в процессах виноделия. Прежде всего, слишком высокая температура пара- лизует развитие дрожжей и является при отсутствии воздуха и наличии спир- та одной из причин прекращения бро- жения. Не существует определенной критической температуры, при которой брожение будет невозможно. Можно сказать, что, начиная с 30°С (и даже ниже), дрожжи угнетаются и возника- ет опасность остановки брожения, ко- торая тем больше, чем выше исходная сахаристость и чем более значителен анаэробиоз (см. том 2, гл. 7) Это ут- верждение не противоречит частым на- блюдениям, когда брожение протекает вплоть до своего завершения при тем- пературе выше 30°С, иногда даже выше 35°С. Температура является также фак- тором, способствующим растворению фенольных соединений, что исключает слишком низкие температуры при про- изводстве вина по красному способу. Наконец, точно доказано, что понижен- ные температуры при брожении спо- собствуют образованию букета, предо- твращая вынос его компонентов с угле- кислым газом и увеличивая образова- ние ароматических веществ дрожжами. Оптимальными можно считать сле- дующие температуры брожения: а) Виноделие по красному спосо- бу— от 25 до 30°С. Вина, предназна- ченные для текущего потребления, при- готовляют при более низких температу- рах (25°С), позволяющих сохранить аромат сорта. Для вин, предназначен- ных для выдержки, для которых необ- ходимо извлечь из кожицы и семян до-
статочное количество фенольных ве- ществ, предпочтительна более высокая температура, примерно 30°С. б) Виноделие по белому способу и приготовление розовых вин — от 18 до 20сС. Относительно низкая температу- ра является необходимым условием для производства белых ароматичных вин. Сегодня можно утверждать, что не должно быть белых вин, сброженных при температурах выше 20°С. Возмож- но, что еще более низкие температуры (15 и даже 10°С) дадут вино высокого качества по сравнению с высокими (20°С). Нет уверенности, что улучше- ние качества будет сопоставимо с за- тратами, необходимыми для получения соответствующего охлаждения. Спосо- бы охлаждения, которые нужно приме- нять для поддержания в бродильном резервуаре температуры 20 или 10°С, далеко не одинаковы. Наконец, при слишком низкой температуре развитие дрожжей становится недостаточным, и можно опасаться затруднений в завер- шении брожения. Повышение температуры при брожении Расчеты, произведенные на основе термодинамических данных (Конн и Штумпф, 1972), дают для химического уравнения спиртового брожения изме- нение свободной энергии, т. е. высво- бождает энергию примерно 168 кДж на 1 молекулу: 6Н12О6 2С2Н5ОН + 2СО2. Но в процессе брожения часть этой энергии используется дрожжевыми клетками для обеспечения их жизнен- ных функций, и в частности роста и размножения. В томе 2 (гл. 15) было показано, что разложение одной моле- кулы сахара сопровождается образова- нием двух молекул АТФ, имеющих вы- сокий энергетический потенциал и не- посредственно используемых дрожже- вой клеткой. Энергия, соответствующая образованию одной молекулы АТФ, из- меняется в зависимости от условий и составляет около 30 кДж. Таким обра- зом, из 168 кДж, высвобождаемых со- гласно уравнению брожения, пример- но 61 кДж фактически используется клеткой. Разница, составляющая около 107 кДж, выделяется в виде теплоты и вызывает повышение температуры бро- дильной среды. Это теоретически най- денное значение довольно близко к по- лученному экспериментальным путеАм посредством колориметрических изме- рений (от 80 до 101 кДж). Принимая значение 105 кДж, нетруд- но заметить, что оно соответствует ко- личеству тепла, которое необходимо, чтобы повысить температуру воды до 25°С. Поскольку сбраживание 1 г-мо- лекулы, или 180 г глюкозы, высвобож- дает в виде тепла 105 кДж, из 200 г сахара, находящегося в 1 л сусла, вы- свобождается. энергии в форме тепла .112 кДж. Это означает, что во время брожения температура сусла должна повыситься на 28°С, т. е. от 20 до 48°С, что губительно для дрожжей. Но такое повышение температуры верно лишь для теоретического случая, на- пример для процесса мгновенного ха- рактера или же для брожения в изо- термической оболочке без какого-либо теплового обмена с внешней средой. На практике же брожение длится многие дни, что ведет к спонтанному рассеиванию значительной части вы- свобожденного тепла и, следователь- но, к меньшему повышению температу- ры, чем вычисленное теоретически. Эта потеря тепла будет тем меньше, чем более спокойным будет брожение. По- теря тепла происходит при выделении огромной массы углекислого газа, уно- сящего с собой тепло, а также за счет испарения воды и спирта. Наконец, по- тери тепла объясняются теплообменом 79
с окружающей средой через поверх- ность жидкости с воздухом, а также че- рез стенки бродильных емкостей. Эти теплопотери во многом зависят от пла- нировки бродильного отделения и в частности от расположения и формы резервуаров, а также от материалов, использованных для их постройки. Жаке и сотрудники (1972) предло- жили методы расчета потерь тепла при выделении углекислого газа, испарении воды и спирта; при этом вторые явля- ются более значительными. Эти потери тем больше, чем выше температура брожения. При брожении 100 гл сусла они меняются от 25 кДж при 15°С до 77 кДж при 35°С. Такое брожение вы- свобождает 1050 кДж, и, следователь- но, потери находятся в пределах от 2,5 до 7,5%. Ими нельзя пренебрегать, но они не имеют решающего значения. Наиболее важную роль играет тепло- обмен с окружающим воздухом, рас- смотрению которого посвящен следую- щий раздел. Нагревание бродильных емкостей Температура бродящих сусел с оди- наковой сахаристостью зависит глав- ным образом от устройства резервуа- ров и бродильных отделений, поэтому следует иметь в виду, что подъем тем- пературы является функцией исходной температуры винограда, поступающего на винный завод, и скорости броже- ния. Первым фактором являются разме- ры резервуаров. Известно, что с увели- чением поверхности резервуара объем его возрастает намного быстрее. На- пример, если поверхность чана куби- ческой формы увеличивать_в 2, 4, 6 раз, объем его возрастает в 2^2 (2,8); 4У4 (8); 6]/6~"(14,7) раз и т. д. Понятно, что одновременно уменьшаются потери за счет диффузии через стенки. Нельзя отказываться, особенно в виноделии по белому способу, от использования бродильных резервуаров большой вме- стимости, которые должны соответст- вовать общим размерам предприятий. Однако, когда увеличивают размеры бродильных емкостей, нужно преду- сматривать возможность большего ох- лаждения. Эти исключительно простые факты были не известны во Франции, и это привело к ошибкам в строительстве винных заводов. Например, компакт- ный блок железобетонных резервуаров по нескольку сот гектолитров каждый, поставленных один возле другого и мо- гущих вместить многие тысячи, если не десятки тысяч гектолитров, ведет себя с точки зрения термической техники как один резервуар большой вместимо- сти. Другой фактор, который влияет на температуру в бродильных емкостях,— это вентиляция помещений для броже- ния. Резервуары следует ставить близ- ко один к другому, чтобы обеспечить свободную циркуляцию воздуха — ос- новного фактора спонтанного удаления тепла. Нужно также, чтобы такая цир- куляция воздуха усиливалась хорошим проветриванием, особенно ночью, с тем чтобы максимально использовать ноч- ную свежесть. Такое проветривание це- лесообразно дополнять принудительной вентиляцией с помощью всасывающей установки с воздухозаборными устрой- ствами на северной стороне помеще- ний, которая обеспечивает непрерыв- ное обновление воздуха в бродильном отделении. Насколько велико значение проветривания, можно видеть из того, что крупные железобетонные резервуа- ры вместимостью от 2000 до 3000 гл, со- оружаемые в качестве винохранилищ кооперативных винных заводов под от- крытым небом, обеспечивают, как это ни парадоксально, намного лучшие ус- ловия для производства вина по бело- му способу, чем блоки резервуаров 80
внутри помещений, специально спроек- тированные для этой цели. И наконец, последним фактором, влияющим на температурный режим, является конструкционный материал, используемый для строительства бро- дильных емкостей. Теплоотдачу через стенки, т. е. теп- ловой поток Q, можно выразить фор- мулой Жаке и сотрудников (1972) Q = ^5(T1-T2), где 7\ и Т2— температура внутри резервуара и температура окружающей сре- ды; S — общая поверхность резервуара, м2; К — общий коэффициент теплообме- на, Вт/(м2 • К); Q — тепловой поток, Вт. Значение Q зависит от материала, использованного в конструкции чана, а также от условий применения, и в ча- стности от скорости движения возду- ха (табл. 3.9). Из табл. 3.9 видно, что с этой точки зрения железобетон явля- ется худшим материалом. Можно так- же констатировать, что коэффициент Ку т. е, диффузия тепла через стенки, больше всего колеблется в зависимо- сти от внешних условий у металличе- ских емкостей. Отсюда следует, что размещение резервуаров имеет боль- шее значение для металлических емко- стей, чем для железобетонных или де- ревянных, , Таблица 3.9 Потери тепла через стенки резервуара * зависимости от конструкционных материалов (Жаке и сотрудники, 1972) Коне трукционные материалы Толщи- на сте- нок, м Общий коэффициент теплообмена К, Вт/(м2-К) Дерево Железобетон Нержавеющая сталь Сталь Покрытия: краска 0,050 0,100 0,003 От 1,46 От 0,70 От 5,34 до 1,89 до 0,78 до 32,0 0,003 От 5,40 до 34,4 0,001 От 5,28 до 30,0 С учетом данных табл. 3.9 нагрева- ние резервуаров во время брожения можно считать допустимым в некото- рых условиях при производстве вина по красному способу (30—32°С). Ох- лаждение всегда необходимо при про- изводстве вина по белому способу (18—20°С). Ирходя из изложенного выше, мож- но сформулировать три практических правила (Пейно, 1971), разумеется^ приближенных: 1. Возможное повышение температу- ры бродильного резервуара средней вместимости приблизительно соответ- ствует числу градусов Боме сусла, уве- личенному на 2—3°. 2. При производстве вина по .красно- му способу каждый раз, когда темпе- ратура мезги с сахаристостью не боль- ше 10° Боме превышает 20°С, требует- ся предусматривать его охлаждение. 3. При производстве вина по белому способу охлаждение практически сле- дует производить всегда. Охлаждение нужно проводить до то- го, как температура брожения достиг- нет максимальных значений. При про- изводстве вина по красному способу, когда температура превышает 32°С,. следует опасаться прекращения броже- ния из-за гибели дрожжей; при произ- водстве по белому способу потерю аро- мата вина наблюдают, как только тем- пература превысит 20°С, даже в тече- ние довольно короткого времени. * Определение температуры брожения, Ежедневный контроль температуры бродильных резервуаров, разумеется,, необходим, но нужно учитывать, что температура чана никогда не бывает одинаковой во всех точках резервуара, особенно при производстве вина по красному способу. Наиболее высокая температура отмечается в массе мезги и наименьшая на дне чана. С первых 81
часов брожения мезга является мес- том, где происходит резкое повышение температуры, иногда локализованное. На рис. 3.5 показано изменение темпе- ратуры в различных частях бродильно- го резервуара. Вследствие этого темпе- ратура сусла, отобранного через проб- ный кран у стенки резервуара, всегда ниже той, которая имеется в центре емкости. В результате температура, из- Температура Рис. 3.5. Изменение температуры в различных зонах чаиа с бродящей мезгой. Цифры обозна- чают соответствующие плотности в момент на- чала охлаждения: 1 — плавающая шапка; 2 — нижняя граница шапки; 3 — центр чана. меренная в таких условиях, не будет показательной для резервуара в целом. Самым правильным способом опре- деления температуры следует считать измерение ее обычным термометром, насаженным на ручку, или, что еще лучше, термометром, снабженным круглой шкалой (циферблатом), кото- рый обеспечивает прямое считывание показаний. И тот и другой тип термо- метра имеют стержни длиной 1,5 м. Та- ким путем можно измерять температу- ру в различных точках резервуара и непосредственно под плавающей шап- кой, в наиболее теплой части. Можно также предусмотреть измерение темпе- ратуры с помощью термоэлектриче- ских пар, устанавливаемых в каждом резервуаре и постоянно связанных с измерительной системой, находящейся в лаборатории винного завода. Нахо- дящийся здесь оператор может, не дви- гаясь с места, знать в любой момент температуру в любом резервуаре. Су- ществуют методы контроля температу- ры, предусматривающие автоматичес- кое включение системы охлаждения (орошением металлического резерву- ара), когда температура достигает оп- ределенного значения. * Способы охлаждения бродящего сусла Контроль температуры позволяет обеспечить необходимое охлаждение сусла. Задача этой операции заключа- ется не в том, чтобы довести темпера- туру какого-либо перегревшегося ре- зервуара до нормальной, а в том, что- бы эта температура не превысила не- которые пределы (20°С для белого и ' 25—30°С для красного способов произ- водства вина). Несомненно, что распространение аппаратуры для охлаждения резервуа- ров на винодельческих предприятиях было одним из факторов улучшения ка- чества вин на протяжении последних 20 лет, получения белых ароматиче- ских вин и избежания остановок бро- жения красных вин. Между прочим, такие срывы брожения чаще всего бы- ли в годы хорошего вызревания вин, ко- торые были также и наиболее жаркими годами. Такие годы дали в районе Бор- до особо высокие урожаи и наиболее высокое производство вина, качество которого было снижено многочислен- ными нарушениями хода брожения. Все способы, которые обеспечивают замедление брожения, увеличивая его срок на большее число дней, можно применять на практике, так как они способствуют спонтанному охлажде- нию. Например, можно во время на- полнения резервуара ввести определен- 82
ное соотношение холодного сусла, ко- торое поглощает часть калорий, задер- живает начало брожения и тормозит его. Точно также можно наполнять не- сколько чанов одновременно, что поз- воляет регулярно вводить холодную мезгу в теплую бродящую массу. Дру- гой - довольно эффективный процесс, если его применять достаточно рано, состоит в том, чтобы временно слить бродящее сусло в небольшие емкости (бочки, цистерны). После охлаждения • в течение 12—24 ч сусло перекачивают в резервуар, в котором оставалась мез- га. Во всех случаях рекомендуется обеспечивать хорошее проветривание бродильного цеха, позволяющее макси- мально использовать ночную прохладу. С другой стороны, не следует рассчи- тывать на переливку на воздухе сусла для охлаждения, так как при этом те- ряется едва ли не больше 1°С на испа- рение, которое при этом происходит. Тем не менее переливка полезна для активизации дрожжей путем их аэра- ции и для усреднения температуры. Точно также не рекомендуется и бло- кирование брожения путем сульфита- ции с целью понижения температуры. Этот способ должен быть запрещен, так как он ведет к появлению в винах слишком высоких концентраций обще- го SO2. Однако метод брожения в два этапа практикуют в некоторых теплых районах. Охлаждение можно проводить с по- мощью льда, но этот способ требует больших расходов, и, кроме,того, к ви- ну добавляется вода в значительных количествах. Этот способ неприемлем даже тогда, когда он благоприятно сказывается на вине с точки зрения технологии в тех исключительных слу- чаях, когда сусло действительно содер- жит очень много сахара. Во избежание разбавления сусла водой плитки льда можно погружать непосредственно в чан или еще лучше в чанки, служащие для переливки, в пластиковых мешках. Скрытая теплота льда составляет 332 Дж, следовательно, можно считать, что 1 кг льда поглощает 420 Дж для таяния и нагревания образующейся во- ды до 20°С. Таким образом, 1 кг льда снижает температуру 10 л бродящего вина с 30 до 20°С; другими словами, 1 кг льда позволяет охладить 1 гл вина на 1°С. Для охлаждения резервуара, содержащего 200 гл вина, на 5°С необ- ходимо использовать 1 т льда. В конечном счете наиболее эффек- тивными и самыми распространенными в настоящее время являются системы водяного охлаждения. Они совершенно необходимы при производстве вина по белому способу и по красному способу на заводах большой мощности. Они тем более необходимы, чем больше са- харистость сусел и чем выше темпера- тура винограда. Точно так же и шапта- лизация, вызывающая резкое ускоре- ние брожения, делает соответствующее охлаждение настоятельно необходи- мым. Одним из больших преимуществ ме- таллических резервуаров по сравнению с деревянными или железобетонными является возможность охлаждения су- сла без его перекачки, методом струй- ного орошения и испарения воды на по- верхности резервуара. Наряду с этим существуют резервуары с рубашками, обеспечивающими циркуляцию охлаж- дающей воды. Когда для охлаждения используется испарение (при струйном орошении), резервуары должны быть установлены в хорошо вентилируемых помещениях или лучше на открытом воздухе; в последнем случае следует полностью использовать ночную све- жесть воздуха. Охлаждение можна также улучшить, увеличивая испаре- ние путем покрытия одной трети верх- ней части чана какой-либо тканью, поддерживаемой во влажном состоя- нии. Но как и все системы охлаждения, 8а
работающие на принципе испарения, эта система эффективна только в су- хом климате, когда влажность воздуха не превышает 60%. Во всяком случае, такая система предполагает достаточ- но обильное орошение всей поверхно- сти резервуара. Для железобетонных резервуаров или деревянных чанов применяют дру- гие системы охлаждения. Змеевики, по- груженные в чан, в которых циркули- рует холодная вода, постепенно выхо- дят из употребления. Им предпочита- ют наружные трубчатые охладители, в которых циркулирует теплое сусло. Эти охладители бывают двух типов, вертикальные, охлаждаемые орошени- ем струями холодной воды, и погру- женные в бак с холодной водой. В пер- вом случае охлаждению способствует испарение воды с поверхности трубок. Для получения высокой эффективно- сти таких устройств необходимы боль- шие объемы воды при достаточно низ- кой температуре (15°С). Но воду мож- но охлаждать и использовать повторно методом замкнутой циркуляции. Для аппаратов небольшой вместимости вы- годно охлаждать воду, питающую хо- лодильник, кусками льда; в аппаратах большой вместимости вода охлаждает- ся посредством испарения ее в градир- нях. Известны аппараты производи- тельностью от 200 до 300 гл/ч, облада- ющие высокой эффективностью. В них охлаждение сусла сочетается с замкну- той циркуляцией воды, которая в свою очередь охлаждается путем распыле- ния и в сильном потоке воздуха. Эф- фективность этих аппаратов зависит от температуры воды; бродящее сусло вы- ходит при минимальной температуре, равной температуре воды (4—6°С). Орошение металлических резервуа- ров, находящихся на открытом возду- хе, совершенно достаточно для произ- водства вина по красному способу, но оно также, как правило, обеспечивает производство белых вин (максималь- ная температура 20°С) в резервуарах вместимостью от 800 до 1200 гл. Что касается современных охлаждающих установок с рециркуляцией воды, как показывают наблюдения, оба аппарата этого типа обеспечивают производство до 30 000 гл красного вина в железо- бетонных резервуарах вместимостью по 200 гл. При производстве белых вин два таких аппарата обеспечивают под- держание температуры 20°С в резерву- аре вместимостью около 5000 гл, если температура окружающей среды не слишком высока. В климатических условиях района Бордо применение охлаждающих уст- ройств не является необходимым, за исключением периодов особо жарких дней. В виноделии более рациональ- ным видом охлаждения является водя- ное; холодильная установка обеспечи- вает охлаждение воды, которая ис- пользуется для охлаждения чанов с бродящим суслом. Иначе обстоит дело при производст- ве некоторых типов специальных вин, когда брожение происходит при очень низкой температуре (от 10 до 15°С), или в особенно жарком климате. При- менение холодильных установок в та- ких случаях становится совершенно не- обходимым условием; сусло, предна- значенное для брожения, охлаждают, затем оно начинает бродить в металли- ческих резервуарах, орошаемых про- хладной водой и установленных в кли- матических камерах. Необходимая мощность установок делает их дорого- стоящими, но источник холода можно также использовать для нужд хране- ния и обработки вин. Подогревание сусел и вин р В некоторых случаях может возник- нуть необходимость в подогреве вино- града, сусла или вина. Холодный вино- 84
град создает опасность медленного забраживания, трудного завершения спиртового брожения, невозможность возобновления брожения и задержки яблочно-молочного брожения. Здесь не рассматривается приготовление крас- ных вин с подогревом винограда, по- скольку этот вопрос освещается в дру- гом разделе. Необходимость подогрева сусел за- висит от климатической зоны; она ред- ко возникает в районе Бордо, чаще — в Бургундии и Шампани. Однако такое вмешательство становится все более и более необходимым по мере распрост- ранения практики использования ме- таллических резервуаров, устанавли- ваемых на открытом воздухе. Если температура наружного воздуха доста- точно низка, чтобы не допустить повы- шения температуры бродящего сусла примерно до 16°С, можно опасаться трудностей с завершением брожения, особенно для сусел из винограда белых сортов, осветленных отстаиванием. В Бургундии ранее пытались в хо- лодные годы подогревать чаны различ- ными способами, например обрабаты- вать паром или ополаскивать горячей водой, помещать внутри металлических емкостей раскаленные угли, нагревать на открытом огне часть сусла в медных котлах до 60—70°С и т. д. Известны и другие способы, когда используются змеевики, погружаемые в сусло и обычно применяемые для его охлажде- ния, но в данном случае в них цирку- лирует горячая вода. Можно также на- гревать часть сусла до 70°С, избегая карамелизации, предпочтительно на водяной бане в кубе с двойными стен- ками. Наконец, с давних пор рекомен- дуют применять пар; 1 кг пара на 1 гл вина, вызывая 1%-ное разбавление во- дой, повышает температуру на 6°С. Применение всех этих способов связа- но с трудностями и ограничивается ча- нами небольшой вместимости. Простым, но всегда достаточно эф- фективным решением для ускорения брожения холодной массы мезги явля- ется внесение дрожжевой разводки, ко- торая одновременно и подогревает сус- ло, и увеличивает общее количество дрожжей в сусле. Чтобы быть действи- тельно эффективным, такое дрожжева- ние должно быть достаточно обиль- ным: примерно 20 или 30% сусла или мезги в состоянии бурного брожения. Первую дрожжевую разводку получа- ют, нагревая около 100 л сусла до тем- пературы, близкой к 30°С, и выдержи- вая его при этой температуре до нача- ла развития спонтанного брожения или добавляя чистую культуру дрожжей. Это количество сусла в состоянии бур- ного брожения используют для засева в 20—30 раз большего по массе коли- чества мезги. Если температура очень низкая, разводку вносят только отдель- ными порциями с интервалом в не- сколько часов. Когда в первом чане разовьется бур- ное брожение, сусло можно разделить на несколько частей для приготовления новых партий дрожжевой разводки. Заканчивать наполнение чанов нужно постепенно, в замедленном темпе, что- бы избежать слишком резкого охлаж- дения бродящей массы, а чтобы не бы- ло потери времени, наполняют сразу несколько чанов. В некоторых случаях, особенно при производстве вина по бе- лому способу, после подогревания су- сла с целью возбуждения брожения следует охлаждать его. Для подогревания холодного чана, в котором брожение протекает трудно или даже прекратилось, можно приме- нять электрические подогреватели. Ап- парат мощностью 3 жВт обеспечивает повышение температуры сусла в резер- вуаре вместимостью 150 гл на 15°С примерно за 2 ч. Разумеется, что эти аппараты перед удалением из чанов должны быть охлаждены, чтобы избе- 85
жать карамелизации вина или сусла, . находящегося на их поверхности. С другой стороны, можно всегда опа- саться местного перегревания. Наиболее приемлемым решением было бы применить для этой цели теп- лообменник, питаемый горячей водой или водяным паром. Но нужно; чтобы сусло или мезга, подогреваемые таким образом, не направлялись в слишком холодные чаны, в которых резкое ох- лаждение ведет к утрате всех преиму- ществ подогрева — будь то начало или завершение спиртового брожения. В таких случаях возможность обогрева- ния производственных помещений ста-, новится более выгодной. Известно, что для яблочно-молочно- го брожения необходима температура примерно 18—20°С. Если яблочно-мо- лочное брожение не начинается сразу же после основного брожения, вино бу- дет охлаждаться и тем быстрее, чем скорее будет поступать холодный зим- ний воздух. Металлические, хорошо вентилируемые резервуары теряют тепло быстрее, чем деревянные или же- лезобетонные. При отсутствии условий для подогрева яблочно-молочное бро- жение может задерживаться и прохо- дить только весной или даже летом. Успешное проведение яблочно-молоч- ного брожения предполагает возмож- ность хранить вина при температуре примерно 18°С. Можно использовать описанные выше «нагревательные трубки» при условии, чтобы они не ос- тавались слишком долго в одном и том же резервуаре. Через несколько дней вино приобретает привкус «уваренно- сти». В таких случаях предпочитают поддерживать температуру вина обо- греванием помещения или хотя бы его части. Из изложенного выше видна настоя- тельная необходимость в обеспечении возможности регулировать температур ру в помещениях винного завода как для охлаждения, так и для нагревания, по крайней мере, при производстве красного вина. С одной стороны, поме- щение должно хорошо вентилироваться -для лучшего охлаждения во время ос- новного брожения, с другой — быть также достаточно теплым, если хотят иметь температуру, требуемую для реализации яблочно-молочного броже- ния. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА БРОЖЕНИЯ Необходимость быстрого и полного сбраживания сахара За исключением особых типов вина, в частности белых вин, у которых стремятся обеспечить присутствие ос- таточного сахара, биологическая ста- билизация предполагает полное сбра- живание всех сахаров (а также в изве- стных случаях и яблочной кислоты). Пока не достигнут этот результат, при- менение сернистого ангидрида должно- быть ограничено, если не прекращено- полностью, и вино остается неустойчи- вым. Важно, чтобы этот период был возможно более коротким. Если по той или иной причине происходит останов- ка брожения, т. е. дрожжи прекраща- ют свою активность, а остается еще не- сброженный сахар, можно опасаться, что этот сахар будет разлагаться мо- лочнокислыми анаэробными бактерия- ми, развивающимися в массе вина с об- разованием молочной кислоты и лету- чей кислотности, что означает «молоч- нокислое скисание». Когда все сбраживаемые сахара пол- ностью превращаются дрожжами в спирт, опасность молочнокислого ски- сания становится меньше. Первым ак- том развития бактерий будет яблочно- молочное брожение. Иногда виноделы допускают ошибку, преждевременно- производя сульфитацию красных вин, 86
спиртовое брожение которых уже за- кончилось, но яблочно-молочное бро- жение еще не начиналось, опасаясь уве- личения летучей кислотности. Таким путем прекращают яблочно-молочное брожение, тогда как опыт показывает, что можно прекрасно хранить такие вина в течение нескольких месяцев до следующей весны без какой-либо опас- ности для них при условии тщательно- го контроля. Определение плотности сусла •г По плотности можно приближенно определить содержание сахара в сусле. Поскольку существует зависимость Таблица 3.10 Соотношение между плотностью сусла и спиртуозностью вина -Плотность сусла при температуре (в °C), кг/м5 при 15/15 при 20/20 Спиртуоз- ность (при 17 г сахара иа 1% об. спирта), % об. Градусы Боме 1043,0 1051,0 1058,0 1066,0 1074,0 1082,0 1090,0 1099,0 1107,0 1116,0 1124,0 1042,6 1050,6 1057,6 1065,5 1073,5 1081,4 1089,4 1098,3 1106,3 1115,2 1123,1 5,0 6,2 7,4 8,6 9,9 ^1 ^1, 12,4 13,7 15,0 16,4 17,7 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 Примечания: 1. Градусы Боме: соответ- ствующая шкала, рассчитанная по раствору морской соли. 1° Боме соответствует 1% Об. спирта, полученного при брожении этого сусла. 2. Градусы Эксле определяют значением плотности сусла минус 1000. Например, сусло, плотность которого равна 1080, дает 80° Эксле. Они представляют примерно массу спирта, со- держащегося в 1 л вина после брожения. 3. Градусы Баллинга или Бригса: они дают массу сахара (в г), содержащегося в 100 г сусла. Спиртуозность соответствующего вина получа- ют, умножая градусы Бригса на 0,55. между количеством спирта, вырабаты- ваемым при брожении, и сахаристо- стью сусла, по плотности можно непо- средственно найти вероятную спирту- озность. Плотность сусла и вероятную спиртуозность вина определяют глюко- мером, или мустимером. При переводе плотности в вероятную спиртуозность следует знать, что около 17 г сахара дают 1 % об. спирта. В различных стра- нах плотность сусла определяют с помощью различных шкал (табл. 3.10). Сахаристость сусла можно также измерять рефрактометром, используя несколько капель жидкости. Но здесь еще более важное значение имеет го- могенность сусла, из которого отбира- ют пробы. Но этот прибор менее чувст- вителен, чем денсиметр, к некоторым веществам, помимо сахаров, которые искажают результаты измерений. Когда виноград оплачивают с учетом его сахаристости, более или менее пра- вильной можно считать только плот- ность, определяемую сразу же после дробления. Но до отбора проб следова- ло бы усреднить дробленую массу, что практически невозможно. Пока что нет достаточно удовлетворительного реше- ния, которое обеспечило бы необходи- мую точность такого определения, ко- торое, несомненно, представляет опре- деленный интерес с экономической точ- ки зрения. Во всех случаях отбора проб до дробления винограда непо- средственно в транспортных емкостях получаются низкие результаты (слу- чай увлажненного винограда) или, на- оборот, слишком высокие (наиболее сахаристые ягоды, которые раздавли- ваются первыми). Известны автомати- ческие приборы, производящие отбор пробы, определение сахаристости по- средством рефрактометрии и регистра- цию полученных результатов. Во время брожения за снижением плотности следят с помощью денсимет- •87
ра на пробах, отбираемых на половине высоты чана через пробный кран пос- ле выпуска нескольких литров сусла. Значение плотности корректируют в зависимости от температуры жидкости. Рекомендуется вычерчивать график, изображающий ход брожения. Причины прекращения брожения Прекращение брожения раньше, чем будет полностью сброжен весь сахар, могут вызвать различные взаимосвя- занные факторы, которые описаны в этом разделе. Первостепенное значе- ние высокой температуры, анаэробио- за и исходного содержания сахара де- тально рассмотрено ниже. Высокая температура. Чем выше температура, тем быстрее протекает брожение и тем больше возможности для его прекращения, при этом часть сахара остается несброженной. Не су- ществует какой-то общей критической температуры, выше которой брожение останавливается и ниже которой оно возможно. Для данной расы дрожжей температура, вызывающая остановку брожения, зависит от сахаристости су- сла, анаэробиоза. Рекомендуется прежде всего не допускать, чтобы тем- пература превышала 30°С и в любом случае не достигала 34—36°С, хотя иногда и можно наблюдать случаи за- конченного брожения при еще более высоких температурах. Низкие темпе- ратуры брожения (от 15 до 20°С), ис- пользуемые при производстве белых вин, оптимальны для сохранения аро- мата, а не для ведение брожения. В за- висимости от климата дикие дрожжи в большей или меньшей степени перено- сят высокие температуры. Низкая температура. Если темпера- тура при забраживании слишком низ- кая, рост дрожжей замедляется. Меж- ду тем важно обеспечить хорошее раз- множение клеток с момента начала брожения, когда среда, богатая саха- ром и еще бедная спиртом, способству- ет их росту. В этом случае можно опа- ‘ саться, что в момент, когда это размно- жение прекратится вследствие образо- вавшегося спирта, популяция дрож- жей, необходимая для полного завер- шения брожения, окажется недоста- точной и произойдет остановка броже- ния. Строгий анаэробиоз. Для своего раз- множения дрожжи нуждаются в кис- лороде (см. раздел «Анаэробиоз и ос- тановка брожения»); в бродильный ре- зервуар большой вместимости воздух поступает в недостаточном количестве, поэтому аэрацию следует вести с по- мощью перекачки. При этом максимум эффективности приходится на второй день после начала брожения, в момент, когда клеточное размножение является наиболее значительным. Такая аэра- ция особенно возможна при производ- стве вина по красному способу, так как сусло защищено от окисления вы- соким содержанием танинов. Высокое исходное содержание саха- ра. Чрезмерно высокая сахаристость сдерживает рост дрожжей и задержи- вает ход брожения. К тому же образу- ющийся при этом спирт сначала тормо- зит, а затем полностью прекращает брожение. Но содержание спирта, ли- митирующего брожение, изменяется в больших пределах для каждого вида или расы дрожжей. В зависимости от других условий оно, например, может изменяться от 10 до 16% об. Можно сказать, что на практике при содержа- нии спирта до 11;% об. не возникает ни- каких трудностей для брожения; они начинаются с 12 и особенно с 13% об. Это, разумеется, не значит, что броже- ние не может дать более высокой спир- туозности, но тогда риск остановки брожения становится все больше и больше. 88
Уменьшение концентрации дрожжей и питательных веществ в сусле. Напри- мер, снижение концентрации происхо- дит в результате развития Botrytis cinerea или тщательного осветления сусла отстаиванием. Поздняя шаптализация. Неправиль- но проводимая шаптализация может быть также причиной остановки бро- жения. Добавление сахара к винограду сле- дует проводить с самого начала, еще до начала брожения, несмотря на очень трудное растворение сахара. Иногда с целью облегчения этого про- цесса добавляют сахар в теплое сусло, когда брожение достигло значительно- го развития, чтобы избежать чрезмер- ного нагревания сусла. В виноделии по красному способу шаптализацию иног- да проводят после спуска чана при плотности сусла от 1020 до 1010 кг/м3 с целью не допустить потерь сахара на мезге. Этот способ возможен только для кратковременного брожения на мезге (бургундское, Божоле). В иных случа- ях следует избегать шаптализации, по- тому что дрожжи, уже угнетенные об- разовавшимся спиртом, испытывают трудности при разложении добавлен- ного сахара именно в то время, когда брожение вступило в заключительную фазу. Практики иногда приписывают кис- лотности сусла определенную роль в хо- де брожения. По их мнению, несколько повышенная кислотность способствует брожению и позволяет дрожжам пре- образовывать сахар в более благопри- ятных условиях. Эти взгляды нельзя признать точными. В то же время сла- бая кислотность, повышенный pH мо- ' гут привести к намного более серьез- ным последствиям в случае остановки брожения, поскольку известно, что бо- лезнетворные бактерии размножаются тем быстрее и легче, чем ниже кислот- ность среды. Повышенная температура и прекращение брожения Дрожжи очень чувствительны даже к небольшим отклонениям температу- ры, и часто разница в 1—2°С в макси- мальной температуре достаточна для того, чтобы результат брожения был совершенно иным. В табл. 3.11 даны обобщенные дан- ные наблюдений, сделанных энологи- ческой станцией в Бордо на участке Крю (дающем виноград, из которого получаются вина отличного качества), когда сбор урожая проводили в авгус- те,— случай, крайне редкий для рай- она Бордо. Некоторые бродильные ча- ны были наполнены в период с 21 по 25 августа. Таблица 3.11 Влияние исходной температуры на завершение брожения Температура, °C Дата наполнения бродильных чанов исходная макси- мальная Конечная плотность вина, °Боме, 21 августа (ут- ро) 21 » (вечер) 22 и 23 августа 24 и 25 » 26—27 22—23 О 1—2 О Данные табл. 3.11 наводят на мысль, что существует достаточно четко выра- женная критическая температура при- мерно 35°С, выше которой активность дрожжей прекращается и брожение ос- танавливается. Но в действительно- сти даже в вине, в котором плотность по шкале Боме равна 0, должно оста- ваться небольшое количество несбро- женного сахара. Критическая температура — это та- кая температура, при которой броже- ние останавливается, а дрожжи не по- 89
гибают. Дрожжи возобновляют свою активность при понижении температу- ры, но гибнут при ее превышении. В Бургундии оптимальная температу- ра во время брожения составляет 26— 30°С, а критическая — от 34 до 36°С. Основная проблема брожения виногра- да красных сортов состоит в том, что- бы поддерживать, температуру ниже 30°С, но ни в коем случае не выше 34— ^250 Сч 150 § 100 § <2 50 О 2 4 6 8 10 12 74 Продолжительность, дни Рис. 3.6. Изменение брожения в зависимости от температуры, °C: 1 — 36; 2 — 23; 3 — 20. 36°С. Это необходимо для полного за- вершения брожения в короткое время. Фактически о критической темпера- туре можно говорить только в зависи- мости от определенных условий. В дей- ствительности температура, при кото- рой происходит остановка брожения, зависит от ряда других факторов, на- пример: отсутствие аэрации, исходное содержание сахара и конечная спир- туозность. Рис. 3.6 показывает, что в сусле при 12° Боме и совершенно без доступа воз- духа, полное сбраживание сахара про- исходит только при температуре 20°С. По характеру кривых нетрудно понять, что в менее сахаристом сусле броже- ние завершается даже при 28°С и в сус- ле с еще меньшим содержанием сахара оно полностью заканчивается даже при 36°С, если такая температура будет достигнута.* На практике может произойти оста- новка брожения уже .при 27—28°С в закрытом чане и без проведения пере- ливок. При этом могут быть последст- вия, тем более опасные и чувствитель- ные, чем больше была продолжитель- ность контакта сусла с мезгой. Однако похоже на то, что при опре- деленной относительно высокой темпе- ратуре (36—40°С) всегда может про- изойти остановка брожения, какой бы аэрации ни подверглось сусло. Анаэробиоз и прекращение брожения Отмечают, что некоторые вина с ос- таточным сахаром легко и самопроиз- вольно становятся средой, в которой развивается вторичное брожение. В других случаях, наоборот, завершение преобразования сахара происходит медленно и трудно даже после масси- рованного засева дрожжами, аэрации и добавления аммиачных солей. В этой связи уместно сообщить об одном лабораторном опыте, который хорошо показывает значение анаэроби- оза в отношении трудностей повторно- го брожения. Высокосахаристое вино- градное сусло (285 г/л) сбраживали на воздухе (в флаконах, закрытых ватны- ми тампонами) и без доступа воздуха (в флаконах, закрытых заостренными трубками) при трех различных темпе- ратурах. В табл. 3.12 показан ход бро- жения, которое во всех случаях прекра- щается раньше времени, оставляя большее или меньшее количество не- сброженного сахара. Но целью этого эксперимента было исследовать сбраживаемость среды, полученной после первого брожения, для того чтобы уточнить роль анаэро- биоза и температуры в этих разновре- менных остановках брожения. Вина, полученные в различных флаконах, бы- ли разбавлены водой и доведены до одинаковой концентрации (8° Боме и 90
Т а б л иц а' 3.12 Результаты брожения сусла в зависимости от условий анаэробиоза и температуры и № партии Условия аэрации и Температу- ра , °C Дии остановки брожения Число дрожжевых клеток в момент остановки брожения (1000 клеток на 1 мм3) Сброженный сахар в момент остановки брожения, г/л I На воздухе 17 28-й ъ день 120 276 II То же 25 16-й » 102 246 III » 35 7-й » 80 166 IV Без доступа воз- духа 17 35-й » 58 213 V То же 25 16-й » 58 205 VI » 35 4-й » 48 и 125 8% об. спирта). Таким образом, эти различные среды сделали сравнимы- ми. В среды добавляли фосфат аммо- ния, фильтровали и стерилизовали при 80°С, затем засевали дрожжевой раз- водкой, приготовленной из той же ра- сы, что и в первом опыте, закрывали остроконечной трубкой и старили в термостат при температуре 23°С. Пос- ле этого сравнивали скорость сбражи- вания сахара и роста дрожжей в этих различных средах, а также в среде, приготовленной из того же сусла, име- ющей такую же сахаристость и спир- туозность, но не подвергавшейся бро- жению (контроль). В табл. 3.13 представлены результа- ты дображивания. Из этой таблицы видно, что рассматриваемые среды- можно разделить на две категории: а) те, которые бродят со скоростью то- го же порядка, как и контроль (I, II, III, VI), т. е. для которых первое бро- жение проводилось на воздухе или без доступа воздуха, но при повышенной температуре; б) те, которые бродят намного медленнее, чем контроль (IV, V), т. е. те, которые подверглись перво- му брожению без доступа воздуха и при невысокой температуре. В первом случае основным фактором, ограничи- вающим брожение и вызывающим его Таблица 3.13 Результаты дображивания сред, уже подвер- гавшихся первому брожению Число дрожже- вых клеток (1000 клеток на 1 мм3) Сб роженный сахар, г/л № варианта I II III IV V VI Контроль 70 45 31 1 5 40 30 82 75 46 2 11 68 51 72 54 20 4 5 41 39 133 94 65 4 18 85 76 остановку, была температура, во вто- ром случае — анаэробиоз. В заключение можно сказать, что рост дрожжей в среде с остаточным са- харом и развитие нового брожения протекают намного медленнее, когда первое брожение происходит в услови- ях полного анаэробиоза; в то же время они не зависят от температуры (от 17 до 25°С), реализованной во время пер- вого брожения. Высокая температура в анаэробных или аэробных условиях, при которой быстро и резко прекраща- 91
ется брожение с большим количеством остаточного сахара, создает нормально дображиваемую среду. С точки зрения теории различие в поведении дрожжей при дображивании среды, которая подвергалась первому брожению в различных условиях, явля- ется признаком изменения среды вследствие исчезновения ростовых ве- ществ или образования антибиотиков. Эта гипотеза, сформулированная мно- го лет тому назад, требует эксперимен- тального подтверждения. Содержание сахара и прекращение брожения Было проведено исследование влия- ния содержания сахара и спирта на процесс брожения трех типов сред, приготовленных из того же сусла, как и в предыдущих экспериментах. Бро- жение проводили при одной и той же температуре (25°С) в условиях полного анаэробиоза. Сравнительные результа- ты приведены в табл. 3.14. Таблица 3.14 Влияние содержания сахара и спирта на брожение сусла Исходная спнртуоз- НОСтЬ, % об. Исходный сахар, г/л и Конечное число дрожжей (1000 клеток на 1 мм3) Сброженный сахар, г/л Конечная спиртуозность, % об. 4-й день 10-й день 16-й день 4-й день 10-й день 16-й день 0 226 (конт- роль) 80 .95 120 109 215 223 13 0 285 32 48 58 65 168 205 12 5 216 12 62 . 63 . 25 165 197 14,5 Во всех трех средах брожение пре- кратилось примерно на 16-й день. Из табл. 3.14 видно глубокое воздействие спирта и сахара на размножение дрож- жей с самого начала, так что в среде, куда добавляли сахар, количество его, которое дрожжи могут сбродить, мень- ше того, которое сброжено в контроль- ной среде. Здесц сахар выступает как лимитирующий фактор, не менее ^важ- ный, чем спирт. Кроме того, в опыте по вторичному брожению или в сравнительном опыте по сбраживаемости, проводившемся, как и предыдущий эксперимент, в сус- лах с добавлением сахара и спирта, вторичное брожение протекало труд- нее, чем в контрольном образце. При- мерно такое же влияние сахара и спир- та наблюдалось и в других экспери- ментах. К этому следует добавить, что оста- новке брожения могут способствовать и другие причины. Отмечали в некото- рых случаях остановки брожения при очень высокой концентрации красящих * веществ. По наблюдениям авторов, при добавлении активированного угля (от 10 до 20 г/гл) зачастую также активи- руется дображивание белых вин с ос- тановленным брожением. Необходимые меры в случае прекращения брожения В соответствии с изложенным выше в практике виноделия полное сбражи- вание сахара происходит надежнее при следующих условиях: чем ниже температура; это положе- ние остается справедливым для темпе- ратур намного ниже 35°С, которую 92
ошибочно считают критической для дрожжей (в действительности же она составляет от 32 до 38°С, по данным авторов). В то же время температура при забраживании не должна быть слишком низкой, например не ниже 16°С; чем больше открыт бродильный чан и чем больше подвергается сусло аэра- ции; но аэрация проявляет свою эф- фективность в полном объеме лишь в том случае, если она проводится в пер- вые дни брожения; чем меньше сахаристость сусла; не только потому, что образуется меньшее количество спирта, но еще и от того, что с началом брожения рост дрожжей замедляется повышенным содержани- ем сахара, так что трудность брожения возрастает с увеличением процентного содержания сахара; чем больше саха- ра, тем медленнее развивается броже- ние вначале и тем более оно ограни- чено. В определенных условиях дрожжи могут сбраживать до 16% об., а в дру- гих только 10% об. спирта. Следова- тельно, в размножении, дрожжей вы- ступает целый ряд взаимосвязанных факторов, определяющих как скорость брожения, так и его предел. Эту сово- купность факторов следует учитывать вместе в тесной взаимообусловленно- сти. Несомненно, что на практике нужно добиваться полного сбраживания саха- ра возможно быстрее, так как сам факт замедленного брожения влечет большую опасность того, что вино ос- танется способным подвергнуться воз- действию бактерий, которые, развива- ясь в нем, будут превращать сахар в уксусную и молочную кислоты. Важно, чтобы этот период, в течение которого в вине нет и следов сернистой кислоты, был возможно короче. При производстве белых вин оста- новки брожения обычно бывают не столь часто. Но в этом случае необхо- димость аэрации дрожжей нельзя счи- тать бесспорной, потому что сусло, в котором нет танинов, чувствительно к окислению. Таким образом, наилуч- шим способом возобновить остановив- шееся брожение является внесение ак- тивной дрожжевой разводки. Для этой цели не следует применять сусло в со- стоянии бурного брожения, которое до- бавило бы дрожжей, не привыкших к . спирту, и увеличило бы количество са- хара, подлежащего превращению (тем более использование свежего вино- градного сусла должно быть исключе- но). В качестве разводки нужно брать вино, брожение в котором близится к завершению, или же дрожжевой оса- док из чана, в котором брожение за- кончилось нормально. Добавление фос- фата аммония (6 г/гл) и тиамина (50 мг/гл) облегчает размножение дрожжей. Если спирт, уже образованный, плюс спирт потенциальный в сумме дают спиртуозность более 12% об., то целе- сообразно перед внесением дрожжевой разводки проводить купажирование с готовым вином малой спиртуозности. На винных заводах важно всегда иметь некоторое количество активных дрожжей, поскольку брожение не всег- да удается довести до конца. Обычно наблюдают, что внесение от 10 до 20 г/гл активированного угля мо- жет способствовать завершению труд- ного брожения белых вин. Этот про- дукт удаляет ингибиторы брожения, или присутствующие в сусле от приро- ды или же образованные дрожжами, находящимися в неблагоприятных ус- ловиях для своего роста. Кроме того, иногда отмечается, ког- да брожение протекает трудно (низкий pH, сусло получено из винограда, исто- щенного Botrytis cinerea), образование дрожжами некоторого количества ле- тучих кислот. Добавление к суслу 93
50 мг/гл пантотеновой кислоты может не только предотвратить такое явле- ние, но и способствовать исчезновению избытка уксусной кислоты. Однако та- кая обработка не разрешается фран- цузскими законами. Как только в чане появляются при- знаки замедления брожения, то неза- ' висимо от количества еще не сброжен- ного сахара нужно опорожнять чан. Очень рискованно оставлять его в кон- такте с мезгой, богатой бактериями, так как в этом случае возникает опас- ность молочнокислого скисания. После отделения сусла от мезги брожение во- зобновляется значительно легче. От- деление сусла от мезги целесообразно проводить вместе с аэрацией, которая, по-видимому, является основным фак- тором возобновления брожения. Точно так же легкая сульфитация (от 3 до 4 г/гл ) способствует активности дрож- жей, ингибируя развитие бактерий. Нередко брожение возбуждается самопроизвольно благодаря аэрации, связанному с этим некоторому охлаж- дению и стимулирующему действию на дрожжи сульфитации. В прессовом ви- не повторное брожение часто возбуж- дается легче, чем в сусле первого дав- ления, потому что оно богаче дрож- жами. Как при приготовлении белых, так и при приготовлении красных вин пов- торное брожение (дображивание) должно быть обеспечено тщательным контролем, в частности анализом лету- чей кислотности, чтобы быть уверен- ным в том, что протекает действитель- но чистое спиртовое брожение. Малей- шее повышение летучей кислотности указывает на бактериальную актив- ность, которую нужно избежать. Хоро- шо продуманная сульфитация, пред- отвратит отклонения такого рода. Ра- зумеется, она замедлит скорость спир- тового брожения. Но, если сульфита- цию применять правильно (менее 5 г/гл), она не остановит полностью хо брожения, и после внесения дрожже брожение возобновится. В то же время брожение затормозит развитие бакте- рий до израсходования сахаров дрож- жами. Образование запахов сероводорода и Зап ах сероводорода (запах тухлых * яиц, меркйптана, застойной воды) по- является чаще всего при длительном контакте нового вина с дрожжевым осадком, обычно в период между окон- чанием брожения и первым снятием с дрожжей. Помимо этого такие запахи могут возникать после первой перелив- ки сусла в случае скрытого возобнов- ления брожения. Из веществ, которые вызывают эти пороки, могут быть серо- водород (H2S), сложный тиоэтиловый эфир или этилмеркаптан (C2H5SH), диэтилди сульфур (C2H5S — SC2H5), метилмеркаптан (CH3SH) и др. Порог обонятельного восприятия за- пахов вина определен только для серо- водорода (Штауденмайер, 1961). В за- висимости от чувствительности дегус- татора этот порог находится между 0,12 и 0,37 мг/л; другие авторы дают ему более высокие значения. Известно, что другие производные сероводорода имеют намного более интенсивные за- пахи. Это также и более стабильные продукты. Если запах сероводорода - исчезает при проветривании и под воз- действием перекиси водорода или суль- фата меди, то сульфгидратные запахи являются более устойчивыми. Они не поддаются действию перечисленных выше реактивов и исчезают в стеклян- ном баллоне только после добавления сульфата кадмия или хлорида. Из литературы по этому вопросу можно назвать работы таких авторов, как Тукис и Штерн (1962), Ранкин (1963), Кантарелли (1966), Майер и 94
Паузе (1968), Дитрих и Штауденмайер (1968), Таннер (1969). Хорошо известно, что спиртовое бро- жение виноградного сусла всегда со- провождается образованием сероводо- рода, который уносится с выделяю- щимся углекислым газом. Когда бро- дильные чаны и помещения плохо про- ветриваются, то можно наблюдать, что во время брожения медные краны бы- стро тускнеют. В период бурного бро- жения может образоваться до 1,5 мг/л сероводорода (Эшнауэр и Тёльг, 1966). Но, как правило, сероводород остается в новом вине в количестве, не превы- шающем нескольких микрограммов на литр. Источником сероводорода являются сера или сернистые соединения в бро- дящей среде. Под влиянием дрожжево- го фермента (цистеиндесульфгидразы) элементарная сера (минеральная или органическая) дает сероводород, кото- рый может образовываться из сульфа- тов: SO” SO” S H2S. 4 3 Почти все виды дрожжей способны проводить этот процесс. Однако для некоторых редких рас, рассматривае- мых как мутанты, цепь восстановления прерывается на стадии SO2. Дрожжи, образующие сернистый ангидрид, не образуют сероводорода, и наоборот. Меркаптаны, по-видимому, образуются непосредственно из цистеина или ме- тионина. Образование свободного се- роводорода сопровождается образова- нием сероводорода в связанном состоя- нии. Образование сероводорода во время брожения зависит, с одной стороны, от концентрации и природы присутствую- щих сернистых соединений, с другой — ит расы дрожжей, вызывающих броже- ние. Чаще всего источником ненор- мального образования производных се- роводорода являются обильная суль- фитация мезги, присутствие на вино- граде серы или пестицидов на основе серы. В некоторых случаях рекомендуют внесение чистых культур дрожжей, чтобы избежать’вмешательство диких дрожжей, дающих большое количество сероводорода. Но, как уже было сказано выше, ос- новной причиной развития сероводо- родных запахов следует считать дли- тельное хранение молодых вин на их дрожжевом осадке. Каждый раз, когда живые дрожжевые клетки, сконцентри- рованные в осадке, оказываются в при- сутствии соединений, содержащих се- ру, обычно в виде связанного сернисто- го ангидрида, существует риск появле- ния этих неприятных запахов. В случае белых вин очистка сусла отстаиванием и последующее снятие с дрожжей ос- лабляет эту склонность. Таким образом, необходимо один или два раза в неделю проверять мо- лодые вина путем дегустации, пока они не станут достаточно осветленными. Пробы следует отбирать со дна резер- вуара, так как запах развивается прежде всего в дрожжевом осадке. При малейших следах неприятного за- паха и до того, как он распространит- ся на весь резервуар, следует снять вино с дрожжевого осадка, разгрузить чан и тщательно проветрить вино. Про- ветривание красных вин следует де- лать очень осторожно ввиду их под- верженности оксидазному кассу. Серо- водород окисляется, и его запах быстро исчезает. Если этого не сделать, то по истечении нескольких дней образуются более стабильные продукты (меркап- таны), которые трудно поддаются об- работке окислением. Запах меркапта- на— это результат небрежности, при- знак того, что молодые вина остава- лись много дней без контроля или от- крытая переливка проводилась слиш- 95
ком поздно. Такие вина могут сохра- нять отталкивающий запах меркаптана в течение нескольких месяцев. 3 а рубежом предложено несколько вариантов обработки такими препара- тами, как сульфидекс на основе хлори- стого серебра (Шнейдер, 1965, 1973), хлорид палладия (Де Роза, 1965). Бо- лее рекомендуемой является продувка углекислым газом; повторными аэра- циями можно также более или менее легко получить удовлетворительные результаты. Но всегда имеется возможность предупредить появление пороков тако- го рода минимальным контролем и уходом; они являются следствием не- брежности, а не неизбежности. ЛИТЕРАТУРА A m е г i п е М. А. (1973), Colloque Institut Technique du Vin. Barnett J. A., Delaney M. A., Jones E., M a g s о n A. B. et Winch B. (1972), Arch. Mikrobiol., 83, 52. Can tarel 1 i C. (1966), Atti Accad. ital. vite vino. 16, 163; Industrie agrarie, 4, 113. Conn E. E. et Stumpf P. K. (1972), Outlines of Biochemistry, John Wiley and Sons, New York. De Rosa T. (1965), Rev. Vitic. Enol., 18, 537. Descoffre A. (1904), Etude sur les le- vures enogenes des charentes, These Phar- macie, Bordeaux. Dittrich H. H. et Staudenmay- er T. (1968), Wein u. Rebe, 50, 707. Domereq S. (1956), Etude et classification des levures de vin de Gironde, These Doct. Ing., Bordeaux. Dubernet M. et Ribereau - Gay- on P. (1973), C. R. Acad. Sc. Dubernet M. et Ribereau - Gay- on P. (1974), Vitis. 13, 233. Eschenebruc R. (1972), Vitis, 11, 222. Eschenauer H. et Tolg G. (1966), Lebensm. Unters. Forsch., 129, 273. Ferre L. (1958), Traite d’ CEnologie, Bour- guignonne, I. N. A. O., Paris. Flanzy M. (1935), Revue Vitic., 83, 217. Flanzy'M., de Seze R. et Lama- zou - Betbeder M. (1936), Revue бт; и’егл; G а у о n U. (1895), Rapport sur la vinifi- cation dans, les annees chaudes, Imp. Crigy- Riffaut. Genevois L. (1936), Ann. Fermentations, 11, 65. Jacquet P., C a 1 1 e d e J. P. ,et Blo- uin J. (1972), Le refroidissement des mouts et des vins en fermentation, Chambre d’Agriculture de la Gironde. Knappstein A. T. et Ranki- n e В. C. (1970), Aust. Wine Brewing Spiri: Review, 89, 52. Lab’orde J. (1897), Rev. de Vitic., 6. 630. Laborde J. (1898), Rev. de Vitic., 9, 323. Laborde J. (1907), Cours d’CEnologie, Mulo et Feret, Bordeaux. L egl ise M. (1967), IIе Symposium intern. d’CEnologie Bordeaux, p. 363. Mayer K. et Pause G. (1968), Mitt. Gebiet Lebensm. Hyg., 59, 387. Pacottet P. (1926), Vinification, 5е ed., Baillere, Paris. Peynaud E. (1956), Vignes et Vins. P e у n a u d E. (1971), Connaissance et tra- vail du vin. Dunod. Paris. Peynaud E. et Sudraud P. (1964), Ann. Techn. agric., 13, 309. R a n k i n e В. C. (1963), J. Sci. Food agric., 14, 79. Ribereau - Gayon J. (1933), Contri- bution a 1’etude des oxydations et reductions dans les vins. Application a 1’etude du viel- lissement et des casses, Delmas. Bordeaux. Ribereau - GayonJ.,Lafourca- de S. et Lafon M. (1950), Ind. agric. alim., 67, 477. Ribereau - Gayon J. et Peyna- ud E. (1960), Traite d’CEnologie, Tome 1, Beranger editeur, Paris. Ri^bereau - Gayon P., M i 1 h e J. C. et Canbas A. (1970), Conn. Vignes Vin. 2, 133. Schneyder J. (1965), Mitteilungen, 15, 63. Schneyder J. (1973); Mitteilungen, 23. ’285. Staudenmeyer T. (1961), Z. Lebensm. Unters. Forsch., 115, 16. Sudraud P. (1963). Etude experimentale de la vinification en rouge, These Doct. Ing., Bordeaux. Tanner H. (1969), Schweiz. Zeits. obst. Weinbau, 105, 252. Thoukis G. et Stern L. A. (1962). Amer. J. Enol. Vitic., 13, 133. Ventre J. (1903 a 1906), Ann. Ecole nat. 96
Глава 4. ПРОИЗВОДСТВО ВИНА ПО КРАСНОМУ СПОСОБУ ОСОБЕННОСТИ СПОСОБА Красное вино получают с одновре- менным настаиванием его на мезге, т. е. когда спиртовое брожение вино- градного сока сопровождается раство- рением в нем некоторых компонентов твердых частей грозди (кожица, семе- на, в известных случаях гребни). Мож- но указать также и на другие способы, например экстракцию красящих ве- ществ нагреванием (виноделие с подо- гревом мезги, или термовиноделие), когда растворение не зависит от спир- тового брожения в собственном смысле слова. Настаивание на мезге является основной характеристикой виноделия по красному способу, которая отличает его от виноделия по белому способу. Действительно, красящие вещества, та- нины и ароматические вещества нахо- дятся главным образом в кожице яго- ды, в мякоти же их мало. Таким обра- зом, мезга вносит в красное вино не только пигменты, ответственные за его цвет, но также и все вещества, обла- дающие вкусовыми и ароматическими свойствами, которые придают вину осо- бые органолептические качества, при- сущие только ему. Таким образом, ста- новится понятной возможность выра- батывать белое вино из красного вино- града, наглядным примером чего явля- ется шампанское. В этом случае следу- ет избегать какой бы то ни было маце- рации. Отсюда вытекает, что в виноделии по красному способу качество собранно- го винограда имеет большее значение, чем для виноделия по белому. Много- численные наблюдения показывают, что внешние условия (почва, климат) оказывают большее влияние на качест- во кожицы, чем на свойства мякоти ягод. 4—55 Накопление пигментов в кожице во время созревания прежде всего пред- полагает достаточное солнечное осве- щение и более высокую температуру. Именно по этой причине из винограда, собранного с виноградников, которые расположены в северной зоне, получа- ют исключительно белые вина. В рай- оне Бордо в зависимости от климати- ческих условий года накопление анто- цианов и танинов изменяется в значи- тельно большей степени, чем содержа- ние сахара или кислотность (табл. 4.1). Но если два. различных вина крю (вина, получаемые с участков, клима- тические, почвенные условия и экспо- зиция которых способствуют получе- нию продукции отличного качества) сравнивать по каждому миллезиму (год, давший вина особо высокого ка- чества), то оказывается, что их каче- ство не зависит от содержания в них фенольных соединений (антоцианы и танины). Отсюда следует, что за раз- личия органолептических характери- стик ответственны другие составные части кожицы. Кроме того, из табл. 4.1 можно видеть, что кислотность вин крю более высокая, чем содержание сахара. Кожица может поражаться болезня- ми. Характерным примером является воздействие паразитного гриба, вызы- вающего серую гниль (Botrytis cinerea) и выделяющего в виноград полифено- локсидазу (лакказу), отличную от ти- розиназы, которая присутствует в ви- нограде от природы (Дюберне и Рибе- ро-Гайон, 1973). В противоположность тирозиназе лакказа проявляет не толь- ко очень высокую устойчивость, но об- ладает также и высокой активностью в отношении антоцианов и танинов ви- нограда, которые начинают разру- шаться еще на винограде с момента начала развития гриба. 97
Таблица 4.1 Состав винограда сорта Каберне Совиньон примерно одинаковой степени зрелости на двух ви- ноградниках в районе Бордо Год Дата Масса 100 ягод Сахар, г/л Кислотность, мг-экв/л Антоцианы кожицы, г в 100 ягодах Танины кожнцы, г в 100 ягодах Главный крю Медока 1969 1970 1971 1972 1973 29 сентября 28 » 27 » 9 октября 1 » 85 183 ПО 101 138 176 200 185 180 170 126 95 105 150 114 0,25 0,42 0,23 0,22 0,28 0,36 0,76 0,60 0,41 0,42 Крю первых холмов Бордо 1969 1970 1971 1972 1973 29 сентября 28 » 27 » 9 октября 1 » 107 115 120 116 140 172 200 170 164 183 153 123 140 194 154 0,22 0,41 0,24 0,22 0,32 0,36 0,72 0,57 0,43 0,42 Поэтому необходимо проводить от- бор собранного винограда в зависимо- сти от его зрелости и санитарного со- стояния и по возможности удалять не- дозрелый (зеленый) виноград или грозди с большим количеством испор- ченных ягод. Другой характеристикой виноделия ' по красному способу являются важ- ность и необходимость яблочно-молоч- ного брожения. Уже давно несколько повышенная общая кислотность рас- сматривалась как фактор стабильно- сти и, следовательно, качества красных вин. Определенная кислотность делает вина более устойчивыми к бактериям и, следовательно, понижает риск уве- личения летучей кислотности, более опасной для качества, чем слишком высокая общая кислотность. Биологическую стабильность можно получить отнюдь не за счет высокой кислотности. Когда этот результат до- стигнут, то становится очевидным, что вкусовые качества красного вина обус- , ловлены относительно малой общей кислотностью. В качестве примера можно допустить как средние величины для красных вин района Бордо 3,2— 3,6 г/л общей кислотности (в пересчете на H2SO4) при pH 3,6. Кроме того, кис- лотность влияет на вкус красного вина даже тогда, когда она достаточно ма- ла. Слабая общая кислотность при ма- лом процентном содержании. летучей кислотности, этилацетата и танинов представляет важный элемент барха- тистости красных вин. При общей кис- лотности выше 3,8 г/л не может быть бархатистых и мягких красных вин. В виноградарских районах с умерен- ным климатом (например, Бордо и Бургундия) даже в год хорошего со- зревания виноград богат яблочной кислотой и для того, чтобы получить вино с достаточно низкой кислотно- стью, необходимо проводить яблочно- молочное брожение. В отношении бор- доских и бургундских марок можно утверждать, что не должно быть крас- ных вин, содержащих яблочную кисло- ту. Эта идея в настоящее время хорошо 98
усвоена, но потребовалось около 30 лет, чтобы она стала неоспоримой. Первые точные наблюдения относительно яб- лочно-молочного брожения и его важ- ности для красных вин относятся к 30—40-годам нашего столетия, однако и 20 лет спустя оспаривались значение и даже сам факт его существования. Несомненно, что разработка простого метода, применимого непосредственно в винном подвале, для определения на- личия молочной и яблочной кислот по- средством хроматографии на бумаге было существенным вкладом в понима- ние сути этого явления. Вопрос о яблочно-молочном броже,- нии не привлекал должного внимания в районах производства красных вин текущего потребления. Речь идет в ос- новном о зонах жаркого климата, где виноград не обладает высокой кислот- ностью. С другой стороны, повышен- ный риск бактериальной порчи побуж- дал проводить сульфитацию мезги в значительных дозах. Можно было ду- мать, что для этого типа вина яблочно- молочное брожение бесполезно, если не опасно. Однако в настоящее время наблюдается все больший интерес к этому виду вторичного брожения, кото- рое является важным фактором для полученйя бархатистости вин текущего потребления. Более того, современные концепции допускают влияние яблочно-молочного брожения на органолептические харак- теристики не только в результате уменьшения кислотности, но также вследствие исчезновения яблочной кис- лоты, зеленая кислотность которой плохо согласуется с дубильными веще- ствами. Следовательно, яблочно-мо- лочное брожение, видимо, будет всегда необходимо при производстве красных вин, даже в самых жарких виноградар- ских районах, где получают малокис- лотные вина. В известных случаях че- ресчур пониженную кислотность после яблочно-молочного брожения следует компенсировать, добавляя винную кис- лоту. Наконец, яблочно-молочное броже- ние необходимо для получения биоло- гической стабильности красных вин, так как яблочная кислота является та- ким компонентом этих вин, который легче всего подвергается разложению бактериями, во всяком случае, тогда, когда в них уже больше нет сбражи- ваемого сахара. Таким образом, роль винодела не ог- раничивается только контролем в пе- риод бурного брожения и не заканчи- вается снятием сброженного вина с дрожжей. Из одного и того же нового вина,- выходящего из чана, можно по- лучить в зависимости от способа веде- ния или вино бархатистое, нежное, с малой кислотностью, имеющее разви- той аромат, или же вино грубое, жест- кое, с высоким содержанием нелетучих кислот, по вкусу совершенно отличаю- щееся от первого. Хорошие красные вина не являются, как думали после Пастера, продуктом одного спиртового брожения, т. е. сбраживания сахара дрожжами. Оно непременно сопровож- дается сбраживанием яблочной кисло- ты бактериями со значительным уменьшением содержания нелетучих кислот и отчетливо выраженным смяг- чением вина. Виноделие по красному способу можно схематически разделить на три основных процесса: спиртовое броже- ние, настаивание на мезге, яблочно- молочное брожение. Эти процессы обычно протекают в четыре этапа: 1) механические операции по пере- работке винограда (дробление, греб- неотделение, наполнение мезгой бро- дильных емкостей); 2) брожение на мезге (главное спир- товое брожение и настаивание на мез- ге, или мацерация); 99
3) отделение вина (отделение само- тека и прессование); 4) завершение брожения (сбражива- ние последних граммов сахара в про- цессе спиртового и яблочно-молочного брожения). В этом случае речь идет о так назы- ваемом традиционном способе виноде- лия, описанном в этой главе. Он явля- ется основным способом производства красных вин, так как придает вину большую бархатистость и позволяет легко приспосабливаться к различным видам винограда и типам вин. Однако такой способ требует сравнительно большого бродильного отделения, мно- гочисленных операций, в частности удаление мезги после окончания бро- жения. Сложен также и контроль за ходом брожения, так как нужно конт- ролировать каждый чан в отдельности. Известны и другие способы виноде- лия, которые описаны в следующих главах. Приготовление вина в потоке и с подогреванием винограда являют- ся результатом исследований по рацио- нализации операций виноделия. Здесь устраняется ручной труд, а централи- зация операций по контролю делает их более эффективными. Речь идет, ско- рее,- о настоящей индустриализации виноделия, чем о стремлении к произ- водству особых типов вин. Виноделие с углекислотной мацерацией основано на другом принципе. В этом случае ис- пользуют органолептические свойства, которые придает вину собственное бро- жение клеток виноградной ягоды, предшествующее спиртовому броже- нию сока, вызываемому дрожжами. Каждый из этих способов виноделия имеет свои преимущества и недостат- ки. Отсюда вытекает, что ни один из них не является универсальным. Ра- зумно применяемые, они могут быть полезным дополнением к традиционно- му способу виноделия, не будучи в со- стоянии заменить его полностью. ПЕРЕРАБОТКА ВИНОГРАДА Приемка собранного винограда Условия перевозки собранного уро- жая с виноградника и его приемки в . бродильном отделении не имеют такого важного значения, как в виноделии по белому способу, поскольку именно ма- церация твердых частей грозди в соке является одним из этапов виноделия по красному. Тем не менее желательно избегать всякого преждевременного развития микроорганизмов (дрожжей и бактерий), что можно обеспечить лишь быстрой транспортировкой не- раздавленных гроздей. Таким образом, следует воздержи- ваться от практики дробления вино- града непосредственно на виноградни- ке как полного так и частичного, про- водимого с целью уменьшения объема собранного винограда при перевозке. Нужно избегать чрезмерного уплотне- ния гроздей в транспортных емкостях большой высоты, особенно если вино- град уже поражен плесенью. Виноград следует доставлять быстро и сразу же после сбора урожая. Не ре- комендуется оставлять собранный ви- ноград на многие часы под солнцем или дождем. Транспортные емкости могут быть различных типов и разме- ров. Необходимо регулярно и тщатель- но чистить их во избежание зараже- ния. Мойка водой не всегда бывает до- статочной. Можно рекомендовать поль- зоваться детергентами, применяемыми для чистки чанов. Все более широко применяются тракторные прицепы. Ви- ноград размещают на них достаточно широко, чтобы не уплотнялся. При этом могут быть использованы прицепы, специально построенные для перевозки винограда и снабженные со- ответствующим внутренним покрыти- ем, или же обычные 'прицепы, покры- тые внутри брезентом, который изоли- 100
рует виноград от металлических час- тей. Разгружать виноград лучше всего из прицепов с опрокидывающимся ку- зовом. Насосы для перекачки виногра- да, которыми снабжаются так называ- емые саморазгружающиеся прицепы, вызывают мацерацию кожицы и греб- ней, что отрицательно сказывается на качестве вина. Приведенные выше рекомендации следует учитывать и при машинной уборке винограда, когда ягоды долж- ны оставаться целыми. Этот способ сбора урожая не противоречит требо- ваниям энологии, поскольку ягоды остаются нераздавленными, гребни не разрываются, листья и их черешки полностью удаляются. Машинная уборка имеет то преимущество перед уборкой вручную, что позволяет регу- лировать сбор в зависимости от воз- можности винного завода и, следова- тельно, в лучших условиях перераба- тывать виноград. Приемку винограда в бродильное от- деление можно проводить различными способами в зависимости от мощности винодельческого завода. При этом все более настоятельными требованиями с точки зрения экономики становятся механизация и автоматизация опера- ций. В то же время перерабатывать ви- ноград нужно по тем же общим прин- ципам, т. е. быстро, но без грубых и резких приемов. Чаще всего виноград перемещается в приемный бункер под действием силы тяжести. Из бункера с помощью шнекового транспортера ви- ноград равномерно подается в дробил- ку. Для предотвращения разрыва ко- жицы и гребней винт шнека должен вращаться медленно. Чтобы повысить производительность транспортера, луч- ше увеличить диаметр винта, чем ско- рость его вращения. При необходимости принимать вино- град по массе и с учетом его сахарис- тости нужно не только взвешивать ви- ноград во время приемки, но и опреде- лять процентное содержание сахара с помощью денсиметра или рефракто- метра. С одной стороны, неоднород- ность винограда затрудняет взятие пробы, отражающей состав всей до- ставленной-партии урожая, с другой— наряду с сахарами определяют другие . вещества (главным образом в загнив- шем винограде), которые влияют на определение процентного содержания сахара. Взвешивают виноград обычно до дробления его, чтобы сократить опе- рации с мезгой. Взвешивание проводят или непосредственно в транспортных емкостях на автовесах или же в специ- альных контейнерах-весах. Образец для определения сахаристости, наобо- рот, берут после дробления, чтобы иметь возможно большую однород- ность среды. е Дробление виноградных ягод Дробление заключается в разрыве кожицы виноградных ягод таким обра» зом, чтобы высвободить мякоть и вы- делить сок, который при этом слегка аэрируется и одновременно смешива- ется с дрожжами, находящимися на поверхности кожицы. Кроме того, мож- но перемещать перекачиванием насо- сом и становится возможным рацио- нальное использование сернистого ан- гидрида, поскольку этот антисептик может быть введен в мезгу в гомоген- ном состоянии. Дробление представляет собой наи- более старый вид обработки, применя- емый к красному винограду. В течение длительного времени эта обработка была очень несовершенной. В то же время дробление отсутствует в старин- ном виноделии района Медок. Вино- град руками бросали в бродильный чан. При падении ягод кожица у части их разрывалась от силы удара и от давления верхних слоев, другая же 101
часть ягод трескалась по мере развития брожения, Этот метод можно сравнить с другим, когда виноград раздавлива- ют с большой силой в дробилке-гребне- отделителе центробежного типа, вра- щающейся с огромной частотой. Разу- меется, можно представить себе множество промежуточных способов дробления винограда. Оно должно быть более или менее интенсивным/ и тогда просто растрескивается или полностью разрывается. Структура мякоти может остаться почти нетронутой или, наобо- рот, большие вакуоли лопнувших, кле- ток могут выделить свой сок. Первый этап дробления заключает- ся в обсеменении сока дрожжами, ко- торые одновременно подвергаются аэрации, способствующей их размно- жению. Таким образом, происходит активация, иначе называемая забра^ живанием, способствующая более лег- кому и быстрому завершению броже- ния. Помимо этого, после отделения мезги от вина прессовое вино почти совсем не содержит сахара, как это бы- вает, когда значительная часть ягод ос- тается при дроблении нераздавленной. Такая активация хода брожения часто бывает благоприятной, но в районах с жарким климатом она может оказы- вать негативное влияние, вызывая чрезмерное нагревание бродящего сус- ла. Точно так же для винограда с гнилью аэрация может отрицательно сказаться на качестве, так как если она протекает до подавления оксидаз суль- фитацией, то может оказаться доста- точной, чтобы вызвать оксидазный касс (побурение). Наиболее показательный эффект дробления . заключается в облегчении мацерации в результате увеличения поверхностей контакта между соком и твердыми частями и, следовательно, в усилении растворения фенольных ве- ществ. Этот эффект тем более значите- лен, чем более энергично происходит 102 сам процесс дробления. Содержание танина возрастает пропорционально быстрее, чем усиление окрашенности, и можно даже наблюдать растворение вяжущих лолифенолов, дающих травя- нистый привкус. Такое увеличение мацерации, благоприятное в некоторых случаях, становится недостатком, ког- да виноград содержит много дубиль- ных веществ в сортах с выраженным землистым привкусом. И наконец, современная тенденция при традиционном способе виноделия и особенно при выделке тонких вин заключается в том, чтобы дробление проводить возможно легче, раздавли- вать ягоды, не вызывая' разрыва твер- дых частей грозди, ответственных не только за обильное образование взве- шенных частиц и осадка, но и за из- лишне терпкий вкус. Если возникает необходимость в усилении процесса ма- церации, это лучше делать путем удли- нения периода настаивания на мезге, чем повышения интенсивности дробле- ния. С целью механической обработки дробление следует проводить без рас- тирания кожицы, раздавливания семян или разрыва и кромсания гребней. Из- вестны следующие типы дробилок: с металлическими валками (предпо- ложительно из нержавеющей стали), снабженными рифлеными поверхно- стями и вращающимися в противопо- ложных направлениях. Расстояние между валками обусловливает интен- сивность дробления; с профильными четырехлопастными валками, заходящими один за другой; ножевого типа, имеющие только один вращающийся цилиндр, снабженный лезвиями, которые входят и выходят из цилиндра и раздавливают виноград на желобчатом листе. Такие дробилки применяются редко; центробежные, производящие одно- временно и гребнеотделение. Виноград
отбрасывается лопатками, вращающи- мися с большой частотой (от 450 до 550 об/мин), на перфорированную по- верхность, сквозь которую проходит только раздавленный виноград. Меха- ническое действие этих дробилок на грозди слишком грубое, поэтому они должны быть упразднены. Обычно дробление предшествует удалению гребней, если последнее не- обходимо. Однако известны дробилки, удаляющие гребни у нераздробленного винограда; затем ягоды дробятся меж- ду валками, покрытыми резиной. Дей- ствие таких дробилок отвечает требо- ваниям в том смысле, что гребни оста- ются целыми, а ягоды только треска- ются без растирания кожицы. По су- ществу, это идеальный способ дробле- ния. Отделение гребней от винограда Значение отделения гребней. Приме- нение этой операции в широких масш- табах началось после длительной и острой дискуссии. Первое преимущество гребнеотделе- ния состоит в том, что уменьшается объем винограда. Гребни составляют лишь от 3 до 7% массы, но 30% объема собранного винограда. Таким образом, для брожения винограда без гребней потребуется меньший объем бродиль- ных резервуаров; точно так же меньше будет и объем мезги, направляемой на прессование. В то же время хорошо известно, что в присутствии гребней легче мезгу прессовать. Кроме того, гребни изменяют состав вина. С одной стороны, они содержат воду и немного сахара, с другой — их сок обладает малой кислотностью и со- держит много калия. Наконец, отделе- ние гребней повышает кислотность и, что особенно важно, повышает спирту- эзность вина; гребень действует на спир- туозность тем, что поглощает спирт. К тому же гребни оказывают благо- приятное влияние на ход брожения. Еще Гайон отмечал, что благодаря своей широкой поверхности и много- численным неровностям гребень созда- ет запас воздуха, который в дальней- Рис. 4.1. Влияние присутствия гребней на ход спиртового брожения (Риберо-Гайон и Рибе- ро-Гайон, 1953): 1 — виноград с гребнями; 2 — виноград после удале- ния гребней. шем способствует развитию винных дрожжей и, следовательно, более пол- ному сбраживанию сахара. В присут- ствии гребней брожение всегда бывает более быстрым и более полным. Поэ- тому отделение гребней всегда в той или иной мере затрудняет процесс при- готовления вина, в то время как бро- жение в присутствии гроздей не создает никаких проблем. Кривые на рис. 4.1 показывают влияние гребней на ход брожения. Опыт был поставлен в очень строгих условиях: в обоих резервуарах виноград был один и тот же, с един- ственной разницей в том, что в одном из них присутствовали гребни, в другом же их не было. В табл. 4.2 показано влияние гребней на состав полученных вин. Но одно из главных последствий гребнеотделения заключается в изме- 103
Таблица 4.2 f Влияние гребней на состав полученных вин (Сюдро, 1963) Количество гребней, добавленное в сусло после гребнеотделеиия, % Показатели О 50 100 200 Спиртуозность, % об. Общая кислотность, мг-экв/л Летучая кислотность, мг-экв/л Общие фенольные соединения (перманганат- ное число) Цвет интенсивность оттенок 13,2 86 11,4 38 1,28 0,51 12,8 82 10,0 49 1,23 0,55 12,7 78 Н,4 58 1,18 0,57 12,6 72 12,0 71 1,10 0,58 Т а б л и ц а 4.3 Влияние различных частей грозди на фенольные соединения и окраску вин (Риберо-Гайон и Миль- хе, 1970) Показатели г Сок Сок-ркожица ж Сок-4-кожица-}- 4-семеиа Со к-}-кожица-|- -рсемена-р 4-гребни Цвет интенсивность оттенок Антоцианы, г/л Танины, г/л Общие фенольные соединения (перманга- натное число) 1,81 0,39 0,98 1,75 32,00 1,40 0,43 0,94 2,55 47,00 1,17 0,48 0,85 3,25 56,00 нении содержания танинов. В табл. 4.3 уточнено влияние мякоти, кожицы, семян и гребней на состав фенольных соединений вина из винограда сорта Мальбек при контакте с мезгой в тече- ние 10 дней при 25°С. В этом , экспери- менте 54% танинов вина содержится в кожице, 25% — в семенах и 21 % в греб- нях. Но такой состав может изменять- ся в зависимости от сорта. Сюдро (1963) указывает, что увеличение ко- личества фенольных соединений за счет присутствия гребней во время настаивания на мезге колеблется от 20 до 80% в зависимости от природы 104 винограда (в частности, от особеннос- тей сорта), температуры и длитель- ности контакта сусла с мезгой. В табл. 4.4 приведены результаты эк- стракции танина из винограда сорта Мерло, подвергнутого брожению при 25 и 18°С с настаиванием на мезге в те- чение 18 дней. В аналогичном эксперименте с сор- том Каберне Совиньон танин в греб- нях составлял от 7% общего количества танинов, образовавшихся за 20 дней настаивания, до 33% за 4 дня маце- рации (табл. 4,5). Когда брожение
1 протекает длительное время, экстрак- ция танинов из кожицы значительна и количество их в гребнях меньше. Благодаря эксперименту на раство- ре-модели (Риберо-Гайон и Мильхе, 1970)удалось объяснить влияние греб- ней на окраску вин. За исходный брали раствор-модель (12% об. спирта, рНЗ), в котором растворяли антоцианы и та- нины. Затем добавляли гребни или водный экстракт гребней, разбавляя во всех случаях одинаково. Результаты этого эксперимента приведены в табл. 4.6. При добавлении экстракта гребней повышается интенсивность ок- Т а б л и ц а 4.4 Влияние температуры брожения иа экстракцию танина из различных частей грозди (Риберо- Гайон и Мильхе, 1970) Происхождение танина Брожение при температуре (в °C) Тании вина, % из кожицы » семян » гребней Т а б л и ц а 4.5 Влияние продолжительности контакта с мезгой на экстракцию фенольных соединений из гребней (Риберо-Гайон и Мильхе, 1970) Продолжительность контакта с мезгой 4 дня без гребней с гребнями 20 дней без гребней с гребнями 0,42 0,55 0,55 0,43 1,51 1,Н 1,39 1,24 — 0,80 — 26 -0,69 14 — 0,80 — 10 0,69 14 1,7 2,1 4,2 4,5 33 раски, так как увеличение количества танинов оказывает более значительное влияние, чем небольшое уменьшение концентрации антоцианов. В присут- ствии гребней значительное уменьше- ние антоцианов не компенсируется вне- сением танинов и интенсивность окрас- ки уменьшается. Хотя с этой целью не проведено ни одного опыта, можно предположить, что такое ослабление окрашенности в присутствии гребней постепенно исчезает во время выдерж- ки, поскольку танины (более обильные в винах, приготовленных в присутствии гребней) играют более значительную роль, чем антоцианы, в окраске старых вин. Влияние гребней проявляется также в изменении окраски красных вин в случае винограда с гнилью. По еще не- уточненным причинам при гребнеотде- лении явно усиливается оксидазный касс. Можно предполагать вмешатель- ство гребней в результате фиксации по- лифенолоксидазы (лакказы) из гри- бов Botrytis cinerea или ингибирования этих ферментов танинами. Обогащение . фенольными соедине- ниями, более значительное в винах, приготовленных в присутствии греб- 105 Г
Т а б л и ц а 4.6 Влияние гребней на фенольные соединения и окраску синтетической среды (Риберо-Гайон и Мильхе, 1970) Вариант Контрольный раствор через 1 день » 17 дней Тот же раствор + экстракт гребней через 1 день » 17 дней Тот же раствор + гребни через 1 день » 17 дней Окраска Антоцианы, г/л Танины, г/л оттенок интенсивность 0,46 0,41 - - 0,50 0,43 0,19 0,7 0,65 0,62 0,64 0,59 0,17 6,8 0,98 / 0,33 1,66 0,20 0,03 4,0 ней, может быть в некоторых случаях фактором качества, например для ви- нограда, полученного с молодых на- саждений. Однако хорошо известно, что компоненты, образовавшиеся при растворении гребней, имеют вяжущие, травянистые привкусы, которые часто бывают неприятными. Именно поэто- му гребнеотделение получило сейчас широкое распространение, а в районе Бордо стало как правило. В районе Бургундия такая практика существу- ет уже давно. Гребнеотделение в ко- нечном счете ведет к получению более бархатистых и более тонких вин, кото- рые быстрее созревают во время хра- нения как в бочках, так и в бутылках. Однако Леглиз (1967) считает, что в районе Бургундия в настоящее время должны отказаться от полного гребне- отделения и при переработке виногра- да оставлять от 20 до 30% первона- чального количества гребней. Дейст- вительно, современные условия куль- тивирования винограда привели к повышению урожайности, но вызвали значительные изменения в соотноше- нии между твердыми частями и жидкой фазой винограда. По мнению автора, вина, приготовляемые при полном отсутствии гребней, как это делается 106 сегодня, содержат недостаточное ко- личество танинов. В заключение можно сказать, что гребнеотделение является операцией, которую следует рекомендовать каж- дый раз, когда хотят получить барха- тистые и тонкие вина. Однако в некото- рых районах и особенно для сортов с малодеревянистыми гребнями, как, например, Арамон, гребнеотделение не улучшает качества. Точно так же в слу- чае молодых виноградников или зна- чительных урожаев гребни придают винам некоторую слаженность, в част- ности винам с виноградников на тре- тьем-четвертом году. Наконец, когда виноград загнил более чем на 30%, пе- реработка его без отделения гребней значительно предотвращает возникно- вение оксидазного касса. Техника отделения гребней. В ста- рых подвалах гребни отделяли вруч- ную прямо на виноградниках, и вино- град во время перевозки в бадьях под- вергался легкому дроблению. В Медо- ке традиционное отделение гребней вручную производили в бродильном отделении, что практикуется и поныне для некоторых местных сортов. Вино- град насыпают на решетчатый стол с бортами. Рабочие руками и с помощью
небольших гребней передвигают грозди по решетке. Ягоды, отделившиеся от гребней, падают под стол и оттуда поступают в частично раздав- ленном виде в бродильный чан (таким образом создаются условия, до некото- рой степени напоминающие частичную углекислотную мацерацию). Гребни остаются на столе совершенно в целом виде. При этом способе гребень про- питывается соком, который можно от- делить прессованием гребней для по- лучения вин, предназначенных для перегонки. В настоящее время эту операцию проводят почти исключительно меха- ническим путем. Обычно подключают гребнеотделители в один блок с дро- билками. Самые старые системы отно- сятся к числу наиболее рекомендуемых, потому что они работают на относи- тельно малых скоростях. Виноград, раздавленный металлическими валка- ми, попадает в* горизонтально распо- ложенный барабан с перфорирован- ными стенками. Внутри барабана на- ходится ось с лопатками, размещенны- ми винтообразно. Барабан и ось вра- щаются в противоположном направле- нии. Сок, мякоть и кожица проходят через отверстия барабана и откачива- ются насосом для мезги. На аппаратах такого типа обычно можно в случае необходимости проводить дробление без отделения гребней, отключая греб- неотделитель. Но стремление к все более высокой производительности привело к повы- шению частоты вращения и размеров лопаток. При этом виноград разбива- ется в такой степени, что нет необходи- мости в предварительном дроблении его. Эти аппараты работают очень гру- бо, они разрывают кожицу, измельча- ют гребни, и их следует избегать. Их конструкция должна предусматривать регулятор скорости, позволяющий за- медлять работу аппарата. То же можно сказать и относительно дробилоюгребнеотделителей центро- бежного типа, состоящих из верти- кально установленного цилиндра с пер- форированными стенками. Внутри та- кого цилиндра вращается с большой частотой настоящая турбина, которая отделяет гребни от винограда, отжима- ет их, с силой отбрасывая на перфори- рованные стенки, и перемещает в на- правлении верхней части цилиндра. Та- кие машины имеют высокую произво- дительность, но они чрезмерно резко воздействуют на виноград и для произ- водства высококачественных вин не подходят. В последние годы отмечается рас-' пространение дробилок-гребнеотдели- телей, сконструированных на другом принципе. Дробление в них произво- дится после отделения гребней. Гребне- отделитель представляет собой гори* зонтальный цилиндр в виде решетки, отверстия которой имеют такую форму, которая исключает негативное дейст- вие на кожицу и гребни. Внутри ци- линдра вращается с малой частотой вал, снабженный лопатками с пере- менным шагом. Гребни отделяются, оставаясь совершенно целыми. Затем производится дробление ягод между валками с мягким покрытием. Хороший аппарат для отделения гребней не оставляет на них ягоды, очи- щает от ягод все гребни, не отрывает ножки ягод, не рвет и не раздавливает плодоножки, при этом элементы греб- ня не попадают в сусло. В то же время удаленные гребни не пропитываются соком. Но лучше потерять часть вино- градного сока, чем идти на риск' экст- ракции вакуолярного сока тканей греб- ня, содержащего много горьких и вя- жущих веществ, которые могут придать вину неприятные привкусы. Гребнеот- делители, как и дробилки, должны обеспечивать целость тканей гребня. Если при гребнеотделении происходит 107
разрушение тканей ягод, то лучше его совсем не производить. Например, в одном случае было получено вино, со- держащее 2,3 г/л танина, тогда как в таких же условиях и на таком же ви- нограде, но с отделенными вручную гребнями вино содержало всего 1,6 г/л танина. Наполнение бродильных чанов В разделе «Дробление» было указа- но на возможное значение введения в чаны винограда, раздробленного лишь частично, или совсем недробленого, непосредственно под действием силы тяжести. Тем самым, исключается воз- можное использование насосов, кото- рые могут вызывать дополнительное размельчение винограда после дробле- ния и отделения гребней. Но такая ус- тановка предполагает размещение обо- рудования по переработке винограда над бродильным чаном и возможность перемещения его от одного чана к дру- гому; кроме того, нужно обеспечить пи- тание этих аппаратов свежей мезгой. - В силу этих и других причин прием- ка винограда в одной точке стала сей- час почти общим правилом. Раздавлен- ный виноград направляют к различ- ным чанам посредством насосов (шне- ковых, пневматических и др.) и системы трубопроводов. При такой транспорти- ровке, мало благоприятной для ка- чества мезги, нужно сокращать до минимума длину коммуникаций. Сле- дует также выбирать такой тип насоса, который может обеспечить однород- ность мезги. В то же время перекачка дробленого винограда позволяет более рационально проводить его сульфита- цию. Не следует наполнять чаны доверху, так как нужно иметь в виду увеличе- ние объема за счет присутствия угле- кислого газа, образующегося в процес- се брожения и достигающего 20%. Объ- ем газа довольно велик; полное сбра- живание 1 л сусла дает около 50 л угле- кислого газа. Даже в пустом чане, но с поверхностью, влажной от вина, может появиться углекислый газ в результате развития плесеней или дрожжей. По окончании наполнения чана и го- могенизации сусла нужно определить сахаристость и кислотность, даже если их определяли при приемке винограда. I ЧАНЫ ДЛЯ БРОЖЕНИЯ ПО КРАСНОМУ СПОСОБУ X Принципы устройства чанов для брожения на мезге Брожение сусла по внешнему виду напоминает процесс кипения, вызывае- мого выделением углекислого газа, пу- зырьки которого, сначала очень мел- кие, увеличиваются в результате слия- ния друг с другом по мере того, как они поднимаются и наталкиваются на препятствия. При этом они увлекают за собой на поверхность сусла кожицу, семена, в известных случаях — гребни. Все твердые части винограда, из кото- рых состоит мезга, соединяются в одну сплошную пористую массу. Последняя поддерживается в верхней части чана силой давления выделяющегося угле- кислого газа. Эта большая масса твер- дых частиц образует так называемую шапку, поэтому оборудование для бро- жения на мезге различается именно по способу действия на эту шапку для обеспечения наилучшей экстракции из мезги компонентов (антоцианов, тани- нов, ароматических веществ), которые играют главную роль в образовании органолептических характеристик красных вин. Разумеется, что различия в оборудо- вании для брожения на мезге оказы- вают влияние на развитие спиртового брожения, особенно активно протекаю- щего в мезге. Можно попытаться уста- 108
повить распределение дрожжей между различными элементами содержимого чана. Число дрожжевых клеток под- считывают обычными методами. На- пример, подсчет в мезге, находящейся в бродящем сусле, производят, отбирая во флакон 250 см3 мезги. Ее взвешива- ют для определения плотности (около 0,8); отбирают 5 г, которые энергично взбалтывают в течение нескольких ми- нут в 100 см3 воды; подсчитывают дрожжи в жидкости и приводят ре- зультат к данному объему мезги. Кон- центрация дрожжей составляет (в тыс. на 1 мм3): от 10 до 50 — в сусле на дне чана; 20 —в сусле на половине высоты чана; от 150 до 200 — в массе мезги. Следовательно, в бродящем сусле из красного винограда дрожжей- меньше, чем в сусле из винограда белых сортов {от 50 до 100 000 дрожжевых клеток на 1 мм3). В виноделии по красному способу дрожжи находятся главным образом в шапке. Роль переливки (перекачки, пе- ретяжки) в том и заключается, чтобы создать условия для более равномер- ного распределения дрожжей в массе сусла и тем самым обеспечить равно- мерное сбраживание сахара во всем объеме чана. Таким же образом объяс- няют и лучшее завершение брожения в прессовом вине или в смеси прессового вина с вином самотеком. При выборе системы брожения на мезге нужно учитывать ряд факторов, часто противоречащих один другому: если стремятся получить максималь- ную экстракцию красящих веществ, время контакта между суслом и мезгой (время брожения на мезге) должно быть достаточно большим; когда период бурного брожения за- кончен, мезга больше не защищается углекислым газом; благодаря ее по- ристой поверхности, имеющей большой контакт с воздухом, создаются особо благоприятные условия для развития уксуснокислых бактерий, тем более что чан широко открыт и брожение на мез- ге происходит более длительное время, чем при брожении по белому способу; необходимость полного и быстрого израсходования сбраживаемых саха- ров предполагает аэрацию и ограни- ченный нагрев, бродящей среды. Откры- тый чан имеет преимущество в этом отношении; быстрое отделение вина от мезги, т. е. короткое настаивание, замедляет бро- жение, удаляя значительную часть дрожжей, и, следовательно, уменьшает нагревание. Опасность развития уксус- нокислых бактерий также снижается. Наконец, риск появления изменений, вызываемых молочнокислыми бакте- риями, не столь велик, потому что они частично уже удалены, и снятие с дрожжей позволяет сделать легкую сульфитацию, достаточную для того, чтобы противостоять развитию оста- точных бактерий, не препятствуя рас- ходованию сахара дрожжами. Поиски компромисса между этими столь различными требованиями за- ставляют выбирать в зависимости от района, характеристик урожая и типов вин или непродолжительное брожение на мезге в открытом чане с плавающей шапкой, или длительное брожение с плавающей шапкой в закрытом чане, или более или менее продолжительное брожение в открытом чане с погружен- ной шапкой. Открытый чан с плавающей шапкой Схема открытого чана с плавающей шапкой показана на рис. 4.2. Уровень вина находится в толще шапки. Жид- кость, которая пропитывает эту губча- тую массу, не обновляется; площадь ее контакта с воздухом довольно боль- шая. Эти обстоятельства способствуют 109
быстрому размножению уксуснокислых бактерий и плесеней и, следовательно, изменениям состава вина, и в частно- сти уксусному скисанию в результате биологического окисления спирта в уксусную кислоту. Особенно следует опасаться образования этилацетата, который может отрицательно влиять на качество вина. Такие изменения Рис. 4.2. Оборудование (чаны) классического типа для виноделия по красному способу: а — открытого типа с плавающей шапкой; б — от- крытого типа с погруженной шапкой; в — закрыто- го типа с плавающей шапкой, снабженный бродиль- ным затвором; г — закрытого типа с плавающей шапкой. происходят чаще тогда, когда броже- ние становится менее активным, а так- же в случаях переполнения чана, что лишает сусло защитного слоя углекис- лого газа. По этой причине открытый чан мож- но использовать только в случае крат- ковременного брожения на мезге. При этом нужно принимать некоторые ме- ры предосторожности. Иногда доволь- ствуются снятием и удалением верхне- го слоя мезги, который наиболее вос- приимчив к изменениям, во время спуска чана. Однако нельзя ограни- чиваться только этим и лучше предот- вратить закисание, погружая шапку в жидкость два-три раза в день с помо- щью специальной мешалки, одновре- менно перемешивая ее. Это очень тя- желая операция, которую проводят Только в чанах небольшой вместимости. Цель такого перемешивания шапки по заключается не только в том, чтобы не дать развиваться аэробным микроорга- низмам, но и проветрить массу шапки, которая очень плотная и не пропускает достаточное количество кислорода воз- духа, а также выровнять температуру, которая в шапке (в зоне более актив- ного брожения) всегда выше. Если такое перемешивание шапки проводить правильно, оно обеспечива- ет аэрацию и придание однородности не хуже, чем при перекачке. Однако для того, чтобы получить достаточное воздействие аэрации на рост дрожжей, погружение и дробление шапки следу- ет начинать сразу же после начала брожения. В некоторых старых мето- дах виноделия такое размельчение шапки использовали для ускорения процесса диффузии красящих веществ, переводя шапку в состояние однород- ной массы. К такому способу следует отнестись критически, так как при этом экстрагируются также и вещества С травянистым привкусом. Защита мезги от скисания путем пе- ремешивания шапки по-настоящему эффективна только в период бурного брожения в результате выделения уг- лекислого газа. Таким образом, систе- ма открытого чана возможна исключи- тельно при непродолжительном бро- жении на мезге, примерно несколько дней. Спуск чана нужно производить до окончания выделения углекислого га- за. В некоторых случаях в конце бро- жения чан накрывают брезентом. Другим неудобством контакта с воз- духом является потеря спирта, которая может достигать 0,5% об. Эти потери тем больше, чем дольше длится броже- ние на мезге, чем выше температура и меньше глубина чана, т. е. чем больше площадь контакта с воздухом по отно- шению к объему. Кроме того, наблюдают факт, пока не получивший объяснения, что при та- ком настаивании на мезге затрудняет-
ся яблочно-молочное брожение; оно на- чинается позднее по сравнению с сис- темой закрытого чана. Преимущества открытого чана осо- бенно заметны в жаркие годы и для су- сел с высоким содержанием сахара. В самом деле, благодаря лучшему кон- такту с воздухом брожение протекает быстрее, оно продолжается лучше да- же при большой спиртуозности. Не очень высокая температура вследствие большей площади охлаждения и аэра- ции также облегчает брожение. Одна- ко в холодный год чан с трудом наби- рает тепло, брожение идет медленно и трудно. Недостаточной также мо- жет быть и экстракция красящих ве- ществ. При таком типе брожения облегчает- ся контроль за его ходом; видно бродя- щее сусло, можно проверить состояние мезги. В заключение можно сказать, что практика брожения в открытом чане в течение относительно короткого вре- мени больше подходит для небольших заводов полукустарного типа, произ- водящих вина повышенной спиртуоз- ности. Такую систему применяют в Бургундии. В Жиронде она была ши- роко распространена в районе Ле- бурн (Сент Эмильон), но сейчас вытес- нена закрытыми чанами, которые поз- воляют с большей безопасностью про- водить более или менее длительное брожение. Открытый чан с погруженной шапкой В этом устройстве деревянная ре- шетка, установленная на прочных опо- рах, препятствует подъему шапки до верхней части жидкости. При появле- нии первых пузырьков шапку погружа- ют при перемешивании и устанавлива- ют решетку на такой высоте, чтобы ви- но покрывало ее на несколько санти- метров. Отказ от перемешивания шап- ки намного упрощает проведение брожения. Становится возможным-ис- пользование открытых чанов относи- тельно большой вместимости, в кото- рых перемешивание шапки вручную было бы непосильно. В этом случае бродящее сусло нахо- дится в контакте с воздухом. Площадь контакта здесь более ограничена, чем при плавающей шапке, и, кроме того, она защищена от образования уксусной кислоты в результате непрерывного пе- ремешивания, вызываемого выделени- ем пузырьков углекислого газа. Таким образом, поверхность жидкости, со- прикасающаяся с воздухом, непрерыв- но обновляется, и аэробные бактерии не имеют возможности размножаться. Однако в конце брожения опасность их развития становится реальной, и даль- нейшее нахождение вина в чане не должно быть слишком длительным. Но прессовое вино имеет такую же лету- чую кислотность, что и вино первого давления. По мнению некоторых авторов, здесь мацерация проходит лучше, чем в от- крытых чанах, потому что мезга оста- ется все время в погруженном состоя- нии. По данным других авторов, она проходит хуже вследствие уплотнения шапки. В действительности диффузия веществ, содержащихся в мезге, не всегда бывает такой хорошей, как.это может показаться, и нужно практико- вать хорошие перекачки, так чтобы сус- ло проходило сквозь мезгу. Брожение в чане с погруженной шап- кой, иногда применяемое в Бургундии, препятствует аэробному брожению (ук- сусное скисание), обеспечивает луч- шую мацерацию, усиливает окраску и дает более высокий выход спирта. Иногда брожение может быть замед- ленным и, следовательно, более дли- тельным. * 111
Закрытый чан с плавающей шапкой В верхней части чана находится мо- нолитная крышка с вставленным в нее люком для внесения мезги. Этот люк может закрываться герметически, если установить бродильный затвор, кото- рый не мешает выделению углекислого газа, но препятствует доступу воздуха внутрь чана. На рис. 4.3 дана схема Рис. 4.3. Схема бродильного затвора. такого затвора, который можно также заменить простой изогнутой трубкой, утопленной в бачке с водой (см. рис. 4.2). После того как углекислый газ перестанет выделяться, система становится гидравлическим запором, не допускающим проникновения возду- ха. Весь комплекс должен быть совер- шенно герметичным, а это не всегда легко реализовать в деревянных чанах. Все щели в крышке чана должны быть замазаны гипсом. Обычно при этой сис- теме брожения шапка плавает, но мож- но также с помощью решетки удер- живать ее в погруженном состоянии. В закрытом чане при обеспечении действительно полной герметичности отсутствует какая-либо опасность аэробных изменений (образования ук- сусной кислоты), поскольку контакт с воздухом полностью исключен, даже если контакт вина с мезгой продолжа- ется и после завершения спиртового брожения. В этом заключается основ- ное преимущество такой системы, кото- рая обеспечивает длительное настаи- вание на мезге и, следовательно, луч- шее извлечение пигментов и танинов. Результатом отсутствия изменений в шапке является получение прессового вина хорошего качества. Испарение и, следовательно, потери спирта и ароматических веществ также намного меньше, чем в открытом чане. Разница между этими системами в вы- ходе спирта тем больше, чем выше тем- пература и чем чаще производится погружение шапки в открытом чане. Эта разница может достигать 0,5% об. Такой тип брожения дает возмож- ность производить значительные объе- мы вина в чанах большой вместимости, поскольку они не требуют никаких ма- нипуляций с шапкой; к тому же чаны могут быть использрваны как для вы- работки вина, так и для его хранения. Другим преимуществом этого типа брожения по красному способу, выяв- ленным эмпирически, нужно считать облегчение хода яблочно-мол очного брожения. К основным недостаткам брожения в закрытом чане следует отнести более трудные ход и завершение спиртового брожения, происходящего без доступа воздуха. Известен определенный риск остановки брожения вследствие отми- рания дрожжей, что может повлечь анаэробные изменения, вызываемые бактериями. Эти бактерии развивают- ся не только на поверхности, но и в глубине сусла и в особенности в шапке. Они образуют летучие кислоты за счет остаточных сахаров. В целом закрытый чан устраняет опасность аэрации, но остается опас- ность анаэробной порчи, от которой можно избавиться, активизируя ход спиртового брожения. Наиболее эф- фективным решением может быть, практика перекачки с сильным провет- 112
риванием жидкости в целях растворе- ния кислорода, необходимого для того, чтобы компенсировать отсутствие не- прерывной аэрации через поверхность. В закрытых чанах происходит зна- чительное повышение температуры, которое в отсутствие воздуха создает трудности в завершении спиртового брожения. Следовательно, такие чаны должны иметь приспособления для ох- лаждения бродящего сусла. Но в хо- лодный год такая особенность закры- тых чанов может быть и выгодной: за- крытый чан лучше держит тепло, чем открытый. Таким образом, закрытый чан обес- печивает длительное брожение на мез- ге. Такой чан с давних пор применя- ется в районе Бордо (Медок), но он также является традиционным и для юга Франции, где эти чаны давно ста- ли единственными винными емкостями' для приготовления и хранения вина. Закрытые системы получили широкое применение после замены деревянных чанов резервуарами из железобетона, лучше обеспечивающими герметич- ность. Распространение этой системы брожения в присутствии мезги продол- жается и с переходом к использованию, резервуаров, из стали. Сравнение различных бродильных чанов Ниже описывается эксперимент, про- веденный Сюдро в 1963 г. Выводы из этого эксперимента ‘хорошо показыва- ют значение различных способов бро- жения в присутствии мезги. Пять чанов были наполнены одно- родным, здоровым и хорошо вызрев- шим виноградом после сульфитации (50 мг/л) с исходной плотностью 1091 (12° Боме), с исходной кислотностью 110 мг-экв/л при температуре 19°С. Чаны различались между собой поряд- ком закрытия (открытый или закры- тый), положением шапки (плавающая или погруженная) и характером опе- раций во время брожения (перекачка или дробление) в следующих усло- виях: 1) закрытый, шапка плавающая, без перекачки; 2 4 6 в 10 Прйшшельжшпь, Она Рис. 4.4. Влияние устройства бродильного чана на ход брожения (Сюдро, 1963): 1 — в чанах 4 и 5; 2 — в чанах 2 и 3; 3 — в чане 1 2) закрытый, шапка плавающая, две перекачки (на первый и третий день брожения); 3) закрытый, шапка погруженная, без перекачки; 4) открытый, шапка погруженная, без перекачки; 5) открытый, шапка плавающая, пе- ремешивается через день. Спиртовое брожение протекает в ви- де трех различных процессов. Кривые брожения представлены на рис. 4.4 соответственно оборудованию чана и проводимым операциям. Кривая брожения 3 показывает из- менение вина в чане 1: максимально достигнутая температура (самая высо- кая в серии) 36°С. В момент спуска чана, т. е. через 12 дней после начала опыта, вино еще содержало 12 г/л вос- станавливающих сахаров. Окислитель- но-восстановительный потенциал, рав- ный редокс-потенциалу других чанов в начале брожения, быстро понизился и 113
стал в конце брожения значительно меньше (от 50 до 100 мВ). Кривая 2 показывает изменение вина в чанах 2 и 3, брожение в которых про - текало почти идентично. В обоих чанах температура достигала 35°С, содержа- ние сахаров к моменту спуска было 7 г/л. Их потенциал оставался с сере- дины и до конца брожения на 50 мВ выше, чем в чане 1. Кривая 1 показывает изменение вин в чанах 4 и 5, где температура повыша- лась до 33°С для чана 4 и до 35°С,— для чана 5 без остановки брожения. Содержание восстанавливающих са- харов при спуске было 2,4 г/л. Редокс- потенциал сначала был близок к тому, который отмечался у чанов 2 и 3, но перемешивание шапки вызвало его по- вышение в конце брожения приблизи- тельно на 50 мВ. Кроме того, отмечают в зависимости от того или иного метода брожения на мезге существенные различия в спир- туозности (табл. 4.7). Ниже показаны потери спирта, происходящие в откры- тых чанах, особенно при дроблении и перемешивании шапки (Сюдро, 1963). Таблица 4.7 Влияние на спиртуозность вина применяемого способа брожения Спиртуозность, % об. Чан вн но-самотек прессовое вино 1, 2, 3 (закрытые) 4 (открытый с по- груженной шапкой) 5 (открытый с пла- вающей шапкой) 11,6 11,3 11,1 Автор также отмечает зависимость между скоростью яблочно-молочного брожения и содержанием фенольных соединений. В описанном эксперименте это вторичное брожение проходит быст- рее в вине-самотеке, чем в прессовом вине; также оно быстрее проходит в вине-самотеке из чана, в котором экстракция этих веществ была наибо- лее слабой (чан 1 закрытый с плаваю- щей шапкой без перекачки). Экспери- мент подтверждает, что яблочно-молоч- ное брожение обычно быстрее протека- ет в закрытых чанах. Это свойство, видимо, связано с тем, что такое бро- жение на мезге сопровождается более слабой экстракцией фенольных соеди- нений. Но влияние фенольных соедине- ний на яблочно-молочное брожение по- ка что окончательно не доказано. В этом опыте результаты диффузии фенольных соединений приведены в табл. 4.8. В эту таблицу включены перманганатное число и интенсивность окраски. Отмечается, что растворение феноль- ных соединений происходит очень быстро. Перманганатное число через 3 дня брожения на мезге достигло 75% своего конечного значения, но природа фенольных соединений в растворенном состоянии несколько изменяется в за- висимости от типа брожения на мезге. Действительно, для чанов, содержимое которых в меньшей степени подверг- лось гомогенизации, интенсивность ок- раски по мере увеличения длительно- сти контакта с мезгой несколько воз- растала. Тогда как в чанах, которые были в большей или меньшей степени гомогенизированы, интенсивность ок- раски уменьшалась начиная с 4-го дня брожения на мезге. Следовательно, спиртовое брожение облегчается системой открытого чана с погруженной или плавающей шапкой, размешиваемой два раза в день. Яблочно-молочное брожение проте- кает легче в закрытом чане возможно в результате менее значительного ко- личества фенольных соединений. Гомогенизация (перемешивание) ча- на облегчает в начале брожения раст- 114
Т аблица 4.8 Влияние продолжительности мацерации иа диффузию фенольных соединений (Сюдро, 1963) Продолжительность мацерации, сут. Чан 1 Чан 2 Чан 3 Чан 4 Чан 5 Перманганат- ное число Интенсивность окраски Перманганат- ное число Интенсив- ность окраски Перманганат- ное число Интенсив- ность окраски Перманганат- ное число Интенсив- ность окраски Перманганат- ное число Интенсив - ность окраски 3 39 0,83 46 0,93 65 1,50 78 1,90 63 1,50 • 6 43 0,87 48 0,98 80 1,50 84 1,70 75 1,50 10 45 0,89 52 1,04 81 1,38 87 1,60 78 1,30 После спуска чана виио-самотек 48 0,93 56 1,16 77 1,29 88 1,45 77 1,22 прессовое вино 102 1,35 95 1,30 92 1,20 92 1,20 70 1,06 ворение красящих веществ в большей степени, чем растворение общих фе- нольных соединений. Без гомогениза- ции фенольные соединения в. целом ма- лорастворимы. При этом, как в том, так и другом случае может быть адсорб- ция или осаждение этих веществ. В жаркий год с высокосахаристыми и теплыми суслами во избежание оста- новок брожения предпочтительнее от- крытые чаны. Непрерывная аэрация происходит при регулярном перемеши- вании мезги с самого начала брожения. При этом брожение протекает быстрее, сбраживается больше сахара. Дрожжи развиваются главным образом на по- верхности, в плавающей шапке. Кроме того, происходит некоторая потеря спирта, что также способствует броже- нию. В холодный год предпочтительнее закрытые чаны, потому что они умень- шают потери спирта, который как раз нужно экономить ввиду низкой сахари- стости винограда, а также потому, что существует большийгриск аэробных из- менений, так как брожение происходит в течение более длительного времени. При использовании открытых чанов, особенно с плавающей и цериодически перемешиваемой шапкой, в случае пе- реработки гнилого винограда требуют- ся особые меры предосторожности, так как возникает опасность получения вин, больных кассом или с заметным ослаблением окрашенности уже при выходе из чана. При быстром спуске вина из чана уменьшаются влияние и значение не- которых факторов. Имеется тенденция проводить более спокойное брожение, уменьшать продолжительность кон- такта сусла с мезгой, чтобы получать более бархатистые вина. При этом обстоятельстве снижаются риск аэроб- ных изменений и остановки брожения и, следовательно, «анаэробного измене- ния, а также потери спирта. Плаваю- щая шапка в открытом или частично закрытом чане в этом случае не пред- ставляет каких-либо неудобств. Нако- нец, опасность остановки брожения возникает только при достаточно высо- ком содержании спирта; кроме того, брожение всегда происходит быстро и полно. В течение последних 10 лет были зна- чительно улучшены возможности ком- пенсации недостатков закрытого чана, в частности путем аэрации и охлажде- ния. Таким образом, этот тип броже- ния более надежный и одновременно более простой, потому что нет необхо- димости в периодическом погружении 115
шапки; он утвердился и стал почти все- общим в случаях более длительного контакта с мезгой при брожении. В на- стоящее время открытый чан использу- ют исключительно для производства некоторых типов легких красных вин, для которых требуется короткое бро- жение на мезге (порядка нескольких десятков часов). В целом можно ска- зать, что во многих районах техника брожения развивалась от открытого чана с плавающей и периодически пе- ремешиваемой шапкой к открытому чану с погруженной шапкой и, наконец, к закрытому чану с плавающей шап- о кои. Сравнение различных систем бро- жения при производстве вина по крас- ному способу также детально исследо- вано в Калифорнии (Америк, 1967)*. Чаны, снабженные специальным оборудованием Чан классического типа используе- мый в бродильных отделениях, факти- чески плохо приспособлен для произ- водства вина. Дело, скорее, сводится к размещению вина, чем к использова- нию чана как действительного орудия виноделия такого типа, как фермента- торы. (бродильные чаны), в пивова- ренном производстве и в других отрас- лях промышленности, связанных с бро- жением (производство антибиотиков, лимонной кислоты и др.)< Такие фер- ментаторы обеспечивают возможность проведения всех необходимых опера- ций и контроля, в некоторых случаях автоматического, в соответствии с за- данной программой, и в частности, сте- рилизации паром, автоматического регулирования температуры и аэрации, постепенного внесения дрожжевой раз- * А также в СССР: Г. Г. Валуйко, «Техно- логия столовых вин». М., 1969; Г. Г. Валуйко. «Биохимия и технология красных вии». М., 1973 (Прим, ред.), 116 водки и элементов питания, контроля кислотности и т. д. Сезонный характер производства ви- на, а также разбросанность чанов по предприятиям малой мощности можно объяснить технической отсталостью. Стоимость вина не может покрыть рас- ходы на амортизацию сложных и до- рогих комплексов, работающих 3— 4 недели в году. Уже в течение нескольких лет про- водятся все более широкие исследова- ния в вопросах оборудования чанов для производства вина по красному спосо- бу. Именно большое распространение металлических резервуаров обуслови- ло эти поиски благодаря разнообра- зию видов специального оборудования, которое на них можно установить. Так, винификатор непрерывного действия, описанный ниже (аппарат Ладус), соз- данный на основе бродильного чана, обеспечивает упрощение, рационализа- цию и точный контроль операций на заводе, перерабатывающем значитель- ные объемы винограда одинакового качества. Для бродильных чанов вместимостью от 50 до 200 гл, принятых для произ- водства вин крю, можно прежде всего предусмотреть резервуары, снабжен- ные устройством для нагревания по- средством смонтированной в них систе- мы электрических сопротивлений. Точ- но так же они могут быть оборудованы системой охлаждения за счет цирку- ляции холодной воды по внешней по- верхности, причем к эффекту испаре- ния добавляется действие струйного орошения. Если чан оборудован такой двойной системой, можно очень легко регулировать температуру брожения. Например, можно охлаждать чан, что- бы избежать перегрева во время спир- тового брожения,, а затем подогревать, чтобы обеспечить хороший ход яблоч- но-молочного брожения. Регулирова- ние температуры может быть ручным
или автоматическим. Термопара, уста- новленная внутри чана, производит включение или выключение электри- ческих сопротивлений, а также откры- тие или закрытие электровентиля, обес- печивающего орошение чана. Регули- ровать температуру можно также в резервуарах, снабженных двойными стенками (рубашкой), между которы- ми можно пропускать холодную или го- рячую жидкость. Такие установки дорогие, но эффективные; они широко распространены в некоторых виногра- дарских районах, например в Кали- форнии. Для винодельческих предприятий меньшей мощности основной задачей в настоящее время является поиск спо- собов, облегчающих удаление мезги из резервуаров после окончания броже- ния и спуска вина: при работе вручную эта операция очень тяжела, рабочим приходится выгружать мезгу, находясь внутри чана. Саморазгружающиеся чаны позволяют производить автома- тическую разгрузку чана. Они имеют дно в форме усеченного конуса. Еще влажная, неотжатая мезга попадает или непосредственно на решетку прес- са, или же в бункер-питатель, снаб- женный шнековым транспортером. Та- кие устройства в настоящее время обес- печивают легкость и быстроту удале- ния мезги из чана при условии равно- мерного и непрерывного ее выхода. В случае приостановки выгрузки из-за перегрузки пресса мезга, оставшаяся в чане, будет сбиваться в кучу, и даль- нейшее удаление придется производить только вручную. Легче также разгру- зить чан, где брожение еще не закон- чилось (плотность между 1020 и 1010), со скользкой и влажной мезгой, кото- рая легче поддается выгрузке, чем бо- лее сброженная мезга. В этом , случае необходимо, чтобы дверца была боль- ших размеров. Известны также чаны с автоматичес- кой разгрузкой, у которых отверстие горизонтального дна открывается и закрывается домкратами. При этом бродильные чаны устанавливают над бункером, имеющим винтовой транс- портер (шнек) к бункеру пресса. Эту операцию можно также выполнять пу- тем опрокидывания резервуара, укреп- ленного на двух цапфах, находящихся примерно на середине его высоты. Наконец, некоторые устройства пре- дусматривают упрощение разгрузки за счет наклона плоскости дна резервуа- ра, что тем не менее требует примене- ния ручного труда для выгрузки мезги, хотя и без необходимости находиться внутри резервуара. Уже давно ведутся исследования по разработке бродильных резервуаров, обеспечивающих автоматическую пере- качку или автоматическое сбражива- ние. В таких системах производятся автоматически последовательные и повторные перекачки в процессе бро- жения, используется выделение угле- кислого газа и его давление на стенки резервуара. Благодаря клапану, предотвращаю- щему выход углекислого газа до опре- деленного давления, сусло поднимает- ся в верхний бачок. Когда давление га- за достигает максимума, клапан от- крывается, давление падает, жидкость переливается в основной резервуар и орошает шапку. Ниже будут описаны устройства Дюселье-Исман и Сюаве. Таким образом, эти устройства обес- печивают непрерывную аэрацию сусла, которое к тому же меньше нагрева- ется. Одновременно происходит значитель- ная экстракция пигментов и танинов, которая может быть даже избыточной и привести к получению терпких, вяжу- щих вин, хотя теоретически продолжи- тельность действия таких систем мож- но ограничить. По этой причине устройства такого типа не могут ис- 117
пользоваться для производства тонких вин. Их основное назначение состоит в том, чтобы добиться максимального извлечения красящих веществ и быст- рого сбраживания сусла при производ- стве вина по красному способу в тече- ние примерно 20 ч. Следовательно, их можно применять только для производ- ства вин текущего потребления. Автовинификатор Дюселье-Исман В верхней части автовинификатора (резервуара) находится два устройст- ва: гидравлический затвор и термо- стат, который состоит из двух концент- рических труб (рис. 4.5). Резервуар Рис. 4.5. Автовинификатор Дюсслье-Исман: 1 — колонка термостатической перекачки; 2 — люк; 3 — холодильник; 4 — крышка люка; 5 — верхний ре- зервуар; 6 — ороситель; 7— гидравлический затвор. наполняют через люк 2 и закрывают крышкой 4; клапан заполняют прибли- зительно 15 л воды. Бродящее сусло вызывает повышение давления в резер- вуаре, которое заставляет сусло подни- маться по колонке термостата /, где оно охлаждается и затем переливается в верхний бачок. В момент, когда клапан выпускает углекислый газ, сусло в бачке, кото- 118 рое больше не уравновешивается дав- лением газа, переливается в основной резервуар, орошая поверхность шапки. Когда бачок опорожнится, избыточное давление газа повышается, вода снова заполняет клапан, и весь процесс начи- нается снова. В таком аппарате брожение идет не- много медленнее благодаря несколько более низкой температуре. Количество дрожжевого осадка в вине повышено, но общий объем слитого вина (вино + +дрожжевой осадок) больше, чем при производстве вина классическим спо- собом по красному. Вина получаются значительно более окрашенные (уве- личение интенсивности окраски от 15 до 25%). Они иногда характеризуются легкой терпкостью и часто очень ма- лым содержанием летучих кислот. Аппарат Сюаве для экстрагирования Этот полностью автоматический ап- парат применяют во всех закрытых ре- зервуарах, имеющих верхний бачок. Он состоит из трех основных частей (рис. 4.6): трубка для выпуска газа, Рис. 4.6. Винификатор: 1 — поплавок; 2 — противовес; 3 — клапан выпуска углекислого газа; 4 —трубка для выпуска углекис- лого газа; 5 — клапан для удержания сусла в чане; 6 —1 противовес; 7 —* трубка для подъема сусла.
закрытая клапаном; клапан, удержи- вающий сусло в верхнем бачке; труб- ка для подъема жидкости, соединяю- щая донную часть резервуара с бач- ком. По мере увеличения давления газа сусло поднимается по трубке 7 и пере- ливается в бачок. Как только жидкость приподнимет поплавок, клапан дебло- кируется и выпускает газ по выпускной трубке. В этот момент давление, про- изводимое суслом на клапан, больше не уравновешивается давлением внут- ри резервуара. Клапан открывается, и сусло переливается в резервуар. Когда бачок опорожнится, клапан под дейст- вием противовеса снова закрывается. Затем при опускании поплавка клапан снова плотно прижимается к выпуск- ной трубке и весь цикл повторяется. Такой аппарат действует очень хорошо. Он регулирует брожение, приостанав- ливая повышение температуры. Полу- чаемые вина имеют несколько большую окрашенность, но чаще вяжущий при- вкус. Обычно сахар сбраживается пол- ностью, вина получаются с малым со- держанием летучих кислот. Известны и другие устройства для брожения в присутствии мезги, исполь- зующие давление углекислого газа для подъема сусла и орошения шапки. Ио в действительности они отнюдь не яв- ляются такими устройствами автомати- ческого сбраживания, как ошибочно думали вначале. Устройство Декайле (рис. 4.7), очень распространенное в Алжире и Южной Африке, состоит из закрытого резервуара с установленным на нем открытым бачком вместимо- стью, равной V4 объема основного ре- зервуара. Бачок соединяется с ним по- средством центрального люка. Через этот люк после загрузки чана вводят деревянную трубу, нижний конец кото- рой вырезан в виде зубцов пилы. Во- круг этой трубы находится небольшая деревянная решетка, которая упира- ется в верхнее дно основного резервуа- ра и препятствует подъему мезги в ба- чок. С началом брожения шапка не мо- жет выйти из резервуара, возникает избыточное давление, которое вызыва- ет подъем сусла или через деревянную трубу, или сквозь шапку. В какой-то момент, когда масса сусла в бачке компенсирует внутреннее давление, Рис. 4.7. Чан с погруженной шапкой (устрой- ство Декайле), в котором используется давле- ние углекислого газа для орошения шапки. устанавливается некоторое равновесие и устройство функционирует как от- крытый чан с погруженной шапкой. Это устройство обеспечивает хорошую мацерацию мезги, но тем не менее тре- бует перекачки для обновления сусла и его лучшего контакта с мезгой. В целях ускорения и усиления маце- рации вместо циркуляций сусла в не- которых аппаратах во время брожения отбирают мезгу и направляют ее после более или менее длительного переме- шивания .в нижнюю часть резервуара. Такие устройства для ускоренного ви- ноделия, возможно, и способствуют экстракции пигментов, но они также увеличивают количество веществ, при- дающих вину травянистый привкус. Во всяком случае, эти устройства не способствуют повышению качества. 119
Аналогичные замечания можно сде- лать и по поводу устройств с постоян- ным перемешиванием мезги в сусле пу- тем вращения резервуара. Америн (1967) показал возможность получения таким способом лучшей экстракции красящего вещества, чем другими спо- собами брожения на мезге. Устройство Рото, разработанное в Австрии (Хаус- гофер, 1972) описано в главе 5. ПРОВЕДЕНИЕ СПИРТОВОГО БРОЖЕНИЯ Виноделие в жаркий и холодный годы Спиртовое брожение при производст- ве вина по красному способу протекает различно в жаркий и холодный годы. Это различие стали учитывать с кон- ца прошлого века сначала в районе Бордо, климат которого особенно резко изменяется по годам, что ведет к значи- тельным изменениям состава виногра- да и температур окружающей среды в сезон виноделия и, следовательно, температур внутри бродильных чанов. Холодней год (или холодный рай- он) характеризуется поздним, часто не- достаточным созреванием, повышенной кислотностью и, следовательно, отно- сительной хорошей защищенностью су- сел от порчи, вызываемой бактериями. Но с другой стороны, большую опас- ность представляет поражение гнилью. Кроме того, относительно низкая тем- пература в период уборки создает риск запаздывания в развитии дрожжевых клеток. Забраживание может задер- жаться на несколько дней, особенно когда виноград бывает омыт обиль- ными дождями и, таким образом, ли- шен значительной части находивших- ся на нем дрожжевых клеток. Принято считать, что опасно оставлять виноград в таких условиях в течение длитель- ного времени ввиду возможных изме- нений сока, вызванных плесенями, способными развиваться при низких температурах. При уменьшенном числе дрожжевых клеток брожение проте- кает медленно, с недостаточным нагре- ванием сока и риском остановки броже- ния до полного сбраживания сахара. Эти трудности в Бордо встречаются как исключение. Здесь температура в чанах с виноградом редко бывает ни- же 16°С, при которой забраживание происходит очень медленно, но всегда завершается нормально. Но в некото- рые годы (1972, 1974) было полезно немного подогревать мезгу для дости- жения достаточно активного броже- ния. В других районах, например в Бур- гундии, часто приходится опасаться слишком низких температур и нужно подогревать мезгу. Для начала бро- жения считают благоприятной исход- ную температуру около 20°С. Броже- ние становится заметным при 25°С че- рез 12 ч, при 17—18°С — через 24 ч и при температуре ниже 15°С — через 5— 6 дней; при температуре 10°С броже- ние практически не начинается. Внесение дрожжей активизирует за- браживание и ускоряет брожение в случае холодного винограда. Старый способ «дрожжевой разводки» состо- ял в том, что на дно чана за 3—4 дня до его наполнения помещали мезгу здорового винограда лучших сортов. Сейчас предпочитают пользоваться на- стоящей дрожжевой разводкой (добав- ляемой в концентрации 2—5%), при-, готовляемой с этой целью из чистых культур дрожжей. Но цель остается та же — значительно увеличить число дрожжевых клеток с самого начала брожения, с тем чтобы ускорить ход спиртового брожения, полностью избе- гая при этом в силу антагонизма между дрожжами и бактериями развития по- следних. Эта операция особенно важ- на для первых чанов, так как после- 120 г
дующие будут засеяны разводкой, раз- вившейся на оборудовании и инвента- ре. Но именно для этих первых чанов операция и представляет наибольшие трудности, так как в бродильном отде- лении еще мало дрожжей находится в состоянии активности. Т а б л и ц а 4.9 Влияние внесения дрожжей иа брожение мезги красного винограда в чане при пониженной температуре Контрольный чан Чан, засеянный дрож- жами Saccharomyces ellipsoideus (10%) 2 4 6 8 10 12 15 25 17,5 21,0 26,0 25,0 21,0 19,0 1100 1076 1035 1016 1005 998 21,0 24,0 19,5 1075 1035 1008 1000 996 996 В табл. 4.9 показано практическое значение такого внесения дрожжей большой концентрации (10%) в холод- ное сусло. При добавлении сахара ис- ходную плотность сусла в обоих чанах приводят к одинаковому значению. Этот эксперимент доказывает в обоих случаях полное исчезновение сахара, несмотря на довольно высокое содер- жание спирта. Но внесение дрожжей ускоряет брожение, и оно занимает всего 15 дней вместо 25. Разница эта ощутима, так как в течение этих 10 дней в вине, которое бродит очень мед- ленно, могут развиться бактерии с об- разованием летучей кислотности за счет остаточного сахара. Но практика внесения дрожжей, равно как и первоначального нагрева- ния сусла, не исключает необходимо- сти последующего охлаждения его в период бурного брожения, чтобы избе- жать повышения температуры выше 30—32°С. Также следует практиковать перекачки с началом брожения для то- го, чтобы обеспечить размножение дрожжевых клеток. Однако в случае, когда виноград гнилой и не сульфити- рован должным образом, можно опа- саться оксидазного касса и нужно на- блюдать за окраской вина. При здоро- вом винограде брожение на мезге мо- жет быть более длительным без каких- либо осложнений; к тому же при не- достаточно зрелом винограде несколь- ко более длительное брожение на мезге необходимо для надлежащего раство- рения красящих веществ и фенольных соединений. Особенно рекомендуется производить спуск вина из чана таким образом, чтобы избежать слишком бы- строго охлаждения, которое отрица- тельно сказалось бы на яблочно-молоч- ном брожении. В противоположность холодному го- ду жаркий год характеризуется ранним сбором винограда с высоким содержа- нием сахара, вследствие чего полное сбраживание его затруднено; малой кислотностью сусла, что облегчает раз- витие бактерий и требует соответст- вующей сульфитации; риском повыше- ния температуры бродящего сусла до опасного предела, тем большего, чем раньше созрел виноград, чем выше са- харистость сока и чем быстрее проте-. кает брожение. Таким образом, в жаркий год опас- ность остановки брожения больше и риск ухудшения вина, оставшегося сладким в результате остановки, выше. В то же время, налицо условия, спо- собствующие выработке вина наилуч- шего качества. Миллезимы, т. е. годы сбора винограда, дающего вина особо высокого качества, также являются наиболее трудными годами для виноде- лия. Можно сказать, что в прошлом такие остановки брожения и развитие 121
молочнокислого скисания как резуль- тат остановки были одной из наиболее значительных трудностей виноделия в районе Бордо. Сейчас, когда эти про- блемы почти полностью разрешены, су- ществуют все условия для улучшения качества красных вин. Для получения полного сбражива- ния сахаров нельзя допускать чрезмер- ного нагрева чанов в условиях, когда они как раз особенно склонны к этому. Необходимо также проводить своевре- менную и энергичную аэрацию. Можно принять в качестве правила для практики, что опасно оставлять брожение в чане без контроля и вмеша- тельства, если температура винограда выше 20°С или содержание сахара в нем выше 12° Боме (что соответствует почти 12% об. спирта), особенно если вместимость чана относительно вели- ка, например 100 гл, и чан закрытого типа. В этих случаях следует охлаж- дать чан с самого начала брожения, не ожидая, пока температура превысит 30°С. Нужно также сильно аэрировать жидкость повторными перекачками в первые дни брожения. В этих условиях можно также реко- мендовать ранний спуск вина из чана. Удаление мезги и некоторой части дрожжей ведет к замедлению броже- ния. Последующая значительная аэра- ция способствует полному сбражива- нию сахара. Как правило, быстрое от- деление вина от мезги намного умень- шает значение факторов, ограничива- ющих брожение, т. е. температуру и анаэробиоз. Наконец, ранний спуск несовместим с качеством вина даже для вин лучших марок. В жаркий год обычно при большой зрелости виногра- да с большим содержанием антоцианов и танина экстракция их бывает доста- точной по истечении 4—5 дней. В этих условиях рекомендуются открытые, лучше аэрируемые, чаны небольшой вместимости. 122 Между прочим, ранний спуск > вина из чана является общим правилом в- наиболее жарких районах виноградар- ства. В Алжире, где содержание спир- та часто бывает очень высоким, распро- странено охлаждение, но там также практикуют и раннее отделение бродя- щего сусла от мезги при еще высокой плотности среды, прежде чем темпера- тура достигнет максимума. В прошлом для ограничения хода брожения практиковали умеренное дробление винограда. При этом нагре- вание и брожение задерживалось тем,, что значительная часть ягод остава- лась в целом виде, затем они постепен- но лопались и окончательно раздавли- вались только при прессовании. Кроме того, постепенно наполняли большие чаны в течение нескольких дней с целью избежать их нагревания. Купа- жирование мезги из холодного вино- града и бродящего сусла (или введе- ние вина в глубину чана) дает анало- гичный эффект для понижения слиш- ком высокой температуры. Сульфитация задерживает броже- ние, но затем она может его ускорить. Однако присутствие SO2 не оказывает влияния на максимальную достигну- тую температуру и не препятствует возможной остановке брожения (табл. 4.10). Таблица 4.10 Влияние сульфитации на брожение сусла в чане I ♦ о 2 3 4 5 6 7 9 Без сульфита- ции 150 мг/л SO, темпе- ратура, °C плот- ность, кг/м3 темпера - тура, °C плотность, кг/м3 18 24 32 36 35,5 33 32 29 1091 1078 1034 1013 1008 1004 1004 1004 18 18 20 25 33,5 36 35 32 - 1091 1091 1088 1074 1029 1008 1004 1004
Запоздалая аэрация неэффективна или намного менее эффективна. Очень часто ее начинают тогда, когда броже- ние уже остановилось или почти оста- новилось или температура очень высо- ка. Разумеется, что перекачку следует проводить осторожно. Нужно следить за окраской сусла в случае переработ- ки гнилого винограда и когда мезга недостаточно обработана сернистым ангидридом во избежание оксидазного касса и обесцвечивания. Но наряду с аэрацией перекачка оказывает и другое также очень важ- ное действие на растворение составных частей мезги (антоцианы и танины). Таким образом, аэрирование играет оп- ределенную роль как в проведении бро- жения, так и в мацерации. Требуется более обстоятельное рассмотрение зна- чения этого вопроса, его принципа и ре- ализации, поэтому этот вопрос изло- жен в следующих разделах, н* Теоретические основы перекачивания. Кратковременная аэрация сусла Пруин винограда содержит вещест- ва, способные в лабораторных услови- ях обеспечить хороший рост дрожжей при полном отсутствии доступа воз- духа. Активация, вызываемая пруином, не- сомненна, но она не препятствует оста- новкам брожения, часто наблюдаемым в закрытых чанах. Если не считать специального обо- рудования, обычно не предусматривае- мого в конструкциях чанов, равномер- ное и постоянное поступление кислоро- да воздуха в бродильные резервуары большой вместимости практически исключено. Оно возможно только в ла- бораторных условиях, где небольшие емкости имеют сравнительно большую поверхностк контакта с воздухом по отношению к объему. Кратковремен- ная аэрация в известной мере возмеща- ет недостаточность непрерывной аэра- ции лишь тогда, когда ее проводят ра- но, в первые дни брожения. Применяе- мая через 6—8 дней кратковременная аэрация практически не оказывает дей- ствия. Также незначительный эффект дает аэрация еще не забродившего сусла. В табл. 4.11 приведены результаты опыта, проведенного в производствен- ных условиях. Четыре чана по 65 гл с закрывающимся люком были загруже- ны в одно и то же время одинаковым виноградом. В трех из них перекачива- ние проводили на другой и последую- щий дни; их проведение было идентич- ным. В четвертом чане перекачивания не проводили. Брожение в чанах после перекачки проходило равномерно и бы- стро. Без доступа воздуха брожение протекало медленно и не заканчива- лось даже через 20 дней, хотя темпера- тура ни разу не превышала 30°С. Аэрация винограда механическим путем (перемешивание, перекачка на- сосом и др.), которую часто рекомен- дуют, оказывает полезное, но недоста- точное действие. Такую аэрацию нуж- но по необходимости дополнять аэра- цией путем перекачивания во время брожения. Т а б лица 4.11 Влияние аэрации, осуществляемой путем перекачивания, на ход брожения t а> . К св со ра, ди и Чан, аэрированный перекачиванием Чан неаэрированиый, без перекачки О CQ темпера- тура, °C плотность, кг/м3 ’I темпера- тура, °C плотность, кг/м3 1-й 2-й 4-й 6-й 10-й 20-й 22 26 32 20 1088 1084 1047 996 Л 23 26 29 27 27 20 1088 1084 1073 1045 1020 1002 Другое преимущество раннего пере- качивания, производимого в начале 123
брожения, заключается в том, что про- исходящие при этом потери спирта не- значительны. С другой стороны, аэра- ция, проводимая в более поздние фазы брожения, ведет к большим потерям спирта без какой-либо ощутимой поль- зы для виноделия. И наконец, нужно отметить, что если сильно аэрировать забродившее сусло в закрытом чане, то брожение завершится так же полно И’ быстро, как и в открытом чане. Пассивность дрожжей в отношении кислорода в конце брожения довольно трудно объяснить. Можно предполо- жить в качестве гипотезы, что в конце брожения дрожжи уже не располагают достаточным количеством азота, кото- рое обеспечило бы воспроизводство новых поколений клеток, их можно вы- вести косвенным путем, и что аэрация не может больше оказывать благопри- ятного действия на их размножение. В действительности добавление азота не может обеспечить клеткам дрожжей достижение первоначального уроцня размножения, какова бы ни была аэра- ция. Вероятно, основным фактором, ли- митирующим ассимиляцию азота и от- ветственным за неэффективность аэра- ции, следует считать содержание спир- * та в конце брожения. Техника перекачивания «I Перекачивание может иметь два раз- личных действия — аэрация сусла и ус- корение извлечения фенольных соеди- нений (антоцианов и танинов мезги). Поэтому перекачки могут быть с аэра- цией или без нее, с промыванием шап- ки или без него. Перекачка начинается со свободного сливания бродящего сусла через кран в низу чана. Этот кран должен быть, снабжен сеткой или решеткой, для того чтобы предотвратить возможность его забивания семенами или кожицей. Известны сетки из нержавеющей стали больших размеров, которые мо- гут быть использованы в различных типах резервуаров. Сусло падает в ре- зервуар с некоторой высоты (рис. 4.8). Давление падающей жидкости вызыва- ет образование эмульсии, которая об- Рис. 4.8. Устройство для перекачки сусла с од- новременной аэрацией: /— чан; 2—-шапка; 3 — кран для спуска вина; 4 — насос. легчает растворение кислорода. Реко- мендуется направлять струю по на- клонной поверхности, чтобы увеличить контакт сусла с воздухом. Наконец, известны краны, снабженные специаль- ным приспособлением, вызывающим образование эмульсии. Аэрированное таким образом сусло перекачивают в верхнюю часть чана и при этом оро- шают плавающую шапку. Понятно, что можно в случае необходимости прекратить или аэрацию, подводя вы- ход бродящего сусла в глубину прием- ного чана, или выщелачивание Мезги, пропуская трубку, подающую бродя- щее сусло в верхнюю часть чана, сквозь шапку в глубину резервуара. Нужно признать, что аппарат, схема которого дана на рис. 4.8, и способ его применения разработаны эмпиричес- ки, и нет никакой возможности даже 124
приближенно оценить количество ки- слорода, введенное в сусло. Конструк- торам следовало бы создать такое уст- ройство, которое обеспечивало бы вве- дение в чан максимального количества кислорода с минимумом трудовых за- трат, а также аппаратуру, позволяю- щую вводить кислород без испарения спирта. Эффективность экстрагирования мезги зависит от соблюдения ряда тех- нических требований. Прежде всего нужно избегать, чтобы перекачке под- вергалась одна и та же фракция дан- ного сусла; одновременно нужно обес- печить возможность орошения всей шапки. Эти условия могут оказаться трудно реализуемыми в железобетон- ных резервуарах, лицевая стенка кото- рых весьма незначительна по отноше- нию к объему, и верхний люк находит- ся вне геометрического центра. Следо- вательно, лишь небольшая фракция сусла (всегда одна и та же) подверга- ется перекачке. В подобных случаях рекомендуется слить (с аэрацией) от- носительно значительную часть сусла, содержащуюся в резервуаре (от 7s до 7з объема), которую затем быстро пе- рекачивают в верхнюю часть чана не- посредственно на шапку, чтобы воз- можно больше погружать весь объем мезги. Известны устройства для распы- ления струи, помещаемые в верхней части чана, действующие под давлени- ем жидкости и обеспечивающие эффек- тивность орошения всей поверхности шапки и соответственно максимальное экстрагирование мезги. Даже в идеаль- ных условиях можно опасаться, что жидкость будет проходить сквозь шап- ку через небольшое число более широ- ких каналов, особенно в больших ре- зервуарах. Перекачка не столь эффек- тивна для экстракции красящих ве- ществ, как перемешивание мезги, ког- да-то применявшееся в открытых чанах малой вместимости. Продолжительность перекачивания рассчитывают по отношению к объему сусла, подлежащему перекачке. Счи- тают, что необходимо и достаточно пе- рекачивать от одной трети до половины сусла в резервуаре. Пейно (1971) определяет следующие виды воздействия перекачивания при приготовлении красных вин: 1) эффект аэрации, подробно опи- санный выше. Понятно, что в жаркий - год перекачка способствует ускоренно- му превращению сахара и, следова- тельно, ведет к еще большему повыше- нию температуры. Однако это необхо- димо, так как аэрированные подобным образом дрожжи более многочисленны и лучше выдерживают повышенную температуру. Чем больше нагревается чан, тем настоятельнее необходимость проводить аэрацию содержащегося в нем сусла. Кроме того, в таких случа- ях нужно применять соответствующие средства охлаждения; 2) смешивание различных зон бро- дящего сусла. Это выравнивание отно- сится как к содержанию сахара, так и к температуре, очень неодинаковой в различных частях чана, особенно в на- чале брожения; 3) распределение дрожжей во всей массе. В бродящей мезге не происхо- дит спонтанного выравнивания дрож- жевых популяций. В чане, где броже- ние уже подходило к концу, а перекач- ки не производили, в сусле, в нижней части емкости, было найдено 15000, дрожжевых клеток на 1 мм3, на поло- вйне высоты — 10 000 и в сусле, которое омывает шапку, на глубине 40 см~ 180 000 клеток. Отсюда следует, что наибольшее соотношение дрожжей на- ходится в мезге. Это то место в чанах, где брожение происходит наиболее ак- тивно. Понятно, что и температура здесь всегда выше, чем в других зонах чана. После перекачки распределение дрожжей изменилось следующим обра- 125
зом: 400 000 клеток на 1 мм3 в сусле внутри чана, 140 000 — в шапке. Про- пускание сусла сквозь мезгу увлекает дрожжи в глубину чана; 4) усиление мацерации. Перекачка, перемещая промежуточный сок шапки, усиливает растворение антоцианов и танинов, а также других компонентов кожицы виноградных ягод. Но вопреки некоторым утверждениям перекачка не влияет или почти не оказывает влия- ния на охлаждение сусла. Однако, если жидкость перекачивать в течение очень длительного периода времени, она мо- жет терять температуру до 1°С за опе- рацию. При этом можно опасаться и довольно значительной потери спирта. Понижение температуры, иногда на- блюдаемое после перекачки, связано с гомогенизацией сусла. Последовательность операций при переработке красного винограда сле- дующая (Пейно, 1971): после наполнения чана перекачка для гомогенизации (выравнивания) сусла с доступом или без доступа воз- духа, целью которой является переме- шивание мезги, равномерное распреде- ление сернистого ангидрида; при необ- ходимости внесение чистой культуры дрожжей; с начала брожения и на следующий день перекачки с аэрацией (в случае необходимости одновременно проводят шаптализацию); к концу брожения одна или несколь- ко перекачек с аэрацией или без нее для выравнивания сусла и экстрагиро- вания мезги. Последние перекачки особенно не- обходимо проводить в чанах с погру- женной шапкой для лучшего экстра- гирования в ней мезги. Если брожение замедляется или останавливается, то лишь в редких случаях перекачка ока- зывается достаточной для его воз- буждения; нужно спустить сусло из чана. 126 Определение момента окончания спиртового брожения Для винодела очень важно своевре- менно определить момент завершения спиртового брожения, т. е. полное ис- чезновение сахаров, которые должны быть целиком разложены дрожжами. Ход брожения сопровождается систе- матическими измерениями плотности. Но, когда плотность уменьшается до значения, меньшего 1000, измерения становятся недостаточно точными для того, чтобы контролировать исчезнове- ние сахара. Поэтому приходится при- бегать к химическому анализу для оп- ределения содержания сахаров. Обычно брожение считают закончен- ным, когда содержание сахара, опреде- ляемое реактивом Фелинга, составляет менее 2 г/л. В действительности эта оценка сама по себе неточна, так как она фактически выражает, хотя и при- близительно, содержание общих вос- станавливающих веществ, среди кото- рых сбраживаемые сахара представля- ют всего лишь одну из фракций. Селективный анализ сахаров по- средством хроматографии в газовой фазе (Дюберне, 1974) указывает на от- сутствие прямой связи между содер- жанием общих восстанавливающих ве- ществ, определяемым с помощью ре- актива Фелинга, и действительным присутствием сбраживаемых сахаров. Итак, реальное значение имеют только последние, так как они могут обеспе- чить развитие бактерий молочнокисло- го скисания с образованием летучей кислотности. Как видно из табл. 4.12, когда содер- жание восстанавливающих сахаров, определенное химически, снижается до концентрации, меньшей 2 г/л, в вине- самотеке, полученном из здорового ви- нограда, фактическое содержание глю- козы и фруктозы выражается несколь- кими сотнями миллиграммов на 1 л.
Таблица 4.12 Состав сахаров в винах из здорового и гнилого винограда (Дюберне, 1974) Вино-самотек здоровый вино- град гнилой виноград Прессовое вино Компонент, г/л Номера проб Общий сахар (по Фелингу), г/л Сумма сбраживаемых сахаров В том числе:- глюкоза фруктоза Эритрит Арабит Маннит Мезоинозит 1,6 0,23 2,0 0,60 2,4 0,87 2,9 0,09 2,9 0,07 2,6 0,06 3,1 0,06 3,8 0,88 2,6 0,10 0,13 0,03 0,06 0,03 0,02 0,02 0,02 0,16 0,02 0,10 0,57 0,81 0,06 0,05 0,04 0,04 0,72 0,08 0,12 0,08 0,08 0,21 0,21 0,21 0,19 0,20 0,16 0,07 0,03 0,04 0,33 0,31 0,29 0,22 0,19 0,16 0,29 0,19 0,19 0,73 0,62 0,67 0,66 0,52 0,45 0,39 0,11 0,05 0,51 0,59 0,64 0,59 0,49 i 0,50 Такой же результат получают при со- держании восстанавливающих сахаров от 2 до 3 г/л для прессовых вин или вин-самотеков, полученных из гнилого винограда. В то же время содержание многоатомных спиртов в этих винах намного выше, что подтверждает их различия в химическом составе. ПРОВЕДЕНИЕ МАЦЕРАЦИИ Сущность процесса Выше было показано, что красные вина — это вина, получаемые в резуль- тате длительного контакта бродящего сусла с мезгой, называемого мацера- цией. Именно мацерация ответственна за те специфические характеристики, которые отличают красные вина от бе- лых по виду, запаху и вкусу: окраска, танин, компоненты экстракта, арома- тические вещества. Соответствующие красным винам химические элементы переходят из твердых частей грозди, в основном из кожицы и семян ягод, в некоторых слу- чаях из гребней. Однако в этих же са- мых органах находятся вещества с травянистым, горьким привкусом, с запахом зеленого листа; они не долж- ны участвовать в приготовлении вина. К счастью, приятные, полезные, обла- дающие хорошим букетом вещества экстрагируются первыми; достаточно пожевать кожицу или семена вино- градной ягоды, чтобы убедиться в этом. Проведение мацерации требует на- хождения некоторого компромиссного решения. С одной стороны, нужно эк- страгировать из компонентов виногра- да только полезные вещества, обла- дающие хорошим ароматом и прият- ным вкусом, с другой — нужно также извлечь их полностью, во всяком слу- чае, максимальное количество. Наблюдения показывают, что вред- ных веществ в винограде тем больше, чем ниже его качество. Насыщенность веществами с хорошим вкусом, полез- ными для виноделия, и отсутствие пло- хих как раз и характерны для виногра- да лучших сортов, и эти признаки осо- бенно подчеркиваются в год хорошего созревания. Отсюда понятна необходи- 127
мость возможно более длительного брожения в присутствии мезги для по- лучения высококачественных вин. Красные вина текущего потребления вырабатывают при относительно ко- ротком брожении на мезге. Более дли- тельный контакт с ней придал бы им больше пороков и недостатков, чем до- полнительных преимуществ. В традиционном виноделии маце- рация проходит во время той фазы производства вина, которая известна как брожение на мезге, или брожение по красному способу, в течение которо- го мезга находится в соке и отдает ему дубильные и красящие вещества. Кро- ме того, и в самом соке в это вре- мя происходит брожение, вызы- вающее повышение температуры, которое является одним из факторов мацерации. Во время мацерации поми- мо фенольных соединений экстрагиру- ется много других веществ, прежде всего азотистых, содержание которых при затягивании брожения может уд- воиться, а также таких, как полисаха- риды, пектины, минеральные вещества и т. д. Наконец, известно, что кожица за несколько часов выделяет свои аро- матические вещества в водно-спирто- вой раствор. Закономерности мацерации Переход в сок, т. е. в вино, компо- нентов мезги, в особенности фенольных соединений (антоцианов и танинов), зависит от различных факторов, сово- купность действия которых выражает общую кинетику этого явления. Неко- торые из факторов повышают содер- жание фенольных соединений, другие их снижают. Каждый фактор по-свое- му воздействует на различные компо- ненты этого комплекса (пигменты и танины). Различают следующие факторы: уп- равляющие извлечением и растворени- 128 ем различных веществ; обеспечиваю- щие диффузию этих веществ; способ- ствующие обратной фиксации экстра- гированных веществ на некоторых эле- ментах бродящей среды (мезга и дрож- жи); вызывающие разложение или, по меньшей мере, изменение извлеченных веществ. Два первых фактора имеют тенденцию к увеличению содержания фенольных соединений в вине, два по- следних— к его уменьшению. Экстрагирование представляет собой переход (растворение) компонентов твердых частей мезги (кожицы, семян, в некоторых случаях гребней), вакуо- лей, клеток в жидкую фазу, образуе- мую бродящим суслом. Это растворе- ние облегчается механическим дейст- вием дробления, ответственного за из- мельчение тканей винограда, тем более значительного, чем энергичнее оно про- водится. Растворение также обуслов- лено различными обработками, кото- рые способствуют разрушению и от- миранию клеток тканей, например сульфитацией, анаэробиозом, повы- шенной спиртуозностью, повышенной температурой, длительностью настаи- вания. Диффузия веществ, входящих в со- став кожицы и семян виноградной яго- ды, в массу сока обеспечивается внут- ренними потоками, но особенно цирку- ляцией бродящего сусла сквозь пла- вающую шапку. Промежуточная жид- кость, которая пропитывает шапку быстро, становится насыщенной, и, ес- ли она не подвергается постоянному обновлению, экстрагирование быстро прекращается. Все операции по пере- мешиванию и по перекачке благопри- ятствуют хорошей экстракции, потому что они обеспечивают выравнивание во всем объеме чана сока, который пропитывает шапку. Обратная адсорбция на мезге и на дрожжах экстрагированных веществ известна давно. Наконец, хотя эта ги-
потеза и нуждается еще в теоретиче- ском истолковании, восстановление антоцианов в виде бесцветных продук- тов, вероятно, происходит во время брожения (Риберо-Гайон, 1973). Этот процесс, по-видимому, является обра- тимым. Разумеется, что содержание антоцианов и танинов в вине связано прежде всего с их содержанием в ви- нограде, поэтому хорошее созревание винограда является первым условием получения достаточно окрашенных вин. Но в вине, во всяком случае, на- ходят лишь часть этих веществ, перво- начально присутствовавших в виногра- де. Количественное определение фе- нольных соединений в кожице и в семе- нах виноградных ягод, с одной сторо- ны, и в вине —> с другой, показывает, что в последнем содержится от 20 до 30% этих веществ, находящихся в ви- нограде, следовательно, имеются зна- чительные потери, и выход экстракции очень мал. Отсюда становятся понят- ными многочисленные попытки повы- сить выход экстракции. Исследованию различных аспектов мацерации посвящены многие работы. Среди опубликованных в последнее время следует указать работы Синг- лтона и Дрейпера (1964), Оливьери (1966), Обер и Пу (1969), Бурзекс и сотрудников (1970), Валуйко (1973). ь Продолжительность мацерации Растворение фенольных соединений, содержащихся в твердых частях мез- ги, и диффузия их в сусло во время брожения изменяются в зависимости от времени. Но между продолжитель- ностью мацерации и содержанием фе- нольных соединений нет зависимости. Более того, известно, что интенсивность окраски в начале мацерации возра- стает, а. в дальнейшем снижается (Сюдро, 1963). Систематическое исследование этого 5-55 явления было проведено в процессе одного эксперимента (табл. 4.13) с ис- пользованием литровых бутылок с ши- роким горлышком. Таблица 4.13 Изменение содержания фенольных соединений в зависимости от продолжительности мацера- ции (Риберо-Гайон и сотрудники, 1970) 1 2 3 4 6 8 10 14 20 30 40 50 0,78 0,56 0,56 0,52 0,53 0,56 0,52 0,51 0,59 0,67 0,67 0,71 0,46 0,89 1,24 1,52 1,43 1,62 1,41 1,36 1,21 1,20 1,22 1,23 0,19 0,46 0,50 0,63 0,67 0,61 0,61 0,59 0,48 0,39 0,38 0,37 0,75 1,77 1,96 2,42 2,63 3,18 3,39 3,55 3,65 3,74 4,26 4,30 1,2 1,3 1,4 1,6 1,9 1,8 1,9 1,9 1,9 2,0 2,4 2,2 18 30 37 45 48 50 60 62 62 67 70 72 * В — фенольные вещества, определяемые с ванилиновым реактивом. ЛА — лейкоанто- цианы. Кривые на рис. 4.9, полученные в этом же эксперименте, показывают из- менения интенсивности окраски и со- держания общих фенольных соедине- ний. Содержание антоцианов сначала возрастает, затем уменьшается. Коли- чество танинов возрастает довольно быстро, в течение двух-трех первых дней, затем медленнее. Однако в неко- торых случаях наблюдают изменение концентрации танинов, идентичное из- менению антоцианов. В случае анто- цианов, содержание которых в кожице относительно невелико, преобладаю- щими быстро становятся вторые фак- торы, и их содержание уменьшается. Танины обычно находятся во много большем количестве в кожице и семе- нах. Соответственно в соке преобла- 129
дающими будут явления, способствую- щие увеличению их концентрации. Од- нако имеются сорта, бедные танинами, у которых изменение этих компонентов во время мацерации становится оди- наковым с изменением антоцианов, т. е. увеличением, прохождением мак- симума и уменьшением. Продолжительность , дни Рис. 4.9. Изменение интенсивности окраски и содержания фенольных соединений красных вин в зависимости от времени мацерации (Ри- беро-Гайон и сотрудники, 1970): 1 — интенсивность окраски; 2 — рбхцие фенольные соединения. Кроме того, как видно из табл. 4.13, природа экстрагированных танинов оп- ределенно изменяется с изменением продолжительности мацерации. Их структуру определяют эмпирически, по отношению В/ЛА (Риберо-Гайон и Стоунстрит, 1966), значение которого непрерывно возрастает на протяжении всего времени мацерации, отражая увеличение степени конденсации тани- нов. Другой пример влияния продолжи- тельности брожения в присутствии мез- ги на экстракцию антоцианов и тани- нов в сочетании с влиянием гребней дает эксперимент Сюдро (1963). Греб- ни значительно повышают концентра- цию танинов, но уменьшают интенсив- ность окраски. Длительность брожения на мезге- увеличивает содержание танинов, но* окраска мало меняется. При большей продолжительности брожения увеличе- ние интенсивности окраски больше обязано желтому цвету танинов, чем красному цвету антоцианов, который имеет тенденцию к ослаблению. Разумеется, что понятия, описанные в этом разделе, относительно измене- ния окраски в зависимости от продол- жительности мацерации касаются ис- ключительно окраски молодых вин, в. которых антоцианы являются преобла- дающими элементами. Но во время хранения и выдержки танины играют все более значительную роль, и вина с длительным настаиванием на мезге бывают в этом случае более окрашен- ными, чем вина с коротким сроком бро- жения на мезге, даже если в первое время наблюдается обратное. факторы, влияющие на ослабление окраски после мацерации Уменьшение содержания антоциа- нов, наблюдаемое при брожении в присутствии гребней, обусловлено не химической реакцией с составными ча- стями этих органов, а адсорбцией. Дру- гие твердые части грозди (кожица и семена) играют такую же роль. Таким образом, можно было бы объяснить, что после периода растворения, сопро- вождаемого увеличением окрашеннос- ти, происходит постепенное уменьше- ние ее за счет адсорбции антоцианов на твердых частях. Данные табл. 4.14 относятся к экспе- рименту, результаты которого подтвер- ждают эту гипотезу. Во время броже- ния сусла, отжатого из красного вино- града после подогрева, сусло настаи- вали на кожице и семенах, взятых от г 130
белого винограда, В зависимости от времени наблюдается уменьшение со- держания антоцианов, имеющихся в сусле при забраживании. Это исходное содержание относительно высоко вследствие нагревания винограда пе- ред прессованием. Увеличение интен- сивности окраски в течение первых че- тырех дней вызывается растворением танинов. На пятый день исчезновение антоцианов более значительно, чем увеличение танинов. т. е. приблизительно в 20 раз больше нормальной концентрации дрожжей в бродящем сусле. Таблица 4.15 Влияние дрожжей на содержание фенольных соединений в синтетической среде (Риберо- Гайон и сотрудники, 1970) Продолжительность Таблица 4.14 Влияние мацерации кожицы белого винограда на брожение сусла, полученного из подогретой мезги красных сортов (Рнберо-Гайон и сотрудники, 1970) Контроль 1-н день 17-й день Контроль+дрожжи 1-й день 17-й день 0,46 0,50 0,46 0,60 0,41 0,43 0,14 0,13 0,19 0,05 0,2 Й ч s « и С Е- 3 Ч 1 2 4 8 10 21 0,28 0,32 0,51 0,34 0,37 0,26 90 80 42 58 42 56 18 20 24 36 39 41 Это изменение окраски во время брожения можно объяснить иначе. Ми- лисавлиевич (1967) показал, что в красных винах, выдерживаемых на дрожжах после брожения, происходит уменьшение содержания фенольных соединений, которые фиксируются на клетках дрожжей. Эта гипотеза была проверена экспе- риментом, результаты которого приве- дены в табл. 4.15. В синтетическую среду (10% об. спирт, 5 г/л винной кис- лоты, pH 3,0) добавляли раствор от мацерации кожицы ягод винограда Каберне Совиньон. Было исследовано поведение контроля и опытного образ- ца с добавлением 2 г свежих дрожжей (Saccharomyces ellipsoideus) в .20 см3, Результаты показывают очень зна- чительную адсорбцию антоцианов, а также и танинов в присутствии дрож- жей. Это явление протекает практиче- ски мгновенно. Оно объясняет значи- тельное ослабление окраски, наблю- дающееся во время брожения сока из подогретого красного винограда. В заключение можно сказать, что в течение первых дней мацераций, про- исходящей при производстве вина по красному способу, интенсивность ок- раски возрастает вследствие растворе- ния антоцианов. Начиная примерно с 6—8-го дня, т. е. после окончания ак- тивного брожения, интенсивность ок- рашивания уменьшается вследствие фиксирования красящих веществ на дрожжах, а также на твердых частях грозди. Кроме того, низкий ОВ-потен- циал среды способствует превращению антоцианов в бесцветную форму и ос- лабляет окраску. Это явление указыва- ет на возможность усиления окраски вторичным окислением антоцианов в течение первых месяцев после выра- ботки вина. Образование антоциано- вых комплексов с трехвалентным же- лезом также должно играть свою роль в усилении окрашенности. 131 5*
Влияние перекачивания Переливание для перемешивания мезги в открытых чанах с плавающей шапкой представляет одну из лучших возможностей, которыми располагает винодел, для усиления мацерации (Америн, 1967). При этом особое зна- чение имеет гомогенизация сока, бога- того фенольными соединениями, про- питывающими мезгу. Но и в этом слу- чае число и интенсивность перекачива- ний не должны быть слишком больши- ми. Они зависят от природы и качества винограда (табл. 4.16). Таблица 4.16 Влияние перекачивания сусла на растворение красящих веществ и танинов в открытых чанах с плавающей шапкой (Сюдро, 1963) Без перекачи- вания Продолжительность мацерации, дни С двумя пере- качиваниями на 1-й и 3-й день 3 6 10 Прн спуске вина нз чана вино-самотек прессовое вино 46 0,93 48 0,98 52 1,04 висимости от условий перекачивания были получены вина, интенсивность окраски которых колебалась от 0,80 до 0,60 и содержание антоцианов от 0,17 до 0,32 г/л. Но перекачивание при производстве вина по красному способу не только облегчает мацерацию, но и регулирует брожение, ч Влияние спирта Спирт, образующийся во время бро- жения, представляет собой в анаэро- биозе другой элемент, способствующий растворению составных частей мезги. Но этот фактор был мало изучен, с од- ной стороны, потому, что он относи- тельно постоянен, с другой — потому, что в практике виноделия наблюдают непрерывное изменение содержания спирта. Канба (1971) реализовал эк- сперимент на модельном растворе (табл. 4.17), в котором мезгу красного винограда настаивали 10 дней при20°С в растворах с pH 3,2, имеющих различ- ное содержание спирта. Приведенные результаты наглядно показывают луч- шую экстракцию различных феноль- ных соединений, антоцианов и танинов в присутствии спирта. 39 43 45 0,83 0,87 0,89 0,93 56 1,16 95 1,30 Таблица 4.17 Влияние спирта на экстракцию фенольных соединений мезги в модельном растворе Но перекачивание не только усили- вает мацерацию, но и способствует го- могенизации сусла. В чане, где прово- дили перекачивание, разница между вином-самотеком и прессовым вином была меньше. Но чтобы достичь мак- симальной эффективности в отношении извлечения фенольных соединений, пе- рекачивание следует проводить тща- тельно. Особое внимание нужно уде- лять правильному и полному экстраги- рованию шапки. Опыт был поставлен для чана вместимостью 100 гл. В за- 132 0 4 10 0,66 0,96 1,32 12 16 20 1,95 3,60 6,35 Наблюдениями установлено, что на винном заводе после проведения бро- жения в десяти чанах с относительно
однородным виноградом наиболее обо- гащенные танинами и самые окрашен- ные вина имели в то же время и наи- большую спиртуозность. Влияние температуры С давних пор принято считать, что для брожения необходима довольно высокая температура с целью обеспе- чить достаточную экстракцию танинов и красящих веществ. Сюдро (1963) де- тально исследовал этот вопрос. Экспе- Таблица 4.18 Влияние температуры на извлечение фенольных веществ Температура, °C Общие фенолЬ’ ные соедине- ния (перман- ганатное число) 20 25 30 20—37 (среднее 29,5) 25—37 (среднее 32,6) Интенсив- ность окраски 0,71 0,87 0,96 1,21 1,43 44 48 52 52 60 римент с использованием флакона на 1 л дал следующие результаты (табл. 4.18). Анализ данных табл. 4.18 позволяет сделать следующие выводы. Общие фенольные соединения раст- воряются тем легче, чем выше темпе- ратура брожения, но максимальная температура не оказывает влияния; это явление зависит от средней темпе- ратуры. Красящие вещества также растворя- ются тем лучше, чем выше температу- ра брожения, но здесь влияет средняя и максимальная температуры. При одинаковых максимальных температу- рах растворение красящих веществ тем больше, чем выше средняя темпера- тура. Данные табл. 4.19, относящиеся к эк- сперименту с использованием флакона вместимостью 1 л, показывают увели- чение количества фенольных соедине- ний (перманганатное число) при повы- шенной температуре, но это увеличе- ние тем значительнее, чем меньше про- должительность мацерации. Следовательно, можно сделать вы- вод о необходимости температуры, до- статочной для обеспечения хорошего растворения красящих веществ (в эк- спериментах авторов она равна 25°С). В то же время повышенная температу- ра (30°С) вызывает увеличение содер- жания танинов, но без улучшения ок- раски, по крайней мере, у молодых вин. Есть основания опасаться, что в опре- деленных климатических условиях и в некоторые годы для современных ме- таллических резервуаров, установлен- ных на открытом воздухе, температура брожения будет слишком низкой для того, чтобы мацерация была достаточ- ной. Влияние сульфитации а Установлено, что сернистый ангид- рид в свободном состоянии разрушает клетки кожицы и способствует экстрак- ции. Но это влияние зависит от присут- ствия свободного сернистого ангидри- да, который в практике виноделия очень быстро связывается. Наконец, в случае здорового винограда сульфита- ция в таких дозах, в каких она приме- няется в виноделии, оказывает незна- чительное влияние на окраску вин. Другое дело, когда виноград гнилой, но в этом случае сульфитация не улуч- шает экстрагирование пигментов, а предотвращает их разрушение лакка- зой Botrytis cinerea — ферментом, кото- рый одновременно и очень устойчив, и очень активен в отношении антоцианов и танинов. Эксперимент Сюдро (1963), результаты которого приведены в табл. 4.20, показателен в этом отноше- нии. Сульфитация влияет не только на 133
Таблица 4.19 Влияние ’температуры мацерации на растворение фенольных соединений (Риберо-Гайон и сотрудники, 1970) Продолжительность процесса и температура, °C Оттенок окраски Интенсив- ность окрас- ки Антоцианы, г/л Танины, г/л Перманганат- ное число 4 дня мацерации температура ' 20 25 30 8 дней мацерации температура 20 25 30 14 дней мацерации температура 20 25 30 30 дней мацерации температура 20 25 30 0,54 0,52 0,58 1,04 1,52 1,46 0,54 0,63 0,64 2,2 2,4 3,3 39 45 55 0,45 - 0,56 0,56 0,53 0,51 0,56 0,56 0,67 0,80 окраску, но также и на содержание танинов. Ослабление оттенка окраски в результате сульфитации выражает уменьшение желтого компонента ок- раски по отношению к красному. Окси- дазный касс сопровождается усилени- ем желтого цвета. Он является преоб- ладающим в контрольных образцах, не подвергавшихся сульфитации. Таблица 4.20 Влияние сульфитации гнилого винограда на содержание фенольных соединений полученных вин Варианты опыта 1,14 1,62 1,54 1,16 1,36 1,44 1,45 1,20 1,47 0,59 0,61 0,62 0,49 0,59 0,58 0,38 0,39 0,21 3,0 3,2 3,6 2,5 3,5 3,8 3,5 3,7 4,3 43 48 55 48 58 59 63 67 72 Контроль Сульфитация, г/л 10 20 41 55 0,76 0,63 0,42 0,83 0,43 Влияние качества сырья Ниже приведены результаты экспе- риментов, которые Канба (1971) про- вел в Институте энологии в Бордо, за- ключающиеся в сравнении между со- бой вин, полученных из винограда, со- бранного с одних и тех же кустов, но в различное время. Рис. 4.10 показывает, что танины (лейкоантоцианы) вина быстро достигают своего максималь- ного содержания в зависимости от сте- пени зрелости винограда и, наоборот, антоцианы требуют большего времени для достижения этого максимума и часто даже количество их несколько уменьшается к концу периода созре- вания. Поведение антоцианов изменя- ется для каждого сорта и, вероятно, каждый год в зависимости от климати- ческих условий. Рис. 4.11 показывает, что по мере созревания винограда экстракция фе- 134
вольных соединений путем мацерации происходит все легче и легче. Это вы- ражается пропорцией пигментов, эк- страгированных за два и за восемь дней мацерации. В этом случае пове- дение различных сортов также неоди- наково. Количество винограда, находящееся на кустах, также можно считать* фак- тором, определяющим количество пиг- ментов (антоцианов и танинов), со- держащихся в вине. Нетрудно понять, что в годы больших урожаев при ин- тенсивной циркуляции воды в растении отношение кожицы к объему сока не- значительно; нельзя надеяться, какой бы способ мацерации ни применяли, на получение очень окрашенного вина. Такое положение возникает каждый раз, когда урожай бывает очень боль- шим. Возможности плодоношения у винограда очень велики, и если ему да- вать необходимое удобрение, не говоря уже об орошении, то урожай может до- стигать нескольких сотен центнеров с гектара. Но если такая высокая про- дуктивность почти не отражается на сахаристости и кислотности сока, то этого нельзя сказать о накоплении ан- тоцианов и ароматических веществ. Два десятка лет тому назад в райо- не Бордо была тенденция к уменьше- нию продолжительности мацерации для получения более бархатистых вин с меньшим содержанием танинов, чем у традиционных вин. Но сегодня все ча- ще и чаще встречаются вина, слабо окрашенные, с недостаточным телом, которые кажутся разбавленными. И сейчас снова возвращаются к более длительным срокам брожения на мез- ге, но эта мера не всегда достаточна; тогда обращаются к другим методам мацерации. В действительности же де- ло сводится к недостаткам самого сырья, которые нельзя выправить ни- какой техникой виноделия. Такое ухуд- шение качества сырья, связанное с Рис. 4.10. Влияние сорта и степени зрелости винограда на содержание фенольных соедине- ний в сусле к исходу 8-го дня мацерации (Кан- ба, 1971) i / — И сентября; 2 — 21 сентября; 3 — 1 октября; 4—14 сентября; 5 — 24 сентября; 6 — 4 октября; 7— 15 сентября; 8— 25 сентября; 9 — 5 октября; 1, 2,3-~ сорт Мальбек; 4t 5, 6 — сорт Мерло; 7, 8, 9 — сорт Каберне. _ О — антоцианы; — лейкоантоцнаны. Рис. 4.11. Оценка способности антоцианов к растворению в зависимости от времени сбора винограда путем сравнения с содержанием их в сусле после двух и восьми дней мацерации (Канба, 1971): / — 11 сентября; 2 — 21 сентября; 3 — 1 октября; 4 — 14 сентября; 5 — 24 сентября; б — 4 октября; 7 — 15 сентября; 8 — 25 сентября; 9— 5 октября; 1, 2, 3— сорт Мальбек; 4, 5, б — сорт Мерло; 7, 3, 9 — сорт Каберне. О — антоцианы; —лейкоантоцнаны. чрезмерно высокой урожайностью, в настоящее время, несомненно, пред- ставляет наибольшую опасность для производства высококачественных вин. 135
Продолжительность брожения на мезге , Продолжительность брожения на мезге, в течение которого происходят важные процессы мацерации ,и сбра- живания сусла, является основным фактором, определяющим качество вин, их характер и последующее раз- витие. Но проблема оптимальной дли- тельности контакта вина с мезгой не может быть решена однозначно. Этот -оптимум зависит от типа вина, выбран- ного для производства, от характери- стик, которым отдается приоритет, ус- ловий года, особенностей сырья. Про- должительность нахождения вина в ча- не в присутствии мезги зависит также от температуры и способа брожения. Было бы неправильно рассматривать отдельно один от другого вопросы дли- тельности брожения на мезге и темпе- ратуры. В районах, где по традиции броже- ние по красному способу было наибо- лее длительным, примерно 3—4 неде- ли, и это полностью относится к бор- доским виноградникам, наблюдали сокращение продолжительности бро- жения по красному способу. Причин этому много и они связаны не только со стремлением вырабатывать более гармоничные вина. Наиболее важной из них, вероятно, будет забота о том, чтобы избежать бактериальной порчи вин. Но здесь также выступает воз- можность получения путем короткого брожения на мезге при хорошо созрев- шем винограде вин, которые были бы достаточно гармоничными, крепкими и экстрактивными, но также часто более свежими и ароматными, чем вина, при- готовленные в результате длительного брожения по красному способу. Ферре считал, что следует сократить продолжительность брожения, ограни- чивая ее временем, требуемым для пол- ного сбраживания сахара (5—6 дней), 136 и даже нет абсолютной необходимости ожидать выбраживания сахара пол- ностью до спуска вина из чана. Можно без ущерба для качества ви- на выдерживать его в чане не более 5—6 дней и, во всяком случае, не свы- ше 8 дней, хотя бы только для того, чтобы уменьшить потери спирта, кото- рые неизбежно происходят в открытых чанах. Изменения в сырье, связанные с изменением условий культивирова- ния винограда, побудили виноделов, Бургундии вернуться к более длитель- ному брожению по красному способу, от 8 до 10 дней (Леглиз, 1967). То же наблюдали и в районе Бордо, где в не- которые годы для выдающихся вин Медока не исключается брожение про- должительностью до 3 недель, как де- лали в начале века. В районах жарко- го климата, в частности на юге Фран- ции, имеется тенденция к сокращению брожения на мезге до 2, 3 или 4 дней. В этом случае спуск сусла из чана про- изводят тогда, когда оно еще содержит много сахара. Различия в поведении антоцианов и танинов во время мацерации позволя- ют установить некоторые принципы, которыми можно было бы руководст- воваться при выборе длительности брожения на мезге, важнейшего фак- тора для регулирования экстракции фенольных соединений. При кратковременном брожении ви- нограда красных сортов по красному способу, используя хорошо созревшие грозди, можно получать достаточно окрашенное, но малотерпкое вино, так как оно содержит мало танинов. Орга- нолептические качества молодых вин обычно улучшаются при всех вмеша- тельствах, способствующих растворе- нию красящих веществ без чрезмерно- го увеличения содержания общих фе- нольных соединений (танинов). Аромат и вкус свежего винограда, свойственные молодым винам, чаще
всего находятся в обратной зависимос- ти от содержания полифенолов. В то же время для создания наилуч- ших условий хранения и выдержки ма- рочных вин необходимо более значи- тельное извлечение фенольных соеди- нений. Действительно, по истечении не- скольких лет антоцианы практически исчезают и более не участвуют в обра^ зовании окраски красных вин, обуслов- ленной главным образом конденсиро- ванными танинами (Риберо-Гайон и Стоунстрит, 1965, 1966). Антоцианы, содержание которых да- же в молодых винах по отношению к танинам довольно невелико, почти не ощущаются на вкус. Вкусовые ощуще- ния в первую очередь обусловлены со- держанием танинов. Для всех вин, ка- чество которых связано с определен- ной степенью выдержки, успех зависит от того, в какой мере будет найден ком- промисс между необходимостью гаран- тировать высокое содержание танинов и в то же время обеспечивать им неко- торую мягкость, известную свежесть, когда они еще молоды и когда обычно дают оценку их органолептическим свойствам. Интенсивность мацерации зависит от типа вина, а также от сорта. Для простых сортов в районах с бедными почвами брожение на мезге обычно укорачивают. Обычно его удлиняют для так называемых благородных сор- тов в районах производства тонких вин. Но какова бы ни была принятая сте- пень мацерации, практически невоз- можно экстрагировать в вино все кра- сящие вещества и танины, первона- чально присутствовавшие в кожице и семенах виноградных ягод. Схематически можно представить три типа длительности брожения на мезге: 1) спуск вина из чана до завершения брожения, когда оно еще содержит са- хар. В таких случаях вино от мезги от- деляют при плотностях между 1020 и 1010 кг/м3. Здесь речь идет о коротком брожении на мезге (от 3 до 4 дней), обычно рекомендуемом для вин теку- щего потребления и в районах с теп- лым климатом. Такой тип брожения практикуют там, где прежде всего до- биваются мягкости, легкости продук- тов, предназначенных для употребле- ния молодыми; 2) спуск вина из чана сразу же пос- ле окончания брожения, когда оно уже не имеет сахара; такой случай назы- вают «горячим спуском» из чана. Этот метод подходит для вин высокого ка- чества, их стремятся возможно быст- рее подготовить к розливу и реализа- ции. В таких условиях также сливают виноматериалы для выдержки с целью получения некоторых вин лучших ма- рок, предназначенных для выдержки. Обычно это делают в годы выдающих- ся урожаев, когда виноград концентри- рован вследствие очень высокой зре- лости. Этот метод также рекомендует- ся и практически обязателен при вино- делии в открытых чанах; 3) спуск вина из чана через несколь- ко дней после окончания спиртового брожения, с тем чтобы продлить до максимума процесс мацерации; такой случай называют «холодным спуском». Речь идет о методе, который чаще все- го применяется при выработке вин» предназначенных для выдержки. При выборе срока пребывания вина в чане нужно учитывать следующие факторы. Зрелость винограда. Все фак- торы, способствующие недостаточной зрелости, т. е. уменьшающие накопле- ние фенольных соединений и повышаю- щие кислотность, а следовательно, и биологическую стабильность вин, бла- гоприятствуют длительному брожению на мезге. Противоположные условия оказывают положительный эффект при кратком пребывании вина в чане. 137
Характер сорта. Сорта вино- града с большим содержанием тани- нов или обладающие простым вкусом предпочтительно подвергать броже- нию в короткие сроки. Санитарное состояние ви- но г р ада. Виноград, частично по- врежденный плесенью или испорчен- ный, следует перерабатывать путем кратковременного брожения в присут- ствии мезги, особенно если сульфита- цию проводят в малых дозах или вооб- ще не проводят. Увеличение продол- жительности пребывания в чане в большей степени способствует усиле- нию неприятных привкусов, связанных с гнилью. Устройство чана. Длительный контакт вина с мезгой возможен ис- ключительно в закрытых чанах. Тем не менее он предполагает контроль за ходом брожения тем более строгий, чем меньше кислотность, умереннее сульфитация и выше температура. Тип вина, намеченного к производству. Длительное пре- бывание в чане целесообразно только для производства марочных, «мужест- венных» вин, улучшающих свое качест- во при выдержке. Каждый раз, когда ' хотят вырабатывать вина для потреб- ления в ближайшем будущем, вина мягкие, приятные, легко пьющиеся, не улучшающие своего качества при вы- держке, следует предпочесть кратко- временное пребывание на мезге. Ясно выраженное прекращение бро- жения представляет особый случай, когда необходим немедленный спуск вина из чана. В таких условиях было бы опасно держать вино в присутствии мезги, богатой бактериями. С другой стороны, спуск вина из чана способст- вует возобновлению спиртового броже- ния благодаря аэрации, которая при этом происходит, и одновременно по- зволяет провести легкую сульфитацию с целью предотвратить развитие бо- лезнетворных бактерий, не препятст- вуя возобновлению активности дрож- жей. Спуск вина из чана и прессование мезги Спуск вина, или отделение перебро- дившего сусла от мезги, состоит в том, что вино вытекает из бродильного чана под действием силы тяжести. Вино-са- мотек, называемое «большим вином» в районе Бордо, собирают в особую ем- кость, где завершаются спиртовое и яблочно-молочное брожение. Остав- шуюся после спуска вина мезгу извле- кают из чана или вручную, или же ме- ханическим путем, посредством специ- альных устройств (автоматический спуск или саморазгружающийся чан). Прессование мезги дает так называе- мое прессовое вино. Существуют насосы, рассчитанные так, чтобы после перемешивания и вы- равнивания содержимого чана напра- вить образовавшуюся смесь к раздели- тельной системе (стекатель, пресс и т. п.). Оборудование такого типа ока- зывает на мезгу очень грубое механи- ческое воздействие и несовместимо Ci оборудованием для производства тон- ких вин. Спуск вина из чана сопро- вождается более или менее значитель- ной аэрацией, так как в этом случае вино стекает в подставу, откуда оно пе- рекачивается насосом. Такая аэрация благоприятствует качеству вина, если оно не подвержено побурению. При выработке тонких вин возника- ют две проблемы: следует ли собирать вино в деревянные бочки малой вме- стимости или в резервуары большого объема; нужно ли немедленно смеши- вать прессовое вино с вином из сусла- самотека. Если взять для примера производст- во вин в районе Бордо, то дубовая боч- ка вместимостью 225 л представляет 138
собой традиционную емкость для вы- держивания красных вин лучших ма- рок. Когда-то был обычай спускать виноматериалы непосредственно в та- кие бочки. Но такая практика посте- пенно исчезает. В настоящее время ре- комендуют сливать новые вина в чан, так как всегда может возникнуть необ- ходимость окончательной отделки вин в больших объемах. Когда вино *из чана сливают в боч«у без предварительного его выравнива* ния, то в этих бочках вино может силь- но отличаться одно от другого не толь- ко возможным присутствием дрожжей и бактерий, которые обусловливают биологические превращения вин (за- вершение спиртового брожения, нача- ло яблочно-молочного брожения), но также их составом, в частности содер- жанием сахара, спирта и танина. Эти различия тем больше, чем меньше раз- дроблен виноград и чем меньше было перекачек. Вина всегда стремятся вы- равнивать. Действительно, вина, содер- жащие меньше всего сахара, в то же время содержат меньше всего дрож- жей, и, наоборот, наиболее сахаристые вина, которые больше всего нуждают- ся в дрожжах, оказываются совершен- но без них. Следовательно, выравнива- ние в большой степени облегчает пол; ное завершение спиртового и яблочно- молочного брожения. Выравнивание в целом ведет к засеву всей массы вина дрожжами и бактериями. Кроме того, во время спуска вина из чана в бочку вино быстро охлаждает- ся и очень скоро принимает температу- ру окружающей среды. Охлаждение прерывает биологический процесс за- । вершения спиртового брожения и осо- бенно начала яблочно-молочного бро- жения, тем более трудно осуществимое при низкой температуре. Однако спуск нового вина в резер- вуар большого объема также представ- ляет некоторые неудобства. По срав- нению с бочками здесь труднее полу-« чить необходимую прозрачность, да и времени на это требуется больше из-за очень малой скорости выпадения осад- ка. Вино созревает медленно, и его вку^ совые качества еще долго остаются неудовлетворительными, так как оно еще долго сохраняет в себе углекислый газ; к тому же оно больше подвержено образованию запахов окисления, дрож- жевого осадка, не говоря уже о запахе сероводорода или меркаптана. Как правило, вина, помещаемые в резер- вуары, следует снимать с дрожжей ча- ще, чем вина, находящиеся в бочках. Мезгу, выгруженную из чана, прес* 'суют таким образом, чтобы извлечь ви- но, которое в ней содержится. Это вино, называемое прессовым, составляет приблизительно 15% от общего коли- чества выработанных виноматериалов. Оно представляет собой продукт, мало отличающийся от вина-самотека, по крайней мере, когда сусло в чане хоро- шо выравнено при перекачивании или при брожении в открытом чане с пла- вающей шапкой, которую тщательно размешивают. Прессовое вино также содержит сусло, которое пропитывает ткани элементов мезги и сильно отли- чается от сусла-самотека как по сво- ему составу, так и по трудности извле- чения. Исходя из этого, различают два типа прессовых вин: вино первого дав- ления, получаемое непосредственно прессованием мезги и имеющее лучшее качество, и вино второго давления, по- лучаемое после измельчения и пере- мешивания выжимки, механической операции, вызывающей повреждение тканей, ставших хрупкими после бро- жения. При этом высвобождаются ве- щества, придающие горькие, травяни- стые, прогорклые привкусы, сливаю- щиеся с характерным терпким, вяжу- щим вкусом прессовых вин, содержа- щих много танинов. Все операции с мезгой (извлечение 139
из чана, перемещение к прессу, измель- чение после каждого прессования) нужно выполнять таким образом, что- бы свести к минимуму вредное дейст- вие окисления. Также необходимо поддерживать высокую степень чистоты всех прием- ных емкостей, чтобы избежать разви- тия уксуснокислых бактерий, обильно- го размножения которых в чанах с плавающей шапкой следует всегда опасаться, даже если эти чаны более или менее закрыты. Опасность этого тем больше, чем продолжительнее брожение на мезге. Оборудование, используемое для прессования мезги красного виногра- да, идентично применяемому оборудо- ванию для прессования мезги виногра- да белых сортов. Но эту операцию лег- че проводить после брожения даже в отсутствие гребней, которые служат дренажем для удаления сока при прес- совании белого винограда. В настоя- щее время применяются прессы гори- зонтальные, механические или пневма- тические, а также непрерывного дей- ствия. Кроме этого, широко применя- ются гидравлические прессы с верти- кальной корзиной. Качество вин, получаемых на прес- сах непрерывного действия, всегда ни- же, чем на традиционных прессах. Прессы непрерывного действия оправ- дывают себя только на крупных вино- дельческих предприятиях для произ- водства вин стандартного качества. При использовании получаемых при этом прессовых вин требуется большая осмотрительность. Как правило, прес- сы непрерывного действия должны иметь шнек большого диаметра и с медленным вращением, для того чтобы максимально сохранить целость мезги. Учитывая различия в плотности мезги вдоль шнека в прессе непрерывного действа, рекомендуется разделять приемник вин, чтобы собирать две ка- 140 тегории прессовых вин различного ка- чества, соответствующих винам перво- го и второго давлений других типов прессов. В случае необходимости вино, выходящее из шнека, где давление до- стигает максимума, удаляется пол- ностью. Объем такого вина незначи- телен, качество же очень посредствен- ное, и оно идет только на перегонку. На некоторых крупных заводах мезгу сна- чала направляют в динамический сте- катель, который питает один или не- сколько прессов непрерывного дейст- вия. В табл. 4.21 приведены сравнитель- ные данные влияния конструкции прес- са на состав прессового вина. Можно сказать о прессовом вине, что оно концентрировано по всем элемен- там, за исключением спирта. В табл. 4.22 приведены данные о составе его, особенно в части фенольных соедине- ний, кроме того, прессовое вино богаче минеральными веществами, обеспечи- вающими повышенные значения pH, несмотря на более высокую общую кислотность. Иногда прессовое вино сразу же сме- шивают с вином-самотеком, чтобы по- лучить однородную смесь, или хранят отдельно, чтобы смешать позднее. В первом случае происходит облегче- ние спиртового и яблочно-молочного брожения в результате внесения дрож- жей и бактерий, которые в большом количестве содержатся в прессовом ви- не. Но при этом возникает риск воз- буждения других бактериальных забо- леваний с повышением летучей кис- лотности. При выработке тонких вин из вино- града определенных районов (крю) прессовое вино используется на осно- ве определения летучей кислотности и содержания танинов, а также резуль- татов дегустационной оценки. При этом после прессования могут быть че- тыре случая (Пейно, 1971):
Таблица 4.21 Влияние конструкции пресса на состав красных прессовых вин (опыты» проведенные в районе Бордо в сезон 1969 г.) Пресс горизонтального типа Вино-самотек 1-е давление 2-е » 3-е » 4-е » 5-е » 9,9 2 5,8 0,15 3,30 16 0,36 0,27 1,4 2,4 9,2 2,8 5,7 0,37 3,55 69 1,17 0,60 5,9 2,2 9,4 6,0 0,52 3,45 66 1,77 0,75 5,4 2,2 9,4 6,3 0,30 3,45 82 1,72 0,60 7,9 1,8 9,4 6,3 0,27 3,50 74 1,67 0,60 7,3 2,1 9,4 5,7 0,27 3,55 71 1,23 0,50 6,2 2,2 Механический стекатель и пресс непрерывного действия Вино-самотек (83%) Стекание (12%) Прессование (5%) Внно-самотек (86%) 1-е давление (5 %) 2-е » (9%) Вино-самотек 1-е давление 2-е » И,7 10,5 9,9 3,8 2,6 11,9 5,0 5,4 5,5 0,34 0,37 0,24 3,45 3,55 3,55 Пресс^непрерывного действия 11,9 10,6 10,8 11,5 11,2 11,1 2 3,2 3,3 2 3,8 3,8 5,9 0,21 6,1 0,30 5,8 0,27 5,6 0,18 5,8 0,26 6,2 0,29 Таблица 4.22 Состав вииа-самотека и прессового вина Показатели Вино-са- мотек Прессовое виио 26 67 78 0,39 0,11 0,92 0,18 1,16 0,28 3,40 3,55 3,55 3,40 3,50 3,55 29 83 74 26 83 89 0,55 1,44 1,20 0,50 1,64 1,84 0,32 0,41 0,45 0,33 0,59 0,67 2,5 2,3 2,2 2,6 2,1 2,0 Спиртуозность, % об. Восстанавливающие са- хара, г/л Приведенный экстракт, г/л Общая кислотность, г/л Летучая кислотность, г/л Общий азот, г/л Перманганатное число Антоцианы, г/л Танины, г/л 12,0 1,9 21,2 3,23 0,35 0,28 35 0,33 1,75 11,6 2,6 24,3 3,57 0,45 0,37 68 0,40 3,20 вино из-под пресса здоровое, нет из- бытка восстанавливающих сахаров, нет яблочной кислоты, вкусовые качества приемлемы; купажирование с вином- самотеком можно производить безот- лагательно; прессовое вино здоровое, но очень терпкое; после достаточного покоя его снимают с дрожжей и перед использо- ванием подвергают оклейке и филь- трованию; прессовое вино еще содержит сахар или яблочную кислоту; за ним нужно наблюдать до окончания созревания, купажирования с другими винами сле- дует отложить; прессовое вино имеет повышенную 141
летучую кислотность или плохой вкус. Использование его в смеси с другим вином исключается. Добавление прес- сового вина в вина, предназначенные для ранней реализации, как правило, не оправдывается, за исключением тех случаев, когда вино, спущенное из ча- на, чрезмерно легкое. И наоборот, та- кое добавление чаще всего необходимо для вин, предназначенных для выдерж- ки (марочных). Но внесение в эти вина прессовых вин сразу же после приготовления чаще всего выражается ухудшением вкуса первых. Несомнен- но, что такая операция придает винам больше экстрактивности, но также ве- дет к утрате молодым вином способ- ности к выявлению летучих веществ, поскольку при дегустации преобладает запах и характерный привкус прессо- вания. Сульфитация при спуске вина из чана. Испытания на устойчивость к оксидазному кассу Как правило, отделение красных вин от мезги производят с легкой аэрацией и без внесения сернистого ангидрида, для того чтобы не противодействовать завершению брожения. Добавление сернистого ангидрида всегда задержи- вает, а иногда и срывает яблочно-мо- лочное брожение. Первым исключением из этого пра- вила является случай остановки бро- жения. Для повышения активности дрожжей спуск вина из чана произво- дят на воздухе, но с легкой сульфита- цией, чтобы избежать развития молоч- нокислых бактерий. Сульфитация так- же необходима в тех случаях, когда ле- тучая кислотность вина уже повышена за счет активности бактерий в самом чане. Другое исключение представляет случай, когда виноград гнилой, особен- но если он поражен, хотя бы и в отно- 142 сительно небольшой степени, серой гнилью Botrytis cinerea (возбудитель гнили), выделяет оксидазу, лакказу,, отличную от тирозиназы, естественно присутствующей в винограде (Дюбер- не и Риберо-Гайон, 1973). Хотя лакка- за содержится в меньших количествах,, чем тирозиназа, ее активность вызыва- ет более тяжелые последствия, с одной стороны, потому, что она намного ста- бильнее в вине, с другой — потому, что она энергично воздействует на основ- ные фенольные соединения красного» вина (антоцианы и танины). Лакказа ответственна за оксидазный касс крас- ных вин, который выражается разру- шением их окраски при окислении в. присутствии воздуха. В подобных случаях рекомендуется до спуска вина из чана производить ис- пытание на оксидазный касс, выдержи- вая образец его на воздухе. Такое ис- пытание позволяет определить усло- вия, в которых должен проводиться спуск вина из чана, а также уточнить возможность продолжения настаива- ния на мезге в чанах с хорошо проте- кающим брожением. Стакан наполняют до половины ви- ном и оставляют на открытом воздухе в течение 12 ч, например с вечера до утра. Вино следует считать больным кассом, если к исходу этого срока в нем будут обнаружены следующие яв- ления: изменение окраски, помутнение^ появление осадка, утрата живости от- тенка, образование на его поверхности^ радужной пленки, особенно появление’ в окраске желто-бурых оттенков. При наличии того или другого из^ этих явлений не следует добиваться продолжения брожения на мезге, опас- но проводить какие-либо операции с вином в условиях доступа воздуха, особенно если спуск вина из чана про- изводят непосредственно в бочки, бея каких-либо предосторожностей. Аэра- ция при наполнении бочек и через де-
ревянные клепки может оказаться до- статочной, чтобы вызвать изменение цвета вина. Следовательно, отделение вина от мезги нужно проводить без до- ступа воздуха, с введением сернистого ангидрида для стабилизации окраски. Необходимую дозу сернистого ангид- рида (от 3 до 5 г/гл) следует опреде- лить заранее. Для обеспечения надеж- ной защиты могут потребоваться более значительные дозы, но их нельзя при- менять до завершения яблочно-молоч- ного брожения. Нужно подобрать такую дозу SO2, которая была бы достаточна для пре- дотвращения оксидазного касса, но не вела бы к срыву яблочно-молочного брожения. Сульфитация противодейст- вует побурению, с одной стороны, пу- тем разрушения лакказы, с другой — ингибированием активности той части фермента, которая остается неразру- шенной. При 20—30 мг/л свободного SO2 можно ожидать полного исчезно- вения лакказы. В течение этого перио- да защита вина от оксидазного касса обусловлена свободным SO2. При ус- тановлении необходимой дозы серни- стого ангидрида следует учитывать соединения сернистого ангидрида, ко- торые обычно находятся в значитель- ных количествах в винах из винограда, пораженного гнилью. В табл. 4.23 по- казано влияние сульфитации на разру- шение лакказы в трех винах, получен- ных из гнилого винограда. Склонность к оксидазному кассу выражается уси- лением оттенка окраски, т. е. соответ- ствующими соотношениями желтого и красного цвета до и после аэрации. В этом опыте внесение 5 г/гл сернисто- го ангидрида оказалось недостаточным для того, чтобы разрушить лакказу за 6 дней. * Таблица 4.23 Влияние сульфитации на разрушение лакказы Доза внесенного SO2, мг/л Содержание свободного SO*, мг/л Активность лакказы до сульфиты - ровання Активность лакказы по истечении Оттенок окраски через 6 дней после внесения SO2 6 дней 15 дней сразу через 24 ч аэрации Вино № 1 0 50 100 Вино № 2 0 50 100 Вино № 3 0 50 100 0 0,16 0,16 0,16 0,76 1,15 16 0,16 0,02 0,00 0,84 0,82 28 0,16 0,00 0,00 0,93 0,90 0 0,13 . 0,13 0,12 0,91 1,22 18 0,13 0,10 0,07 0,98 0,88 34 0,13 0,03 0,01 1,03 0,98 8 ' 0,16 0,16 0,16 0,81 0,95 28 0,16 0,11 0,09 0,89 0,83 56 0,16 ‘ 0,08 0,03 J 0,95 0,93 Когда лакказа полностью исчезает, вино вследствие аэрации снова приоб- ретает нормальную окраску, которую оно утратило при сульфитации. В конт- рольном образце уменьшение обоих компонентов окраски соответствует степени развития касса. После сульфи- тации дозой 36 мг/л вино стабилизиру- ется в течение 24 ч, после чего сернис- тый ангидрид полностью исчезает; вслед за этим появляется оксидазный касс. Если сульфитирование цроводи- 143
лось при достаточно высокой дозе (76 мг/л), защиту от оксидазного кас- са можно считать обеспеченной. После довольно значительного окисления ви- но приобретает нормальную окраску, в которой красный цвет преобладает над желтым. Такое окисление должно со- ответствовать самопроизвольному окислению, происходящему на протя- жении нескольких месяцев при выдер- живании вина в 225-литровых деревян- ных бочках с периодическим снятием с дрожжевого осадка (табл. 4.24). Крас- ный и желтый цвет определены путем поглощения света при 520 или 420 нм соответственно. Таблица 4.24 J—I Изменения окраски вина, богатого лакказой, на воздухе в зависимости от сульфитирования (Дюберне и Риберо-Гайон, неопубликованные работы) Продолжитель- ность, ч Контрольное вино Вийо, сульфитированиое дозой 36 мг/л SOj Виио, сульфитированиое дозой 76 мг/л SO2 Цвет . красный | желтый красный желтый красный желтый о 6 24 48 120 0,29 0,31 0,27 0,07 0,04 0,22 0,27 0,42 0,20 0,04 0,17 0,31 0,29 0,20 0,17 0,27 0,23 0,36 0,37 0,23 0,12 0,17 0,18 0,30 0,58 0,14 0,15 0,17 0,22 0,34 ПРОВЕДЕНИЕ ЯБЛОЧНО-МОЛОЧНОГО БРОЖЕНИЯ Роль и значение яблочно-молочного брожения Теоретические вопросы, относящиеся к этому вторичному брожению, описа- ны в томе 2 этой книги. Речь идет прежде всего о разложении яблочной кислоты на молочную кислоту и угле- кислый газ под воздействием молочно- кислых анаэробных бактерий, разви- вающихся в массе вина. Основным следствием этого является понижение кислотности и, следовательно, смягче- ние вкуса вина. Из факта полезности яблочно-молоч- ного брожения,-т. е. бактериальной ак- тивности в красных винах, вытекает несколько выводов, которые вот уже около 30 лет еще не получили всеобще- го признания и идут вразрез со стары- ми доктринами, все еще поддерживае- мыми в некоторых районах. 144 На протяжении 20 последних лет разрабатывалась проблема яблочно- молочного брожения, что привело к лучшему пониманию этого явления, его возбудителей, механизмов, факторов. Однако следует отметить, что примене- ние этих столь важных научных знаний очень медленно входит в практику в различных районах. Из-за разнообразия условий, в кото- рых может происходить вторичное бро- жение (до завершения спиртового бро- жения, сразу или через несколько ме- сяцев после его окончания или вообще не возникает), оно может легко оста- ваться незамеченным. Нужно иметь определенный опыт, чтобы уловить его начало. В этом, несомненно, заключа- ется одна из причин той медлительнос- ти, с какой оно внедряется в практику. До введения хроматографии на бума- ге было трудно выявить путем анали- за исчезновение яблочной кислоты. В настоящее время эта идея уже
проникла на винодельческие предприя- тия, производящие лучшие красные ви- на Франции (Бордо, Бургундия), и окончательно принята. Однако если в овладении техникой такого брожения достигнуты большие успехи, то пока еще не всегда возможно вызвать его по желанию, как это делается в отно- шении спиртового брожения. Кроме того, значение и польза этого броже- ния постепенно находят понимание так- же в винодельческих районах, располо- женных в теплом климате, где произво- дятся вина текущего потребления. В отношении этих вин долго считали, что естественная кислотность их уже сама по себе слишком низка и без яб- лочно-молочного брожения. Опаса- лись, что при дальнейшем понижении кислотности и повышении pH умень- шится устойчивость вина к размноже- нию бактерий. В действительности же сейчас все более и более считают, что яблочно-молочное брожение положи- тельно влияет на изменение органолеп- тических характеристик даже у вин текущего потребления, для которых по- нятие о яблочно-молочном брожении тесно связано с развитием понятия о мягких, бархатистых винах. Кроме того, вторичное брожение не- обходимо для биологической стабили- зации красных вин. Если не применять сильнодействующих способов стабили- зации (нагревание или массированная сульфитация), красное вино, содержа- щее яблочную кислоту, способно стать местом развития бактерий точно так же, как и красное вино, содержащее сахар. В целом современная концепция яб- лочно-молочного брожения основана на том, что красное вино, яблочная кислота которого не разложеца бакте- риями, следует считать плохо приготов- ленным. Кроме того, это понятие сей- час очень широко принято для вина, приготовленного по красному способу в целом, идет ли речь о винах текущего потребления или винах тонких, о райо- нах жаркого или районах умеренного климата. Разработка простого аналитического метода, который можно использовать непосредственно на винном заводе для определения момента исчезновения яб- лочной кислоты, стала большим вкла- дом в распространение понятия о яб- лочно-молочном брожении и его прак- тическом значении. Действительно, од- на из причин того, что это превращение так долго оспаривалось, заключается в условиях его реализации, а также в. том, что оно происходит незаметно и требует большого опыта для обнару- жения. Сейчас исчезновение яблочной', кислоты наглядно видно на хромато- граммах. Оно представляет собой единственный, в полном смысле слова характерный, тест, так как химический анализ этой кислоты исключительно- труден. Пока не закончено яблочно-молоч- ное брожение, в красном вине находят- ся и должны быть бактерии. Но с мо- мента завершения этого брожения пра- вило «никаких бактерий» становится полностью действительным. Вмеша- тельство бактерий в процесс выработ- ки красных вин можно схематически представить следующим образом: с од- ной стороны, существуют бактерии по- лезные и вредные в зависимости от то- го, способны ли разлагать только яб- лочную кислоту или же и другие ком- поненты вина. С другой стороны, в не- которых условиях хорошие, т. е. полез- ные бактерии, могут вести себя как вредные. Наблюдая такие бактерии под микроскопом, абсолютно невоз- можно различать их, особенно в нача- ле размножения. Энзиматический ана- лиз L ( + )-молочной кислоты, которая представляет собой продукт специфи- ческой активности бактерий (дрожжи образуют исключительно D(—)-молоч- 14S
ную кислоту), позволяет выявить раз- витие бактерий еще до того, как они станут видимыми в поле зрения микро- скопа. Но и в этом случае идентифика- ция отнюдь не обеспечивает возмож- ности предвидеть дальнейшее превра- щение вина. В присутствии бактерий вино не из- меняется в начале заболевания, даже если летучая кислотность составляет 0,4 г/л (выраженная в серной кислоте). Установлено, что развитие полезных бактерий и происходящее в результа- те этого яблочно-молочное брожение протекают легче, чем размножение плохих бактерий и заболевание вина. Но второе может следовать за первым чере^ очень короткий промежуток вре- мени, если не принять необходимых мер предосторожности. Как правило, по мере разложения всех сбраживае- мых сахаров дрожжами молочнокис- лые бактерии прежде всего воздейст- вуют на яблочную кислоту, которая представляет собой биологически наи- менее стабильный компонент вина, и это как раз одна из причин ее исчезно- вения. Но, если бактерии не удалить после исчезновения всей яблочной кис- лоты, они становятся «плохими бакте- риями» и способны разлагать остаточ- ные пентозы, глицерин, винную кисло- ту и т. д. с появлением классических болезней (скисание, прогоркание, турн...), которые выражаются более или менее сильным повышением лету- чей кислотности и молочной кислоты (следовательно, и общей кислотности). Разумеется, задача состоит не в том, чтобы удалить из вина все бактерии, потому что вызываемые ими превраще- ния могут быть и полезными, а в том, чтобы обеспечить реализацию одних превращений и помешать другим. В этом заключается реальная труд- ность приготовления и хранения крас- ных вин лучших марок. Если бы бак- терии были всегда вредными, можно было бы найти способ для удаления их всех посредством сульфитирования, внесения чистых культур дрожжей, раннего слива вина из чана, затем бы- строго осветления его, частых перели- вок, в случае необходимости — пасте- ризации. Но такое полное и прежде- временное удаление бактерий будет ошибкой, которую, впрочем, иногда допускали в течение последних десяти- летий; к тому же всегда можно опа- саться нового обсеменения через обо- рудование. Поэтому красное вино ста- новится действительно стабилизиро- ванным только тогда, когда яблочная кислота исчезла без остатка. Превращения в винах при яблочно-молочном брожении Общая реакция яблочно-молочного брожения записывается так: СООН — СН2 — СНОН — COOH-J- 1 г Яблочная кислота СО2 + СН3 — СНОН - СООН. 0,33 г или 165 см3 0,67 г Углекис- Молочная лый газ кислота Образующийся углекислый газ вы- деляется и делает вино игристым. Яб- лочная кислота двухосновная, тогда как молочная кислота имеет лишь од- ну кислотную функцию. При превра- щении яблочной кислотй в молочную теряется половина кислотности яблоч- ной кислоты. В действительности яб- лочная и молочная кислоты находятся в вине частично в виде диссоциирован- ных солей, т. е. в виде ионов. Каждый раз, когда молекула яблочной кислоты в форме свободной кислоты или в фор- ме малата подвергается разложению, свободная кислотная функция исчеза- ет. Обычно наблюдается понижение общей кислотности, которая может до- стигать 1,2 и даже 3 г/л. Кислотность снижается от 5—6,5 г/л (в пересчете 146
на серную кислоту) до 3—3,8 г/л (обычно у новых вин). В некоторых виноградарских райо- нах отмечают случаи, когда яблочно- молочного брожения не происходит; и тогда в отдельные годы вино получает- ся настолько кислым (кислотность 8— 10 г/л), что его нельзя пить. Разложение молекулы яблочной кис- лоты по приведенному выше уравне- нию не объясняет образования уксус- ной кислоты. Однако на практике яб- лочно-молочное брожение сопровожда- ется легким увеличением летучей кис- лотности, которая обычно составляет ОД— 0,2 г/л. Образование летучих кис- лот вызывается воздействием на ли- монную кислоту молочнокислых бакте- рий, а именно кокков, которое происхо- дит одновременно с расходованием яблочной кислоты или сразу после ее исчезновения. Поскольку лимонная кислота всегда присутствует в неболь- ших количествах, повышение летучей кислотности никогда не бывает зна- чительным. Однако по причине этой нестабильности не рекомендуется при- менять лимонную кислоту в виноделии. Иногда даже слабое воздействие на пентозы также ведет к образованию небольшого количества летучих кис- лот. Впрочем, рост бактерий не может происходить за счет яблочной кислоты, так как ее разложение не высвобожда- ет энергии. Рост предполагает разло- жение некоторого количества сахара (примерно 100 мг/л). В целом разло- жение яблочной кислоты является ос- новным процессом этого превращения, но этот процесс может сопровождать- ся вторичными явлениями, вызываю- щими образование летучих кислот. Известно, что чем ниже кислотность, тем легче протекает яблочно-молочное брожение, но в то же время больше и риск того, что эти вторичные явления будут более значительными, с соответ- ствующим образованием летучей кис- лотности. Дю Плеси (1964) указывает на тог что расы Lactobacillus, выделенные из вина, образуют исключительно из яб- лочной кислоты небольшое количество уксусной кислоты, этанола, ацетоина и диацетила. Также сообщали и об об- разовании янтарной кислоты. Форна- шон (1963) и Ранкин (1970) особенно подчеркивали возможное негативное влияние диацетила и ацетоина на орга- нолептические свойства вина. Число образуемых продуктов должно быть еще больше, когда бактерии разлагают одновременно и другие субстраты (ли- монная кислота, пентозы) (Пилон и сотрудники, 1966; Радлер и Гервартг 1971). Недавно было показано, что яблоч- но-молочное брожение может быть ис- точником образования небольшого ко- личества гистамина, происходящего при декарбоксилировании одной из аминокислот, гистидина (Майер и со- трудники, 1971а и 1971b; Плюма и Сотье, 1972). Также яблочно-молочное брожение всегда сопровождается ослаблением окрашенности красных вин. Этот факт объясняется уменьшением интенсив- ности окраски антоцианов при возрас- тании pH. В целом яблочно-молочное брожение фактически представляет собой самое настоящее биологическое кислотопони- жение вина. Чем больше в вине яблоч- ной кислоты, чем выше его естествен- ная кислотность, тем сильнее происхо- дит его раскисление и тем более мяг- ким становится вино. Вкусовые качества значительно улучшаются. Это объясняется двумя обстоятельствами: понижением содер- жания кислот и замещением яблочной кислоты с резко выраженным вкусом другой, менее агрессивной молочной кислотой. 14?
Таким образом, молодое вино теряет свой терпкий, грубый вкус и становит- ся мягким, бархатистым. С понижени- ем кислотности изменяется цвет его, оно становится не столь ярко-красным; изменяется аромат (отличается от аромата винограда), обогащается от- тенками и винным букетом. При этом красные вина приобретают бархати- стость, тело, становятся маслянисты- ми. Пилон и Кунки (1965) не обнаружи- ли каких-либо заметных различий при дегустации образцов одного и того же красного вина, яблочно-молочное бро- жение которого было реализовано раз- личными расами бактерий. Несомненно, что вина, полученные после проведения яблочно-молочного брожения, имеют несколько менее ин- тенсивную окраску. Они в известной мере являются менее стойкими, потому что болезнетворные бактерии разви- ваются тем лучше, чем выше pH. Но сейчас, когда значение и необходи- мость яблочно-молочного брожения доказаны, дело сводится к тому, чтобы винодел принимал все необходимые меры для получения в результате яб- лочно-молочного брожения достаточно окрашенных и стабильных вин. Современные принципы производства вина Из всех описанных выше фактов вы- текают основные принципы производ- ства вина: обеспечить полное сбраживание са- хара в вине дрожжами, а яблочной кислоты — бактериями, не допуская воздействия бактерий на сахар, гли- церин или винную кислоту; посредством обработок подавить развитие микроорганизмов, что дости- гается спуском вина из чана, отделени- ем прессового вина, добавлением сер- нистой кислоты в малых дозах, часты- 148 ми переливками, оклейкой, при необ- ходимости — пастеризацией; принять все меры к тому, чтобы са- хар и яблочная кислота сбраживались раньше, чтобы как можно больше со- кратить опасный период, в течение ко- торого дрожжи или бактерии (или и те и другие одновременно) размножа- ются и возникает опасность поглоще- ния бактериями остаточных сахаров, глицерина и винной кислоты, и кото- рый тем больше, чем меньше в это время содержится в вине свободной сернистой кислоты; добиться в соответствии со старин- ной традицией удаления бактерий как можно раньше или даже полностью исключить их развитие, не принимая во внимание яблочно-молочное броже- ние, значит, совершенно определенно продлить опасный период в развитии вина. Дело в том, что, за исключением особых случаев или в результате не- которых обработок, яблочно-молочное брожение рано или поздно, но неиз- бежно возбудится, создавая опасность вызвать посредством бактерий вред- ные брожения; реализовать условия, позволяющие возможно быстрее провести полезные превращения, и таким путем сократить до минимума продолжительность опас- ного периода. Задержка яблочно-мо- лочного брожения ведет не только к задержке процесса смягчения и созре- вания вин, состояния стабилизации, но также и к увеличению риска порчи вин. Чтобы предвидеть устойчивость красного вина в дальнейшем, всегда очень полезно знать, подвергалось ли оно яблочно-молочному брожению и доведено ли оно до полного завершения. Любые обработки, про- водимые для осветления и стаби- лизации, преждевременны и бес- полезны, пока в вине еще содержит- ся яблочная кислота. Особенно опасно в таких случаях проводить розлив. Из
этого можно сделать вывод, какое зна- чение имеет для энолога определение яблочной и молочной кислот в вине. В этом отношении Ъчень, эффективен метод хроматографии на бумаге. Условия яблочно-молочного брожения Общие понятия. Условия развития бактерий детально описаны в томе 2 (глава 12) настоящего издания. Мар- тиньер и сотрудники (1974) показали, что бактерии, вносимые с виноградом, быстро развиваются в первые часы спиртового брожения. Затем с появле- нием этанола популяция значительно уменьшается и в дальнейшем практи- чески исчезает. Могут выжить лишь расы, отличающиеся наибольшей ус- тойчивостью к неблагоприятным усло- виям среды. Это именно те немногие расы, которые после более или менее длительного латентного времени в пе- риод завершения спиртового брожения будут развиваться и обеспечивать «яб- лочно-молочное брожение, когда они достигнут концентрации примерно 106 клеток на 1 см3. Спонтанный про- цесс яблочно-молочного брожения за- висит от выживания достаточного ко- личества таких штаммов и их способ- ности размножаться в вине по истече- нии возможно более короткого латент- ного периода. Ниже рассмотрены важные для практики условия, при которых вино- дел может вызвать яблочно-молочное брожение. Но эти условия все еще оп- ределены не так четко, как факторы спиртового брожения. Управление про- цессом яблочно-молочного брожения еще далеко от совершенства. Более или менее легко оно осуществляется в некоторых винодельческих районах для различных сортов и в разные годы. Возможно, что эти трудности связа- ны с условиями среды и питанием бак- терий. Вино ввиду наличия в нем спир- та и кислотности мало подходит для размножения бактерий, которые нахо- дятся в условиях, ограничивающих их рост. Кроме того, в противоположность дрожжам бактерии не способны синте- зировать вещества, которых им недо- стает. Для их жизнедеятельности аб- солютно необходимы азотистые ве- щества, четыре витамина, восемнад- цать аминокислот. Некоторые из них могут отсутствовать или присутство- вать в очень незначительных количест- вах в суслах и винах. Недостаток этих веществ может быть причиной некото- рых трудностей в прохождении яблоч- но-молочного брожения, до сего дня еще нет способов их предвидеть и тем более устранить. Попытки, делавшие- ся для облегчения роста бактерий в вине путем изменения его состава, не увенчались успехом, если не считать повышения pH (Лафон-Лафуркад и сотрудники, 1968). Редко случается, чтобы в винном подвале, где находится несколько де- сятков чанов, помещенных в такие оп- тимальные условия, яблочно-молочное брожение не началось хотя бы в одном из них. В таких случаях, как только в забродившем чане полностью исчез- нет яблочная кислота, можно исполь- зовать эту среду для массового засева в другие чаны, смешивая их в соотно- шении от 7з До 2/з- Но никогда не сле- дует сульфитировать новые вина до полного исчезновения яблочной кисло- ты до всех винах, находящихся в дан- ном подвале. В отдельных случаях до- пускают ошибку (когда яблочно-мо- лочное брожение не возбуждается), производя преждевременное сульфити- рование из боязни бактериальных за- болеваний, вызывающих повышение летучей кислотности. В этом разделе речь идет о нахож- дении условий, которые обеспечили бы наилучшее развитие бактерий, вноси- 149
мых с виноградом. Спирт представля- ет собой первый лимитирующий фак- тор, но у винодела нет возможности оказывать на него какое-либо воздей- ствие. Влияние кислотности. Рассмотрение порогов pH и развития различных ви- дов бактерий, с одной стороны, усло- вий сбраживания сахаров и яблочной кислоты — с другой, показывает, что с повышением кислотности ингибирует- ся все больше и больше видов бакте- рий, т. е. яблочно-молочное брожение становится все более и более трудным. Но одновременно брожение делается более чистым, т. е. соответствующим исключительно разложению яблочной кислоты, без воздействия на другие компоненты вина и, следовательно, с минимальным повышением летучей кислотности. Оптимальный pH для размножения бактерий находится между 4,2 и 4,5, т. е. намного выше pH вин. При pH в пре- делах 3,0 и 4,0 яблочно-молочное бро- жение начинается тем быстрее, чем выше pH. Абсолютный предел pH на- ходится около 2,9, ниже которого, по- видимому, нельзя рассчитывать на надежное сбраживание яблочной кис- лоты. Уже при pH меньше 3,2 шансы на выживание бактерий резко умень- шаются, и только начиная с pH 3,3 и выше, яблочно-молочное брожение ста- новится более легким. Этот эффект кислотности имеет оп- ределенное практическое значение. В условиях, когда яблочно-молочное брожение особенно необходимо и его влияние на вкусовые качества вина выражено в наибольшей степени, т. е. именно тогда, когда винограду не хва- тает зрелости, а вина получаются крас- ными, его трудно получить, и начина- ется оно очень поздно. Но раз начав- шись, оно протекает с меньшим рис- ком отклонения от нормального хода, и, наоборот,1 яблочно-молочное броже- 150 ние легче протекает в малокислотных винах. Но в этом случае оно оказывает меньшее влияние на вкусовые качест- ва, и риск нарушения его хода также увеличивается. Брешо и сотрудники (1974) установили, что яблочно-молоч- ное брожение идет тем труднее, чем. выше содержание яблочной кислоты в- винограде и, следовательно, чем ниже его зрелость. Но в винах с низкой кислотностью* лучше развиваются также и болезне- творные бактерии. Именно наиболее удавшиеся вина, наиболее бархатистые больше всего подвержены заболева- ниям. Небольшое понижение кислотности винограда намного облегчает забражи- вание при яблочно-молочном броже- нии. Такое раскисление, которое, впро- чем, можно проводить в небольшом объеме, в дальнейшем используемом в качестве разводки для брожения,, должно быть ограничено значением pH. Например, бывает, что раскисле- ние сусел с кислотностью 6,5—7,0 г/л- посредством внесения всего лишь 50 г/гл углекислого кальция позволяет получить вина, содержащие после яб- лочно-молочного брожения от 3,0 до* 3,5 г/л кислот. Химическое раскисление в таких случаях следует рассматри- вать лишь как средство для вызывания естественных процессов понижения кислотности. Роль раскисления в ходе яблочно- молочного брожения отражена в эк- сперименте Сюдро (1963). В табл. 4.25 приведены данные о количестве дней, которое требуется после наполнения чанов для начала и окончания яблоч- но-молочного брожения. В этом опыте брожение протекает относительно быстро, особенно при сульфитировании значительной дозой, но в эксперименте одновременно при- меняли бактериальную разводку. Из приведенных данных наглядно видна
Таблица 4.25 Влияние раскисления мелом на ход яблочно- молочного брожения Варианты обработок Яблочно-молочное брожение начало окончание Чан без сульфнтнрования и без раскисления сульфитированнын (15 г/гл), без раски- сления сульфитированный (15 г/гл), раскисление 100 г/гл CaCQ3 7-й день 13-й день 5-й день 20- й день 30-й день 15-й день роль раскисления, которое делает яб- лочно-молочное брожение более быст- рым, чем в контрольном чане, несмот- ря на сульфитирование. Другой эксперимент (Риберо-Гайон и Пейно, 1960) указывает на это же явление. Речь идет о массовых прие- мах раскисления, предназначенных для исследования такой практики, но ко- торую в таком виде нельзя рекомендо- вать для использования в производст- ве (см. главу 1 «Изменения кислотнос- ти»). Кроме того,-этот эксперимент по- казывает, что чем ниже кислотность, тем больше следует опасаться откло- нений от нормального хода яблочно- молочного брожения с повышением ле- тучей кислотности. В этом же опыте добавление винной кислоты (200 г/гл) препятствует яблочно-молочному бро- жению. По мнению Форнашона (1963), винная кислота более энергично инги- бирует активность бактерий, чем яб- лочная, возможно потому, что это бо- лее сильная кислота. Влияние температуры и аэрации. Влияние температуры хорошо извест- но. Она производит двойной эффект: прежде всего слишком высокая темпе- ратура во время спиртового брожения может привести к гибели бактерий, но особенно важно то, что начало яблоч- но-молочного брожения может прои- зойти лишь при температуре в строго определенных пределах. В томе 2 (глава 12) было отмечено, что при прочих равных условиях ско- рость этого превращения достигает максимального значения при темпера- турах между 20 и 25°С; при температу- рах от 15 до 30°С оно замедляется. При температурах выше 30°С яблочно- молочное брожение может прекра- титься. В чанах, где во время приго- товления вина этот предел превышен, яблочно-молочное брожение часто протекает с большими трудностями. В подвалах, где находятся новые еще не законченные вина, рекоменду- ется поддерживать достаточную тем- пературу (18°С). Речь идет о самом простом вмешательстве, которое с наи- большей эффективностью может ока- зать винодел на ход яблочно-молочно- го. брожения. Сбраживание яблочной кислоты при температуре ниже 15°С происходит медленно, тогда как при 20°С оно протекает за несколько дней. При 10—12°С потребуется несколько недель, а при более низких температу- рах и несколько месяцев. Раз начав- шись, яблочно-молочное брожение мо- жет продолжаться и при температурах ниже 10°С. Зимние холода в некоторых районах представляют главную поме- ху в возбуждении, ходе и в окончании этого процесса. Поэтому рекомендует- ся обогревать подвал с молодыми ви- нами. Вина в резервуарах можно вы- держивать при нужной температуре посредством электрических сопротив- лений. В противном случае дблочно- молочное брожение можно осущест- вить только весной, когда температура в чанах будет повышаться естествен- ным путем. Зимой оно проходит как редкое исключение. Однако целесообразно проводить яблочно-молочное брожение при отно- 151
сительио низкой температуре. Образо- вание летучей кислотности в результа- те более легкого превращения других компонентов, помимо яблочной кисло- ты, возрастает с повышением темпера- туры. Действие аэрации непостоянно и за- висит от вида бактерий, который на практике никогда не известен. Обычно умеренная аэрация благоприятствует развитию бактерий и ускоряет яблоч- но-молочное брожение. Насыщение но- вого вина воздухом заставляет его про- являться на несколько дней раньше. С другой стороны, насыщение вина чистым кислородом намного задержи- вает начало брожения, но не исключа- ет его. В целом яблочно-молочное бро- жение возможно при широких услови- ях аэрации, и, если этот фактор играет какую-то роль, его нельзя считать главным. Влияние длительности брожения на мезге. Молочнокислые бактерии, вно- симые с виноградом, развиваются в первую очередь в мезге. Таким обра- зом, их размножение будет тем значи- тельнее, чем больше продолжитель- ность контакта сусла с мезгой. Корот- кое брожение и, следовательно, ран- ний спуск вина из чана отделяют бак- терии слишком рано и задерживают начало яблочно-молочного брожения. Часто констатируют, что прессовое ви- но первым претерпевает разложение яблочной кислоты. Итак, чтобы создать благоприятные условия для такого вторичного брожения, в год недоста- точного созревания и переработки кис- лого винограда длительность броже- ния на мезге должна быть большей, чем в годы, когда виноград имеет по- ниженную кислотность. Для яблочно-молочного брожения длительность брожения на мезге игра- ет такую же роль, как и сульфитация винограда. В обоих случаях требуется регулировать ход процессов так, чтобы 152 бактерии могли развиваться во время брожения на мезге до уровня, необхо- димого для возбуждения яблочно-мо- лочного брожения, и чтобы это проис- ходило быстро, но только после спуска вина из чана. С другой стороны, это развитие не должно быть также и чрез- мерно быстрым. В этом случае яблоч- но-молочное брожение происходило бы в чане в присутствии мезги, чего же- лательно избегать, потому что всегда можно опасаться небольшого молоч- нокислого скисания как результат ис- пользования следов остаточных саха- ров. Однако бывают случаи, когда яб- лочно-молочное брожение происходит благополучно до спуска вина из чана, иногда даже протекая одновременно со сбраживанием дрожжами послед- них граммов сахара. Влияние сульфитации. Влияние сер- нистого ангидрида на кислотность вин известно с давних пор. Еще в начале XX в. было отмечено, что вина из суль- фитированного винограда обычно име- ли явно более высокую кислотность,, чем те, которые получали без сульфи- тации. Но этот факт обусловлен более сильным растворением кислот мезги. Сейчас известно, что в действительнос- ти речь идет об ингибировании бакте- рий яблочно-молочного брожения. Фактически сернистый ангидрид яв- ляется определяющим фактором яб- лочно-молочного брожения, так как эти бактерии крайне восприимчивы. Сернистый ангидрид в значительной степени тормозит развитие молочно- кислых бактерий намного сильнее, чем дрожжей. К тому же сернистый ангид- рид выступает не только в свободном^ но и связанном состоянии, когда он не оказывает действия на дрожжи (Фор- нашон, 1963; Лафон-Лафуркад и Пей- но, 1974). По этой причине трудно вы- звать яблочно-молочное брожение в- вине после нескольких месяцев хране- ния с сульфитированием традиционны-
ми методами. Даже в отсутствие сер- нистого ангидрида в свободном состоя- нии обычное количество связанного SO2 может сделать эту операцию не- возможной. Очевидно, эффективность сульфита- ции зависит от pH винограда. По опы- ту в районе Бордо можно считать, что при приготовлении красных вин доза 5 г/гл не дает достаточного эффекта; 10 г/гл явно задерживают начало бро- жения, которое происходит, например, через несколько недель после спуска вина из чана или даже весной; при еще более высоких дозах (от 15 г/гл) бро- жение может вообще не начаться. В северных районах Франции доста- точно 5 г/гл SO2, чтобы оно не состоя- лось, тогда как в южных районах да- же дозы 20 г/гл не могут помешать возбуждению такого брожения. Из этого влияния сернистого ангид- рида на ход яблочно-молочного бро- жения и, следовательно, на содержа- ние кислот, которые обеспечивают со- хранность вина, вытекает общее пра- вило виноделия: сульфитирование (как, впрочем, и весь процесс виноде- лия) зависит от кислотности виногра- да. Выбор дозы сернистого ангидри- да— довольно сложное дело. Это тор- мозящий фактор высокой чувствитель- ности, но которым трудно управлять. Разумеется, что здесь рассмотрено лишь влияние сульфитации сусел до брожения на развитие яблочно-молоч- ного брожения. Сульфитация при спуске вина из чана, например, путем окуривания бочек даже в умеренной дозе (от 3 до 5 г/гл) может оконча- тельно скомпрометировать этот метод; такую практику следует ограничивать особыми случаями остановки броже- ния или тем, что вино подвержено оксидазному кассу. При спуске вина из чана сульфитирование в дозе 25 мг/л задержало начало яблочно- молочного брожения до следующего лета; при 50 мг/л оно было полностью прекращено. Следовательно, если по тем или иным причинам требуется про- вести сульфитацию, то для обеспече- ния яблочно-молочного брожения, по всей вероятности, будет необходимо добавление большого количества вина из другого чана, не требующего суль- фитирования при спуске. Применение разводки чистых культур яблочно-молочных бактерий Общие положения. Иногда яблочно- молочное брожение не получается по- тому, что не были реализованы необхо- димые условия. Но оно также протека- ет плохо или не проходит совсем из-за отсутствия активных бактерий. В та- ком винодельческом районе, как Бор- до, каждый год можно наблюдать, что вина крю из числа наиболее известных благодаря, несомненно, соответствую- щей микрофлоре очень рано подверга- ются яблочно-молочному брожению, тогда как в других местах оно оказы- вается трудным, а иногда даже и не- возможным. Факт, о котором сообща- ли много раз, что якобы яблочно-мо- лочное брожение легче, протекает в большой массе, чем в небольшом объе- ме, даже в условиях одинаковой тем- пературы, можно также объяснить разреженностью бактерий и неравно- мерностью первоначального обсемене- ния. Если яблочно-молочное брожение проявляется самопроизвольно хотя бы в одном из чанов (для того чтобы вы- звать возможно скорее это первое за- браживание, можно провести предва- рительно легкое раскисление сусла), хорошие результаты получают с по- мощью смешивания в больших объе- мах вина, богатого яблочной кислотой, с другим вином, где проходит яблочно- молочное брожение или уже заканчи- 153
вается. При этом брожение заверша- ется за несколько дней, после чего сно- ва смешивают в том же соотношении и т. д. Этот способ позволяет за не- сколько недель раскислить большое количество вина, начиная с небольших объемов выбродившего вина, и полу- чить результат, на который при спон- танном брожении потребовалось бы несколько месяцев. Однако ясно и то, что такая практика может столкнуться с законным желанием произвести опе- рацию ассамбляжа через несколько месяцев после завершения яблочно-мо- лочного брожения, когда становится возможным оценить органолептиче- ские свойства вин. Но уже давно поставлен вопрос, нельзя ли вызвать сбраживание яблоч- ной кислоты посевом чистых культур бактерий таким же образом, как с по- 'мощью чистых культур дрожжей вы- зывают спиртовое брожение. Такое ис- пользование бактерий яблочно-молоч- ного брожения, несомненно, имело бы большое практическое значение. Вне- сение в вино чистых культур бактерий сопряжено с трудностями, но они по- степенно преодолеваются. Засев культурами бактерий вина, содержащего яблочную кислоту, в те- чение длительного времени приводил к неудачам, которые стали почти обыч- ным явлением. Внесенные бактерии не развивались за счет компонентов этих вин. Понятно, что бактерии, размно- жающиеся в синтетической питатель- ной среде, адаптируются к условиям состава этой среды. Когда их помеща- ют в новую, менее благоприятную сре- ду (вино), они могут вызвать в нем яб- лочно-молочное брожение только в ре- зультате новой адаптации, которая проходит тем труднее, чем больше раз- личий в составе этих сред. По этой причине бактерии, вносимые с виногра- дом естественным путем, постепенно приспосабливающиеся к условиям сре- ды и селекционируемые в зависимости от нее, всегда имеют более легкие ус- ловия для своего развития. Итак, можно предположить, что этих трудностей можно избежать, создавая условия, возможно более близкие к естественным, т. е. засевая сусло бак- териями до начала спиртового броже- ния. Действительно, результаты полу- чаются неплохие, но этот метод не по- лучил широкого распространения по- тому, что в случае остановки спиртово- го брожения возникает определенный риск порчи вина. В стремлении избежать опасности размножения бактерий делались по- пытки проводить достаточно массиро- ванное обсеменение вина после окон- чания спиртового брожения, чтобы вы- звать яблочно-молочное брожение. Этот метод в свою очередь наталкива- ется на трудность — обеспечить доста- точное количество разводки, необходи- мое для обработки больших объемов виноматериалов. Наконец, приходится возвратиться к первоначальной идее обсеменения готового вина, не содержащего более сбраживаемых сахаров. Этот метод получил широкое признание и, хотя он .еще окончательно не доработан, явля- ется единственным, во всяком случае, во Франции, который применяется на производстве;, разводку можно поку- пать. Обсеменение сусла до начала спир- тового брожения. Неудачи, наблюдав- шиеся при обсеменении вина, можно было, с одной стороны, объяснить трудностями роста бактерий в несвой- ственной им среде, с другой стороны, тем, что в самопроизвольном яблочно- молочном брожении обсеменению под- вергаются виноград и сусло и, таким образом, бактериальные клетки, вно- симые с виноградом, размножаются в сахаристом сусле в условиях спиртово- го брожения, т. е. в более благоприят- 154
ных условиях. Поэтому было логичным ожидать более удовлетворительных результатов, если разводку вносить непосредственно в сусло до начала спиртового брожения или в момент забраживания. Таким путем можно в какой-то степени воссоздать естествен- ные условия в расчете на то, что бро- жение пойдет легче и быстрее. Эта идея получила успешное разви- тие в работах, которые почти одновре- менно и независимо друг от друга про- вели Пейно и Домерк (1959), с одной стороны, и Вебб и Ингрэм (1960) — с другой. По мнению Пейно и Домер- ка, очень легко в довольно короткое время вызвать яблочно-молочное бро- жение в лабораторных условиях, если сусло засевать одновременно дрожжа- ми и чистой культурой бактерий. В этих условиях яблочно-молочное брожение обычно начинается немного раньше окончания спиртового броже- ния и заканчивается через несколько дней. Такие же наблюдения были сделаны в ходе полупромышленных опытов, Таблица 4.26 Влияние pH и величины обсеменения среды бактериями на биологическое кислотопоннженне Общая кислотность, г/л 100000 1 000 10 2,9 3,1 3,3 2,9 3,1 3,3 2,9 3,1 3,3 6,66 6,08 5,49 6,66 6,08 5,49 6,66 6,18 5,49 6,86 5,64 4,56 7,01 6,17 5,44 6,86 6,42 5,68 5,44 4,12 3,43 6,76 4,31 3,53 6,86 5,83 3,68 5,10 4,12 3,43 5,0 4,21 3,53 5,19 4,31 3,68 когда бактериями засевали виноград. Наконец, яблочно-молочное брожение удалось осуществить на некоторых. виноградниках, где оно в спонтанной форме наблюдается как редкое ис- ключение. В табл. 4.26, составленной по результатам лабораторного опыта, показаны влияние pH на начало яб- лочно-молочного брожения и значение засева сусла бактериями. Для того чтобы оно было, если не закончено, то, по меньшей мере, достаточно интенсив- ным в течение двух недель, нужно внести на каждый 1 см3 сусла по 10 бактерий при pH 3,3, по 1000 при pH 3,1 и по 100 000 при pH 2,9. Обсеменение культурами бактерий, происходящих из одной клетки, ока- зывается не менее эффективным, чем засев с использованием всей совокуп- ности бактерий, раскисливших вино. Это наблюдение исключает гипотезу о существовании в обычных условиях симбиоза с другими микроорганизма- ми, которые усиливали бы действие бактерий яблочно-молочного броже- ния. Было также -констатировано, что добавление в этих условиях даже гу- щевого осадка вина обычно не оказы- вало столь быстрого и столь глубокого действия, как внесение селекциониро- ванных бактерий. На этом принципе успешно осущест- влено практическое применение этого способа, так как засев, необходимый для получения быстро протекающего яблочно-молочного брожения, может быть реализован в практике вино- делия. 1 л разводки с 1 000 000 бактерий на 1 мм3, внесенный в чан на 100 гл мез- ги, создает исходную популяцию 10 000 бактерий на 1 см3, достаточную для того, чтобы вызвать быстрое яб- лочно-молочное брожение. Результа- ты, полученные в чане на полупро- мышленных установках, не всегда бы- ли такими постоянными, как при лабо- 155
раторных опытах, но все же позволили быстрее получить биологическое рас- кисление. В частности, при засевании бактериями после начала брожения мезги, сульфитированной при 15 г/гл, снижение кислотности происходило так же легко, как и в сусле, не подвер- гавшемся сульфитации. Следователь- но, можно использовать преимущества сульфитирования винограда не опа- саясь неблагоприятных последствий этой операции на ход яблочно-молоч- ного брожения. Достаточно лишь по- дождать, когда после сульфитации проявится спиртовое брожение и не бу- дет больше свободной сернистой кис- лоты, чтобы внести бактерии. В конечном счете после этих работ, казалось, достигнута возможность ис- пользования в недалеком будущем в практике виноделия бактерий яблочно- молочного брожения, тщательно ото- бранных по их активности и гомофер- ментативной характеристике (т. е. не образующих летучих кислот из глюко- зы и фруктозы). Основная и <едиист- венная трудность заключалась именно в отборе таких рас. Действительно, да- же гомоферментативные бактерии мо- гут образовывать летучие кислоты из пентоз. С другой стороны, требовалось определить значение обсеменения та- ким способом, чтобы размножение бак- терий не было интенсивным, пока спир- товое брожение не закончится. Фактически эту последнюю задачу не удавалось решить удовлетворитель- ным образом до самого последнего времени. Наблюдали (Вебб, 1962; Пей- но, 1971) случаи остановки спиртового брожения, сопровождавшиеся разви- тием бактерий и сильным повышением летучей кислотности, даже в случае мезги, первоначально подвергавшейся сульфитированию. Наконец, неоспори- мо, что засев винограда бактериями представляет большую опасность мо- лочнокислого скисания, если спирто- вое брожение замедлится или совсем остановится. Такая опасность молочнокислого скисания остается актуальной, даже ес- ли засев бактериями практикуется при спуске вина из чана, проводимом тог- да, когда в вине остается всего не- сколько десятков граммов восстанавли- вающих сахаров. Однако, по мнению Кунки и сотрудников (1964), если вве- денная в таких условиях бактериальная прививка достаточно велика, всегда можно получить яблочно-молочное брожение без молочнокислого скиса- ния, как бы ни протекало спиртовое брожение. Гальци и сотрудники (1969) также получили удовлетворительные результаты, проводя обсеменение в та- ких условиях. В настоящее время этот способ засе- ва бактерий во время спиртового бро- жения не применяется. Гальци (1966), Гальци и План (1967) исследовали гомоферментативные молочнокислые бактерии, не использующие ни пентоз, ни лимонной кислоты и, следовательно, не образующие летучей кислотности в винах. Они получили некоторые обна- деживающие результаты, которые еще не нашли практического применения. Использование неразмножающихся бактерий. Некоторые авторы провели исследование возможности получения разложения яблочной кислоты путем внесения достаточной массы клеток бактерий, способных обеспечить весь ход реакции без дальнейшего размно- жения. Пейно и Лафон-Лафуркад (1972) показали, что скорость разло- жения яблочной кислоты при отсутст- вии роста бактерий изменяется в боль- ших пределах в зависимости от состава вина, расы бактерий и ее обеспеченно- сти яблочно-молочным ферментом. В этом направлении работали и другие ученые (Флеш, 1961), но полученные результаты пока что не нашли практи- ческого применения. 156
В самом деле, для разложения яб- лочной кислоты в такой форме требу- ются разводки, которые в достаточно малом объеме содержат большое число активных клеток, богатых яблочно-мо- лочным ферментом. С другой стороны, клетки, добавляемые в таких случаях, быстро теряют свою активность. Ла- фон-Лафуркад и сотрудники (1968) по- казали, что регрессия бактериальной популяции, которая сопутствует введе- нию в вино массированной разводки. сопровождается медленным исчезнове- нием яблочной кислоты. В случае на- стоящего яблочно-молочного брожения с ростом бактерий яблочно-молочная кислота исчезает очень быстро. В табл. 4.27 показано в зависимости от pH и величины обсеменения исчезновение яблочной кислоты, которое сопутству- ет изменению бактериальной популя- ции после массированного обсемене- ния. Начальное содержание яблочной кислоты было 44 мг-экв/л. Т а б л иц а 4.27 Изменение бактериальной обсемененности яблочной кислоты после засева вина в зависимости от pH и дозы разводки (Лафон-Лафуркад и сотрудники, 1968) Число бактерий в 1 см3 при pH Время определения В момент засева Через 2 дня » 8 дней » 15 » » 30 » 60 » Остаточная яблочная кислота, мг-экв 2- 10е 1,2-10® 30-103 0,7-103 0 о 44 2-10е 1,2-106 0,4-10е 0,1-10е 0,9-103 0,1 -103 24 2- 10е 1,6-10е 10е 0,2.10е 5-103 2-103 13 0,18-10® 0,16-106 0,06-10е 0,06-10е 103 о 21 Наконец, нужно внести очень значи- тельное количество, разводки, чтобы получить полное исчезновение яблоч- ной кислоты без размножения бакте- рий. Лафон-Лафуркад (1975) добился полного исчезновения 5 г/л яблочной кислоты при 30°С за 6 ч, добавляя I г/л Lactobacillus hilgardii ВС2 и за 24 ч при 1 г/л Leuconostoc gracile CF 34. Эти условия на практике неосуществи- мы. Следовательно, нельзя считать проб- лему окончательно решенной, но она заслуживает того, чтобы продолжать ее исследование. Трудности возбуждения яблочно-мо- лочного брожения при размножении бактерий вне вина можно было бы пре- одолеть использованием клеток, фикси- рованных на твердых основах (бенто- нит, кизельгур, целлюлоза и т. д.) или включенных в гели (полиакриловые, желатиновые и др.) (Барр, 1973). Бла- годаря этим способам фиксирования можно увеличить среднюю продолжи- тельность активности клеток, частич- но защищая их от воздействия среды (pH и температура) посредством явле- ний микросреды. С другой стороны, нужно овладеть методами воздействия на это явление и реализовать исключи- тельно превращение яблочной кислоты, не вызывая какого-либо другого пре- вращения вина. Что касается энологии, то Барр (1973) сообщает о проводимом в на- стоящее время во Франции исследова- нии реактора для уменьшения содер- жания яблочной кислоты в вине, дей- ствующего на принципе использования 157
неразмножающихся клеток Schizosac- charomyces pombe; следовательно, речь идет не о яблочно-молочном брожении, а о разложении яблочной кислоты на спирт и углекислый газ. Можно также рассмотреть вопрос о фиксации фер- ментных препаратов, экстрагирован- ных из клеток. Есть основания рассчи- тывать на получение таким путем по- вышенной устойчивости активности фермента. Обсеменение вина после спиртового брожения. Учитывая трудности, а мо- жет быть, и опасности других форм обсеменения, было логичным детальное изучение возможностей вызывать яб- лочно-молочное брожение путем иноку- ляции и роста бактерий в вине, содер- жащем не более 2 г/л восстанавливаю- щих сахаров. Это единственный способ, который, по крайней мере, во Фран- ции получил сегодня практическое при- менение, хотя непостоянство получае- мых результатов указывает на необхо- димость его дальнейшей разработки, чтобы полностью овладеть техникой управления этим вторичным брожени- ем. Л афон-Лафуркад и сотрудники (1968) уточнили трудности развития бактерий, внесенных в вино и связан- ных с его спиртуозностью и pH. Это развитие обусловлено возможностями адаптации внесенной расы, которые невозможно предвидеть. Большим пре- имуществом природных бактерий, вно- симых с виноградом, по сравнению с чистыми культурами является их луч- шая способность к адаптации. По этой причине в лабораторных условиях спонтанное яблочно-молочное броже- ние происходит всегда быстрее, чем брожение, получаемое при обсемене- нии этого вина после предварительного обеспложивания. Кроме того, возникает уже упоми- навшееся явление быстрой регрессии популяции живых бактериальных кле- ток. Это явление имеет общий характер и относится ко всем расам, даже если подготовка разводки включает ее по- степенную адаптацию к спирту. В за- висимости от условий от 25 до 90% клеток теряют жизнеспособность уже через 48 ч. Затем эта регрессия продол- жается более медленно и соответст- венно расе, природе вина и условиям по истечении срока от 15 дней до 1 ме- • сяца популяция уменьшается до одной десятой своего первоначального значе- ния или может вообще исчезнуть (табл. 4.28, графа 2). Таблица 4.28 Изменение бактериальной обсеменениости пос- ле засева красного вина (Л афон-Л а фуркад и сотрудники, 1968) Число бактерий в 1 см’ Время определения Lactobacillus' hilgardii ВС2 Leuconostoc gracile CF34 3 В день засева Через 1 день » 4 дня » 8 дней » 16 » » 18 » » 29 » 8,2-10е 4,1-Ю6 4,3-10» - 4,010е 0,2.10» 0,02-10® 3,6-10» 1,8-10» 1,6-10» 1,8-10» 11,5-10» 17,0-10» 10,0-10» Однако для некоторых рас их разви- тие в отдельных винах может продол- жаться и в этот период регрессии, прежде чем исчезнет полностью попу- ляция внесенных клеток, " т. е. после более или менее длительного латент- ного периода (от одной до четырех не- дель), в течение которого популяция сильно уменьшается {см. табл. 4.28, графа 3). Таким образом, большая часть бак- терий, внесенных в вино, даже если они обладают устойчивостью к спирту и условиям кислотности, не могут там существовать более или менее длитель- ное время, во всяком случае, они теря- 158
ют способность к самовоспроизводст- ву. Некоторым устойчивым клеткам удается после определенного периода латентного состояния приспособиться к этой среде, и они начинают размно- жаться. Суть проблемы обсеменения яблочно-молочными бактериями как раз и заключается в выборе бактерий и подготовке разводки, способной раз- множаться в данном вине. Эти же авторы показали, что посте- пенное исчезновение бактерий не ме- шает частичной деградации яблочной кислоты согласно описанным выше ме- ханизмам, связанным с присутствием ферментов, вносимых с бактериями. Такое исчезновение яблочной кислоты всегда происходит медленно, тогда как во время роста бактерий разложение этой кислоты обычно протекает быстро и полностью. Для выявления условий, способст- вующих росту бактерий, Лафон-Ла- фуркад и сотрудники (1968) провели многочисленные опыты, которые пока- зали, что нет достаточных оснований рассчитывать на улучшение яблочно- молочного брожения путем внесения активирующих продуктов с целью уменьшения регрессии и сокращения латентного периода. Эффективным бы- вает только некоторое повышение pH, которое можно рассчитать на неболь- шом объеме вина, засеваемом первым. ' С другой стороны, эти авторы полу- чили обнадеживающие результаты, ис- пользуя разводки, получаемые засева- нием среды (дважды разведенный ви- ноградный сок, к которому добавляют 5 г/л дрожжевого экстракта, 10% эта- нола и pH приводят к 4,8) смесью’ дрожжей и бактерий. Через три дня инкубации при 25°С спиртовое броже- ние заканчивается и микробиальная культура продолжает развиваться в среде, содержащей спирт. Полученные таким образом бактерии обладают большей спиртовыносливостью. Весь осадок, состоящий из дрожжей и бактерий, после центрифугирования и промывки можно использовать в сме- си или же удалить из него большую часть дрожжей путем дифференциаль- ного центрифугирования в течение не- скольких минут при частоте вращения 3000 об/мин. Затем проводят новое центрифугирование при скорости 9000 об/мин, при котором собирают бактерии. Засевание вместе с фугатом (остатком от центрифугирования) све- жих микроорганизмов дает удовлетво- рительные результаты, но его трудно применить в практике виноделия ввиду значительности необходимых для этого объемов фугата. Использование лиофи- лизата или разводки в порошке, при- готовляемой особым способом, было бы наиболее практичным при условии, что эта разводка сохранит свойства свежих клеток. Из практических опытов, проведен- ных на винодельческих предприятиях в районе Бордо, вытекает, что свежие клетки Leuconostoc gracile CF34 (от 60 до 100 мг/л) вызывают яблочно-мо- лочное брожение, завершающееся за 8 дней при 18°С. Хорошо известно, что массированный засев (106 клеток на 1 см3) является основным условием успеха. Даже если клетки, получаемые при размножении одного и того же штамма, не все идентичны, обильная доза разводки повышает шансы иметь расы, способные адаптироваться к ус- ловиям среды, и соответственно облег- чает рост бактерий. Понятно, что в этих условиях облегчается химическое разложение яблочной кислоты без рос- та бактерий, но возможно, что эта де- градация обеспечивает более легкое размножение бактерий после массиро- ванного обсеменения. Учитывая трудность обеспечения ви- нодельческих предприятий разводкой с такой концентрацией бактериальных клеток, которая была бы достаточна 159
для засева больших объемов вина, Ар- дэн (1972) предложил способ, основан- ный на том, что лиофилизованная раз- водка реактивируется и размножается на производстве в соответствующей пи- тательной среде, поставляемой вместе с разводкой. В настоящее время это единственный способ, получивший про- мышленное применение во Франции. Для приготовления такой разводки используют пакет, содержащий 1 г по- рошка лиофилизованных бактерий яб- лочно-молочного брожения, и флакон вместимостью 500 см3 со стерильной питательной средой, состав которой, обеспечивает возможность максималь- ного развития бактерий. Условия при- готовления разводки и питательной среды неизвестны. Содержимое пакета высыпают в пи- тательную среду, затем взбалтывают, чтобы получить хорошую дисперсию бактерий. Флакон выдерживают при температуре, которая не должна опу- скаться ниже 20°С и подниматься выше 23°С. Через три дня популяция этой культуры достигает 1—1,5 млрд, заро- дышей на 1 см3. Это соотношение оста- ется постоянным в течение 6—8 дней, после чего постепенно уменьшается. Для того чтобы иметь максимум шан- сов на успех, лучше всего эту разводку добавлять в вино при спуске из чана, сразу же по окончании спиртового бро- жения. Авторы считают эту рекоменда- цию очень важной. Чем дольше не про- водить обсеменения, тем более дли- тельным будет яблочно-молочное бро- жение и тем больше риск неудачи. Приготовленная таким образом доза разводки рассчитана на засев 10— 100 гл вина, которое должно иметь pH не меньше 3,3, температуру 18—25°С и свободного сернистого ангидрида не более 5 мг/л. Если хотя бы одно из этих условий не будет выполнено, этот спо- соб будет иметь мало шансов на успех. Если яблочно-молочное брожение протекает особенно трудно, доза раз- водки в ее питательной среде может обеспечить засев всего 10 л вина, пред- варительно приведенного, если необхо- димо, к pH 3,3 и к температуре 18— 20°С. Когда яблочно-молочное броже- ние пойдет нормально, эти 10 л можно использовать для обсеменения от 50 до 100 л этого же вина; затем можно за- сеять от 500 до 1000 л, потом 10 000 л и т. д. На каждой стадии нужно тща- тельно проверять исчезновение яблоч- ной кислоты. Разумеется, что эшело- нирование объемов может изменяться и должно производиться с учетом труд- ностей реализации яблочно-молочного брожения. Как указывает Ардэн (1972), ре- зультат получается не всегда положи- тельным. Существуют вина, в которых сбр аживание яблочной кислоты не происходит независимо от условий бро- жения. Использование ферментов яб- лочно-молочного брожения по этой методике никогда не приводило к не- удачам. Встречающиеся трудности, несомненно, связаны с условиями при- готовления разводок. Можно опасать- ся, что лиофилизация клеток ведет к потере некоторой активности, которая может изменяться в зависимости от технологии и условий сушки. К тому же критерии селекции бактерий, ис- пользуемых для разводки, и условия приготовления ее, имея в виду адап- тацию бактерий к размножению в ви- не, еще окончательно не разработаны. Приготовление разводки бактерий. Приготовление таких разводок не вхо- дит в обязанности винодела. Однако этот вопрос имеет решающее значение и в большой степени определяет успех или неудачу операции. Он затрагивает три проблемы: выбор расы бактерий, условия ее предвари- тельной культуры, условия поставки разводки потребителю. Отобранный штамм бактерий дол- 160
жен обладать способностью разви- ваться в вине, т. е. при относительно малом pH и в присутствии спирта. Ла- тентный период не должен быть слиш- ком большим, а рост должен начаться до того, как регрессия приведет к пол- ному исчезновению популяции. Когда обсеменение проводят после израсходо- вания сбраживаемых сахаров, гомо- или гетероферментативный признак не имеет более решающего значения, по- скольку он относится исключительно к использованию глюкозы и фруктозы. Возможность разложения пентоз или лимонной кислоты является более важным критерием, и было бы интерес- но отобрать штаммы, которые их не разлагают, так как это разложение всегда сопровождается образованием уксусной кислоты. В равной степени такой штамм не должен образовывать гистамина. Наконец, после обнаруже- ния в вине трегалозы (Бертран и со- трудники, 1975) следует считаться с возможным разложением этого диса- харида молочнокислыми бактериями. Все эти условия имеют частично про- тиворечивый характер, и пока что нельзя сказать, что найдено действи- тельно удовлетворительное решение. Кроме того, независимо от природы расы условия ее предварительной куль- туры с целью получить разводку в соб- ственном смысле слова способны ока- зывать влияние на возможность роста бактерий в вине, например адаптация в спиртсодержащей среде. Эти усло- вия также подразумевают способность штамма разлагать яблочную кислоту, что возможно в некоторых случаях, но только если среда предкультуры сама содержит яблочную кислоту. Наконец, обсеменение вина следует производить достаточно большим чис- лом бактерий, примерно 106 клеток на 1 см3. Поэтому нужно, чтобы разводка поступала на места ее использования в достаточно компактном виде. Добав- ление бактерий с их средой предкуль- туры или в виде центрифугатов таких сред можно практиковать только при производстве вин в малых объемах. Единственный способ, применяемый при больших объемах вин, состоит в том, что бактерии сначала готовят, а затем сохраняют в виде порошка или высококонцентрированных гранул, ко- торые направляют на винзаводы. Это можно делать путем лиофилизации (сублимационная, вакуумная сушка), но при этом отмечали значительную потерю активности и большое число отмерших клеток. Можно надеяться на лучшие результаты при использовании новых способов, которые заключаются в том, что культуру сушат при низкой температуре в присутствии глицерина, действующего в качестве защитной среды, ч ЛИТЕРАТУРА ч A m е г i n е М. А. (1967), 2е Symposium intern. d’CEnologie, Bordeaux. A r d i n F. (1972), Rev. fse. CEnologie, 13(46) 66. Aubert S. et Poux C. (1969), Ann. techol. agric., 18, 93. Barre P. (1973), Colloque I. T. V. Bertrand A., Dubernet M. O. et R ib beau - Gayon P. (1975), C. R. Acad. Sc., 280D, 1907. Bourzeix M., J. e t Aubert S. (1970), Conn. Vigne Vin, 4, 447. В r e c h-o t P., Chauvet J. et C r o- s о n M. (1974), C. R. Acad, agric., 60, 734. C a n b a s A. (1971), These 3е Cycle, Borde- aux. Dubernet M. et Ribereau - Ga- yon P. (1973), C. R. Acad. Sc., 277D, 975. Dubernet M. O. (1974), These 3e Cycle» Bordeaux. Du PlessisLde W. (1964), S. Afr. J. Agric. Sc., 7, 31. Ferre L. (1922), Ann. Sc. Agronomique. Ferr ё L. (1958), Traite d* CEnologie, Bour- guignonne, I. N. A. O., Paris. Flesch P. (1961), Mitteilungen, 11, 173. F о r n a c h о n J. С. M. (1963), ler Sympo- sium intern. d’CEnologie, Bordeaux. 6—55 161
G У P* (1966), C. R. Acad, agric., 53, Galzy P. et Plan C. (1967), C. R. Acad, agric., 53, 188. Galzy P., Plan C. et Mezieres G. R. (1969), Rev. fse CEnologie, 9(35), 19. G а у о n U. (1895), Rapport sur la vinifica- tion dans les annees chaudes. Imp. Crugy- Riffaud, Paris. Ga у о n U. (1904), Principes de vinification Feret, Bordeaux. Ga у о n U. (1905), Preparation et conserva- tion des vins. Pech., Bordeaux. Haushoffer H. (1972), Symposium in- tern. CEnologie, Le Cap (Afrique du Sud). Ku n ke e R. E., О ugh C. S. e t A m e- r i n e M. A. (1964), Amer. J. Enol. Vitic., 15(4), 178. Lab or de J. (1907), Cours „d’GEnologie, Mulo et Feret, Bordeaux. La f on - L a f our ca de S. (1975), Lactic acid bacteria in beverage and food, J. G. Carr. С. V. Cutting et G. C. Whiting editeurs, Academic Press, Londres. Lafon - Lafourcade S., Do- mereg S. et Peynaud E. (1968), Conn. Vigne Vin. 2, 83. Lafon - Lafourcade S. et Pey- naud E. (1974), Conn. Vigne Vin, 8, 187. L e,g 1 i s e M. (1967), 2е Symposium intern. d’GEnologie, Bordeaux. Martiniere P., S a p i s J. C. et Ri- bereau - Gayon J. (1974), C. R. Acad, agric. 60, 255. Mayer K., Pause G. et VetscegU. (1971a), Mitt. Rebe u. Wein obst u. Fuchtes- verwertung, 21, 278. Mayer K., Pause G. etVetscegU. (1971b), Mitt. Geb. Lebensmittel u. Hyg., 62, 397. Michel M. (1958), Colloque CEnoIogique de Macon. Vignes et Vins. n° 69, 70 et 71. M i I i s a v 1 j e v i c D. (1967), 2е Symposium intern. d’GEnologie, Bordeaux. Moreau L. (1906), Rev. de Vitic., 26, 128 et 210. Olivieri C. (1966), Vignes et Vins, n° special, 51. Peynaud E. (1965), Bull. Techn. inf. Ing. Serv. agric., 196. Peynaud E. (1971), Connaissance et tra- vail Hu vin, Dunod ed., Paris. Peynaud E. et Domereq S. (1959), C. R. Acad, agric., 45, 355. Peynaud E. et Lafon - Lafour- cade S. (1972), Ind. agric. alim., 89, 398. Pilone G. J. ,et KunkeeR. E. (1965), Amer. J. Enol. Vitic., 16, 224. Pilone G. J., Kunkee R. E. et Webb A. D. (1966), Apple. Microbiol,, 14, 608. Plumas B. et SautierC. (1972), Ann» Falsif. Exp. Chim., 65, 322. R a d 1 er F. (1957), Vitis, 1, 42. Radler F. et Gerwar th A. (1971), Arch. Mikrobiol., 76, 299. R a n к i n e В. C. (1970), Conn. Vigne Vin. 4, 383. Ribereau - Gayon J. (1936—1937),. Soc. phys. nat., Bordeaux, 23, 57. Ribereau - Gayon J. (1937—1938)? Soc. phys. nat., Bordeaux, 73. Ribereau - Gayon J. (1938), C. R» Acad, agric., 24, 600. Ribereau - Gayon J. et Pey- naud E. (1960), Traite d’GEnologie, Tome I; Beranger, Paris. Ribereau - Gayon J. et Pey- naud E. (1961), Traite d’CEnologie, To- me II, Beranger, Paris. Ribereau - Gayon J. et Ribe- reau -Gayon P. (1953), Chim. Ind., 70, 426 et 694. Ribereau - Gayon J. et Ribe- reau- Gayon P. (1954), Chim. Ind. , 72 922 Ribereau - Gayon P. (1953), C. R» Acad, agric., 39, 807. Ribereau - Gayon P. (1972), Conn. Vigne Vin, 2, 161. Ribereau - Gayon P. (1973), Vitis. 12(2), 144. Ribereau - Gayon P. et M i 1 h e J. C. (1970), Conn. Vigne Vin. 1, 63. Ribereau - Gayon P. et Sto- nestreet E. (1965), Bull. Soc. Chim.» 9, 2649. Ribereau - Gayon P. et Stone- street E. (1966), Chimie anal., 21, 25. Ribereau - Gayon P., Sudra- ud P., M i 1 h e J. C. et Canbas A. (1970), Conn. Vigne Vin. 2, 133. Singleton V. L. et Draper D. E. (1964), Amer. J. Enol. Vitic., 1, 34. Sudraud P.|?(1963), These Docteur-Ing.» Bordeaux. Sudraud P. et Cassignard R. (1958), Ann. Technol. agric., 7, 209. Webb R. B. (1962), Amer. J. Enol. Vitic.> 4, 189. Webb R.B. et Ingraham J. L. (I960)» Amer, J. Enol. Vitic., 11, 59. Webb R. B. et Ingraham J. L. (I960)» Amer. J. Enol. Vitic., 11, 59 W h i t i n g G. C. (1975), Lactic acid bacteria in beverage and fooa, J. G. Carr. С. V. Cutting et G. C. Whiting editeurs, Aca- demic Press, Londres. 162
Глава 5. ПОТОЧНЫЕ СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ВИНА Поточный способ производства вина основан на принципе непрерывного брожения, принятого в некоторых от- раслях бродильной промышленности из-за его преимуществ в скорости и равномерности протекания. Вначале думали, что таким образом можно раз- делить процесс производства вина по красному способу на две фазы — бро- жение и настаивание на мезге. Но эта исходная предпосылка была нереаль- ной потому, что процессы брожения на мезге изучены пока недостаточно. В последнее время конструкторы бро- дильных емкостей отказались от такого разделения процесса производства ви- на. Сейчас можно сказать, что факти- чески виноделие в потоке, основанное на тех же принципах, представляет со- бой просто вариант классического спо- соба виноделия. В случае переработки больших ко- личеств винограда, так называемого массового виноделия, а также при вы- работке вина одного типа и одного ка- чества поточный способ виноделия обеспечивает решение проблем исполь- зования рабочей силы и оборудования и позволяет получать виноматериалы даже несколько улучшенного, качества. НЕПРЕРЫВНОЕ БРОЖЕНИЕ Брожение виноградного сусла в по- токе, или непрерывное брожение, за- ключается в том, что в бродильную батарею вводят свежее сусло медлен- но, более или менее равномерно, с не- большими перерывами (рис. 5.1). Та- кой способ брожения имеет большие преимущества перед периодическим способом, прежде всего в отношении размножения дрожжей и микробиаль- ной активности. Известно, что периодические способы брожения включают несколько перио- дов размножения дрожжей для каж- дой бродильной установки: сначала латентный (скрытый) период, продол- жительность которого зависит от сте- пени обсемененности и условий (приро- да среды, температура, аэрация, суль- фитация); период бурного брожения, соответствующий экспоненциальному размножению, в течение которого дрожжи быстро извлекают из среды кислород, факторы роста, усваиваемый азот; период постепенного замедления, вызываемого исчерпанием этих ве- ществ и ингибирующим действием об- разующегося спирта. Следовательно, в отличие от непрерывного периодичес- кое брожение представляет собой про- цесс, протекающий с равномерно за- медленной скоростью. Дрожжи быстро оказываются здесь в условиях недос- татка питательных веществ в среде, которая становится все более и более неблагоприятной для их развития. К тому же при брожении в больших объ- Рис. 5.1, Схема установки для непрерывного брожения:: 1, 2, 3, 4 — ферментаторы. 6* 163
емах и температура может сильно из- меняться. Забраживание может тор- мозиться при слишком низкой темпера- туре. С другой стороны, в период бур- ного брожения температура может стать чрезмерно высокой. При непрерывном брожении условия размножения дрожжей на протяжении всего периода приготовления вина ос- таются постоянными. Регулируя объем и частоту внесения дрожжевой развод- ки, получают более многочисленные популяции дрожжей, которые всегда имеют одну и ту же ферментативную активность. Таким образом, непрерыв- ное брожение представляет собой урав- новешенную систему. Латентная фаза отсутствует. Кислород, сахара, росто- вые вещества вносятся непрерывно, и дрожжи все время находятся в эк- споненциальной фазе размножения. Кроме того, температура и содержание спирта в среде поддерживаются почти неизменяющимися. Классификация систем непрерывного брожения Реми (1967) предложил классифици- ровать системы непрерывного броже- ния по биологическим, физическим или геометрическим характеристикам. С биологической точки зрения раз- личают следующие системы: открытые, в которых дрожжи уно- сятся сброженным продуктом; закрытые, в которых дрожжи пол- ностью или частично остаются или по- ступают в замкнутой системе в бро- дильный чан (ферментатор). В этом случае дрожжи можно отделить и ре- куперировать отстаиванием или цент- рифугированием. В действительности эта система не является закрытой, что могло бы пбвлечь слишком большое накапливание дрожжей. С точки зрения физических харак- теристик две предыдущие системы мо- гут быть подразделены на: гомогенные, в которых бродящая среда непрерывно перемешивается со- ответствующими механическими уст- ройствами; гетерогенные когерентные, характе- ризующиеся прогрессивными градиен- тами состояния брожения и концентра- ции дрожжей; гетерогенные некогерентные, в ко- торых состав среды и популяция дрож- жей распределяются в зависимости от турбулентного движения и конвекции, вызываемыми выделением углекислого газа. С точки зрения геометрических форй системы различают по числу со- общающихся резервуаров-ферментато- ров: простого действия — однокорпусные установки, где брожение происходит в одном объеме; множественного действия — много- корпусные установки, состоящие из ря- да взаимносообщающихся фермента- торов, через которые последовательно циркулирует бродящее сусло. На основе этих характеристик мож- но создать очень много разнообразных конструкций установок непрерывного брожения. Исследование и применение метода непрерывного брожения К настоящему времени в лаборато- риях проведено большое количество экспериментов по исследованию спосо- бов непрерывного брожения. Нетрудно сконструировать небольшие установки непрерывного действия, на которых можно точно определить действие раз- личных факторов. Такие установки принадлежат или к категории одно- корпусных установок гомогенной сис- темы (рис. 5.2), или же к категория трубчатых резервуаров гетерогенной 164
Насос Рис. 5.3. Трубчатый ферментатор непрерывного действия лабораторного типа для сбраживания пивного сусла (Портно, 1967). Цифры на ри- сунке показывают места отбора проб для ана- лиза. особенно в пивоваренном производст- ве, где были достигнуты значительные успехи. Рис. 5.2. Лабораторный чан для непрерывного брожения (Фланзи и сотрудники, 1966), вы- полненный: а — из пластмассы (высота 50 см, диаметр Ю см, объем 3 л); б — из стекла (высота 56 см, диаметр 15 см, объем 9 л); 1 — трубка для подачи свежего сусла; 2 — трубка для слива избытка сброженного сусла; 3 — трубка для от- бора образцов, подлежащих анализу; 4 — пузырько- вый затвор для выпуска углекислого газа; 5 — термо- метр, закрепленный в парафинированной корковой пробке, закрывающей цилиндр. когерентной системы (рис. 5.3). На аналогичных аппаратах Портно (1967, 1968, 1969) провел систематическое ис- следование различных параметров не- прерывного брожения пивного сусла; на них было определено действие кис- лорода. На подобных аппаратах Флан- ги и сотрудники (1966) исследовали влияние температуры и сульфитации на брожение виноградного сусла. Непрерывное брожение применяли также для непрерывного культивиро- вания микроорганизмов (Джейс, 1961), в спирто-водочной промышленности и ИСТОРИЯ РАЗРАБОТКИ ПОТОЧНОГО СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА ВИНА Первые установки непрерывного бро- жения для приготовления красных вин разработаны и предложены Кремаши в Аргентине в 1948 г. Критическое ис- следование этого способа провел Негр, который сообщал о непрерывных спо- собах, осуществленных еще ранее пу- тем настаивания на мезге (статичес- ской мацерации) раздробленного и сульфитированного винограда. При этом сусло направляли в первый эле- мент батареи чанов, через которую оно последовательно проходило. Способ Кремаши не получил распространения, которого от него ожидали, несомнен- но, лишь из-за несовершенства конст- рукции. Французский инженер Ладус был первым, кто действительно осуществил 165
на практике процесс непрерывного бро- жения. Начиная с 1951 г. он построил около сотни аппаратов, действующих и поныне, особенно на юге Франции. В основу своей системы Ладус положил две идеи Семишона. 1. Для получения лучших результа- тов брожения, с теоретической точки зрения, необходимо удалить из сусла виды дрожжей, обладающие слабой способностью к спиртообразованию, типа Kloeckera или Hanseniaspora. Для этого мезгу помещают перед брожени- ем в среду, содержащую 4% спирта, и смешивают с достаточным количеством вина. Этот способ был назван броже- нием суперкатр (свыше четырех). 2. Было бы предпочтительнее, также с теоретической точки зрения, отделять процесс мацерации, т. е. растворения веществ, содержащихся в кожице и се- менах ягод, от процесса брожения, чтобы можно было регулировать каж- дый из них в отдельности. В действительности установка, опи- санная Семишоном, и схема которой дана на рис. 5.4 в том виде, как ее вос- произвел Фаж-Боннери (1967), никог- да не была реализована. Она усложня- ла процесс из-за большого числа необ- ходимых бродильных чанов и трубо- проводов для бродящих сусел. Идеи Семишона никогда не были подтверждены экспериментальным пу- тем. Особенно спорной кажется сейчас вторая идея, так как она не учитывает того факта, что повышение температу- ры, образование спирта и всплывание мезги, вызываемое выделением угле- кислого газа, создают наилучшие усло- вия для селективной мацерации. Фаж-Боннери (1963, 1967) опреде- лил, что для осуществления непрерыв- ного брожения надо создать такую ус- тановку, которая позволяла бы изме- нять способ производства вина и конт- ролировать все условия превращения винограда в вино. Принцип, который предложил Фаж-Боннери, привел к но- вому этапу в развитии этого способа, в частности к созданию металлического аппарата Вико, который на про- тяжении ряда лет испытывал Скац- цола. Имеются данные, что поточный спо- соб производства вина успешно разра- батывается в Советском Союзе. Как | Непрерывное Д 5 брожение I 4 х JНаполоВину сбро- I М XX женное сусло у/ /^\ 5-6° Боме 1 \300гл6день । Т II 6 Мацерированное сусло* мезга. Очистка сусла отстаиванием Завершение брожение Рис. 5.4. Схема процесса виноделия поточным способом с отделением фазы мацерации от фазы брожения, как ее представлял Семишон (1926) (по Фаж-Боннери, 1967): / — фаза мацерации; 1 — бункер для приемки винограда на 300 гл; 2 — чан на 250 гл; 3 — чаны для мацера- ции иа 135 гл каждый; II — фаза брожения; 4— холодильник; 5 —чан непрерывного брожения на 65 гл; 6— чаны вместимостью 250 гл каждый для завершающей стадии брожения. 166
сообщает Унгурян, Лебедев занимался исследованием этого способа с 1936 г. Герасимов уточнил его, используя идею бродильной колонны непрерывно- го действия. В Молдавии предложили батарею металлических резервуаров. Позднее Валуйко (ВНИИВиВ «Мага- рач») пришел к аналогичным результа- там, как и Фаж-Боннери во Фран- ции,— к созданию оригинальной уста- новки непрерывного брожения по крас- ному способу. К этому нужно еще до- бавить работы Агабальянца и Мержа- ниана по приготовлению игристых вин путем непрерывного брожения в за- крытых резервуарах. Поточный способ производства чаще применяется для приготовления крас- ных вин, так как существующие уста- новки, и это одно из их преимуществ, хорошо подходят для механизации ра- бот по отделению сброженной мезги. Но поточный способ можно также при- способить и к производству белых вин, т. е. осуществить его в гомогенной сис- теме без твердой фазы. Опыты по не- прерывному брожению такого рода проводились в ряде лабораторий. Оуг и Америн (1968) использовали аппа- рат, состоящий из трех бродильных ем- костей, установленных в виде батареи. По их мнению, такой способ вполне по- дошел бы для производства десертных вин. В литературе имеется описание ви- нификатора Реми (1967), который при- меним для непрерывного брожения при производстве белых вин, предназначен- ных для перегонки. Наконец, известны и другие направ- ления в разработке ферментаторов не- прерывного действия, называемых ав- томатическими винификаторами. С по- мощью таких аппаратов стремятся прежде всего сократить продолжи- тельность производства вина по крас- ному способу за счет ускоренной экст- ракции красящих веществ механичес- ким путем. ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ ПОТОЧНОГО СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА ВИНА Ниже дано краткое описание различ- ных типов существующего в настоящее время оборудования непрерывного дей- ствия. Аппарат Л аду с На рис. 5.5 представлены два вари- анта аппарата, построенного из желе- зобетона. Малые модели (вместимо- стью от 400 до 1000 гл) имеют только а Рис. 5.5. Схема аппаратов Ладус: а — аппарат вместимостью 4000 гл из железобетона с кольцевой камерой мацерации и с внутренней ко- лонной для дображивания вина; б— аппарат на 800 гл с простой колонной из стали с защитным по- крытием. одну ‘колонну, большие — две концент- рические колонны. Мезга сбраживает- ся во внешнем кольцевом пространст- ве. Аппарат вместимостью 4000 гл имеет высоту 14 м и диаметр 7 м. В нем можно перерабатывать 150 т виногра- да в день. После дробления и сульфитации мез- гу вводят в нижнюю часть колонны, где она непрерывно перемешивается с бро- дящим суслом. Мезга, состоящая из кожицы и семян, поднимается выде- 167
ляющимся углекислым газом и накап- ливается в верхней части. Бродящее сусло, находящееся на уровне шапки, проникает через решетку в централь- ную колонну, где оно продолжает бро- жение, Почти законченное вино (плот- ность от 1000 до 1010 кг/м3) перекачи- вают в резервуары для отделки и хра- нения, Мезгу удаляют посредством шнекового устройства, вращающегося на оси и непрерывно очищающего по- верхность шапки. Мезга подается в центральный желоб и затем поступает в пресс непрерывного действия. Основные недостатки этого аппарата заключаются в повышении температу- ры брожения и невозможности охлаж- дения, в частности, центральной ко- лонны. Эта колонна, задуманная для отделения готового вина, по существу, бесполезна, так как в действительно- сти происходит быстрое выравнивание плотностей во всей бродящей массе в результате интенсивных конвекцион- ных токов, вызываемых выделением га- зов. В более поздних конструкциях центральная колонна упразднена. Аппарат Вико Этот аппарат создан после несколь- ких лет экспериментов и сравнитель- ных опытов, которые позволили опреде- лить принцип аппарата для виноделия в потоке. Вот как определяет этот ап- парат Фаж-Боннери (1967): чан следует выполнять в виде ци- линдрической колонны с одним отделе- нием. Форма колонны позволяет рас- положить на соответствующих уровнях устройство для приема мезги (в нижней трети колонны) и кран для спуска ви- на (в верхней трети). Цилиндрическая форма облегчает работу приспособле- ния для выгрузки мезги; всю конструкцию нужно выполнять из нержавеющей или обычной стали, но снабженной защитным покрытием. Ме- талл по сравнению с железобетоном обладает большей теплопроводностью и рассеивает за счет теплового излуче- ния часть тепла, образующегося при брожении; эту отдачу тепла можно усиливать путем искусственного охлаждения (орошением водой наружной стенки винификатора). Основной коллектор распылителей орошения целесообразно устанавливать на уровне мезги (наибо- лее нагретая зона) и дополнять его вспомогательным коллектором на уровне верхней части колонны, а так- же кольцевым распылителем для оро- шения купола; чтобы обеспечить хорошее растворе- ние красящих веществ и других полез- Рис, 5.6. Принципиальная схема аппарата для виноделия в потоке: 1 — форсунка для разбрызгивания; 2 — грабли для сбора мезги; 3— форсунка — распылитель воды; 4 — решетки; 5— краны для выхода вина. 168
<9 о о О о О о f О с о О О с о о о о о с е о е о С С О о О о о ос о о о 0 о о о о Рис. 5.7. Схема аппарата Вико (модель 1973 г.): О О О о •.-.’Л*.4.* кран для спуска кран для 1 кран для удаления семян; 2 вина из чана на регулируемом уровне; 3 поступления винограда; 4 ги; 5 кран для удаления мез- распылитель системы охлаждения; 6 — ком- пенсационный колпак для использования при хране- нии вина в емкости; 7 — трубопровод для перекачки вина; 8- грабли для удаления мезги. г* j ных элементов кожицы винограда, сле- дует перемещать жидкую фазу, ’ т. е. производить выщелачивание, но не пе ремешивать твердую фазу или рецир кулировать мезгу; аппараты нужно снабжать системой удаления осадка, в частности семян накопление которых в чане привело бы о < повышенной терпкости вина; сульфитацию следует проводить до зирующим насосом одновременно с за О грузкой мезги в чан; аппарат должен обеспечивать воз О можность периодической загрузки разгрузки, в частности для отбора предпочтительно утром, объема вина соответствующего объему винограда поступившему в течение дня на пере- работку; 7 винификаторы могут служить резер вуарами для хранения. На рис. 5. дана принципиальная схема винификатора непрерывного дей- ствия. На рис. 5. аппарата Вико, а на рис. 5.8 показаны представлена схема две спаренные установки непрерывно го приготовления вина по 4000 гл каж дая. Винификатор системы Вико состоит из стального чана цилиндрического ти па; высота его может изменяться, вме- гл. стимость может быть от 400 до 4000 Внутренняя поверхность чана покрыта а.л В в * • * * - • • .. В » СлТГГ* » «г W • л « в в в в в « «в • • * ♦. > • ♦ * » * е » л * • • * в • .•.'.".’.’а-.-.- --’-’/.‘.'.Л ♦ • • • • • А •> • в в « в в а, А В В В В В * • • • ввв******в • ’ В О О л • * • ♦ ♦ • • • • * • • ♦ а • в ’ * • В • г • • > Л .в ••••>*. Ж г в г * • ♦ * * *л. в В • « в » В в ♦ - * • ♦ * w В 4 В • а В> 9 В В • жв< ♦ В • л » В • • г • • 4 * • -LV в « в г 4 • • • ♦ ' • * • * • ♦ в • в 9 В в В • Л • • • • у. В • • _«. • » * • • »♦ 4_> в Л В В • • ♦ * • • • 'AW ♦ 4Р • • * • * * ♦. • л в в в в ж « в t в в » ♦♦ в В В в • * • , в е в а а В В »»»•’ в - — _ ш ф а < В В В • • •-•Л I V • • • • • л в А А В ' В A A F •.mj/.V** г Е в л л В ♦ В В В *_ » В. • • * I ГА в В • ж в в 1 в а в*4 Г • *ж*. V « В » ж в в в 4 а в в ♦ ' В А В ♦ ♦ МАА Ге в « • « а • • ar*w*** • • • • • • ♦, • в а • । А В » В * * Л ♦ • * • • 4V/AT-*» •* в ••••••’ х:--- » • • • • в в w 4 • • • * ° • К“Х’-вв’ .... • * - 1 * J • » в в • • • 4 | в в * • л 1 в •*••• • ь » а в в < • • • * » • Ге*»** в в в ♦ • • » * • • • • • Г В в » » 4 J.1 В В V • ♦ • Г. Г •***4* ВЛ®Ж 1?" *•*•" В* ° г.'8' в>С'в" в"»*** вж:-::x::s в в • ♦ • В а ж в в- в • •-•ж* * . аь а А А » — о в • ♦ ’ * *_ рСв •%* I А А В •" • * А В я V в ♦ * 1 1 В В ♦ * В * — в «• В В • в в • • < • » •-J • •► • а - Рис. 5.8. Комплексная .•:-Ж '.М 9 • • т я в - В * • » V 1 1 4 установка для виноде- лия в потоке, состоящая из двух металлических аппаратов Вико по 4000 на I гл и питающая пресс непрерывного действия; пресс расположен некоторой высоте, чтобы облегчить О » выжимки прямо в кузов грузовика. выгрузку 3 1 169
синтетическим защитным слоем, кото- рый почти не удерживает кристаллы винного камня. Мезга поступает в нижнюю часть аппарата через специ- альный патрубок. Вводимые количест- ва должны соответствовать экстраги- руемым количествам готового вина, мезги и семян. Готовое вино выпускают через па- трубок с регулируемой скоростью вы- пуска в верхней части чана, на уровне основания плавающей шапки. Диамет- ральный или цилиндрический патрубок у перегородки — нечто вроде решетки с большой фильтрующей поверхно- стью, обеспечивает выход вина самоте- ком и задерживает твердые части. Ус- тановленный снаружи сепаратор про- изводит дополнительную фильтрацию через сито. Мезга извлекается автоматически с помощью шнекового транспортера, пи- таемого приспособлением типа граб- лей. Грабли вращаются на вертикаль- ной оси и собирают мезгу, всплываю- щую на поверхность бродящего сусла. Мезга падает прямо в приемный бункер пресса непрерывного действия. В дру- гих моделях шнека нет, и грабли про- сто сгребают мезгу в наклонный же- лоб. Контроль за ходом брожения вклю- чает отбор проб для определения плот- ности и измерения температуры на раз- личных уровнях чана. Виноделу следу- ет устанавливать продолжительность брожения на мезге, изменяя ритм по- дачи сырья и вывода продуктов бро- жения. Действительно, если брожение всегда протекает непрерывно, вино и мезгу нужно удалять периодически. Обычно основную массу мезги вы- гружают утром, затем за один прием отбирают объем вина, соответствую- щий дневному объему поступившего сырья и составляющий примерно одну треть или одну четвертую объема ре- зервуара. Выгрузку мезгидвозобновля- 170 ют в конце дня. Ее проводят под давле- нием введенной в резервуар мезги и выделяющегося углекислого газа, ко- торый поднимает мезгу. Некоторое количество семян и раз- ных обрывков грозди поднимается вме- сте с мезгой, но значительная доля их скапливается на дне установки. Чтобы избежать терпкости, которая появилась бы у вина при длительном растворе- нии танина семян, предусмотрено их удаление в пресс непрерывного дейст- вия, где они подвергаются разделению. Таким образом в больших аппаратах удаляют больше 1 т семян за один день. Коническая или двугранная фор- ма днища колонны облегчает накапли- вание и выгрузку семян. Система перекачки и экстрагирова- ния вина обеспечивается орошением мезги. Снаружи колонна окружена кольцеобразным устройством для рас- пыления воды, чтобы предотвратить чрезмерное повышение температуры. УСЛОВИЯ СПИРТОВОГО БРОЖЕНИЯ Температура брожения Контроль и регулирование темпера- туры составляют одно из важных усло- вий хорошего брожения. После не- скольких лет наблюдений и исследова- ний, которые провели Барильон и со- трудники (1970), можно сделать сле- дующие выводы: 1. Температура брожения во время работы установки непрерывного дейст- вия удерживается относительно по- стоянной (табл. 5.1). 2. В винификаторе непрерывного действия даже без приведения в дейст- вие системы охлаждения температура брожения поддерживается на 5—7°С ниже, чем температура в чанах при классическом способе виноделия в од- них и тех же условиях и при одинако- вой сахаристости винограда.
Таблица 5.1 Измерение температуры брожения в металлическом винификаторе непрерывного действия объемом 4000 гл Числа меся- ца (октябрь) Наружная температура, °C Подача вино- града, т Плотность, кг/см3 Температура, °C минимальная максимальная утром вечером утром вечером 10 8 30 108 1010 1020 31 32 11 7 30 154 995 1015 32 28 12 9 26 140 1002 1010 30 27 13 13 26 180 995 1012 30 28 14 17 22 189 1000 1017 30 28 15 9 24 190 995 1020 30 27 16 10 27 164 1000 1010 30 29 17 19 27 190 1000 1020 30 28 18 12 19 170 1000 1015 30 28 19 5 24 160 1000 1010 28 28 20 8 24 150 998 1015 29 27 21 11 24 160 995 1007 29 27 Среднее зна- чение 10,6 25,2 163 999 1014 29,9 28,1 Известно много заводов, на которых принято, что температура в потоке не превышает 29—30°С и достигает 34— 38°С в чанах небольшой вместимости. Это связано, с одной стороны, с поте- рей тепла через металлические стенки, являющиеся хорошим проводником, с другой — что при виноделии в потоке значительный объем вина с повышен- ной температурой ежедневно замеща- ется таким же объемом более прохлад- ного винограда. 3. Металлические аппараты лучше железобетонных, потому что материал последних, являющийся плохим про- водником тепла, способствует накоп- лению в бродящей среде количества теплоты, образующейся при брожении. Температуры брожения в железобе- тонной двухкорпусной установке и в металлическом аппарате с одной ко- лонной сравнивали в одном и том же бродильном отделении. Среднее коли- чество введенного винограда мезги бы- ло примерно одинаковым: 170 и 163 т соответственно при общей вместимости обоих аппаратов 4000 гл. Для железо- бетонной установки средняя утренняя температура была 30,7°С и вечерняя 32,6°С; для металлической установки она была соответственно 29,9 и 28°С. Эти замечания не согласуются с мне- нием Фурлотти (1973), который оцени- вает рассеяние теплоты через поверх- ность металлического резервуара вме- стимостью 2500 гл всего в 5%. 4. Струйное орошение, или, еще луч- ше, распыление воды на внешнюю обо- лочку .металлических винификаторов, достаточно эффективно при условии, что распыляемая жидкость хорошо распределяется по поверхности. Для металлического винификатора с одной бродильной колонной вмести- мостью 4000 гл площадь теплообмена составляет около 220 м2, тогда как для трубчатого охладителя небольшой мо- дели на 200 гл площадь обмена обычно не превосходит 30 м2. Наблюдали, что вода при 20°С с рас- ходом 0,8 л/с при струйном орошении в течение 5 ч понижала температуру 171 ч
металлического винификатора объемом 4000 гл с 33 до 29°С и с 30 до 28°С. Од- нако в большинстве случаев в климати- ческих условиях Франции система ох- лаждения не является необходимой, кроме случаев, когда хотят, чтобы бро- жение протекало при температуре ни- же 32°С. Целесообразно устанавливать вини- фикаторы на открытом воздухе, в те- ни стен винного завода, с северной сто- роны, в хорошо проветриваемых ме- стах. Необходимо обеспечить хорошее отражение светового излучения поверх- ностью чанов за счет окраски их в бе- лый цвет или же изготовления их из нержавеющей стали с полированной поверхностью. Барильон и сотрудники (1970) соста- вили тепловой баланс винификатора непрерывного действия. Общий энерге- тический баланс учитывает выделение количества теплоты при брожении и ее потери за счет обмена через стенки резервуара. Расчеты показывают, что металлический винификатор вместимо- стью 4000 гл выделяет около 40% ко- личества теплоты, образующейся при брожении. Температура окружающего воздуха, по-видимому, не оказывает немедленного воздействия на темпера- туру в резервуаре, и, наоборот, темпе- ратура винограда сразу же изменяет среднюю температуру винификатора. Наиболее высокие температуры (на 4°С выше, чем в жидкости) отмечаются в центральной части непогруженной шапки. Отсюда вытекает необходи- мость перемешивания мезги во время брожения. Подсчет и идентификация дрожжей Знание количества и видов дрожжей, присутствующих в бродильных уста- новках непрерывного действия, пред- ставляет определенный интерес. Был проведен подсчет числа дрожжей в ви- 172 не-самотеке, мезге и прессовом вине. В бродящем сусле получали примерно 80—150 млн./мл, а иногда даже 200 млн./мл дрожжей, т. е. значительно больше, чем в чанах периодического брожения, где их количество редко пре- вышает 30—80 млн./мл. Весьма вероят- но, что это одна из причин более бы- строго хода брожения, характерного для аппаратов непрерывного действия. Нужно также учитывать и тот факт, что при брожении классическим спосо- бом популяция дрожжей достигает максимального значения только на 3-й или 4-й день. При виноделии в потоке брожение всегда протекает при макси- мальной популяции дрожжей. Вина вы- ходят из аппарата очень насыщенные дрожжами, что облегчает быстрое за- вершение брожения. Другим следстви- ем более легкого размножения дрож- жей является то, что вина, получаемые в винификаторах непрерывного дейст- вия, содержат меньше азотистых ве- ществ. По результатам большого ко- личества анализов содержание общего азота в этих винах составляет лишь 60% содержания этого элемента в ви- нах, получаемых традиционными спо- собами. Особенно много дрожжей находится в мезге, где они фиксируются на твер- дых частях винограда. Отсюда следует, что прессовое вино содержит почти в два раза больше дрожжей, чем вино из сусла-самотека. Хотя в аппаратах непрерывного действия дрожжи вы- нуждены развиваться в присутствии спирта, содержание которого составля- ет от 6 до 9% об., констатировали, что количество живых клеток было значи- тельным — 60—80%. В то же время при исследовании на лабораторных установках было* уста- новлено, что аэрация сохраняла свою эффективность даже в среде, содержа- щей 8% об. спирта. При этом удалось увеличить число дрожжей на 25—50%.
В отдельных случаях наблюдали, что к концу работы винификатора популя- ция снижалась. Похоже было на то, что это явление связано с уменьшением подачи сырья, что в свою очередь вы- зывало снижение концентрации саха- ров. Поточный способ производства вина позволяет осуществить брожение в присутствии спирта — способ, предло- женный Семишоном. Помещая мезгу в среду, уже содержащую от 6 до 9% об. спирта, тем самым подавляют раз- витие наименее спиртовыносливых ви- дов дрожжей. После нескольких дней работы установки больше не находят дрожжей апикулятус или Torulopsis. Контроль, проведенный на промышлен- ных установках, показал, что микро- флора состояла на 80—85% из дрож- жей вида Saccharomyces ellipsoideus. 270 изученных рас распределялись сле- дующим образом: 237 — Sacch. ellipsoi- deus, 17 — Sacch. italicus, 11—Sacch. oviformis, 3 —Sacch. chevalieri, 2— Sacch. fructuum. Тарантола и Гандини (1966) получи- ли одинаковые результаты. Из всей со- вокупности наблюдений можно сделать следующие выводы: условия в бродиль- ных резервуарах непрерывного дейст- вия очень благоприятны для развития дрожжей. Их число и соотношение ак- тивных клеток всегда более чем доста- точны для быстрого превращения са- хара в спирт. Дрожжи, обладающие большой способностью спиртообразо- вания, быстро развиваются в аппара- тах непрерывного действия и вытесня- ют другие виды бактерий. В целом ус- ловия непрерывного способа способст- вуют размножению вида дрожжей, наи- более приспособленного к винному брожению. Метаболизм спиртового брожения Еще в первые годы эксплуатации установок непрерывного действия бы- ло установлено, что получаемое в них вино имеет на 0,1—0,2% об. большую спиртуозность по сравнению с вином, приготовленным в чанах классическо- го типа. Этот факт вызвал удивление у тех, кто пользовался винификатора- ми, но его можно объяснить селекцией дрожжей и тем, что потери спирта при этом способе логически меньше, чем при выработке вина в традиционных чанах. Авторы смогли проверить повыше- ние спиртуозности при виноделии в по- токе по сравнению с классическими ме- тодами на примере двух урожаев, пе- реработанных на заводе значительной мощности. Как показывают данные Таблица 5.2 Сравнение спиртуозности, полученной при классическом способе и при производстве вина в установках непрерывного действия на одном и том же заводе, Урожай 1966 г. Урожай 1967 г. Показатели Классическое виноделие Непрерывный способ Классическое Непрерывный виноделие способ Объем вина, гл Средняя спиртуозность вин, % об. Средний рефрактометрический показатель винограда, % об. Разность между показателями спиртуозности и рефрактометрии, % об. Изменение спиртуозности, % об. 32335 23050 40465 24446 11,45 11,59 11,04 11,14 11,12 11,18 10,83 10,82 0,33 0,41 0,21 0,32 +0,08 г +0,11 173
табл. 5.2, оно в среднем составило 0,1% об. Ввиду ограниченности времени от фазы забраживания до начала работы установки в нормальном режиме не удивительно, что производительность при спиртовом брожении выше при не- прерывном процессе, чем при броже- нии в отдельных чанах. Анализы со- держания глицерина дают более низ- кие показатели в винах из винификато- ров (в среднем 1 г/л). Все побочные продукты глицерино- пировиноградного брожения фактиче- ски образуются при непрерывном про- цессе виноделия, хотя и в несколько меньших количествах, в частности ук- сусная, пировиноградная кислоты. Фланзи и сотрудники (1968) обнару- жили меньше высших спиртов при не- прерывном брожении в лаборатории. На практике это расхождение намного менее заметно (табл. 5.3), способ бро- жения влиял только на метил-2-пропа- нол-1. С другой стороны, содержание метанола в винах уменьшалось на 20— 30%. Сразу же после дробления вино- град вводят в спиртсодержащую среду, где активность ферментов, гидроли- зующих пектины, меньше. Т а б л и ц а 5.3 Изменение содержания различных летучих веществ, полученных при спиртовом брожении иа примерах классического или непрерывного брожения Летучие вещества, мг/л Опыт А Опыт В Опыт В Классическое Непрерывное Классическое Непрерывное Классическое Непрерывное виноделие виноделие виноделие вииодели е виноделие виноделие Этнлацетат Метанол Пропанол-1 Метил-2-пропа- нол-1 Метнл-2-бута- нол-14-метил-З- пропанол-1 Сумма высших спиртов 28 150 17 96 245 358 26 ПО 16 50 245 311 37 167 14 76 275 365 29 107 14 68 300 382 31 143 11 78 300 31 114 12 64 295 371 УСЛОВИЯ МАЦЕРАЦИИ Установки непрерывного брожения были предусмотрены для производства красных вин. Следовательно, броже- ние должно быть дополнено процессом мацерации, обеспечивающим растворе- ние в вине частично твердой фазы ви- нограда. А этот процесс значительно больше, чем брожение, зависит от ско- рости доставки и загрузки винограда в аппарат. Процесс мацерации можно регулировать в желаемых пределах 174 изменением количества загружаемого винограда и количества вина и мезги, отбираемых за сутки. Поэтому винифи- каторы непрерывного действия необхо- димо устанавливать таким образом, чтобы загрузку винограда можно было непрерывно контролировать и точно регулировать. При анализе вин интенсивность ма- церации можно оценивать определени- ем сухого экстракта, красящих веществ и танинов. Приведенные в табл. 5.4 данные получены на промышленных
установках путем сравнения в услови- ях производства состава вин, вырабо- танных в аппаратах непрерывного действия и отдельных чанах, находя- щихся в одном и том же бродильном отделении. Т а б л и ц а 5.4 f Химический состав вии, полученных непрерыв- ным и периодическим способами Показатели Классическое Непрерывный виноделие способ Сухой экстракт, г/л Интенсивность ок- раски Оттенок Перманганатное число, мг/л Антоцианы, мг/л Лейкоантоцианы, мг/л 22,3 0,803 0,550 32 378 1630 21,7 0,847 0,501 34 467 1970 В установках непрерывного действия мацерация начинается с момента за- грузки винограда при температуре око- ло 30°С и в присутствии спирта. Эти условия обеспечивают быструю экст- ракцию веществ, локализованных в ко- жице виноградных ягод. Благодаря этому продолжительность мацерации может сократиться на V4 часть. Если возможно тщательнее сравнить вина, находящиеся на одной и той же стадии превращения, то значения су- хого экстракта получаются очень близ- кими. Сообщали о случаях, когда со- держание сухого экстракта в винах, по- лученных на установках непрерывного действия, было по количеству больше или меньше, чем в винах, приготовлен- ных в отдельных чанах. Эти наблюде- ния доказывают, что можно в опреде- ленной степени воздействовать на об- щее растворение экстрактивных ве- ществ. Перманганатное число, или показа- тель фолина, дает общую оценку поли- фенольным веществам, растворенным во время мацерации. Оно имеет такое же или несколько более высокое зна- чение в винах, выработанных непре- рывным способом. Это также относит- ся и к показателю общих таноидных веществ, определяемому поглощением при 280 нм. В зависимости от продолжительности мацерации может быть повышенное и даже высокое содержание антоцианов и более интенсивная окраска вина, чем при брожении в отдельных чанах. Обычно уже через 3 дня получают такой же цвет вина, который бывает при брожении на мезге в индивидуаль- ных чанах только через 4 дня. При одинаковой длительности на- стаивания на мезге содержание тани- нов в винах, полученных методом ви- ноделия в потоке, больше, чем в винах, полученных в отдельных чанах. В не- которых случаях экстракция антоциа- нов казалось, шла легче, чем извлече- ние танинов, но наблюдалось и обрат- ное. Как правило, ускорять мацерацию следует очень осторожно. Нужно из- влечь полезные вещества, и только их. Следует избегать резких приемов эк- страгирования, таких как энергичное перемешивание и рециркуляция мезги, чтобы исключить экстракцию веществ, придающих вину ординарный, горь- кий, вяжущий или травянистый вкус. Авторы констатировали, что вина, выходящие из винификаторов непре- рывно в течение дня, имели, и это сле- дует считать логичным, перманганат- ное число на 15—20% меньше, чем ви- на, выходившие рано утром. Опыты показали, что при экстрагировании мезги в конце дня, например циркуля- цией сусла в объеме примерно одной пятой вместимости резервуара, интен- сивность окраски возрастает на 7— 12%, а перманганатное число — на 12—15%. 175
Семена отдают свои фенольные сое- динения очень медленно, и в классиче- ском виноделии их влияние на содер- жание танинов вина становится значи- тельным только тогда, когда брожение на мезге продолжается достаточно дол- го. При поточном способе ежедневное внесение винограда влечет непрерыв- ное увеличение количества семян, они, находясь в среде, насыщенной спиртом, могут в этом случае отдать в вино значительную часть веществ, придаю- щих ему грубый, вяжущий вкус. Масса семян, находящихся в вини- фикаторе непрерывного действия, за- висит от ряда факторов: механической обработки винограда, отделения греб- ней или отказа от этой операции, боль- шей или меньшей интенсивности дроб- ления, степени зрелости и санитарного состояния винограда и т. д. Таким об- разом, в зависимости от условий более или менее значительная часть семян будет унесена с мезгой, другая оста- нется во взвешенном состоянии в сус- ле, и наиболее плотные будут в ниж- ней части винификатора. Кроме того, накопление семян ведет к постепенному уменьшению полезного объема аппаратов и их опорожнение в Конце сезона становится очень труд- ным, особенно аппаратов с двойной ко- лонной, не имеющих системы вывода семян. В виноделии непрерывным спо- собом нужно каждый день обязательно удалять из установки ту часть семян, которая осаждается на дне аппаратов. Когда такие меры предосторожности принимают своевременно и надлежа- щим образом, то при органолептичес- кой оценке не обнаруживается каких- либо заметных вкусовых различий между винами, полученными при пе- риодическом брожении, и винами, при- готовленными в потоке. Так, при дегу- стации различных вин общим объемом 400 000 гл дегустаторам было предло- жено дифференцировать образцы каж- дой пары по интенсивности семи приз- наков: окраски, аромата, кислотности, терпкости, бархатистости, тела, гармо- нии. Жюри нашло заметную разницу только в окраске в пользу вина, приго- товленного в потоке. Что касается аро- мата и вкуса, то не было выявлено ка- ких-либо значительных расхождений. В заключение доклада об этой дегуста- ции говорилось: «Ни одно из отмеченных различий нельзя связать с использованием мето- да непрерывного брожения. Сдедова- тельно, применяя этот способ, можно производить вина, которые не отлича- ются от вин, приготовленных в отдель- ных чанах. В этом случае технология процесса оказывает большее влияние на получаемый результат, чем способ производства». СУЛЬФИТАЦИЯ И РАЗВИТИЕ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ В результате длительного опыта ус- тановлено, что в винах, приготовлен- ных непрерывным способом, яблочно- молочное брожение протекает легче и быстрее, чем в винах, выработанных классическими способами. В некоторых случаях оно может начаться даже в ви- нификаторе, что опасно, как и всякое яблочно-молочное брожение в присут- ствии сахара. Правда, на первых по- рах бактерии могут сбраживать яб- лочную кислоту, не затрагивая сахара, без повышения летучей кислотности. Однако в дальнейшем опасность мо- лочнокислого скисания возрастает. Это единственное серьезное возраже- ние, которое выдвигали против вино- делия в потоке. Более легкое превращение бактерий можно объяснить двумя причинами: латентная фаза развития бактерий протекает в присутствии сахара, поэто- му ее продолжительность сокращает- ся; сульфитация при непрерывном бро- 176
женин оказывает более слабое дейст- вие. Авторы этой книги установили, что при одинаковых дозах сульфитации в винах из винификаторов непрерывного действия яблочно-молочное брожение протекает быстрее. Отсюда можно за- ключить, что в этом случае сульфити- рование должно быть несколько более значительным, чем при производстве вина традиционным способом, и в те- чение сезона виноделия дозы следует постепенно увеличивать. Например, начиная с 4—5 г/гл (из расчета на го- товое вино), через несколько дней до- зы должны быть повышены до 7—8, за- тем до 10—12 г/гл по мере повышения загрязнения и опасности развития бак- терий. Способ постепенной сульфита- ции, который авторы на протяжении ряда лет рекомендовали также и для приготовления вина в отдельных резер- вуарах, показал свою эффективность. Известно, что антибактериальное дей- ствие характерно не только для сво- бодного состояния сернистого ангидри- да; связанные формы его, находящиеся в вине, хотя и менее активны, все же оказывают некоторое ингибирующее действие (Лафон-Лафуркад и Пейно, 1974). В сусле, находящемся в состоянии бурного брожения, когда оно насыщен но дрожжами и взвешенными частица- ми, трудно правильно подсчитать чис- ло бактерий в поле зрения микроскопа. Энзиматический анализ -МОЛОЧ- НОЙ кислоты оказался точным тестом для раннего определения присутствия бактерий. Известно, что во время спир- тового брожения небольшое количест- во молочной кислоты, образуемой дрожжами, представлено в форме D (—) -молочной кислоты; в противо- положность этому при яблочно-молоч- ном брожении образуется исключи- тельно Ь(+) -молочная кислота (Пей- но и сотрудники, 1966). Момент, когда содержание L(+) -молочной кислоты превысит 20—30 мг/л, можно считать началом действия молочнокислых бак- терий. Таким образом, становится возмож- ным контроль состояния бактерий в ус- тановке непрерывного виноделия путем добавления £(+)-молочной кислоты. Это — высокочувствительный тест. Он позволяет обнаружить присутствие молочнокислых.бактерий задолго до то- го, как они проявят себя уменьшением яблочной кислоты или увеличением ле- тучей кислотности, и еще до того, как их можно будет увидеть под микроско- пом. В табл. 5.5 приведены сравнитель- Т а б л и ц а 5.5 Изменение содержания L (Д-)-молочной кисло- ты (в мг/л) в винифнкаторах непрерывного действия в зависимости от вида сульфитации Сул ьфитация Дни 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 мезги возрас- тающими дозами (от 5 до 10 г/л) при перекачке мезгонасосом винограда возрастающи- ми дозами (от 5 до 15 г/л) в приемном бункере 5 4 4 4 4 9 29 44 44 39 59 34 79 82 94 124 200 320 410 240 320 270 320 312 315 294 230 450 300 130 115 125 138 192 204 230 227 236 680 810 2040 2100 ные данные об образовании L(+)-мо- лочной кислоты в трех случаях суль- фитации: сульфитирование в прогрес- сивно возрастающих дозах, когда сер- нистый раствор впрыскивают в мезгу 177
на выходе из эграпомпы; сульфитиро- вание в постепенно возрастающих до- зах в приемном бункере путем ороше- ния сернистокислым раствором выгру- жаемого винограда; сульфитирование таким же образом, но в недостаточно больших дозах сернистого ангидрида, примерно 3 г/гл. В первом случае бактерии яблочно- молочного брожения появляются толь- ко на 12-й день; их последующее разви- тие прекращается в результате посте- пенно усиливающейся сульфитации. При разгрузке аппарата содержание L(-|~)-молочной кислоты увеличивает- ся до 124 мг/л. Яблочно-молочное бро- жение последней партии вина проис- ходит в течение 15 дней. Во втором случае бактерии яблоч- но-молочного брожения присутствуют уже на 6-й день и образуют от 200 до 400 мг/л L(-|-) -молочной кислоты, од- нако возрастающие дозы сернистого ангидрида регулируют развитие бак- терий, и яблочно-молочное брожение проявляется только после спуска вина из винификатора. Наконец, если сульфитация произво- дится недостаточными дозами, бакте- рии, развивавшиеся с самого начала процесса, возбуждают яблочно-молоч- ное брожение вина в винификаторе на 12-й день. Во избежание молочнокис- лого скисания вина аппарат следует разгрузить на 15-й день. Таким образом, явно видна необхо- димость сульфитации винограда до введения его в винификатор непрерыв- ного действия: доза сернистого анги- дрида должна постепенно возрастать; его впрыскивают в виде раствора с помощью дозирующего насоса в пи- тающий трубопровод винификатора, возможно ближе к эграпомпе. Работа насоса-дозатора должна быть синхро- низирована с работой эграпомпы и ре- гулироваться системой электродов, ус- тановленных в приемном бункере. Сле- 178 довательно, сернистый ангидрид посту- пает только тогда, когда мезга цирку- лирует в питающих трубопроводах. Только таким путем винодел может управлять развитием бактерий яблоч- но-молочного брожения и задерживать их вмешательство до нужного момента. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПОТОЧНОГО СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА ВИНА Экономическую эффективность спо- соба непрерывного виноделия можно оценить только в конкретных услови- ях применяющего его винодельческого предприятия. Производительность оборудования Большинство установок непрерывно- го действия, созданных до настоящего времени, имеют полезный объем от 2 000 до 4 000 гл. Для аппарата вмести- мостью 4 000 гл и при продолжительно- сти мацерации, например, 3 дня, нужно загружать каждый день 130 т вино- града. В течение 3 недель работы с та- кой загрузкой аппарат обеспечивает производство около 23 000 гл вина. Режим брожения должен оставаться близким к расчетному, в частности он не должен изменяться в зависимости от неравномерной загрузки. В случае, если подача винограда в установку ниже 130 т в день, такую же интенсив- ность мацерации можно получать, сни- жая соответственно высоту плаваю- щей шапки. Когда поступление вино- града превышает 180 т в день, для пе- реработки излишка следует использо- вать резервуары для периодического брожения. Эти данные относятся к типу обыч- ного красного вина. Изменяя продол- жительность мацерации, можно полу- чать вина различных типов. В этом случае будет изменяться и дневная нор-
ма переработки винограда для каждой установки. На предприятии должно быть доста- точное число отдельных резервуаров для выработки различных видов вин, переработки испорченного винограда, получения высококачественных вин из отборного винограда и, наконец, для приема избыточных поступлений вино- града. Ввиду этого было бы нереально Рис. 5.9. Схема, показывающая изменение тон- нажа винограда, доставляемого на завод, и его распределение между переработкой в по- токе (заштриховано) и переработкой в отдель- ных чанах. планировать переработку всего вино- града в одной установке непрерывного действия. На рис. 5.9 показано распре- деление всего доставленного винограда для переработки в отдельных чанах и в потоке. Подача сырья в виннфикатор огра- ничена 150 т в день; фактически она может колебаться от 125 до 175 т в день. При продолжительности сезона убор- ки винограда в среднем 26—28 дней питание виннфикатора вместимостью 4000 гл нормально может быть обеспе- чено только в течение 21 дня (при про- изводстве 23 000 гл вина за счет неиз- бежных затрат времени на загрузку и опорожнение) и в течение 23 дней для винификатора вместимостью 2000’ гл (при производстве 13 000 гл вина). Для того чтобы обеспечить полное использование аппаратов, вместимо- стью 4000 гл, объем переработки на за- воде должен быть не менее 40 000 гл при одном винификаторе, 75 000 — при двух и 110 000 гл — при трех установ- ках. При объемах переработки ниже этих пределов следует считаться с воз- можностью неполного использования этого оборудования. Экономия площади и рабочей силы Расчеты показывают, что при поточ- ном способе объем бродильных уста- новок уменьшается примерно на 50% по сравнению с объемом оборудования при традиционном способе, а это озна- чает сокращение приблизительно на 44% площади пола и стен, необходи- мых для монтажа оборудования. При виноделии в потоке сокращает- ся также рабочая сила и, следователь- но, снижается себестоимость вина по сравнению с себестоимостью его при традиционном способе. При виноделии в потоке для раз- грузки аппарата требуется всего двое рабочих: один для наблюдения за ра- ботой экстракторов и прессов, другой для наполнения запасных чанов и под- ключения трубопроводов. Двоих рабо- чих достаточно даже в том случае, ес- ли эксплуатируются два спаренных ап- парата. Физический труд применяется только при выгрузке мезги и чистке винифи- катора в конце сезона. Для аппарата вместимостью 4000 гл на это потребу- ется день работы трех человек. На заводе производительностью 46 000 гл вина при продолжительности сезона, 26 дней и использовании отдель- ных резервуаров сумма трудозатрат на все операции составляет 156 чел.-дней. Перерабатывая половину винограда на установке непрерывного действия объе- мом 4000 гл, нужно затратить при та- 179
ком смешанном методе только 125 ра- бочих дней, что означает уменьшение затрат труда на 20% по сравнению с затратами труда при традиционном ме- тоде. ДРУГИЕ ВИНИФИКАТОРЫ И СПОСОБЫ Аппарат Дефранчески Схема такого автоматического вини- фпкатора итальянского производства показана на рис. 5.10,а. Фактически этот аппарат не относится к винифика- торам непрерывного действия. Он ра- ботает, скорее, как обсеменитель, ма- Рис. 5.10. Схема винификаторов других типов: а—автовинификатор Дефранчески (схематически показаны фазы рециркуляции мезгн перекачкой внутрь чана и удаление мезги к прессу); б — винификатор Падован (система рециркуляции мезги, не зависящая от выгрузки для направления в пресс; обе операции могут производиться Одно- временно). цератор и экстрактор мезги. Характер- ной особенностью такого аппарата яв- ляется перевод мезги во взвешенное состояние механическим путем, кото- рая захватывается с поверхности и пе- рекачивается в нижнюю часть чана. В результате непрерывного и интенсив- ного перемешивания происходит быст- рое растворение в вине веществ, содер- жащихся в мезге. Работа аппарата складывается из следующих операций, производимых в течение 24 ч: загрузки резервуара мезгой после сульфитирования через верхнее отвер- стие; рециркуляции мезги: когда резерву- ар наполнен, сразу же приводят в дей- ствие насос, который подает смесь из двух объемов сусла и одного объема мезги. Эта смесь находится в чане 8 ч и обеспечивает механическую экстрак- цию растворимых веществ из твердых частей винограда; остановки на всю ночь, для того что- бы мезга всплыла, на поверхность бро- дящего сусла; сгребания мезги с поверхности сусла и прессования; отбора окрашенного бродящего сус- ла (плотность 1030—1040 кг/м3) и пе- рекачки в резервуары для дображива- ния, оставляя около V4 части объема чана в качестве дрожжевой разводки; удаления семян, накопившихся на дне чана. После этого чан снова готов к загрузке для нового цикла приготов- ления вина. Винификатор Падован Этот итальянский аппарат (рис. 5.10,6) по принципу действия близок к предыдущему, но в нем использованы другие конструктивные решения. Кон- структоры стремились сделать его дей- ствие возможно более непрерывным и автоматическим для приготовления красных вин и в результате этого сни- зить затраты физического труда и со- ответственно потребность в рабочей силе. Аппарат вместимостью от 100 до 600 гл изготовлен из стали с соответ- ствующими покрытиями. В течение 24 ч производят следующие операции: загрузку винограда на бродящую дрожжевую разводку (15% объема); чередование периодов покоя по 2—3 ч, 180
обеспечивающих формирование пла- вающей шапки, и циркуляцию мезги с помощью насоса в течение этого време- ни с рециркуляцией ее в нижнюю часть чана; наконец, эвакуацию мезги и прес- сование, отбор еще незаконченного ви- на, удаление семян и др. Виннфикатор Падован также можно использовать в качестве стекателя при производстве вина по белому способу. Способ Рото Аппарат (чан) Рото (Швейцария) (рис. 5.11) вместимостью от 20 до 300 гл представляет собой горизонталь- Рис. 5.11. Резервуар Рото (Бухер): 1 — верхний люк; 2 — лопасти для перемешивания и выгрузки; 3 — устройство для контроля за уровнем жидкости при наполнении; 4 — клапан для выпуска углекислого газа; 5 — мотор для вращения резервуа- ра; 6 — кран для спуска бродящего сусла; 7 — цен- тральное отделение, содержащее мезгу; 8, 9 — отде- ления, в которых находится сусло; 10 — перфориро- ванные днища. но расположенный цилиндр: решетки полусферической формы образуют два отделения, заполненные суслом, кото- рые сообщаются между собой. Чан ус- тановлен на двух подшипниках и вра- щается вокруг своей продольной оси с частотой 4 об/мин. Внутри чана также смонтирована узкая стальная полоса, изогнутая по спирали, которая служит для того, чтобы разбивать, дробить и погружать мезгу, а также удалять ее после отбора жидкой фракции. Обыч- но резервуар устанавливают над стека- телем или прессом. Углекислый газ, образующийся при брожении, выходит через клапан, кото- рый действует даже во время враще- ния чана. Начало брожения ускоряют за счет использования дрожжевой разводки. При способе Рото мезга почти непре- рывно измельчается, чем обеспечива- ется лучший контакт сусла с кожицей, а это достигается вращением чайа. Перемежающееся погружение . мезги обеспечивает оптимальные условия для экстракции красящих веществ. При добавлении 10% бродящего сус- ла сбраживают за 24 ч мезгу, доведя плотность сусла от 1080 кг/м3 при 30°С до плотности 1030 или 1040 кг/м3. Затем отделяют сусло от мезги. Враще- ние аппарата после спуска сусла обес- печивает выгрузку мезги. Способ Рото был исследован Гаусгофером и сотруд- никами (1971). Установки такого типа можно встретить в ряде винодельческих стран. К винификаторам, рассчитанным на ускоренное приготовление вина, отно- сятся также установки Виномат (Авст- рия) и автовинификатор Блашер (Франция), в которых для автоматиза- ции процесса экстрагирования исполь- зуется давление углекислого газа внут- ри аппарата. Эти установки спроекти- рованы таким образом, чтобы за 24 ч давать окрашенные сусла плотностью от 1010 до 1025 кг/м3. Бело (Франция) также разработал резервуары, облег- чающие мацерацию и разгрузку, в ча- стности, опрокидывающиеся на осях, находящихся на половине высоты ре- зервуара. Есть опасение, что все эти способы, основанные на стремлении обеспечить быстрое брожение и мацерацию по- средством механических операций эк- страгирования, перемешивания, из- 181 г
мельчения, перевода во взвешенное со- стояние и перекачивания мезги, вызы- вают изменение обычного соотношения компонентов вина, и в частности фе- нольных соединений. По мнению авто- ров, все способы, в которых чрезмер- ным упрощением технологического процесса пытаются довести продолжи- тельность цикла приготовления вин всего лишь до 24 ч, не способствуют улучшению качества их. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Сведения по энологии, технологии производства и экономике, изложенные в этой главе, помогут правильно оце- нить преимущества и недостатки, ко- торые следует учитывать при решении такого вопроса, как создание новых или расширение существующих пред- приятий первичного виноделия. Недостаточная производительность бродильных установок на большей ча- сти винодельческих предприятий, про- изводящих массовую переработку ви- нограда, в настоящее время не всегда обеспечивает своевременное использо- вание больших масс поступающего сырья. Или нужно замедлять темп под- воза винограда и удлинять период сбо- ра урожая, или же не проводить неко- торые операции по приготовлению ви- на и наблюдению за состоянием вино- материалов. Применение винификато- ров непрерывного действия в силу их большой производительности позволя- ет сократить продолжительность убор- ки винограда. Система виноделия в потоке, обслу- живаемая квалифицированным опера- тором, имеющим возможность регули- ровать загрузку аппарата, позволяет производить различные типы вин. При анализе и дегустации этих вин почти не обнаруживается разницы с винами, приготовленными традиционным спосо- бом, при соблюдении всех технологи- ческих норм. Слишком раннего разви- тия молочнокислых бактерий можно легко избежать, применяя соответст- вующие дозы сернистого ангидрида. Главное преимущество способа Ро- то заключается в упрощении работы и улучшении организации труда на вино- дельческих предприятиях. Этот способ позволяет проектировать новые заводы с более рациональной технологией и значительным сокращением объема зданий. Однако автоматизация и цент- рализация управления производствен- ными процессами, протекающими в ап- паратах, не исключают необходимости повышения технической квалификации оператора. В данной системе энолога . больше всего привлекает возможность центра- лизации контроля и управления про- цессами виноделия, а также возмож- ность оснащения бродильных резер- вуаров необходимым оборудованием: для автоматической сульфитации, из- мерения температуры и отбора образ- цов на различных уровнях, регулирова- ния температуры, аэрации, перекачки, обеспечивающей экстрагирование мез- ги, устройствами для отделения семян и др. Способ непрерывного виноделия це- лесообразно-применять на предприяти- ях, перерабатывающих большие коли- чества винограда и вырабатывающих вина среднего качества и одного типа. Но не все винификаторы, изготовляе- мые в настоящее время, представляют одинаковую ценность. Например, для приготовления высококачественных вин отнюдь нежелательно излишнее ускорение процесса. ЛИТЕРАТУРА A m е г i и е М. А. (1963), Wines and Wines, 44, 27. Barillon D., G a c A., Pierson G. 182
et Poux C. (1970), Ann. Technol. agric., 19, 155. В our di er L. et Roson J. P. (1963), S. A. R. V., Institut National de la Recher- che Agronomique, Etude n° 6. Sroussilovsky S. A, (1963), Bull., О. I. V., n° 384, 207 et 318. Carrion P. (1951), Bull. О. I. V., n° 240« 140. Dupuy P. (1956), Chim. Ind., 75, 65. Pages - Bonn er у A. (1963), Genie Rural, 10, 541. Pages - Bonnery A. (1967), Procedes de vinification continue, IIе Symposium International d’CEnologie, Bordeaux-Cognac^ C. R., p. 553. Pages?- Bonnery A. (1967), Conn. jVigne f.Vin, 3, 92. F 1 a n z у M., Dupuy P., Poux C. et Andre P. (1966), Ann. Technol. agric., 15, 311. F 1 a n z у M., P о u x C., Dubois P. et Dupuy P. (1968), Ann. Technol. agric., 17, 207. F u r I о t t i A. F. (1973), Bull. О. I. V., n° 511, 807. 6ouzil J. (1965), Arts et Metiers, 1, 33. Green S. R. (1962), Wallerstein Labor. Com., 25, 337. Croupe de Travail G. R. et I. N. R. A. (1970), Procede de vinification continue, В. T. I., 246, p. 47. CuilyadovM. G. (1963), Vinod. Vinograd., d’apres Bull. О. I. V., n° 387, 655. Cuilyadov M. G. (1965), Vinod. Vino- grad., d’apres Bull. О. I. V., n° 407, HO. Haushofer H., Meier W. et Bay- er E. (1971), Mitteilungen, 21, 389. Hough J. S. et Rudin A. D. (1959), Eur. Brew. Conv. Proc., p. 208. Hough J. S. (1961), Brew. Guard., 90, 17. Hough J. S. (1962), Brew. Guard., 91, 17. Hough J. S. (1965), Brew. Guard., 94, 50. James T. W. (1961), Ann. Rev. Microbiol., 15, 27. Lafon - Lafourcade S. et Pey- naud E. (1974), Conn. Vigne Vin, 8, 187. Lagos J. M., Vega R., Morale s R. J., Dois et Breca J. V. (1963), Bull. О. I. V., n° 394, 1441. Lefrancois M. (1953), Ind. agric. alim., 70, 625. Mariller C., Me jane, Martrai- re M. et T ou 1 i er e J. (1952), Ind. agric. alim., 69, 765. a <ier/r J. Agr. 4, J3. Ma ver of f A. (1955), Bol. Tecnico Univer. nacional de Cuyo, Mendoza, n° 12, Mittei- lungen, 5, 1. M о и о d J. (1950), Ann. Inst. Pasteur, 79, 390. Negre E. (1949) Prog, agric. vitic., 66, 313. Negre E. (1967), Prog, agric. vitic., 84, 511. Ough C. S. et Amerine M. A. (1968), Mitteilungen, 18, 428. Ou ng our i a n P. N. (1956), Vinodelie i Vinograd., 16, 4. Peynaud E., Lafon - Lafour- cade S. et Guimberteau G. (1966), Amer. J. Enol. Vitic., 4, 302. Peynaud E. (1967), Process. Biochem., 2, 44. Peynaud E. et Guimberteau G. (1967), Conn. Vigne Vin., 3, 128. Peynaud E. et Guimberteau G. (1969), La vinification continue, Entreprise agricole, Etude, n° 1540, p. 7. Peynaud E. et Lafon - Lafour- cade S. (1970), Ind. alim. agric., 87, 133. Portno A. D. (1967), J. Inst. Brew. 73, 43 et 473; (1968); Ibid., 74, 55 et 448; (1969), Ibid., 75, 468. R’e m у R. H. (1967), Ind. alim. agric., 84, 1265. Riddell J. L. e t N u г у S. (1958), Wi- nes and Wines, 39, 35. De Rosa T. (1963), Bull. О. I. V., n° 394, 1426; (1962), Rivista Vitic. Enol., 15, 361. De Ruyter N. W. (1966), Ind. alim. ag- ric., 83, 1217. San d'e gren E. et Enebe L. (1961), Wallerstein Labor. Com., 24, 269. Semichon L. (1926), Revue Vitic., 65, pp. 21, 41, 53, 71. Tar a nt ol a C. et Ga ndin i A. (1966), Atti. Accad. ital. Vite Vino, 18, 3. Watson T. G. et Hough J. S. (1966), J. Inst. Brew., 72, 547. Williamson A. G. et Brady J. T. (1965), Master Brew. Assoc. Amer. Techn. n° 2, p. 79. 183
Глава 6. ПРОИЗВОДСТВО ВИНА СПОСОБОМ УГЛЕКИСЛОТНОЙ МАЦЕРАЦИИ , Так называют способ производства вина, на первом этапе которого исполь- зуют естественные процессы внутри- клеточного брожения, или собственного брожения, целых виноградных ягод в газовом или жидком анаэробиозе. Внутриклеточное брожение осуществ- ляется ферментативными системами виноградной ягоды. На втором этапе раздавленный виноград сбраживается дрожжами обычным способом. ИСТОРИЯ СПОСОБА В статье, названной «Почему вкус мезги от- личается от вкуса винограда», Пастер отмеча- ет, что виноградная ягода, находящаяся в це- лом виде на воздухе, н ягода, взятая из чана с бродящей мезгой илн с не полностью раз- давленным виноградом, имеют разные вкус н запах. Виноградные гроздья, помещенные под колокол, наполненный углекислым газом, н на- ходящиеся в полном анаэробиозе, приобретают вкус, который сильно отличается от вкуса ягод, находящихся на воздухе. Они кажутся более кислыми и менее сладкими, насыщаются спир- том, приобретают винный аромат и вкус, очень похожий на вкус сброженного винограда. Пас- тер считал, что это наблюдение может иметь практическое применение. Нужно заметить, что в прошлом в некото- рых районах, таких, как Медок, Бургундия, Бо- жоле, виноград не Всегда подвергали дробле- нию полностью. Раздавливание ягод происходи- ло в чане при перемешивании мезги и при маце- рапии. Когда еще не было механических дро- билок, раздавливание винограда редко бывало полным. Виноград высыпали в бродильный чан без дробления н отделения гребней. Лаборд ре- комендовал такой метод для получения более медленного брожения при пониженной темпе- ратуре. Фланзн провел с учетом этих принципов экс- перименты, результаты которых были опубли- кованы под общим названием «Производство красных вин способом углекислотной мацера- ции». Виноград без дробления и отделения гребней помещали в чан с крышкой и трубкой, погруженной до нижней части резервуара. За- тем в чан вводили углекислый газ сначала от газогенератора, затем из другого бродильного чана. Через несколько дней виноград дробили и оставляли бродить. Начиная с сорта Арамон, 184 т. е. самого ординарного, внно, полученное & этом опыте Фланзи, по сравнению с вином, при- готовленным обычным способом с сульфитацией имело более яркую окраску, замечательную, бархатистость н приятный аромат — качества,, которые делали это вино совершенно новым и становящимся еще лучше после выдержки. Однако этот способ сначала не получил рас- пространения. Только через 20—30 лет н по- прежнему при участии Фланзн, были установ- лены процессы, вызывающие анаэробиоз вино- града, а Нарбоннский институт разработал ме- тодику применения такой системы производства вина без дробления винограда. Производство вина с применением углекислотной мацерации можно осу- ществлять в различных вариантах, и некоторые виноделы, которые утверж- дают, что они практикуют этот способу фактически используют лишь анаэроб- ную фазу, да и то частично и в сокра- щенное время. Нужно учитывать и то, что фактически существуют всевоз- можные промежуточные способы меж- ду сбраживанием дробленого виногра- да и углекислотной мацерацией нераз- давленных ягод. Можно даже сказать, что любой способ производства вина с дроблением винограда включает ана- эробную фазу переработки виноград- ных ягод или их тканей (кожица, об- рывки мякоти, мелкие ягоды, нераз* давленные дробилкой) и всякая угле- кислотная мацерация включает в себя значительную часть брожения вино- градного сока. Большая заслуга Нар- боннского института состоит в том, что его исследования подтвердили наличие значительной разницы между спирто- вым брожением виноградного сока с помощью дрожжей и превращениями организованной или более или менее дезорганизованной гетерогенной фазы, как виноградная ягода или раздроб- ленный виноград. Работы Нарбоннского института по этому вопросу были рассмотрены в дни семинара
«Углекислотная мацерация» в Авиньоне (1971) и затем опубликованы отдельной брошюрой: «Виноделие с углекислотной мацерацией», где освещено современное состояние этого вопроса. В данной главе рассматривается одна из этих публикаций. Андрэ и Фланзн (1967), Фланзи (1972) также обобщили эти работы, которые использованы авторами. АНАЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ ВИНОГРАДА Под анаэробным метаболизмом ви- нограда понимают совокупность про- цессов, протекающих в целых ягодах, помещенных в атмосферу, лишенную кислорода или даже с некоторой кон- * Изменение состава винограда в анаэробиозе центрацией углекислого газа, а также в жидкость, не содержащую кисло- рода. Этот термин объединяет очень различные реакции, такие, как образование спирта и вто- ричных продуктов; образование летучих ве- ществ; превращение яблочной кислоты; протео- лиз; пектолнз; явления диффузии вакуолярных веществ, вызываемые изменением тканей и кле- точных перегородок и выражающиеся раство- рением фенольных соединений. В табл. 6.1, в которой сравниваются резуль- таты анализов винограда до или после анаэроб- ной фазы (в течение 8 дней), дан баланс этих превращений. Первыми явлениями, которые нужно иссле- довать, являются поглощение или выделение ягодой углекислого газа. Таблица 6.1 Показатели Каберне фраи Пти Вердо контроль . под СО2 контроль 1 под СО8 Восстанавливающие сахара, г/л Этиловый спирт, г/л Глицерин, г/л Ацетальдегид мг/л Метиловый спирт, мг/л Общий азот, мг/л Перманганатное число Интенсивность окраски Оттенок pH Общая кислотность, мг-экв Щелочность золы, мг-экв NH4, мг-экв Сумма катионов, мг-экв Кислота, мг-экв винная яблочная лимонная фосфорная уксусная янтарная Сумма анионов, мг-экв 200 0 0,23 12 0 532 9 0,20 0,90 3,25 96 52 8,4 156 92 50 2,5 2,1 0,6 0 147 162 15,9 2,65 47 50 588 12 0,30 0,71 3,40 80 52 5,2 137 92 29 2,3 2,1 1,8 5,0 132 145 0 0,60 16 о 490 9 0,09 1,00 3,00 134 49 6,4 189 ПО 65 3,0 3,1 0,6 о 182 109 17,5 2,05 58 70 588 19 98 55 5,2 158 96 44 2,5 3,1 2,4 5,0 153 Газообмен винограда с внешней средой Анаэробиоз вокруг винограда мож- но получить различными способами: продувкой углекислого газа, азота или другого инертного газа или просто в атмосфере закрытого помещения за счет поглощения кислорода и выделе- ния углекислого газа ягодами. Но ка- 185
нова бы ни была форма анаэробиоза, конечный результат превращений оста- ется почти тем же самым. В атмосфере углекислого газа уже в тече- ние первых часов констатируют проникновение его в виноград (Шамбруа, 1971). Это погло- щение зависит от температуры: при 35°С ягоды растворяют углекислый газ в количестве 10% от их объема, при 25°С — 30% и при 15°С— 50%. Часть растворенного углекислого газа ис- пользуется ферментативными системами яго- ды. Этот газ обнаруживают методом меченого Продолжшпе/штсть} и Рис. 6.1. Кривые газообмена винограда, поме- щенного в закрытую камеру в атмосфере угле- кислого газа: 1 — поглощение углекислого газа; 2 — выделение углекислого газа; 3 — экспериментальная кривая (результирующая явлений поглощения и выделения); 4— уровень атмосферного давления. 5 10 15 20 Продолжительность, дни. Рис. 6.2. Кривые образования этанола во вре- мя внутриклеточного брожения винограда в зависимости от температуры (Журэ, 1971), °C: 2 — 15; 2 — 25; 3 — 35. 186 радиоактивного углерода, вводимого в различ- ные субстраты, особенно в яблочную кислоту, а также в янтарную кислоту, аминокислоты, сахара, в этанол (Фланзи и сотрудники, 1969), следовательно, углекислый газ участвует в ана- эробном метаболизме виноградной ягоды. Одновременно с поглощением углекислого газа виноград с момента его помещения в ана- эробные условия становится источником выде- ления этого же газа. Это выделение происходит в результате дыхания, когда плод помещен в закрытую оболочку, нлн вследствие внутри- клеточного брожения, когда виноградные яго- ды помещают непосредственно в анаэробиоз. Это выделение углекислого газа почти компен- сирует объем СО2, поглощенного в течение 24 ч при 25°С (рис. 6.1). Внутриклеточное брожение: образование этанола и вторичных продуктов Со времени наблюдений Берара от- носительно выделения углекислого га- за плодами многие авторы занимались проблемой брожения сочных плодов, помещенных в анаэробиоз. Образова- ние спирта было проверено в условиях строгой асептики, в отсутствие дрож- жей. Обычно считали, что классическая схема спиртового брожения применяется к разложе- нию углеводов в собственном брожении тканей. Образование этанола ограничено; для семи сортов винограда Пейно и Гнмберто (1962) оп- ределили содержание спирта 1,2—2,5%об. на 1 л виноградного сока. Для 32 сортов Андрэ (1971) отметил образование спирта от 0,44 до 2,20 % об. Для одного и того же сорта оно мо- жет немного изменяться по годам, например у сорта Кариньян оно за шесть лет было в пре- делах от 1,21 до 1,50 % об. Образование этанола происходит постепенно и в большей степени зави- сит от температуры (рис. 6.2). При по- вышенной температуре максимум его образования достигается раньше, но его абсолютное значение меньше, чем при более низких температурах. Хотя это и трудно определить путем анали- за, но, вероятно, при превращении сахара в спирт, выход его будет примерно таким же, как н при брожении на дрожжах. В среднем на
образование 1% об. спирта расходуется 18,5 г сахара. Образование 1,45—2,42 г глицерина, 21—46 мг ацетальдегида, около 300 мг янтар- ной кислоты, от 40 до 60 мг уксусной кислоты, постоянных вторичных продуктов, которые про- исходят в результате глицерино-пировиноград- ного брожения, показывает, что химический ме- ханизм этого явления идентичен механизму спиртового брожения с помощью дрожжей. Просто часть глицерино-пировиноградного бро- жения будет более значительной. По данным Журе (1971), отношение глицерин/этанолХЮО выше, чем при брожении на дрожжах. Молоч- ная кислота при этом не обнаружена. Ароматические вещества и летучие продукты Начиная с первых опытов по выра- ботке вина путем сбраживания цель- ного винограда в атмосфере углекис- лого газа, многие экспериментаторы обращали внимание на особый аро- мат таких вин. Но еще нет достаточной ясности, какая доля в образовании этого аромата приходится на внутри- клеточные процессы и какая на дейст- вие дрожжей. В бродильных чанах не возможно исключить участие дрож- жей, но это можно сделать в лабора- торных условиях. Пейно и Гимберто (1962) провели в этих условиях следующие наблюдения: через 8 дней анаэробиоза в отсутствие дрожжей у отверстия флаконов арома- ты, выделяемые цельными виноградны- ми ягодами, бывают слабые и не всег- да приятные. В атмосфере азота обыч- но отмечаются травянистые, окислен- ные, даже сероводородные запахи. В атмосфере углекислого газа сорта Каберне Совиньон и Пти Вердо выде- ляют тонкий, но более интенсивный аромат, напоминающий запах выбро- женной мезги. Другие сорта района Бордо характеризуются травянистым запахом, иногда довольно нейтраль- ным. Аромат белого винограда накап- ливает лисий запах. Кроме того, ви- ноград всех сортов имеет острый при- вкус, вызываемый присутствием в мя- коти углекислого газа. Можно также указать на исчезновение аро- матических веществ, которые обычно находятся в кожице. Спиртовые экстракты кожицы вино- градных ягод тонких сортов всегда обладают ароматом свежего винограда, маслянистого и зрелого, часто напоминающим запах черной смородины или вишни. Ароматы винограда, ос- тающегося в анаэробиозе, не улучшаются, на- оборот, наблюдается явное уменьшение интен- сивности запахов; более того, часто появляются травянистые тона. Если в анаэробиозе и про- исходят превращения эфирных масел, то это, по-видимому, не оказывает благоприятного дей- ствия. С развитием приятного аромата при при- готовлении вина способом углекислотной маце- рации сопоставление наблюдений позволяет сде- лать вывод, что это улучшение связано в дан- ном случае прежде всего с вмешательством дрожжей. Метаболизм яблочной кислоты Гарино-Канина сообщил об умень- шении содержания яблочной кислоты в свежем винограде в результате внутри- клеточного дыхания. Пейно и Гимбер- то (1962) наблюдали, что содержание винной и лимонной кислот в винограде в фазе анаэробиоза остается постоян- ным, тогда как процентное содержание яблочной кислоты всегда заметно уменьшалось, в особенности у виногра- да красных сортов. Сейчас этот факт полностью подтвержден. Это уменьше- ние составило 32% для Пти Вердо, 42% —для Каберне фран и, по данным Андрэ (1971), 15%—для сорта Гре- наш серый и 57% —для сорта Гренаш черный. Разложение колеблется в за- висимости от сорта; зато оно почти не изменяется в зависимости от года. Ес- ли подсчитать среднее содержание яб- лочной кислоты для семи сортов райо- на Бордо, которое соответственно рав- но 39,2 мг-экв/л для контрольного об- разца и 27,1 мг-экв/л для винограда в углекислом газе, то нетрудно заметить, что средняя потеря яблочной кислоты . составляет 31 % от ее исходного содер- жания; потери в атмосфере азота зна- чительно меньше. 187
Исчезновение яблочной кислоты на- ходится в зависимости прежде всего от температуры, которая регулирует ско- рость и пределы этого процесса (рис. 6.3). Так, для сорта Кариньян из- мерения показали следующие потери ее: 59% при 35°С; 26% при 25°С и 14% при 15°С. Это наблюдение имеет очень важное значение для применения спо- соба углекислотной мацерации. Какой же механизм является основой тако- го более или менее глубокого разложения яб- лочной кислоты? К ферментам, имеющим спо- собность метаболизировать яблочную кислоту, относятся следующие: яблочнокислая дегидрогеназа, которая дает реакцию Яблочная кислота + NAD Щавелевоуксусная кислота + NADH2; яблочный фермент, который вызывает пре- вращение: Яблочная кислота + NADP Пировиноградная кислота + СО2 +NADPH2, или Яблочная кислота + NAD Пировиноградная кислота -f- СО2+ NADH2. Яблочнокислая дегидрогеназа требует при- сутствия воздуха; яблочный фермент может действовать в анаэробиозе. Для клеток, обла- дающих карбоксилазой (дрожжи, растительные ткани), можно сформулировать следующую ги- потезу: пировиноградная кислота, получающая- ся из яблочной, будет декарбоксилирована, и образованный ацетальдегид будет восстанов- лен в этиловый спирт, что можно записать так: Пировиноградная кислота ** Ацетальдегид + СО2; Ацетальдегид + NADH2 Этиловый спирт + NAD. Можно предполагать, что известно спирто- вое брожение яблочной кислоты, так же как известно молочнокислое брожение этой кисло- ты. В данном случае оно частичное, обусловлен- ное, несомненно, высоким содержанием яблоч- ного фермента в клетках винограда. Средн других органических кислот отмечено и образование около 1 мг-экв/л хинной и шн- 188 Продолжительность} дни > Рис. 6.3. Разложение яблочной кислоты в вино- граде под углекислым газом в зависимости от температуры (Фланзи, 1971), °C: 2 — 15; 2 — 25; 3 — 35. кимовой кислот (Фланзи и сотрудники 1967) и уменьшение аскорбиновой кислоты при удлине- нии анаэробиоза. Изменения азотистых веществ Этот процесс изучен намного’ мень- ше. Известно, что при переводе в раст- вор азотистых веществ содержание об- щего азота слегка повышается — при- мерно от 50 до 100 мг/л, при этом ко- личество аммонийного азота вначале возрастает, затем уменьшается. Со- держание амидного азота имеет тен- денцию к повышению. Фланзи (1971) сообщает об увеличении содержания большой части аминокислот: тирозина, лизина, гликокола, лейцина, валина, изолейцина, фенилаланина, аргинина, гистидина. И наоборот, аспарагиновая и глутаминовая кислоты почти пол- ностью исчезают. Пейно и Гимберто (1962) проследили также изменение свободных аминокислот во время ана- эробного превращения. Оказалось, что изменения выражены относительно слабо: заметно возрастает только со- держание валина и тирозина, тогда как глутаминовая кислота исчезает, и несколько уменьшается содержание пролина. Количество других аминокис- лот остается без изменений.
Пока что нельзя сказать, происходит ли ука- занное выше увеличение содержания отдельных аминокислот в результате растворения твер- дых частей винограда или вследствие возмож- ного протеолиза. Собственное брожение винограда сопровож- дается гидролизом пектинов клеточных перего- родок под воздействием пектинметилэстеразы. При этом изменяется консистенция ягоды и в среду высвобождается метанол (до 80 мг/л), что соответствует гидролизу приблизительно 0,5 г чистого пектина. Явления мацерации Мацерация характеризуется раст- ворением веществ, находящихся в твер- дых частях винограда. В результате во время анаэробиоза наблюдают неболь- шое увеличение содержания азота, иногда минеральных веществ, полифе- нолов и особенно увеличение интенсив- ности окраски за счет растворения антоцианов. Усиление окраски у неко- торых сортов бывает довольно значи- тельным. Виноградный сок после не- скольких дней пребывания без доступа кислорода может иметь почти такой же цвет, как вино. Но это справедливо не во всех случаях, и чаще всего отжатый сок имеет лишь розовую окраску. По- казатель, выражающий оттенок, после мацерации становится ниже вследствие усиления красного компонента ок- раски. Бурзекс (1971) исследовал диффу- зию фенольных.соединений. Их общее содержание в жидкой фазе винограда сначала возрастает медленно, затем быстрее, в дальнейшем оно стабилизи- руется с тенденцией к снижению. Из 4 г фенольных соединений, содержа- щихся в винограде, в соке находится только 0,7 г. Температура является очень важным фактором их растворе- ния. Она влияет одновременно и на скорость растворения, и на количество растворенных веществ. Аналогично изменяется содержание антоцианов (рис. 6.4). Из 1650 мг антоцианов» ко- торые находятся в кожице 1 кг свежего винограда, около 150 мг переходят в сусло. Моногликозид мальвидола, ко- торого больше всего среди антоцианов, переходит в жидкую фазу первым. Хо- рошо растворяются хлорогеновые кис- 228 Продолжительность, дни Рнс. 6.4. Кривая, показывающая растворение антоцианов винограда сорта Кариньян, нахо- дящегося под углекислым газом при 35°С (Бурзекс, 1971). лоты, но этого нельзя сказать про ка- техины, особенно локализованные в се- , менах. Анаэробиоз в жидкой фазе В чане при углекислотной мацерации цельные ягоды винограда могут нахо- диться погруженными в газовую или жидкую фазу; последнюю представля- ет сусло от раздавленных ягод. Бюрэ (1971) наблюдал, помещая свежий ви- ноград в простую жидкую среду, обра- зование этанола и частичное исчезно- вение яблочной кислоты. Эти реакции, характерные для анаэробиоза, подтвер- ждают существование внутриклеточно- го брожения в жидкой среде. Кроме того, отмечают факт некоторой диф- фузии в раствор образовавшегося спирта и яб- лочной кислоты, сахаров и фенольных соедине- ний виноградных ягод. По всей вероятности, эти явления происходят при брожении в чанах. 189
Однако диффузия протекает в двух направ- лениях: ягоды, помещенные в атмосферу, со- держащую пары спирта, или в насыщенную спиртом среду, например в внно, обогащаются этанолом. МИКРОБИОЛОГИЯ УГЛЕКИСЛОТНОЙ МАЦЕРАЦИИ При этом способе производства вина условия развития дрожжей и бактерий очень различны на обоих этапах про- цесса и также сильно отличаются от тех, которые характерны для класси- ческого виноделия. На первом этапе дрожжи, которые находятся на вино- граде или добавляются в виде дрож- жевой разводки, развиваются в от- сутствие кислорода, обычно в несуль- фитированной среде и большей частью в фазе углекислого газа. На втором этапе после аэрации при спуске чана и прессовании дрожжи размножаются в жидкой фазе, уже насыщенной спир- том. Бактерии молочнокислого броже- ния находятся во время своей латент- ной фазы в таких же условиях, очень благоприятных для их развития. Микробиологические исследования процессов при углекислотной мацера- ции очень немногочисленны. К ним от- носятся работы Брешо и Шове (1971) в Божоле и работа Барра (1971). Дрожжи Во время прессования, т. е. после фазы углекислотной мацерации, по- пуляции дрожжей составляют от 80 до 100*106 клеток на 1 мл; примерно столько же, как и при классическом виноделии. Такое высокое развитие, дрожжей можно объяснить присутст- вием в пруине виноградных ягод олеа- ноловой и олеиновой кислот, которые, так же как и стерины, являются акти- ваторами дрожжей в анаэробиозе. Тот факт, что газовая фаза содержит относительно мало спирта, также дол- жен облегчать их развитие. 190 Единственное исследование по идентифика- ции дрожжей, которое было выполнено, обна- ружило, по существу, те же виды дрожжей, как и в традиционном виноделии. Saccharomyces представляют от 55 до 83% общей микрофло- ры; при этом иногда не находили дрожжей апикулятус. В другом случае Демоломб и Дюберне (1971) констатируют ненормальное об- разование этилацетата в начале мацерации н приписывают это угнетению Saccharomyces пес- тицидами и присутствию дрожжей Hansenia- spora. Барр (1971)' приводит несколько причин вне- запности превращения сахара во время второ- го этапа этого способа виноделия: внутриклеточное брожение повышает общее количество питательных веществ, использован- ных дрожжами; в конечном счете получают очень богатую питательную среду; в отмеченном увеличении общего азота (ко- торое в опыте составило 30%) большая часть падает на усвояемые формы азота; они дают наибольшее увеличение (80%); селекционируется лучшая дрожжевая флора. Молочнокислые бактерии Как показали наблюдения, развитие молочнокислых бактерий и яблочно- молочное брожения проходят при про- изводстве вина с применением углекис- лотной мацерации намного легче, чем при производстве вина другими спосо- бами; но можно также сказать, что и опасность размножения посторонних бактерий в этом случае значительно больше. Отрицать это было бы без- основательно, если размножение бак- терий идет хорошо и из этого хотят извлечь пользу, то нужно также учиты- вать необходимость лучшего контроля размножения бактерий. Можно перечислить условия, которые, по мнению авторов, способствуют росту молочно- кислых бактерий. На стадии анаэробиоза процесса. 1. Прежде всего отсутствие сульфитации или, если она практикуется, плохое распределение сернистого ангидрида в недробленом винограде; 2) угле- кислый газ облегчает развитие большого числа видов микроаэрофильных бактерий или же фа- культативно анаэробных; 3) в противополож- ность тому, что происходит при брожении дроб- леного винограда, где процентное содержание спирта постепенно возрастает, латентная фаза
бактерий протекает в среде с незначительным содержанием спирта; 4) стероиды и жирные кислоты пруина могут играть роль активато- ров, как они это делают в отношении дрожжей. На второй стадии приготовления вина. 1) Повышение pH во время углекислотной мацерации, которое происходит прежде всего в результате исчезновения яблочной кислоты, значительно улучшает условия размножения бактерий: так, pH может повыситься на 0,15— 0,35; 2) азотистое питание улучшается в такой же мере, как и для дрожжей; 3) развитию мо- лочнокислых бактерий способствуют восстанав- ливающие сахара. Учитывая все эти факты, становятся понят- ными наблюдения, сделанные Брешо и Шове (1971), согласно которым из 26 случаев приго- товления вина в 14 проходило яблочно-молоч- ное брожение, которое чередовалось со спирто- вым. Демоломб и Дюберне (1971) также кон- статировали случаи замедления спиртового бро- жения при одновременном начале активности молочнокислых бактерий. Молочнокислого про- цесса в данном случае удалось избежать путем добавления сернистого ангидрида. Не нужно забывать, что согласно одному из самых обя- зательных правил виноделия следует всячески избегать чередования спиртового брожения с яблочно-молочным. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВИНА СПОСОБОМ УГЛЕКИСЛОТНОЙ МАЦЕРАЦИИ Эта система производства вина выз- вала появление целого ряда технологи- ческих приемов. На основании опытов Андрэ и Фланзи (1967) отмечали, что для каждого сорта в каждом районе требуются в зависимости от условий производства, климата и типа вина осо- бые правила виноделия. Такое разнообразие приемов непос- редственно связано с условиями самой углекислотной мацерации (обработка винограда, питание углекислым газом, температура, продолжительность и т. д.) и, кроме того, условиями вто- рого этапа процесса (дробление вино- града после мацерации или же прессо- вание его, брожение сусла, смешивание различных вин, температуры брожения и др.). Загрузка чанов целыми гроздями Для углекислотной мацерации тре- буются следующие условия: сбор и пе- ревозка винограда таким образом, что- бы ягоды оставались возможно более целыми; герметичность чанов, в кото- рые помещают виноград, наконец, на- полнение чанов углекислым газом и последующая подача газа в них по ме- ре необходимости. Прежде всего нужно исключать уплотнение винограда в тарпах, избегать использования опрокидывающихся кузовов и прицепов-само- свалов и особенно саморазгружающихся грузо- виков большой вместимости. Обычно виноград загружают в чаны через верх. При этом пода- вать его к чану лучше ленточным транспорте- ром, чем шнековым. Необходимо избегать раз- давливания ягод при падении их в чан. Если нельзя избежать раздавливания какой-то части ягод за счет собственной массы, то оно долж- но быть возможно меньше. Гребни обычно не отделяют, и в этом, пожа- луй, состоит один из основных недостатков уг- лекислотного виноделия в районах производст- ва тонких вин. Травянистые тона в аромате и привкус горечи обусловлены мацерацией греб- ней. Однако новые типы гребнеотделп гелей и безвалковых дробилок, по-видимому, позволят отделять гребни без раздавливания ягод. Предпочтительнее применять металлические резервуары, а также железобетонные с гер- метически закрывающимися крышками люков. Деревянные чаны исключаются из-за отсутствия герметичности. Крышки резервуаров снабжают приспособлениями для выхода избыточного уг- лекислого газа. Вместимость резервуаров долж- на быть такой, чтобы их наполнение происхо- дило достаточно быстро. Углекислый газ подают в чаи снизу, непо- средственно из газового баллона с минималь- ным давлением. Нужно учитывать, что погло- щение углекислого газа в 3—4 раза превышает объем чана. Затем можно поддерживать мед- ленную подачу СОз, которая компенсирует рас- творение газа виноградом. Другие резервуары, в которых происходит брожение, могут быть источником углекислого газа. Можно также использовать в качестве дрожжевой разводки бродящее сусло в количестве около 10% от объема резервуара, которая выгодна тем, что засевает дрожжами и поддерживает анаэро- биоз, создавая непрерывный поток углекислого газа. В некоторых вариантах этого способа в чан цодают часть дробленого винограда. Результа- 191
ты получаются неплохие, однако для смягче- ния привкуса углекислотной мацерации прихо- дится чередовать слои целых гроздей со слоями дробленого винограда. Состояние винограда во время углекислотной мацерации Выше говорилось, что при загрузке целых гроздей в чан часть ягод, нахо- дящихся внизу, раздавливается и выс- вобождается сок. Объем его зависит от многих факторов, и в частности от сор- та и степени зрелости винограда. В дальнейшем в течение фазы внутрикле- точного брожения ягоды понемногу растрескиваются и количество сока на дне чана непрерывно возрастает. Андрэ (1971) приводит следующие значения для чана вместимостью НО гл (сорта Каринь- ян) : при загрузке количество сока было равно 12%; через 24 ч оно повысилось до 18%, в дальнейшем объем увеличивался примерно на 7% в день и при разгрузке чана вино-самотек составило 74% общего объема. Для сравнения можно отметить, что в таком же чане, загру- женном мезгой, было получено 82% вина- самотека. Средние результаты, полученные от пяти урожаев, составили: от 63 до 74% при углекислотной мацерации, от 82 до 88% при дроблении винограда, от 83 до 90% при отде- лении гребней, 85% при углекислотной мацера- ции с перекачиванием. В районе Божоле для чанов вместимостью 40 гл с виноградом сорта Гаме количество слитого вина составляло от 25 до 40%. Еще более устойчивым оказался сорт Гренаш черный. В районе Кот-дю-Рон из этого сорта было получено 20% сока после 20 дней мацерации. Этими различиями в дроб- лении объясняются некоторые расхождения в полученных результатах. Следовательно, во время углекислотной ма- церации виноград, находящийся в чане, может быть в трех состояниях: 1) целые ягоды, омы- ваемые атмосферой углекислого газа; 2) раз- давленные ягоды, сок которых подвергается сбраживанию дрожжами; 3) целые ягоды и гребни, плавающие в сусле от раздробленного винограда. При третьем состоянии одновремен- но происходят процессы внутриклеточного бро- жения, брожения сусла, вызываемые дрожжа- ми, мацерации твёрдых частей суслом, диффу- зии некоторых составных частей виноградных ягод. Вина-самотек и прессовые вина В момент отделения выбродившего сусла от мезги получают значительный объем вина-самотека плотностью при- мерно 1000—1010 кг/м3 и мезгу, еще содержащую сахар, которая дает прес- совое вино более высокой плотности, например от 1020 до 1050 кг/м3. Имен- но такое прессовое вино, часть которо- го получают из виноградных ягод, ко- торые были еще целыми в конце маце- рации, после брожения приобретает особые органолептические качества и является наилучшим. Исходя из этого, принято считать, что всякое увеличе- ние объема вина-самотека приводит к снижению качества конечного про- дукта. В табл. 6.2 приведены результаты анализов вина-самотека и прессовых вин, получаемых при производстве ви- на с дроблением винограда и путем уг- лекислотной мацерации. Эти вина зна- чительно различаются составом. Преж- де всего нужно отметить, что прессо- вое вино, полученное путем углекис- лотной мацерации, наряду с повышен- ным содержанием спирта и более низ- кой кислотностью, имеет очень мало растворенных экстрактивных веществ. Таким образом, этим способом вино- делия получают более легкий тип вина; он должен рассматриваться как сред- ство уменьшения содержания компо- нентов твердых частей винограда. Уг- лекислотная мацерация ограничивает классические явления экстрагирования веществ при длительном контакте сус- ла с мезгой. Вина, получаемые при углекислотной маце- рации, обычно имеют более низкую интенсив- ность окраски, меньшее содержание танинов, чем вина, вырабатываемые из дробленого вино- града, если в обоих случаях температура бы- ла одинаковой. При этом всегда отмечают зна- чительную потерю антоцианов во второй фазе брожения. Главным фактором получения окраски и со- 192
Т а б л и ц а 6.2 Сравнительные данные анализа вииа-самотека и прессовых вии Показатели Спиртуозность, % об. Плотность при 15°С, кг/м3 Глицерин, г/л Приведенный экстракт, г/л Отношение спирт/экстракт Общая кислотность, г/л pH Общий азот, мг/л Интенсивность окраски, нм Дубильные вещества, мг/л Виноделие с дроблением винограда Виноделие с углекислотной мацерацией вино-самотек прессовое вино вино-самотек прессовое вино 12,05 994,9 9,29 23,8 4,05 3,30 3,90 154 388 1342 10,96 999,1 9,75 32,0 2,74 3,50 4,05 425 912 2550 11,15 996,6 9,10 25,5 3,49 3,50 3,93 144 510 1582 13,00 992,0 7,91 19,2 5,41 2,80 3,90 123 487 1440 держания полифенольных веществ . является температура анаэробной мацерации. Продолжи- тельность ее играет меньшую роль, особенно при растворении танинов. Можно предполо- жить, что экстракция танинов из семян в этих условиях очень ограничена. Углекислотная ма- церация при повышенной температуре способст- вует в большей степени окрашиванию, чем уси- лению терпкости вина, Поскольку винодел мо- жет воздействовать на эти различные парамет- ры, он имеет возможность изменять спиртуоз- ность, экстрактивность и гармоничность продук- та, а также продолжительность брожения на мезге в анаэробиозе, но это намного труднее сделать в отношении температуры. По данным экспериментов, проведенных не- которыми виноделами, способ углекислотной мацерации можно без особого труда применять при переработке винограда, содержащего неко- торое количество ягод с плесенью. В течение фаз брожения, которые протекают без доступа кислорода, оксидазный касс не представляет опасности. Обработку сернистым ангидридом в обычных дозах проводят после яблочно-молоч- ного брожения. Технологические приемы и контроль Углекислотную мацерацию иногда считали приемом приготовления вина, позволяющим обходиться без суль- фитации винограда. В действитель- ности же опыт * виноделов во многих районах (Кот-дю-Рон, Шатонеф-дю- Пап, Кот-де-Прованс, Лангедок и др.) показал, что для задержки развития бактерий целесообразно проводить сульфитацию во время загрузки чанов. Рекомендуемые дозы колеблются от 3 до 8 или 10 г/гл. В этом случае сернис- тый ангидрид добавляют в виде сер- нистого раствора по мере наполнения чана. Сульфитация в конце приготовления вина, когда завершаются спиртовое и яблочно-молоч- ное брожение, всегда дает положительные ре- зультаты. С другой стороны, в районах, где кислот- ность винограда низкая (например, Шатонеф- дю-Пап), с самого начала анаэробного броже- ния иа мезге практикуют подкисление винной кислотой (от 50 до 150 г/гл). Следует также думать о том, как компенсировать снижение кислотности, вызванное разложением яблочной кислоты, происходящим без одновременного об- разования молочной кислоты. Получаемое та- ким образом понижение pH повышает устойчи- вость этих вин к бактериям. Подсахаривание сусла, когда это необходи- мо и когда это разрешается делать, проводят сразу же после прессования. Избыток сахара сбраживается тем лучше, чем больше останется к этому времени восстанавливающих сахаров и чем активнее будут дрожжи. Действительно, сахар следует сбраживать быстро, чтобы избе- жать воздействия бактерий яблочно-молочного брожения, иногда достигающих большого чис- ла к концу мацерации. 7-55 193
Перекачивание бродящего сусла, которое отбирают из нижней части чана и направляют в верхнюю часть, активизирует спиртовое бро- жение, но в какой-то мере способствует раздав- ливанию ягод; это перекачивание также вызы- вает аэрацию и уменьшает внутриклеточное брожение. Как и при любом другом методе производст- ва вина, для нормального хода процесса необ- ходимы периодический контроль и наблюде- ние. Например, часто определяют полноту ана- эробиоза атмосферы в чане по угасанию пла- мени; измеряют и записывают температуру и плотность жидкой фазы. Сусло контролируют также путем анализов и изучением его образ- цов под микроскопом. Рабочая температура при производстве вина В анаэробной фазе повышение тем- пературы в чанах происходит заметно медленнее, чем при производстве вина с дроблением винограда. Этот факт отражает удлинение процесса спирто- вого брожения, которое не включает обычной бурной фазы. Постепенное увеличение числа растрескивающихся ягод представляет собой лимитирую- щий фактор брожения. Если нагревание происходит медленно, мак- симально достигнутая температура также бы- вает более низкой. Поэтому одно из больших преимуществ этого способа в районах теплого климата состоит в автоматическом решении проблемы перегрева сусла. И наоборот, в бо- лее холодных зонах, в резервуарах малой вме- стимости, особенно в металлических, темпера- тура внутриклеточного брожения может быть слишком низкой (например, близкой к 20°С), поэтому превращения винограда проходят не- достаточно отчетливо. Специалисты по приме- нению этого способа рекомендуют быстро по- вышать температуру сусла у дна чана, если в конце загрузки она ниже 20—22°С. Для этой цели используют: предварительный подогрев винограда в туннеле, нагревание днища чана, оборудование чанов термостатическими кожу- хами, нагревание сусла из раздавленных ягод посредством теплообменника. Если таких средств нагревания нет, а это бывает часто, то в более прохладном климате не проводят нас- тоящую углекислотную мацерацию. В дальней- шем, когда дрожжи возбуждают брожение, вы- деляющееся при этом количество теплоты под- держивает температуру всей массы винограда, 194 благодаря чему начинается необходимое внут- риклеточное брожение. Недостаточное повышение температуры мож- но в известной мере компенсировать также уве- личением продолжительности мацерации. На- пример, за 15 дн$н мацерации при 15°С полу- чают практически такие же по качеству вина, как за 10 дней при 25°С или за 8 дней при 35°С. Если температура в первой фазе должна быть чаще всего повышенной, то во второй фазе брожения она должна оставаться относи- тельно низкой (от 15 до 20°С). Таким путем избегают потерь аромата вина. При сливании вина из чана и прессовании мезги также обыч- но понижается температура бродящего вина. Если это охлаждение недостаточно, то необхо- димо применять обычные в таких случаях сред- ства теплообмена. При выработке красных вин минимальная продолжительность мацерации составляет 8 дней, максимальная—18—21 день. Измене- ния плотности и температуры представляют собой два критерия, которые используют для определения момента спуска вина из чана, учи- тывая, кроме того, изменение окраски, арома- та и вкуса сока-самотека, так же как и омерт- вение ягод в верхних слоях винограда. В этом слууае при раздавливании их пальцами образу- ется окрашенный сок. Замедление выделения газа также указывает на конец превращений винограда. Органолептические характеристики вин, получаемых способом углекислотной мацерации Оригинальность вкусовых качеств вин, приготовляемых способом угле- кислотной мацерации, неоспорима; они могут нравиться или нет, но этот приз- нак трудно определить аналитически и выразить, чем они отличаются от вин, приготовленных классическими спосо- бами виноделия. Наряду с этим нуж- но сказать, что между этими двумя ти- пами вин известно множество проме- жуточных (Шове, 1971). В обоих способах виноделия находят общие причины образования ароматов. При этом могут быть различия в сле- дующих явлениях: 1) диффузия и трансформация ароматических ве- ществ кожицы внутри винограда в про-
цессе внутриклеточного* брожения; 2) образование их дрожжами, находя- щимися в особых условиях развития в газовом анаэробиозе; 3) образование ароматов на втором этапе брожения; общеизвестно, что во всех случаях бро- жения в два этапа при возобновлении его повторное брожение сопровождает- ся особыми и более интенсивными аро- матами. Однако очень похоже на то, что действие дрожжей необходимо: специ- фический аромат в этом случае приоб- ретается еще до начала вторичного брожения. Вина, приготовляемые с углекислотной ма- церацией, обычно имеют несколько понижен- ную кислотность и меньшее содержание поли- фенолов, поэтому при одинаковой спиртуознос- ти вино бывает более круглое, приятное, с бо- лее выраженной бархатистостью. Но иногда оно может оказаться более пустым, так как содер- жит меньше танинов, горьких и соответственно неприятных иа вкус. Именно благодаря барха- тистости некоторые вина углекислотной маце- рации следует считать виноматериалами повы- шенного качества и использовать в купажах. Особенность вин, полученных углекислотной мацерацией, заключается в том, что присущий им аромат преобладает иад запахом сорта. Идет ли речь о винах из винограда Гаме, Ка- риньяи, Гренаш, Мерло, Каберне Совиньон и др.,— все они имеют одни общий тон, который более или меиее маскирует ароматические ню- ансы сорта. Бывают также сорта, у которых свойственный им аромат усиливается, и другие, более тонкие, которые утрачивают некоторые из своих характеристик. Попытка дать описание ароматов наталки- вается иа обычные трудности терминологии. По данным обонятельных анализов, которые провели Шове (1971) и Кост (1971), похоже, что компоненты типа вишии, сливы, ореха бо- лее характерны для вин углекислотной маце- рации, а компоненты с запахом древесины, смо- лы, солодкового корня свойственны винам, по- лучаемым при дроблении винограда. В первых доминируют растительные и молочные вещест- ва, во вторых — винные и фенольные. Эфирные тоиа, интенсивность которых заставляет думать о присутствии этилацетата (которого в дейст- вительности нет), являются обычным явлением для вин углекислотной мацерации. Если развитие техники хроматографии в га- зовой фазе привело к расширению наших по- 7* знаний в области летучих веществ вин, то эти исследования все .еще не могут объяснить раз- личий в органолептических характеристиках. Пока что не удалось обнаружить никаких ка- чественных различий, но зато для некоторых соединений наблюдали количественные разли- чия. Кроме того, требовалось исследовать про- цесс образования ароматических веществ на всех этапах данного способа виноделия, и в частности в винограде при анаэробиозе без вмешательства дрожжей, чего, одиако, осуще- ствить ие удалось. Буардон (1966) наблюдал, что вино, приготовленное по способу углекис- лотной мацерации, по данным анализов, содер- жит по сравнению с вином, полученным из дробленого винограда, намного меньше гекса- иола, этилкаприлата, гамма-бутиролактона; с другой стороны, в нем содержится больше изо- амиллактата и особенно этилсукцината. Повы- шенное отношение этилсукцииат/у-бутиролак- тои могло бы быть характеристикой углекис- лотной мацерации. Бертран (1968), изучая только наиболее ле- тучие вещества, иашел лишь слабые, малодо- казательные различия. Журе и Мутуне (1970) определили состав летучих веществ, увлекаемых углекислым газом, который выделяется при брожении мезги и при углекислотной мацерации. Послед- няя характеризуется менее значительным вы- делением кислот, этанола, метанола и выс- ших спиртов, но зато большим количеством сложных эфиров и стирола. Различие в усло- виях выделения этих веществ затрудняет ин- терпретацию результатов этих экспериментов. Приготовление розовых вин способом углекислотной мацерации К обычным методам производства вин этого типа, в которых применяют или дробление, или прямое прессова- ние (виноделие по белому способу), или короткое брожение на мезге (ви- ноделие способом «сэнье», или с ран- ним отделением сусла от мезги), мож- но добавить еще один промежуточный метод, заключающийся в кратковре- менной углекислотной мацерации не- дробленого винограда. Андрэ (1971) применил этот метод к сорту Сенсо. Виноград, ие подвергавшийся дробле- нию, помещали в чан, снабженный настилом для стекания. Настил располагали на такой высоте, чтобы не было никакого Контакта меж- 195
ду соком и ягодами. Образующееся на этом настиле небольшое количество сока сульфити- ровали. В течение 10 ч непрерывно подавали углекислый газ. Мацерация продолжалась 60 ч. После этого производили дробление, прессова- ние и все остальные операции согласно клас- сической схеме виноделия. Преимущества этого процесса заключаются в образовании ароматических веществ, в луч- шем растворении антоцианов, в облегчении прессования и в большем выходе прессового со-. ка хорошего качества. Приготовление белых вин способом углекислотной мацерации Бенар (1971) резюмирует результа- ты опытов, которые он провел в вино- делии по белому способу, следующим образом. Углекислотная мацерация в тече- ние 48 ч при температуре окружающей среды в бродильном отделении, по-ви- димому, достаточна для того, чтобы заметно усилить букет и вкус белых вин. В течение этого периода лучше не допускать никакого контакта меж- ду суслом-самотеком и виноградом через просвет у дна чана. После дроб- ления и прессования проводят спирто- вое брожение при максимальной тем- пературе (20°С). В зависимости от района выращи- вания винограда и климатических ус- ловий этот способ можно дополнить подкислением, с тем чтобы получить достаточную кислотность вина, и суль- фитированием с целью блокировать яблочно-молочное брожение. Внутриклеточное брожение усили- вает (и искажает) признаки сорта ви- нограда. Следует выбирать такие сор- та, которые лучше подходят для этого вида виноделия. Опыты Фантоцци и Монтедоро (1971) пока- зывают, что белые вина, получаемые путем уг- лекислотной мацерации, обычно более масляни- стые и более бархатистые, более желтого цве- та; они могут подвергнуться большему побуре- нию; аромат их выражен сильнее, но ему ие хватает тонкости. С помощью этого способа можно предусмотреть повышение тельности бе- лых вин вместе с такими операциями, как по- вышение кислотности, сульфитирование, удале- ние полифенолов, ответственных за пожелтение, и т. д. Были также исследованы возможности вы- работки сладких натуральных вин с углекис- лотной мацерацией (Бенар и сотрудники, 1972). При этом были отмечены роль темпера- туры, трудность приостановки брожения спир- тованием, малая экстрактивность, ы ЗАКЛЮЧЕНИЕ В отношении способа углекислотной мацерации у энологов и виноделов нет единого мнения. Ясно, что речь идет прежде всего о вкусе вина и, как ска- зал Андрэ (1971), окончательное суж- дение о ценности этого метода можно вынести с помощыо дегустации. Для некоторых это, действительно, способ, который можно рекомендовать для производства большинства типов вин в любом винодельческом районе. Распространение этого способа, свя- занное с большой экономичностью про- изводства, ставит его на первое место среди всех других способов. Рацио- нальную переработку винограда на ви- но следует начинать с предваритель- ной, фундаментальной фазы, характе- ризующейся помещением недроблено- го винограда в состояние углекислот- ного анаэробиоза. Это означает запре- щение всех операций, при которых разрушается структура ягоды (Флан- зи, 1973). Другие видят в этом способе, скорее, возврат к прошлому, возобновление старой техники производства вина без дробления ягод. Действительно, в этом отношении нет недостатка в ссылках на старую практику в традиционных винодельческих районах. В прошлом всегда отмечали, что в районах производства вин высокого качества этот способ принимали не- охотно. Следует также сказать, что наиболее тонкие сорта винограда мень- 196 /
me всего подходят для этого способа виноделия. Кроме того, в винах, полу- ченных с применением, углекислотной мацерации, происходят нежелательные изменения в процессе созревания их; в это время имеются значительные поте- ри аромата без гармоничного развития вкусовых характеристик традиционных вин. С другой стороны, способ углекис- лотной мацерации с успехом применя- ют в районах производства вин средне- го качества, хотя фактически вырабаты- ваемые объемы относительно невели- ки. Кроме того, наблюдается быстрое изменение первоначальной технологии этого способа за счет модификаций, вносимых виноделами. Способ угле- кислотной мацерации особенно подхо- дит для приготовления молодых вин. Этот способ был представлен в ка- честве лучшего способа виноделия в районах жаркого климата? но‘это, ПО’ видимому, справедливо только-в отно- шении температур. Америн и Фонг (1974) высказали сомнения о целесо- образности применения этого способа в Калифорнии. Эти авторы, кроме того, провели опыты по хранению под угле- кислым газом виноградной выжимки, 1 полученной после прессования . мезги. Сусло сбраживали отдельно, затем ок- раску и аромат сохраняемой выжимки извлекали молодым вином. Результаты пока еще не дали основания для ка- ких-либо определенных выводов. Нельзя не упомянуть и о некоторых практических неудобствах, в частности о тех трудностях, которые возникают при загрузке чанов целым виногра- дом. Необходимо особое размещение оборудования в бродильном отделении. Кроме того, нужно обеспечить допол- нительные объемы для недробленого винограда, для чего потребуется боль- шое количество бродильных чанов, и, наконец, для больших объемов мезги нужно большее число прессов. Вероятно, что при способе углекис- лотной мацерации можно получить хо- рошие результаты, скорее, в тех райо- нах или с теми сортами, которые дают виноград с большим содержанием кис- лот, красящих веществ и танинов; тог- да этот способ будет прекрасным сред- ством для раскисления и повышения мягкости, бархатистости в той мере, в какой будет исключено действие тани- на, гребней. В данном случае авторы считают, что дело можно поправить путем отделения гребней. Можно было бы также продолжать после способа углекислотной мацерации брожение в присутствии кожицы и семян, как это, впрочем, указывают Америн и Уг (1968). Одной из задач исследования этого способа было показать сложность’ ре- акций, происходящих в течение перио- да, предшествующего анаэробному брожению, до действия дрожжей. Сле- дует помнить, что целые ягоды или лю- бые обрывки тканей плода, кусочки мя- коти или кожицы претерпевают в спон- танном или искусственно вызванном анаэробиозе превращения, которые оказывают решающее влияние на тип и качество выработанного вина*. ЛИТЕРАТУРА Amer i n е М. A. et Ough С. S. (1968), Amer. J. Enol. Vitic., 19, 139. Amarine M. A. et Fong D. (1974), Amer. J. Enol. Vitic., 25, 1. Andre P. (1971), C. R. Journees Maceration carbonique, Avignon, p. 166. Andre P., В e n a r d P., C h a m b г о у Y., F 1 a n z у C. et Jouret C. (1967), Ann. Technol. agric., 16, 109 et 117. Andre P. et Flanzy, C. (1967), IIе Symposium International d’CEnologie, Bor- deaux-Cognac, Volume 2, p. 531. * В СССР испытания способа углекислот- ной мацерации ие далн положительных резуль- татов. Особую трудность представляет механи- зация выгрузки из резервуаров полусброжен- иой мезги с гребнями. (Прим, ред.) 197
Barre P. (1971), C. R. Journees Maceralion carbonique, Avignon, p. 120. В ё n a r d P. (1971), C. R. Journees Mace- ration carbonique, Avignon, p. 188 et 225. Benard P., F 1 a n z у С., В о u r z e i x M., Aubert S. ё t Ferry P. (1972), Ann. Technol. agric., 21, 35. Benard P. et J our e t C. (1963), Ann. Technol. agric., 12, 85. Benard M. (1821), Ann. Chim. Phys., 16, 152 et 225. Bertrand A. (1968), Utilisation de la chromatographie en phase gazeuse pour le dosage des constituants volatils du vin, These 3е cycle, Bordeaux. В о i d г о n J. N. (1966), Essais d’identi- fication des constituants de I’arome des vins de Vitis vinifera, These 3е cycle, Bordeaux. Bourzeix M. (1971), C. R. Journees Ma- ceration carbonique, Avignon, p. -37 et 69. Brechot P. et Chauvet J. (1971), C. R. JourneesMaceration carbonique, Avig- non, p. 106. Brechot P., Chauvet J., С г о s о n M. et Irrmann R. (1966), C. R. Acad. Sci., 263, 1004. о Buret M. (1971), C. R. Journees Macera- tion carbonique, Avignon, p. 84. Buret M. e t Flanzy C. (1970), C. R. Acad. Agric., 56, 418. Chambroy Y. (1971), C. R. Journees Maceration carbonique, Avignon, p. 61. Chauvet J. (1971), C. R. Journees Mace- ration carbonique, Avignon, p. 131. Chauvet J., Brechot P., С г о s о n- M. et Irrmann R. (1965), Ann. Tech- nol. agric., 15, 99. Chauvet J., Brechot P., Dupuy P., Croson M. et Irrmann R. (1963), Ann. Technol. agric., 13, 237. C os te P. (1971), C. R. Journees Macera- tion carbonique, Avignon, p. 145. Demolombe A. et Dubernet J. H. (1971), C. R. Journees Maceration carboni- que, • Avignon, p. 122. Fantozzi P. et Montedoro G. (1971), C. R. Journees Maceration carboni- que, Avignon, p. 214. Flanzy C. (1971), C. R. Journees Macera- tion carbonique, Avignon, p. 37, et 69. Flanzy C. (1972), Rev. Franc. d’CEnologie, n° 45, p. 42; Jornadas Tecnicas de Rioja, Haro-Logrono, C. R., p. 181. Flanzy C. et Andre P. (1965), Ann. Technol. agric., ,14, 173. Flanzy C., Andre P., Flanzy M. et Chambroy Y. (1967), Ann. Technol agric., 16, 27 et 89. Flanzy C. e t Buret M. (1970), C. R. Acad. Agric., 56, 422. Flanzy C., Flanzy M., Andre P. et Chambroy Y. (1969), Ann. Technol. agric., 18, 307. Flanzy M. (1935), C. R. Acad. Agric., 21, 935. Rev. Vitic., 83, 315, 325, 341. Flanzy M. (1959), Arfn. Technol. agric., 8, 285. Garino - Canina E. (1948), Bull. О. I. V., 21, 55. I. N. R. A. (1973), La vinification par mace- ration carbonique, sous la Direction de Flan- zy M. ^t Andre P., Editions S. E. I., 118 pa- ges. J о u r e t C. (1971), C. R. Journees Mace- ration carbonique, Avignon, p. 29. J our e t C. et MoutounetM. (1970), Ann. Technol. agric., 19, 59. Matruchot L. et Molliard M. (1903), Rev. Gen. Botanique, 15, 195. Pasteur L. (1872), CEuvres de Pasteur, Masson, Paris, 2, 387; 3, 461; 4, 210; 5, 209. Pasteur L. (1879), Examen critique d’un ecrit posthume de Cl. Bernard sur la fermen- tation. Gauthier—Villars, Paris. Peynaud E. et Guimberteau G. (1962), Ann. Physiol, veg., 4, 161. Ulrich R. (1952), La vie des fruits, Masson, Paris. Глава 7. ПРОИЗВОДСТВО ВИНА С ПОДОГРЕВОМ ВИНОГРАДА ВВЕДЕНИЕ Нагревание винограда различными способами, в частности путем горячей мацерации красного винограда до бро- жения, считают одним из новых мето- дов виноделия. С тех пор как начали* изготовлять вино, несомненно, пыта- лись в большей или меньшей степени нагревать виноград, по меньшей мере, часть его. Вероятно, древние греки и римляне не практиковали брожения на мезге, а нагревали виноград в котлах, в результате чего получали настоящие 198 /
красные, а отнюдь, не розовые вина. При этом происходила также и кон- центрация сахара. В XVIII в., как сообщает Пейно (1968), предлагали добавлять в крас- ные вина уваренный виноград для уси- ления окрашенности, плотности, аро- мата и увеличения срока хранения. В прошлом столетии нагревание части красного винограда, например 7ю или Vs, довольно широко применялось в некоторых районах при недостаточ- ной окраске ягод, а также на молодых виноградниках. Первым, кто предложил горячую ма- церацию как способ приготовления вина, был Розенштиль. Он констатиро- вал-благоприятный эффект нагревания винограда на растворение красящих веществ и на качество получаемых вин. Феррэ нагревал целый виноград сус- лом, подогретым до 80°С, которое цир- кулировало вокруг ягод. В результате происходила более интенсивная диф- фузия антоцианов- из кожицы в мя- коть ягоды. В данной главе не рас- сматривается метод перезревания вино- града при нахождении его в потоке горячего воздуха. Этот метод очень эф- фективный, но очень дорогостоящий; он детально описан в главе 1. С помощью нагревания можно полу- чить разделение фаз — мацерации и брожения, проводя брожение окрашен- ного сусла без настаивания на мезге. В теоретическом плане такая операция может представлять интерес в том от- ношении, что, разделяя брожение и ма- церацию, она позволяет глубже изу- чать различные явления классического виноделия. К тому же нагревание представляется хорошим приемом в случае переработки винограда, пора- женного плесенью. Производство вина по красному спо- собу с подогреванием винограда уже в течение многих лет является объектом многочисленных исследований раз- личных аспектов этого процесса и раз- личных принципов его реализации; к ним относятся: кратковременная ма- церация с нагреванием и брожение до прессования (приготовление вина по красному способу), более длительная мацерация и брожение после прессова- ния (производство вина по белому способу) или также нагревание только кожицы, отделенной после дробления, и внесение ее в холодное сусло, или, наконец, нагревание кожицы нераздав- ленных ягод теплым суслом или паром с просушкой в быстром токе воздуха. Интерес к этим исследованиям объяс- няется возможными преимуществами этого способа: разрушением окисли- тельных ферментов, вносимых с плес- невелым и даже здоровым виноградом (тирозиназа), более полной диффу- зией фенольных соединений, возмож- ностью получения бархатистых крас- ных вин брожением сусла, отделенного от мезги; более легким регулировани- ем температуры брожения, зачастую более быстрым и полным спиртовым и яблочно-молочным брожением. Самые последние работы по этому вопросу опубликовали Ранкин (1964), Гино и Меноре (1965), Биоль и Зиг- рист (1966), Леглиз (1966), Марто (1966, 1967), Марто и Оливьери (1966, 1970), Оливьери (1966, 1970), Сегаль Брад (1966), Сюдро (1966), Вивьен (1966), Биоль (1967), Демо и Бидан (1967), Димотаки-Кураку (1967), Фейа и Бержере (1967), Фланзи (1967), Бюжар (1968), Кор- донье и Дюгаль (1968), Майер и Веч (1968), Фланзи и Бенар (1969), Мар- тиньер и сотрудники (1969, 1971, 1972, 1973, 1974, 1975), Шмидт (1969), Кор- донье (1970), Марто (1970), Таннер (1970), Фуркад (1971), Кулон (1971), Фланзи и сотрудники (1971), Тагуена (1971), Борр (1972), Бенар (1972), Луанже и Розенталь (1972), Милисав- левич (1972), Да Роса (1972), Вагнер 199
(1972). Кроме того, многие публика- ции на немецком языке цитировались и анализировались в диссертации Бю- жара (1968), опубликованной на французском языке. Можно отметить также исследования таких ученых, как Гелнманн, Вухерпфенниг, Райнть- ес, Шиль-Траут, Штрекер, Кленк, Тро- ост, Феттер, Маурер, Конлехнер, Гаус- гофер, Ульбрит, Бауер, Кребс, Пейер, Гюрлер, Эмх, Эмблик, Ган* . В своей работе, которая затрагива- ет все аспекты, Марто и Оливьери (1970) констатируют, что очень стро- гие эксперименты не могут быть осу- ществлены, в частности, из^-за невоз- можности распределить на две или не- сколько совершенно идентичных пар- тий виноград, используемый в опыте. Но они добавляют, что при переработ- ке винограда, производимой в больших объемах, можно получить очень полез- ные данные. Именно таким образом авторы смогли констатировать значи- тельное уменьшение интенсивности ок- раски во время брожения по отноше- нию к первоначальной окраске сусла из подогретого винограда. Есть все ос- нования думать, что идентичный про- цесс происходит при классическом ви- ноделии по красному способу, но он замаскирован во время брожения растворением новых антоцианов из кожицы, которая находится в контакте с суслом. Далее в этой же работе кон- статируют, что в наиболее благоприят- ных условиях (нагревание до 70°С с последующей мацерацией в течение 20 мин) было извлечено только 60% всего экстрагируемого вещества. Димотаки-Кураку (1967) сообщает о фактах, в отношении которых раз- личные авторы пришли к единому мне- нию: возможное исключение или, во всяком случае, уменьшение контакта сусла с воздухом во время нагревания и мацерации и введение в нагретый ви- ноград слабой дозы сернистой кислоты 200 (25 мг/кг); необходимо возможно быстрое доведение температуры до уровня, достаточного для разрушения оксидазы; уменьшение интенсивности окраски во время хранения, разруше- ние пектолитических ферментов, ко- торое могло бы объяснить помутнение, возникающее в винах, получаемых из нагретого винограда; возможное ком- пенсирование этого эффекта добавле- нием пектолитических ферментов в процессе охлаждения; увеличение со- держания метанола; повышение спо- собности сока к выделению после на- гревания мезги; факт, что улучшение качества вина особенно ощутимо в го- ды, когда виноград сильно поражается плесенью. Гино и Меноре (1965) определяли восстанавливающие вещества с по- мощью 2,-6-дихлорфенолиндофенола и констатировали сильное увеличение со- держания аскорбиновой кислоты в ви- не в результате нагревания. Внедрение поточных линий нагрева- ния, которые можно было бы приме- нить на практике, только что нача- лось. Сами авторы только в 1974 г. по- лучили в свое распоряжение полупро- мышленную установку, способную об- рабатывать партии по 600 кг виногра- да. Марто и Оливьери в 1970 г. описа- ли различные принципы работы про- мышленных установок. До этого был стальной эмалированный чан вмести- мостью 6 гл, снабженный двойной ру- башкой, в которой циркулировала во да, нагретая до 100°С, а также мешал- кой, непрерывно выравнивающей тем- пературу всей бродящей массы. Ох- лаждение ее происходило в результате циркуляции холодной воды в рубашке или опорожнения чана в бадьи для спонтанного охлаждения. Этот способ имел тот недостаток, что нагревание бродящей массы в чане происходило довольно медленно (за 1 ч 30 мин тем- пература повышалась до 70°С).
Ход процессов, наблюдавшихся в этих сравнительных опытах, показан в этой главе в виде кривых на рисунке. Авторы использовали виноград сортов Мерло, Мальбек или Каберне Совинь- он, здоровый или с плесенью в зависи- мости от года или условий эксперимен- тов. Для проведения количественных анализов использовали классические методы, которые применяли к нагре- тым суслам и винам после центрифуги- рования. Так, интенсивность окраски определяли по методу Сюдро путем из- мерения и сложения оптических плот- ностей вина в кювете- 1 мм при 420 и 520 нм. Сюдро при подготовке своей диссер- тации (1963) использовал такую же технику и провел ряд экспериментов, которые позволили ему сделать выво- ды. Эти выводы не потеряли своего зна- чения сейчас и нашли широкое приме- нение в практике. В частности, он кон- статировал влияние температуры на разложение окрашенных или неокра- шенных фенольных соединений: крат- ковременное нагревание при темпера- туре 70°С способствует лучшему раст- ворению красящих веществ по сравне- нию с неокрашенными фенольными соединениями, тогда как длительная мацерация при обычной температуре в течение нескольких дней вызывает растворение неокрашенных фенольных соединений в значительно больших ко- личествах. При нагревании винограда без отде- ления гребней и при последующем ви- ноделии по белому способу всегда по- лучали вино, более бархатистое, чем то, которое приготовляли из винограда с неотделенными гребнями при класси- ческих способах виноделия. Различие заключается здесь главным образом в неодинаковой степени растворения лейкоантоцианов при этих двух спо- собах виноделия. И соответственно принцип нагревания винограда можно представить как техническое решение проблемы получения из данного вино- града красного вина, содержащего од- новременно и максимально возможное количество антоцианов, и возможно меньшее количество неокрашенных фе- нольных соединений, т. е. вино, которое было бы одновременно и хорошо окра- шенным, и бархатистым. К этому зак- лючению пришли многие авторы. Од- нако ниже будет отмечено, что даже когда такой результат и желателен (это не относится к винам, рассчитан- ным на длительное хранение), условия его осуществления еще точно не опре- делены. * СПОСОБЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВИНА С ПОДОГРЕВОМ ВИНОГРАДА Авторы не дают в настоящей главе детального описания всех известных способов и соответствующего обору- дования. Устройства для нагревания винограда будут рассмотрены в од- ном из разделов тома 4, посвященно- го винодельческому оборудованию. Здесь авторы хотели бы только пере- числить многочисленные . варианты термической обработки винограда. В табл. .7.1 приведены различные спо- собы виноделия с нагреванием вино- града с учетом средств подогрева, прие- мов виноделия и задач, которые при этом' ставятся. Нагревание винограда в виде гроз- дей производят водяным паром, цир- кулирующим вокруг винограда, уло- женного слоями. Температуру кожицы часто доводят до 75°С, тогда как тем- пература мякоти внутри ягоды часто не превосходит 30°С. После охлажде- ния виноград можно перерабатывать обычным методом, т. е. производить дробление, отделение гребней и нор- мальное брожение на мезге или же превращать прямо в окрашенное сусло путем дробления и прямого прессова- 201
Таблица 7.1 Различные способы нагревания винограда в виноделии по красному способу Состояние винограда Средства подогрева Способы виноделия Задачи Виноград в цельном и неповрежденном ви- де Водяной пар Виноград дробленый; гребни отделены (иногда с частичным стеканием сока) Прямое нагревание (периодическое, обыч- но частичное). Вино- град здоровый Непрерывное нагрева- ние в трубчатых теп- лообменниках (с горя- чен мацерацией или без нее) Нагревание твердых частей ягод погруже- нием в горячее сусло Дробление, прессова- ние, брожение освет- ленного сусла Дробление, отделение гребней, брожение на мезге с мацерацией Обычный после ох- лаждения Прессование, охлаж* дение, брожение по- сле осветления Охлаждение, броже- ние на мезге с маце- рацией Стекание, прессова- ние, охлаждение, бро- жение после освет- ления сусла Улучшение окраски. Лучшее извлечение ве- ществ и з кож нцы, разрушение оксидаз г Быстрое улучшение окраски. Лучшая эк- стракция веществ из кожицы Разделение мацерации и брожения * Улучшение мацерации Разделение мацерации н брожения. Перевод на промышленную ос- нову и автоматизация процессов виноделия ния, что дает два различных типа вина. Разумеется, нельзя смешивать спо- соб нагревания винограда со способом искусственного перезревания, кото- рый описан в главе 1. Последний зак- лючается в том, что целый виноград обрабатывают горячим воздухом (40— 45°С) в течение многих часов для того, чтобы понизить кислотность и увели- чить содержание сахара путем легкой концентрации его. Нагревание винограда после дроб- ления обычно с отделением гроздей представляет собой самый старый и наиболее практикуемый в настоящее время способ. Нагревание винограда может применяться при периодическом или непрерывном способе производст- ва вина. Можно нагревать всю массу дробленого винограда или же только твердую часть после большего или меньшего стекания сока. В этом случае стремятся к экономии тепла за счет нагревания только той части виногра- да, в которой содержатся пигменты. Периодическое прямое нагревание всего объема мезги в резервуарах боль- шой вместимости было первой формой использования этого метода. Нагрева- ние длилось несколько десятков минут с непрерывным перемешиванием мас- сы. Известны чаны с обогревающей ру- башкой и снабженные мешалками, ко- торые обеспечивают большую эффек- тивность работы. Однако такой кус- тарный способ применим только к ма- лым объемам. Например таким обра- зом производят термическую обработку только Vs урожая, отбирая для этой цели наиболее здоровый и 'окрашен- ный виноград. Системы непрерывного действия позволяют повышать температуру 202
очень быстро. В них можно предусмат- ривать нагревание всего урожая. Мез- гу направляют в трубчатые теплооб- менники. Иногда мезга после стека- ния сока циркулирует в массе горяче- го сусла. ВЛИЯНИЕ НАГРЕВАНИЯ МЕЗГИ КРАСНОГО ВИНОГРАДА НА СОСТАВ СУСЕЛ И ВИН Здесь обобщены результаты исследо- ваний на экспериментальном заводе Института энологии (Мартиньер и сотрудники, 1971, 1972, 1973). Эти ис- следования подтвердились эксперимен- тальными работами по виноделию в 1974 и 1975 гг. , Органические анионы и катионы При повышении температуры сусел отмечались увеличение содержания в них винной кислоты от 41 до 91 мг-экв/л и небольшое возрастание яблочной кислоты, например от 115 до 121 мг-экв/л. Чем выше достигнутая температура, тем более значительной становится диффузия. То же самое происходит и с основными катионами. В одном из опытов содержание калия увеличилось от 1400 до 2600 мг/л, со- держание кальция —от 150 до 300 мг/л, содержание магния — от 70 до 85 мг/л. Брожение с образованием спирта также влияет на концентрацию (табл. 7.2 и 7.3). Таблица 7.2 Изменение содержания (в мг-экв) винной и яблочной кислот во время спиртового брожения Образцы Вннная кислота Яблочная кислота до брожения после брожения до брожения после брожения Контроль Нагретый виноград 42 77 30 30 115 ' 121 81 89 Таблица 7.3 Изменение содержания катионов (в мг/л) во время спиртового брожения Калий-; Кальций Магний Образцы до бро- жения после брожения до бро- жения после брожения до бро- после жения брожения Контроль Нагретый виноград 1480 1600 165 2220 1525 225 , Столь различные результаты (см. табл. 7.2 и 7.3) побуждают сде- лать вывод: очень большие расхожде- ния в поведении органических анионов и катионов во время нагревания и бро- жения явно связаны с тем, что они на- ходятся не в одних и тех же частях виноградной ягоды (вакуоли клеток мякоти, кожица, целлюлозно пектино- вые мембраны, семена), а также с тем, что как в сусле, так и в вине катионы могут быть частично фиксированы на макромолекулярных коллоидах; про- центное содержание этих компонентов 203
в конце 'брожения было довольно сход- ным с процентным содержанием их в контрольном образце (классическое виноделие). Как правило, уменьшение содержа- ния винной и яблочной кислот в ходе брожения протекает следующим обра- зом. В классическом виноделии по красному способу концентрация вин- ной кислоты возрастает до второго дня, затем уменьшается до конца брожения, тогда как содержание калия к моменту окончания брожения достигает макси- мального значения. Несомненно, это означает, что винная кислота, находя- щаяся в кожице, диффундирует в сус- ло с начала брожения одновременно с калием. С появлением спирта осажда- ется тартрат кальция, но осаждение битартрата калия (винного . камня) происходит только в конце брожения. С другой стороны, нагревание с пос- ледующим прессованием винограда после дробления обеспечивает немед- ленную экстракцию компонентов ко- жицы, которые затем обнаруживаются в сусле. В частности, с самого начала нагревания сусло обогащается каль- цием. Затем в значительном количест- ве выпадает виннокислый анион с иона- ми Са++ и К+ Содержание кальция, более высокое в начале брожения, в конце становится равным или меньшим по сравнению с содержанием его в ви* не, приготовленном классическим спо- собом. Следовательно, концентрация винной кислоты и ионов Са++ и К+ в конце брожения имеет тенденцию к уравниванию вин, получаемых при классическом брожении в присутствии мезги, и вин, приготовленных из подо- гретого винограда. По-видимому, тер- мическая обработка не нарушает рав- новесия яблочной кислоты. В конечном счете нагревание винограда не вызвало заметных изменений в содержании ос- новных кислот в законченных винах. Согласно последним наблюдениям (Бертран, 1975) содержание некоторых продуктов брожения, определяемое методом хроматографии в газовой фазе, в случае нагревания винограда повышается (янтарная кислота, гли- церин и особенно высшие спирты). Общая кислотность Изменения общей кислотности яв- ляются следствием изменений анионов и катионов. В виноделии классическим способом кислотность, как правило, значительно повышается (приблизи- тельно от 0,5 до 1 г/л) в начале броже- ния, затем снижается до определенной концентрации,которая сохраняется до начала яблочно-молочного брожения. На рис. 7.1 показано, что уменьшение Рис. 7.1. Изменение общей кислотности во время брожения: 1 — виноград подогретый; 2 — виноград без подогре- ва; х — конец спиртового брожения. общей кислотности после достижения максимума выражено довольно слабо, а на рис. 7.2 — относительно слабое осаждение виннокислого аниона. При брожении сусел из подогретого винограда (идентичного с предыду- щим) эти изменения происходят ина- че. После нагревания и прессования общая кислотность и содержание вин- ной кислоты в сусле заметно повыша- ются: общая кислотность — от 5,0 до 204
6,8 г/л; винная кислота — от 90 до 140 мг-экв/л, Кордонье (1970) уже от- мечал такое возрастание кислотности в суслах. Затем концентрация винно- кислого аниона очень быстро умень- Продолжйтельность, дни. Рис. 7.2. Изменение содержания винной кисло- ты во время брожениям 1 — виноград подогретый; 2 — виноград без подогре- ва; х — конец спиртового брожения. шается, чтобы стабилизироваться при- мерно на том же значении, как и в контрольном образце. Ионы К4- и осо- бенно ионы Са+-1' так же быстро умень- шаются, как это было отмечено в пре- дыдущем разделе. Антоцианы Во время приготовления вина клас- сическим способом, когда сусло сбра- живают в присутствии кожицы, крася- щие вещества диффундируют в жид- кость после отмирания ее клеток. Со- держание антоцианов достигает мак- симума обычно на 4-й день брожения на мезге, а интенсивность окраски — на 5-й. Начиная с 6-го дня наблюдается уменьшение обеих величин вследствие обр атной адсорбции пигментов на твердых частях грозди и, возможно, в результате достижения предела общей растворимости всего комплекса окра- шенных фенольных соединений (экспе- рименты 1973 г.). При термической обработке красной мезги жидкую фазу следует нагреть до 70°С и поддерживать такую темпера- туру в течение 15 мин, чтобы получить ощутимое влияние на растворение кра- Температура9 °C Рис. 7.3. Растворение антоцианов при нагрева- нии винограда: 1 — интенсивность окраски; 2 — содержание антоциа- нов (в мг/л). сящего вещества, если условия переме- шивания и, следовательно, диффузии будут такими, что нагревание твердых частей будет явно запаздывать. На рис. 7.3’ показано, что нагревание мезги до 40°С не вносит никаких изменений в растворение фенольных соединений. Чтобы получить заметное увеличение растворенных фенольных соединений, нужно повысить температуру до 60°С; повышению температуры до 80°С, т. е. до максимума, которого можно практи- чески достичь, соответствует лишь не- значительное усиление окраски. Это не означает, что экстракция бывает действительно полной при 80°С. Таким образом, после нагревания 205
сусло имеет значительную интенсив- ность окраски и довольно высокое со- держание антоцианов, которое еще бо- лее возрастает при прессовании (в слу- Продолжительность, дни Рис. 7.4. Изменение интенсивности окраски (ОП) и содержания антоцианов во время бро- жения (знак X означает конец спиртового бро- жения; кривые, обозначенные пунктиром, вы- ражают продолжение процесса до момента спуска вина из чана): 1, 3— интенсивность окраски; 2, 4 — содержание ан- тоцианов; 1, 2 — нагретый виноград; 3, 4 — виноград без нагрева, 206 чае брожения без мацерации). Но пос- ле начала брожения отмечают непрерывное понижение их содержа- ния, которое продолжается почти до исчезновения сбраживаемых сахаров (рис. 7.4). Здесь могут действовать многие механизмы: осаждение анто- цианов вследствие конденсации после гидролиза антоцианозидов во время нагревания, связывание антоцианов с белками, восстановление нестабиль- ных окрашенных соединений с образо- ванием неустойчивых веществ или фик- сирование их дрожжами. Наконец, во время отделения вина от мезги, несмотря на эту потерю ок- раски, интенсивность окрашивания и содержание антоцианов в винах из ви- нограда, подвергавшегося нагреванию, имеют в целом несколько более вы- сокие окрашенность и содержание ан- тоцианов по сравнению с винами, по- лученными классическими способами, как это показано на рис. 7.2. Эти пос- ледние результаты подтверждают большинство ранее полученных (Ран- кин, 1964; Сюдро, 1964; Марто и Оли- вьери, 1965 и 1966; Леглиз, 1966; Мар- то, 1966 и 1970; Оливьери, 1966; Вивьен 1966; Биоль, 1967; Димотаки-Кураку, 1967; Фланзи, 1967; Фланзи и Бенар, 1969; Кордонье, 1970; Фланзи, Бенар и Бурзекс, 1971 и 1972; Милисавлевич, 1972; Да Роса, 1972; Тагуена, 1971; Вагнер, 1972). Чтобы выяснить характер изменения окраски в ходе спиртового брожения, был поставлен специальный опыт. Ус- тановив, что во время спиртового бро- жения сусел из нагретого винограда интенсивность краски ослабевает, ав- торы увеличили число анализов об- разцов в процессе брожения, чтобы более точно исследовать это явление (табл. 7.4). Если в случае классического виноде- лия отмечается равномерное увеличе- ние содержания антоцианов и повыше-
Таблица 7.4 Изменения красящих веществ во время спир- тового брожения сусла из нагретого н прессо- ванного винограда Внноделне классическим способом риваемые в целом, обладают некоторой растворимостью, которая4 уменьшает- ся, начиная с определенного содер- жания спирта. Если бы этот фактор имел общий характер, то нельзя было бы рассчитывать на значительное уси- ление окраски путем нагревания вино- града, даже если удается извлечь из Длительность брожения, ч я О) К Брожение сусла из красного винограда с подогревом О 3 6 10 24 72 96 Конец брожения 252 248 244 200 260 302 400 468 0,37 0,45 0,47 0,48 0,51 0,81 1,16 0,75 816 810 936 596 508 540 476 3,08 2,98 3,35 3,36 1,23 1,00 1,20 0,92 Рнс. 7.5. Изменение интенсивности окраски н содержания антоцианов в сусле из подогрето- го винограда в зависимости от увеличения со- держания спирта (при постоянном объеме): 1 — содержание антоцианов; 2 — интенсивность ок- раски. ние интенсивности окраски, то при брожении сусла из подогретого вино- града наблюдается две стадии: в пер- вые часы содержание антоцианов и интенсивность окраски остаются пос- тоянными; в течение первых 24 ч бро- жения наблюдают значительное умень- шение содержания антоцианов и ин- тенсивности окраски (которые при за- вершении брожения бывают того же значения, как и в первом случае). Кон- статировали, что снижение окрашен- ности во время брожения нельзя объяс- нить фиксацией на дрожжах, которая не превышает 2%. Более высокая спиртуозность крас- ных вин, получаемых из подогретого винограда с добавлением сахара, по- вышала содержание антоцианов, но только до определенного значения, на- пример 10% об., выше которого наблю- дали постоянство или даже заметное уменьшение. Можно предположить, что фенольные соединения, рассмат- кожицы все красящие вещества. Анто- цианы и фенольные соединения более или менее конденсированы, связаны с другими молекулами и более или менее растворимы. Кроме того, антоцианы претерпевают химические превраще- ния, которые еще недостаточно изу- чены. Применяя более прямой метод, Мар- тиньер добавлял спирт в сусло из на- гретого и прессованного винограда и, следовательно, в сильно окрашенное, брожение которого ингибировал добав- лением фтористого натрия, и получил результаты, показанные на рис. 7.5. Определения производили через два месяца после введения алкоголя, как всегда, при анализах, на жидкостях, осветленных центрифугированием. 207
Таблица 7.5 Изменение окраски вин при -хранении Мерло Мальбек Каберне Со- виньон Способ при го- товлення вина Показатели прн спус- ке из чаиа через год при спус- ке из чана через год при спус- ке из чана че рез год Брожение на мезге Нагревание и брожение на мезге Интенсивность окраски Антоцианы, мг/л Интенсивность окраски Антоцианы, мг/л 600 1,75 590 0,77 240 1,00 250 0,96 454 1,43 400 0,67 46 0,89 62 Приме чания: 1. Из опытов 1973 и 1974 гг. вытекает, что влияние 1,21 457 1,37 565 нагревания 0,61 70 0,81 88 на по- следующее изменение содержания антоцианов или на интенсивность окраски должно зависеть от сорта. Снижение интенсивности окраски более заметно у Мерло, чем у Мальбек или Каберне Совиньон. В последнем случае во время брожения (после центрифугирования и фильтрации на миллипоре) констатировали значительное уменьшение интенсивности окраски, например на 50%, без заметного уменьшения содержания антоцианов. Здесь не видно какой-либо связи между этими двумя величинами. 2. Нижеследующие наблюдения показывают неполную экстракцию фенольных соединений во время классического виноделия. Авторы провели несколько операций по настаиванию мезги красного винограда в различных белых и малоокрашенных красных винах при температуре 55°С. Это практическое применение одного старого способа, который позволял повышать интенсивность окраски с лабоокрашенных вин. При настаивании в белом вине красной сброженной мезги по-, следняя отдает большое количество красящих веществ и лейкоантоцианов, которые могут до- стигать значений, сравнимых с соответствующими показателями у нормального красного вина. 3. В случае винограда с плесенью активность оксидаз в зоне температур от 45 до 55°С возрастает (Сюдро, 1963; Гино и Меноре, 1965; Биоль и 3 игр ист, 1966; Леглиз, 1966; Марто, 1966; Оливьери, 1966 и 1970: Кордонье, 1970). Известно, что в случае винограда, пораженного плесенью, нужно быстро пройти через эту зону. Определения, выполненные авторами, подтвер- ждают этот результат действия ферментов, проявляющийся во время слишком медленного на- гревания несульфитированного винограда (интенсивность окраски и содержание антоцианов меньше, оттенок более кирпичный). Сравнивали также влияние медленного нагревания винограда на окраску вин, получаемых из здорового и плесневелого винограда одного и того же сорта, с одного и того же участка виноградника и в одно и то же время. У здорового винограда такое медленное нагревание значительно повышало интенсивность окраски и содержание анто- цианов, в среднем на 5—10%. У плесневелого винограда такое же медленное нагревание вы- зывало сильное уменьшение этих показателей (от 30 до 100%) с полным изменением оттенка в коричневую сторону. Наконец, во время хранения вин в течение нескольких месяцев или не- скольких лет более или менее ощути- мый выигрыш в окраске обычно остает- t ся, хотя содержание антоцианов и силь- но уменьшается, как и в винах, полу- ченных из обычного сырья. В табл. 7.5 показано значительное уменьшение со- держания антоцианов по сравнению с уменьшением интенсивности окраски? Уменьшение примерно одинаковое как в случае классического виноделия, так и виноделия с подогреванием виногра- да. Другими словами, в обоих случаях явления имеют определенное сходство. Одновременно происходит почти пол- ное исчезновение антоцианов и парал- лельно образование окраски из тани- нов. Можно предположить, учитывая поведение во время брожения, что кра- 20&
сящие вещества вин, получаемых из по- догретого винограда, будут менее ста- бильными. Вероятно, после брожения они полностью исчезают. Неокрашенные енольные соединения Нагревание винограда усиливает растворение неокрашенных фенольных соединений (рис. 7.6), причем больше при виноделии по красному способу (сбраживание мезги без прессования), чем при виноделии без мацерации (сбраживание сусла, отделенного прес- сованием). Действительно, в первом случае одновременно протекают три процесса: нагревание, мацерация и об- разование спирта; результаты этого по- казаны в табл. 7.6. Таблица 7.6 Влияние иагрева на неокрашенные фенольные соединения вина 1 — лейкоантрцнаны; 2 — перманганатное число. Виноград без нагрева- ния (брожение на мез- ге) Нагретый виноград (брожение на мезге) Нагретый виноград (брожение сусла по белому способу) 19 25 24 37 47 43 * Показатель при 280 нм — такое поглощение, обязанное бензольным циклам, пропорциональ- но концентрации фенольных веществ в вине; его получают умножением на 100 оптической плотности вина, разбавленного на х/100 в кю- вете на 1 см (П. Риберо-Гайон, 1970). Нагревание при 70°С в течение 30 мин; виноград дробленый, с отделе- нием гребней; сорт Каберне Совиньон; охлаждение самопроизвольное, на воздухе. Количественные анализы про- водили через месяц после брожения. На рис. 7.7 показано, что при виноде- лии классическим способом возраста- ние неокрашенных фенольных соеди- нений продолжается до конца броже- ния. В противоположность этому в слу- чае нагревания винограда с последую- щим прессованием и брожением без мацерации наблюдают их постоянное уменьшение. Азотистые соединения Возможно, что более быстрое и пол- ное сбраживание сахара из подогрето- го винограда объясняется тем, что при нагревании виноградных гроздей до- полнительно вносятся в сусло факторы роста, и в частности азотистые вещест- ва (Сюдро, 1963; Фейа и Бержере, 1967; Кордонье, 1970; Мартиньер и 209
Продолжительность, дни Рис. 7.7. Изменение содержания неокрашенных фенольных соединений во время брожения {знак X означает конец спиртового брожения; кривые, обозначенные пунктиром, выражают продолжение данного процесса до момента спуска вина из чана): 1,3 — перманганатное число; 2, 4 — содержание лей- коантоцнанов; 1, 2 нагретый виноград; 3, 4 — вино- град без подогрева. Риберо-Гайон, 1971). Из этих работ следует, что сусла, получаемые из на- гретого винограда, богаче азотом, чем •сусла при классическом виноделии. В опытах, проведенных авторами, рас- творение общего азота во время нагре- вания возрастало равномерно, по мере повышения температуры винограда от 40 до 80°С. Например, в контрольном образце при 40°С оно составляло 325 мг/л, при 45°С — 375 мг/л, при 80°С 425 мг/л. Это возрастание не всегда относится к аминному азоту. Прессова- 210 ние вызывает новое поступление азота. Затем было прослежено исчезнове- ние общего и аминного азота во время брожения сока из раздавленного вино- града (табл. 7.7). Т а б л и ц а 7.7 Содержание общего и аминного азота (в мг/л) во время брожения Образец вина Общий азот Амнниый азот до брожения после брожения до брожения после брожения Контроль 538 352 210 121 Нагретый виноград 666 218 175 88 Эти опыты не дают права утверж- дать, что обогащение вина азотистыми соединениями, происходящее при на- гревании, представляет собой решаю- щий фактор ускорения процесса бро- жения. Недавно эта проблема стала объектом исследования Пу (1974), ко- торый проводил отдельно в суслах и в полученных винах количественный анализ 21 свободной аминокислоты, или включенной в пептиды, или содер- жащейся в белках, и сравнивал ре- зультаты, получающиеся при перера- ботке однородного винограда класси- ческим способом и при выделке вина после нагревания винограда. Термическая обработка винограда определяет обогащение вин азотом, в частности в виде свободных аминокис- лот (аргинина, гистидина и лизина) и пептидов. Вероятно, пептиды, содержа- ние которых сильно возрастает при на- гревании, играют роль активаторов роста дрожжей (Барр, 1972; Пу 1974).
Осветление вин Вина, получаемые из подогретого ви- нограда, обычно не столь прозрачны, как вина, приготовленные классичес- ким способом; они намного мутнее, и это помутнение сохраняется долго. Этот факт, констатируемый почти все- ми авторами, можно было объяснить разрушением природных пектолитиче- ских ферментов винограда, которое происходит при нагревании. В класси- ческом виноделии эти ферменты гидро- лизуют пектины и тем способствуют осветлению (Марто, 1967). С другой стороны, находясь в нагретом виногра- де и препятствуя осаждению взвешен- ных частиц, они мешали бы осветлению вина, уменьшая его фильтруемость. Недавно предоставленное разрешение на использование пектолитических фер- ментных препаратов могло бы помочь решению этой проблемы. Марто и Оливьери (1970) также констатирова- ли, что пектолитические ферменты на- много более эффективны при выработ? ке белых вин из подогретых сусел. При этом может также быть повышенная экстракция липидов из семян или обра- зование очень стабильных защитных коллоидов. На экспериментальном заводе Ин- ститута энологии в Бордо вина урожая 1973 и 1974 гг., полученные при нагре- вании винограда (на полупромышлен- ной установке непрерывного нагрева- ния), были более мутные, чем конт- рольные образцы (даже по истечении года). Они были тем мутнее, чем выше была температура при нагревании и продолжительнее мацерация при тем- пературе 70°С. При добавлении в эти помутневшие вина различных ферментных препара- тов нередко получали блестящие ре- зультаты, но противоречивые, несом ненно, потому, что эти препараты были смесями и тот или иной доминирующий фермент мог не давать эффекта, тогда как другой в значительно меньшем ко- личестве мог быть активным агентом и оказать воздействие на различные за- щитные коллоиды и взвешенные веще- ства. В этих опытах не удалось получить осветления вина оклейкой желатином (100 мг/л) даже после нескольких ме- сяцев в противоположность контроль- ному вину. С другой стороны, было по- лучено очень хорошее осветление пу- тем оклейки бентонитом, когда вино- град не выдерживали слишком долго при 70°С.*В некоторых случаях даже у белых вин удавалось получить совер- шенную прозрачность через 2 или 3 не- дели, применяя только бентонит в дозе 200 мг/л (Риберо-Гайон и Мартиньер, 1975). Но такая эффективность дости- галась не всегда, и причина этого ав- торам не известна. В отсутствие более точных данных можно допустить, что при нагревании винограда получаются вина, намного более богатые коллоидами, причем не- которые оказывают интенсивное за- щитное действие, препятствуя осажде- нию всей совокупности взвешенных частиц. При добавлении так называемых пектолитических ферментных препара- тов в сусло из подогретого винограда, хотя и снижается мутность, и повыша- ется фильтруемость вин, однако они не соответствуют таким же показателям контрольных вин из ненагретого вино- града. Объяснение этих явлений ролью пектинов, возможно, не совсем точно и, во всяком случае, неединственное (Ж. Риберо-Гайон, 1974). Можно было бы, например, представить механизм, аналогичный тому, который участвует в защите против медного касса путем нагревания белых вин: образование коллоида, содержащего двухвалентную медь с тенденцией к флокуляции, и од- 211
новременное образование защитного коллоида, обеспечивающего прозрач- ность жидкости. Органолептические характеристики Самые различные мнения высказы- ваются по наиболее важному вопросу, а именно качеству вин, получаемых при нагревании винограда, по сравнению с качеством вин из того же винограда, приготовленных классическим спосо- бом виноделия. Иногда отмечают не- обычные привкусы, в частности ами- ловый, который, по существу^ неплохой и, кроме того, имеет тенденцию к ис- чезновению или к превращению в более или менее приятный вкус. Но в первые месяцы наблюдали также запахи и привкусы «подогрева», которые исче-' зают, например, через год, и травянис- тые привкусы, иногда неприятные. В этом случае вино приобретает ординар- ный, грубый, даже «агрессивный» вкус, совершенно лишенный привкуса свеже- го винограда. Эти характеристики вку- са могут быть связаны с присутствием взвешенных частиц, поскольку вина, полученные при подогреве винограда, трудно поддаются осветлению даже после сильной оклейки желатином, и приходится через несколько месяцев и даже больше сравнивать их с прозрач- ным вином контрольного образца. Но часто бывает и так, что после дос- таточной выдержки, и если нагревание винограда не было чрезмерно дли- тельным и удалось осуществить освет- ление, полученные вина оказываются такими же хорошими и тонкими, как и контрольные. Они бывают более пол- ными и в то же время более бархатис- тыми, более «круглыми», более масля- нистыми. Иногда их относят к более ’приятным, менее классическим и бла- гоприятный эффект нагревания особен- но сказывается тогда, когда виноград в большей или меньшей степени пора- жен плесенью, а также в случаях, ког- да сорт не имеет тонкости. Происходит в какой-то степени то же, что и при углекислой мацерации, которая прида- ет винам определенный вкус. Таким образом, в отношении влия- ния подогрева винограда на органолеп- тические характеристики вина нет ка- ких-то общих законов. Результат бу- дет зависеть от состава кожицы и се- мян, следовательно, от того, что будет экстрагировано из них при нагревании. В 1974 г. было проведено несколько опытов на установках для непрерывно- го нагревания. В одной из них изменя- ли продолжительность мацерации при непрерывном перемешивании мезги с последующим быстрым охлаждением ее с помощью холодильного аппарата, охлаждающего воду. Продолжитель- ность мацерации составляла 0 мин (при немедленном начале охлажде- ния), 15 мин, 1 ч, 1 ночь. В последую- щие месяцы вина сравнивали между собой и с контрольным образцом. Лучшие результаты, превосходящие те, которые были при классическом спо- собе виноделия, были получены при мацерации продолжительностью 15 мин (более полное и более маслянистое вино, чем контрольное). При еще более длительной мацерации вино получа- лось хуже (терпкое с травянистым при- вкусом). При мацерации в течение но- чи вино было плохим с самого начала. Во всех случаях виноград был без плесени. Обычно сорт Мерло дает не столь хорошие результаты, как Кабер- не и Мальбек. С другой стороны, вку- совые характеристики с течением вре- мени улучшаются и намного в том смысле, что иногда исчезают характе- ристики, до некоторой степени искусст- венные (в частности, амиловый при- вкус) . Окраска быстрее приобретает кирпичный оттенок, чем в контрольных образцах вина классического произ- водства. 212
Необходимо еще раз напомнить, что нужно избегать брожения в присутст- вии мезги, которое дает намного более грубые вина, обладающие более выра- женным травянистым привкусом, по крайней мере, когда нагревают значи- тельную часть винограда. Вывод для практики, несомненно, может быть один: нагревать только часть виногра- да менее тонких сортов или поражен- ный плесенью. Этот способ имеет вполне реальное преимущество перед классическим в случае наличия на винограде плесени (если она не слишком обильна), а так- же в том, что можно более надежно по- лучать полное и быстрое спиртовое и яблочно-молочное брожение и вино получается биологически стабильным после окончания операций по приго- товлению его. Следующей весной уже не наблюдается вторичного брожения. Это можно объяснить более быстрым гидролизом глюкозидов при нагрева- нии. Яблочно-молочное брожение в слу- чаях, когда виноград сульфитируют не- сколько сильнее, чем обычно (80 мг/л SO2), протекает после нагре- вания труднее (Мартиньер и сотрудни- ки, 1974). ВЛИЯНИЕ НАГРЕВАНИЯ МЕЗГИ КРАСНОГО ВИНОГРАДА НА МИКРОФЛОРУ И ПРОЦЕССЫ БРОЖЕНИЯ Дрожжи В своем исследовании, результаты которого обобщены в этом . разделе, Сапи-Домерк и Пейно (1974) постави- ли целый ряд задач. К этому времени у^ке было известно, что мезга, нагре ваемая до температур, превышающих те, при которых происходит отмирание дрожжей, легко вступает в брожение. Последнее может начаться и продол- жаться при температурах, которых обычно дрожжи не выдерживают. Эти факты можно было объяснить или не- полной стерилизацией мезги и селек- цией термостойких рас дрожжей, или, если стерилизация была эффективной, быстрым размножением новых дрож- жей в нагретой мезге. Активация бро- жения могла бы быть обусловлена в этом случае образованием активаторов. Для проверки этих гипотез была проведена серия опытов, которые вклю- чали подсчет живых дрожжевых кле- ток и идентификацию изолированных рас. Виноград после дробления и отде- ления гребней нагревали приблизитель- но до 75°С. После этого или охлажда- ли мезгу и направляли ее в бродиль- ные чаны (виноделие по красному спо- собу), или же нагретую мезгу прессо- вали в горячем состоянии. Получаемое при этом окрашенное сусло подвергали быстрому охлаждению и спонтанному . брожению в чане (виноделие по бело- му способу). Пробы отбирали стерильно в разные моменты операций на линии термичес- кой обработки. При транспортировке в лабораторию целый виноград помеща- ли в мешки из стерильной ткани, защи- щенной фильтровальной и стерильной бумагой. Образцы мезги помещали в стерилизованные банки. Дрожжи из мезги выделяли на твердую среду пос- ле тщательного перемешивания, отби- рая виноградный сок. Для нераздроб- ленного винограда использовали метод Барнета и сотрудников (1972), который включает диспергирование миксером и дает значительно более высокие и на- дежные популяции дрожжей, чем ме- тод простого раздавливания рукой, при котором большая часть дрожже- вых клеток остается приставшей к ко- жице (Белен и Анри, 1972). Метод Барнета заключается в том, что из каждого мешка с виноградом отбирают с помощью стерильного пин- 213
цета по 30 ягод (от 40 до 50 г), кото- рые помещают во вращающуюся дро- билку (миксер) из нержавеющей ста- ли. Корпус миксера, его крышку и но- жи предварительно стерилизуют; из- мельчение длится 30 с. Из 1 мл сока, полученного из мякоти, приготовляют серию разбавлений в пробирках, содер- жащих по 10 мл стерильной воды. За- тем с помощью калиброванной пипетки Пастера отбирают по две капли (по 0,25 мкл) из каждого раствора; каж- дую каплю распределяют тонким сло- ем на половине поверхности чашки Петри; питательной средой служат же- латин и виноградное сусло. Переверну- тые чашки ставят на инкубацию в тече- ние пяти дней при 25°С. Обычно ис- пользуют разбавления 10-1, 10~2, 10~3, 10~4. Чтобы привести объем капли, равный 0,25 мкл, к 1 мл, нужно умно- жить число колоний, полученных для одной капли, на 4-102, 4-103, 4-104, 4* •105 соответственно. Образцы сусла или мезги хранили 15 дней в лаборатории, после чего про- изводили второй отбор колоний. Полу- ченные чашки Петри служили одновре- менно и для подсчета колоний дрож- жей, и для отбора их с целью иденти- фикации рас. Что касается подсчета дрожжей во время различных фаз нагревания вино- града или мезги, какую бы систему на- гревания ни применяли, выдерживая среду в течение нескольких минут при 75°С, получают практически полную стерилизацию даже в тех случаях, ког- да мезга или виноград уже стали оча- гом развития дрожжей. Безусловно, можно достичь стерильности и при ме- нее высоких температурах нагревания. Число дрожжевых клеток в 1 мл, ко- торое в суслах или в винограде до на- гревания составляло несколько сот ты- сяч или несколько миллионов, снижа- ется практически до нуля сразу же пос- ле нагревания и значительно повыша- 214 ется во время последующих операций. Популяция быстро возрастает и стано- вится больше той, которая существова- ла до нагревания. Стерильная фаза длится, пока виноград еще горячий, а затем обсеменение происходит более или менее быстро в зависимости от ус- ловий. Вероятно, все операции с на- гретой и стерилизованной мезгой — пе- рекачка насосами, перемешивание, прессование, охлаждение и др. — соп- ровождаются массовым внесением дрожжей. Обсеменение через все виды оборудования происходит быстро. Ма- ло надежд на то, чтобы при нынешнем оборудовании можно было основывать на подогреве винограда систему чисто- го брожения селекционированными культурами. Отмечено, что дрожжи вносятся даже воздухом бродильных цехов. На поверхности нагретой мезги в открытых чанах при самопроизволь- ном охлаждении быстро появляются дрожжи, тогда как температура еще равна 53°С. После подсчета дрожжевых клеток чашки Петри использовали для отбора рас с целью их идентификации обыч- ными тестами. Из подогревавшейся и еще теплой мезги выделяли единствен- ную расу, которая оказалась Sacch. el- lipsoideus. В охлажденной мезге сно- ва появляются дрожжи, поступающие с оборудования или из воздуха. Нап- seniaspora uvarum присутствует с на- чала брожения; в дальнейшем коли- чество Saccharomyces постепенно воз- растает. Очень часто наблюдают быстрое и полное брожение даже при высокой температуре. В соответствии с преды- дущими замечаниями этот факт не свя- зан с селекцией термостойких дрожжей путем нагревания. В действительности быстрое брожение при высокой темпе- ратуре обусловлено растворением в мезге активаторов, принадлежащих к категории стероидов, и находящихся
на поверхности или внутри кожицы. Осветленное нагретое сусло бродит в анаэробиозе не лучше, чем сусло без подогревания. И наоборот, нагретое сусло с семенами винограда бродит не- сколько быстрее, чем контрольное; но брожение нагретого сусла с кожицей претерпевает значительное ускорение, когда проводят брожение в анаэробио- зе и особенно при повышенной темпе- ратуре. Эти факты связаны с недавно полученными данными о роли стеринов и жирных ненасыщенных кислот с вы- сокой молекулярной массой в ана- эробном развитии дрожжей (Старр и Паркс, 1962; Можене и Дюпюи, 1964; Шове и сотрудники, 1966). С другой стороны, Брешо и сотрудники (1966 и 1971) показали .эффективность экст- рактов виноградного пруина и в осо- бенности олеаноловой кислоты, которая является его главным компонентом. По мнению Сапи-Домерк и Пейно (1973), эти явления объясняют лучше, чем выдвигавшиеся до сих пор аргу- менты. Фактически термообработка вы- зывает растворение пруина в массе мезги. Действительно, прирост дрож- жей и бактерий особенно возрастает, когда нагревают виноград в целом ви- де, а не только сок. Эти новые гипотезы дополняют ра- нее выдвинутые предположения о роли азотистых соединений (Мартиньер, 1972 и 1973; Пу, 1974) или же вывод об образовании ацетальдегида при нагре- вании винограда (Мартиньер и Рибе- ро-Гайон, 1973). Однако нужно отме- тить, что ацетальдегид также в значи- тельной степени способствует росту молочнокислых бактерий. Следовало ♦ бы попытаться выяснить факторы, спо- собные действовать в обоих случаях. Наконец, можно отметить, что добав- ление эргостерина в мезгу, лишенную доступа воздуха, не способствует бро- жению. Эти же авторы (Сапи-Домерк и Пей- но, 1973) проводили опыты, аналогич- ные с вышеописанными, но на установ- ках, обеспечивающих нагревание цело- го винограда водяным паром. Таким D 1 2 3 4 5 3awHma Продолжительность,дна Рис. 7.8. Изменение концентрации живых дрожжевых клеток во время брожения: 1 — виноград нагретый прессованный: 2 — виноград нагретый непрессованный; 3 — контроль без нагрева. путем доводили температуру кожицы до 70—80°С и температуру мякоти ягод до 35—40°С. Затем виноград охлажда- ли сильной вентиляцией. В отношении стерилизации винограда и быстрого об- семенения его дрожжами после нагре- 215
вания результаты были в основном та- " кие же. Кордонье (1970), ссылаясь на Барра и проводя взвешивание дрожжей, сооб- щил, что нагревание мезги вело к воз- растанию биопотенциала сусел. На Таблица 7.8 Число живых дрожжевых клеток при брожении мезги с нагреванием и без нагревания (в млн. на 1 см3) Вариант опыта До нагревания После нагревания При загрузке чана i । Максимум во вре- мя брожения 1 1 Контрольное бро- жение Нагревание и бро- жение сусла после прессования 33 0,04 30 9 85 148 рис. 7.8, который иллюстрирует резуль- таты эксперимента Мартиньери и сот- рудников (1973), показано также бла- гоприятное влияние предварительного подогрева мезги на рост дрожжей. Сразу же после нагревания, до про- ведения каких-либо других операций, число живых дрожжевых клеток прак- тически равно нулю. Но обсеменение через оборудование протекает очень интенсивно, и соответственно этому быстро увеличивается число клеток. В табл. 7.8 обобщены эти наблюде- ния. Бактерии Изменение числа живых бактерий, способных вызвать яблочно-молочное брожение, влияние последующих опе- раций, затем брожение и хранение ста- ли вопросами исследования, проведен- ного Мартиньери и сотрудниками Т а б л и ц а 7.9 Число живых бактерий при брожении мезги с нагреванием и без нагревания (в млн. на 1 см3) Вариант опыта Классическое виноделие Брожение сусла из ви- нограда с подогревом 20000 1000 11200 200000 4000 300 1000 400 3000 300 ? (1972—1975). Результаты различаются по годам; возбуждение и протекание яблочно-молочного брожения также зависят от случайности, например на- блюдали изменения, обобщенные в табл. 7.9 (относится к году с неболь- шим развитием бактерий). В процессе классического виноде- лия уменьшение числа бактерий во 216 время брожения сопровождается воз- растанием популяции в процессе прес- сования. При сбраживании сусла из подогретого винограда наблюдают значительное увеличение числа бакте- рий начиная с первого дня брожения. Бактерии быстро развиваются в нача- ле брожения вследствие наличия пита- тельной среды, которая очень благо-
приятна для размножения их, но очень скоро они сталкиваются с антагонисти- ческим действием веществ, и прежде всего спирта, которые подавляют их дальнейшее развитие. Был проведен сравнительный опыт по подсчету бактерий, в результате ко- торого были получены следующие ре- зультаты. В классическом виноделии в момент загрузки чана число живых клеток на 1 см3 было довольно значи- тельным (Ю5) и в первые дни броже- ния оставалось также относительно значительным (Ю7). В случае подогре- вания мезги с последующим стеканием сусла число живых бактерий на выходе из аппарата равнялось нулю, но при прессовании и наполнении чана суслом обеспечивалась достаточная концент- рация (102), чтобы вызвать относи- тельно интенсивное развитие микро- биальной флоры (106). В результате в обоих случаях сброженное вино почти не имело больше живых бактерий, но проводимые операции вновь повышали > концентрацию их (от 102 до 104). В этом опыте в обоих случаях яблочно-молоч- ное брожение возбуждалось почти в одно и то же время. В 1974 г., когда авторы получили в свое распоряжение полупромышлен- ную установку для непрерывного по- догрева сравнительно небольших объе- мов (6 гл), была сделана попытка вы- яснить (на партии тщательно усреднен- ной мезги) влияние сульфитации (80 мг/л SO2) и нагревания на рост молочнокислых бактерий (Мартиньер и сотрудники, 1974). В классическом виноделии (с сульфитированием и без него) и в виноделии с подогревом мезги (1 ч при 70°С) ход процессов очень аналогичен ходу процессов в описан- ном выше опыте 1973 г., за исключени- ем того, что число живых бактерий в данный момент процесса было, в 100 раз, а иногда и в 1000 раз меньше. Эта разница, безусловно, связана с тем, что 1974 г. был холодным, а в пе- риод последней фазы созревания и уборки шли сильные дожди. В начале спиртового брожения наблюдались • рост, затем уменьшение числа бакте- рий параллельно с увеличением со- держания спирта и, несомненно, с по- явлением антагонизма дрожжи — бак- терии. Все в тех же опытах 1974 г. при на- гревании мезги число живых бактерий снижалось практически до нуля, но значительно повышалось в начале спиртового брожения до значений, лишь немного меньших, чем у конт- рольного образца, с несколько более поздним возбуждением яблочно-молоч- ного брожения. Как и в 1973 г., после латентного периода (от нескольких дней до месяца) наблюдалось быст- рое размножение бактериальных кле- ток, сопровождаемое через несколько дней снижением общей кислотности бродящей массы. Несмотря на сульфи- тирование (50 мг/л SO2) (с нагревани- ем или без него), ход процессов в этом опыте заметно не изменился по срав- нению с контрольным брожением. Нужно отметить, что в другом опы- те вино, полученное из винограда, суль- фитированного 80 мг/л SO,2 и подвер- гнутого нагреванию, не претерпело яб- лочно-молочного брожения до зимы в противоположность контрольному об- разцу, приготовленному классическим способом (Мартиньер и сотрудники, 1975). Во всех подвалах, где находи- лись эти бочки, до конца ноября под- держивалась температура 17°С. С дру- гой стороны, в винах из подогретой мезги независимо от яблочно-молоч- ного брожения содержание винной кис- лоты и общая кислотность остаются обычно несколько более высокими, чем в контрольных образцах классического виноделия, возможно, вследствие при- сутствия коллоидов в повышенных кон- центрациях. 217
Образование ацетальдегида Экспериментаторы чаще всего кон- статировали быстрое забраживание по- догретой мезги, быстрое и полное сбра- живание гексоз, более высокую спир- туозность получаемого вина (на не- сколько десятых градуса), более низ- кие значения летучей кислотности и общего азота в конце брожения, рав- номерное понижение титруемой кислот- ности с самого начала брожения (без обычного подъема в первые дни). Была сформулирована гипотеза (Мартиньер и Риберо-Гайон, 1969),что скорость брожения связана с образова- нием уксусного альдегида или этаналя при нагревании винограда. Было про- слежено изменение ацетальдегида во время брожения нагретой мезги с пос- ледующим обсеменением и такой же мезги без подогрева. С началом бро- жения содержание ацетальдегида в нагретом винограде достигает 40— 60 мг/л вместо нуля в контрольном об- разце. Максимум (например, 80 мг/л) достигается быстрее, чем в контроле (например, через 2,5—3 дня вместо 4—6 дней). Затем уменьшение содер- жания ацетальдегида происходит быст- рее в нагретом винограде. Этот факт может быть причиной более быстрого начала брожения, поскольку обычно ацетальдегид — непосредственный предшественник спирта — должен быть сначала образован из сахара в период индукции, соответствующей глицерино- пировиноградному брожению. Содержание ацетальдегида, образо- вавшегося при нагревании, когда его проводят в открытом чане, снабжен- ном мешалкой, остается довольно не- большим. Это вещество обладает очень высокой летучестью (точка кипения 20,6°С), оно частично теряется во вре- мя нагревания, что подтверждает убы- вающее содержание, начиная с 40°С (табл. 7.10). Во избежание потерь в результате испарения эксперимент про- водили в круглодонной колбе, нагре- той на водяной бане и подключенной к обратному холодильнику. Пробы отби- рали при различных температурах. По- лученные результаты приведены в . табл. 7.10. Таблица 7 ‘. 10 Зависимость содержания ацетальдегида (в мг/л) от температуры нагревания винограда Температура, °C Открытый чан Закрытая колба 20 40 50 60 70 - 70 (30 мин) 2 3,5 16 37 84 128 Следовательно, при нагревании крас- ного дробленого или прессованного ви- нограда образуются значительные ко- личества ацетальдегида. Этот экспери- мент также показывает, что при прос- том дроблении винограда такого обра- зования ацетальдегида не происходит. Источником ацетальдегида может быть реакция Майяра, наиболее явным проявлением которой является побуре- ние, вызываемое нагреванием раство- ров восстанавливающих сахаров и ами- нокислот. Реакции протекают в очень сложной последовательности: образо- вание продукта присоединения, дегид- ратация и изомеризация, ведущие к 1-амино-1-деокси-2-кетозе. Это вещест- во вследствие потери двух молекул во- ды дает дикетон (редуктон), который после дегидрирования дает дегидроре- дуктон и вступает в реакцию с новой молекулой аминокислоты, чтобы обра- зовать продукт присоединения, альде- гид и углекислый газ. Если, например, 218
исходной аминокислотой будет аланин, цепь реакций завершается ацетальде- гидом. В 1974 г. добавление ацетальдегида (150 мг/л) в чан вместимостью 6 гл не ’вызвало ускорения начала брожения по сравнению с брожением в конт- рольном чане (в обоих случаях клас- сическое виноделие), но повысило ско- рость брожения: через 7 дней плот- 1006 вместо ность сусла составляла 1012. Отсутствие влияния на забражи- вание объясняется, несомненно, не- обычно низкой температурой во время сбора урожая в 1974 г. (в среднем 12°С). Таким образом,, ацетальдегид, при- сутствующий в среде с. начала броже- ния, образует спирт непосредственно, без прохождения фазы классической индукции. Эксперименты с красным виноградом, которые провел Сюдро, показали, что в случае нагревания ви- нограда и переработки его по белому способу, содержание уксусной кислоты всегда меньше. Это же самое можно было констатировать и для 2,3-бутан- диола^ (табл. 7.11). Т аблица 7.11 Вторичные продукты, образующиеся во время спиртового брожения мезги Вариант опыта Уксусная 2,3-Бутан- кнслота, мг/л диол, мг/л • Эксперимент 1 Виноград без наг- ревания Виноград нагретый Эксперимент 2 Виноград без наг- ревания Виноград нагретый 486 330 330 252 414 288 369 180 НАГРЕВАНИЕ ВИНОГРАДА ВОДЯНЫМ ПАРОМ Феррэ описал способ нагревания ви- нограда путем погружения его в теп- лое сусло, температуру которого дово- дят до 80°С. Затем виноград отделя- ют от сусла, оставляют для самопроиз- вольного охлаждения, прессуют и пос- ле этого сбраживают сусло отдельно. При этом наблюдали нормальную интенсивность окраски, диффузию ан- тоцианов кожицы в мякоть, повышение спиртуозности как результат более высокого выхода спирта при виноделии по белому способу, минимальное испа- рение при брожении, низкую темпера- туру сусла и в отсутствие шапки, кото- рая также является одним из источни- ков окисления. При этом получают ви- но нежное, бархатистое, без вяжущего привкуса. К преимуществам этого спо- соба можно отнести, с одной сторо- ны, возможность использования вино- града, подвергшегося градобитию или пораженного листоверткой, и получе- ния из него хорошего вина, без непри- ятного привкуса; с другой — возмож- ность предотвращения, не прибегая к сернистой кислоте, даже следов окисле- ния или оксидазного касса. Нагревали до 80°С недробленый виноград с по- мощью водяного пара. При этом уда- лялись все загрязнения, содержащие двухвалентную медь, неприятные за- пахи и привкусы в случае испорченного винограда, усиливался приятный аро- мат свежих ягод, когда виноград был здоровым. Если погрузить виноградную гроздь в кипящую воду или же направить на нее струю водяного пара, кожица ягод нагревается до высокой температуры, однако тепло не проникает до центра мякоти. При этом клетки кожицы раз- рушаются, и в сок диффундируют ве- щества, которые в ней содержались: прежде всего красящие вещества, но 2И
также танины, ароматические вещест- ва, т. е. элементы будущего букета, и ряд других. При прессовании такого винограда после нагревания получают уже сильно окрашенное сусло, дающее при брожении вино с интенсивной ок- раской, которое нормально осветляется в противоположность вину, получаемо- му способом мацерации при повышен- ной температуре. Нужно добавить, что описанный выше способ требует доро- гостоящего оборудования, значитель- ного количества рабочей силы, облада- ет малым тепловым к. п. д., до настоя- щего времени используется недоста- точно и исключительно с применением целого винограда. Но он выгоден для переработки винограда с плесенью при условии, что она’не слишком обильна. Оборудование Обработка винограда в том виде, как авторы ее применяли (Мартиньер и сотрудники, 1969, 1971), заключалась в том, что поток водяного пара при 100°С направляли на виноград в тече- ние 3 мин, после чего грозди подвер- гали немедленному охлаждению путем Рис. 7.9. Оборудование для обработки вино- града водяным паром: 1 — шасси (площадка сортировки винограда перед нагреванием); 2 — ящик для нагревания; 3 — площад- ка для охлаждения; 4 — вентилятор. очень сильной вентиляции. Помимо котла-парогенератора, аппарат состо ит из трех частей (рис. 7.9); первая включает шасси, несущие площадки с бортами и сетчатым дном, на которых рассыпают ровным слоем виноград пе- 220 ред нагреванием. При этом его распо- лагают так, чтобы все ягоды могли быть непосредственно под струей пара. Вторая часть состоит из ящика для на- гревания 2, через дно которого посту- пает пар температурой 100°С из котла под давлением. В третью часть входит мощный вентилятор 4 горизонтального типа, обеспечивающий быстрое и эф- Рис. 7.10. Изменение температур, до которых нагреваются (водяным паром) различные части грозди: 1 — воздух; 2 — кожица; 3 — гребень; 4 — мякоть. фективное охлаждение обрабатывае- мого винограда и одновременно сушку его. Обработка производится в потоке, одна площадка на очереди на шасси, другая проходит обработку внутри ящика 2, на третьей виноград охлаж- дается путем вентиляции. Сильное обесцвечивание претерпева- ет кожица винограда, плотность сока обычно снижается, клетки кожицы от- мирают при высокой температуре и больше не удерживают свои компонен- ты. Температуру во время обработки винограда измеряют с помощью тер моэлектрических зондов, связанных с
регистрирующим устройством. Такие зонды позволяют определять темпера- туру атмосферы, кожицы виноградных ягод, мякоти в центральной части яго- ды и поверхности гребней. Пример ре- гистрации самопишущим устройством дан на рис. 7.10. Здесь температура воздуха, окружающего виноград, дос- тигает 92°С, кожицы — 80, гребня — 65, мякоти только 32°С. Таким образом, мякоть сама почти не нагревается. Можно предполагать, что природные пектолитические фер- менты не претерпевают никакой дегра- дации и поэтому осветление получае- мых вин может происходить легче, чем при способе горячей мацерации мезги. При подсчете живых дрожжей иног- да наблюдается резкое уменьшение их числа в процессе обработки. После- дующее брожение сусла протекает медленнее, чем брожение сусла из ви- нограда, не подвергавшегося термичес- кой обработке. Но этот факт не имеет общего значения. Обработка паром здорового ” винограда В табл. 7.12 дан сравнительный сос- тав сусла для здорового винограда сорта Мерло с термической обработкой и без нее, а в табл. 7.13 — сравнитель- ный состав полученных вин. Если сусла сбраживаются после прессования (виноделие по белому способу), то наблюдают, что, несмотря на интенсивность окраски и содержа- ние антоцианов, больше, чем у конт- рольных образцов, полученное вино имеет при дегустации свойства розово- го вина (малый экстракт). Следова- тельно, нужно проводить брожение в присутствии кожицы. В результате об- работки винограда водяным паром происходит интенсивная диффузия ан- тоцианов в мякоть с соответствующим обесцвечиванием поверхности ягод. Несмотря на понижение плотности, а также, видимо, и содержания сахаров, спиртуозность получаемого вина тем не менее остается такой же. Это мож- но объяснить тем, что диффузия ва- куолярного сока клеток кожицы, по своему составу очень отличающегося от такого же сока мякоти, происходит также и при обычном виноделии, но во время брожения и мацерации и не раньше, как в случае исследуемого способа обработки. Кроме того, венти- ляция может вызвать не только испа- рение небольших количеств водяного Т а б л и ц а 7.12 Результаты диффузии соединений кожицы в мякоть под влиянием нагревания винограда паром 221
Таблица 7.13 Состав вин, полученных после нагревания паром здорового винограда сорта Каберне Совиньон Вариант обработки к о И К я о и I н Виноград без термической обработки (виноделие по красному способу) Виноград с нагреванием (ви- ноделие по красному спо- собу) Виноград с нагреванием (ви- ноделие по белому спо- собу) 11,5 11,5 11,4 22,2 105 22,2 105 16,7 104 140 220 пара, конденсировавшегося на вино- граде, но также и легкое испарение во- ды, входящей в состав винограда, у Обработка паром винограда с плесенью ч В ряде случаев результаты, пред- ставляющие особый интерес (возра- стание содержания антоцианов и ин- тенсивности окраски вин из обработан- ного винограда по отношению к винам из винограда, не подвергавшегося тер- мической обработке), были в проведен- ных экспериментах выражены особен- но сильно. Но они достигались только при переработке частично плесневело- го винограда. Когда же плесень очень обильна и покрывает практически все грозди, возрастание антоцианов и ин- тенсивности окраски было недостаточ- но для того, чтобы иметь практическое значение. В одной и той же партии винограда Каберне Совиньон, частично поражен- ного плесенью, плесневелые грозди от- деляли от здоровых и обрабатывали раздельно. Условия эксперимента бы- ли следующие: виноград здоровый необработанный; виноград здоровый обработанный; виноград с плесенью необработанный; виноград с плесенью обработанный. Во всех четырех случа- ях вино приготовляли по красному спо- собу, без отделения гребней. Сернис- тый ангидрид не добавляли. Результаты анализов, проведенных после спуска вина из чана, сведены в табл. 7.14. В частности, отмечаются в случае винограда с плесенью, подверг- нутого термической обработке, намно- го более низкая летучая кислотность, значительно более высокая интенсив- ность окраски, которая тем не менее остается недостаточной, и полное от- сутствие оксидазного касса при контак- те с воздухом в противоположность вину из необработанного винограда. Обрабатывали также паром белый виноград Семильон, частично поражен- ный плесенью. Эксперимент проводили в тех же условиях, как и в предыдущем случае. Результаты анализов представ- лены в табл. 7.15. Эти результаты по- казывают, что обработка винограда паром при 100°С ведет к значительной диффузии лейкоантоцианов, содержа- ние которых в вине возрастает значи- тельно. Это обстоятельство^ безуслов- 222
Таблица 7.14 Состав вин, полученных при нагревании паром винограда Каберне Совиньон Вариант обработки Спиртуоз- ность, % Об. Общая кислот- ность, мг-экв/л Летучая кислот- ность, мг-экв/л Яблочная кислота, мг-экв/л Антоциа- ны, мг/л Интен- сивность окраски Лейкоанто- цианы, г/л Виноград здоровый без нагревания 12,0 84 4,9 7,5 416 0,75 3,1 Виноград здо.ровый с тер- мической обработкой 11,8 72 4,3 0 560 1,29 2,5 Виноград с плесенью без нагревания 12,8 69 8,8 0 120 0,36 2,5 Виноград плесневелый с термической обработкой 13,0 75 4,9 0 292 0,56 3,3 Таблица 7.15 Состав вин, полученных при нагревании паром частично покрытого плесенью винограда сорта Семильон Вариант обработки Общий SO2 мг/л Экстракт, г/л Общая кис- лотность , мг-экв/л Лейкоантоци- аны, мг/л Интенсивность окраски Виноград без термической об- работки Виноград с термической об- работкой 200 196 25,3 24,5 126 118 18 60 0,13 0,63 но, является основой очень высокой восприимчивости к побурению белого вина, приготовленного из обработанно- го винограда. Однако (это показали предыдущие опыты на красном вино- граде) большая часть окислительных ферментов разрушается нагреванием. Кроме того, при дегустации вино из обработанного винограда обычно низ- кого качества, неприятное на вкус; сле- довательно, в отношении белых вин от термической обработки винограда сле- дует отказаться; к тому же это проти- воречит самому принципу виноделия по белому способу, в основе которого лежит возможно более быстрое и пол- ное отделение сока от твердых частей грозди. Все изложенное в данном разделе можно свести к следующему: нагревание целого винограда водя- ным паром с последующим охлажде- нием и удалением небольших коли- честв конденсированного пара током воздуха вызывает сильное повышение содержания полифенолов к£к окрашен- ных, так и неокрашенных. Можно даже перерабатывать по белому способу сусло из винограда красных сортов и получать вина почти нормальной ок- раски. Красящее вещество диффунди- рует в мякоть из внешних слоев ягоды, 223
которые при этой операции нагревают- ся до высокой температуры. Но лучше проводить виноделие по красному спо- собу с мацерацией, используя вино- град с термической обработкой паром; вина, даже полученные и^ виногра- да, сильно пораженного плесенью, обычно не подвергаются оксидазному кассу, когда рх хранят в емкости с до- ступом воздуха, потому что оксидазы кожицы с плесенью разрушаются водя- ным паром; осветление всех вин из подогретого винограда происходит обычно в те же сроки, как и контрольных вин, приго- товленных без подогревания виногра- да. Возможно, это вызывают пектоли- тические ферменты мякоти, которые не подвержены действию высоких темпе- ратур, или отсутствие защитных кол- лоидов; вкусовые качества обработанных вин имеют некоторые различия. Большин- ство дегустаторов дают вину из подо- гретого винограда более высокую оцен- ку, чем контрольному, считают его более полным, лучше сложенным, не- смотря на сильнее выраженный и иног- да вяжущий привкус. Отмечают, что вино, полученное после нагревания брожением по белому способу, часто по внешнему виду напоминает красное вино, а по вкусовым качествам—розо- вое. При обработке винограда водя- ным паром, особенно в год неполного созревания урожая и значительного по- ражения его плесенью, заметно улуч- шается качество вин. И наоборот, та- кая обработка не рекомендуется при слишком сильном загнивании виногра- да (разрывы кожицы, наличие в вино- граде уже нерастворимых антоциа- нов), а также при производстве белых вин, когда чересчур сильное растворе- ние фенольных или других соединений кожицы в сусле ведет к появлению не- приятных привкусов и большой вос- приимчивости вин к окислению. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Явления, вызываемые нагреванием мезги или обработкой винограда горя- чим водяным паром, еще нуждаются в дальнейшем изучении. Они намного сложнее, чем это может показаться с первого взгляда. Недостаточно еще и знание того, что можно достигнуть эти- ми приемами на практике. Приходится констатировать, что практическое при- менение их опередило уровень позна- ния данных явлений и зачастую произ- водится без соблюдения основного пра- вила рациональной прикладной эноло- гии: применять способ или изменять его только тогда, когда есть уверен- ность, что ни сейчас, ни в будущем он не ухудшит качество вина. Верно, что этим способом иногда получают вина по качеству лучшие, чем при классиче- ском виноделии, но условия, при кото-, рых получается такой результат, еще далеко не выяснены. По этому вопросу необходимо про- вести еще много исследований. Нужно научиться лучше определять состояние винограда, проводить анализ феноль- ных соединений, антоцианов и других компонентов кожицы во всем их много- образии (количественный, химический, физико-химический, органолептичес- кий); следует глубже знать законы растворения этих веществ, превраще- ний во времени в зависимости от раз- личных факторов, находить также точ- ные причины и условия большей актив- ности спиртового или яблочно-молоч- ного брожения. Проведенные до настоящего времени работы по целому ряду пунктов приво- дят к более или менее одинаковым ре- зультатам; 'по двум пунктам результа- ты получаются противоположные. Пу- таница может быть следствием приме- нения этих приемов к производству вин, очень различных по типам и каче- ству, и оттого, что путем нагревания 224
мезги стремятся добиться разных це- лей. Под словом «термовиноделие», или нагревание мезги, еще понимают очень различные технологии; результа- ты их применения во многом зависят от способа нагревания и применяемого оборудования. Нельзя также сравнивать результа- ты работ, проводимых с разными зада- чами. Некоторые виноделы, применяю- щие термическую обработку, пытаются посредством нагревания добиться улучшения качества вина благодаря усилению мацерации кожицы, которое вызывается повышением температуры. Однако, по мнению других специалис- тов, термовиноделие — это прежде всего способ, который механизирует производство вина и технологическую линию, позволяющую автоматизиро- вать все процессы переработки вино- града в готовое вино. В качестве другого аргумента приво- дят значение разделения фаз мацера- ции и брожения, которые в классиче- ском виноделии переплетаются, в це- лях лучшего управления каждым про- цессом в отдельности. Вероятно, пре- имущество такого разделения относит- ся только к брожению, которое в этом случае можно было бы проводить при значительно более низкой температу- ре. Что же касается лучшего управле- ния ходом мацерации таким путем, т. е. возможности сделать ее селективной и регулировать в количественном и ка- чественном отношениях, то нужно бы- ло бы прежде всего глубже изучить природу извлекаемых веществ, условия их экстракции, их роль в образовании вкусовых качеств и в эволюции вин. Конечно, не существует эквивалент- ности между медленным и умеренным по интенсивности экстрагированием веществ мезги, омываемых углекислым газом и находящихся в бродящем сус- ле при 30°С, и быстрым экстрагирова- нием их при 70°С. Нельзя утверждать, 8-55 что можно одинаково растворять одни и те же вещества. Не все элементы, входящие в состав кожицы ягод, по- лезны для образования вкусовых ка- честв и хорошо извлекаются. Некото- рые имеют запах или привкус травы, вяжущий или горький вкус и нежела- тельны; другие не должны быть боль- ше определенной концентрации. В будущем можно было бы предло- жить следующие направления фунда- ментальных и прикладных исследова- ний в этой области. Нагревание винограда оказывает разностороннее воздействие на состав мезги и сусла и на обменные процессы между ними. Следовательно, оно по- разному сказывается на составе и ха- рактеристиках получаемых вин в ре- зультате протекания множества после- довательных, сложных, наслаивающих- ся один на другой процессов. Из них можно выделить следующие: химиче- ский (эффект мацерации), микробио- логический (рост и активность дрож- жей и бактерий), ферментативный (разрушение того или иного фермента в зависимости от условий). За исключением отдельных случаев, современный уровень знаний не позво- ляет с уверенностью объяснить те или иные факты уже известными изменени- ями. В этом направлении нужно рабо- тать. Такие исследования могли бы иметь масштаб более широкий, чем только одна термическая обработка, но могли бы, например, способствовать выяснению такого вопроса, почему в классическом виноделии спиртовое и яблочно-молочное брожение протекает с большей или меньшей скоростью и полнотой в зависимости от обстоя- тельств, природа которых еще точно не известна. В недавно написанной диссертации Бертран (1975), пользуясь методом хроматографии в газовой фазе, иден- тифицировал, сравнивая вина из на- 225
гретого винограда с контрольными ви- нами из обычного сырья, некоторое число веществ, содержащихся в малых дозах: кислоты, метанол и другие спир- ты, многоатомные спирты, сложные эфиры и др. Следует напомнить, что мы еще да- леки от сколько-нибудь точного опре- деления состояния винограда, пора- женного тем или другим типом пле- сени. Нужно также направлять усилия на то, чтобы дать производству возможно более точные практические рекоменда- ции для получения результатов в опре- деленных условиях. Наконец, следует продуманно выбирать необходимое оборудование и использовать его раци- онально и экономно. ЛИТЕРАТУРА A m a t t А. (1971), Italia vinic. agraria, 61(8), 281. Andreasen A. A. e t Stier T. J. B. (1953), J. Cell. Comp. Physiol., 41, 23. Archinard P. (1954), Progr. agric. vitic., 41, 67. Archinard P. et Marichal M. (1955), Progr. agric. vitic., 144. Barnett J. A., Delaney M. A., Jo- nes E., Wagson A. B. et Winch (1972), Archiv. Mikrobiol., 83, 52. Barre P. (1972), Rapport sur Г elaboration des vins rouges par maceration a chaud de la vendange, I. N. R. A., juillet. Belin J. M. e t Henry P. (1972), C. R. Acad. Sci., 274, 2318. Benard P. (1972), C. R. Acad. Agric., 1, 76. Berg H. W. (1963), Symposium intern. CEnologie, Bordeaux, 248. Berg H. W. et Akiyoshi M. (1962), Amer. J. Enol. Vitic., 13, 126. Berg H. W. et Marsh G. L. (1956), Food Technol., 10, 4. Bertrand G. (1894, 1895, 1896), C. R. Acad. Sci., CXVIII a CXX1II. Bertrand A. (1975), Recherches sur Гапа- lyse des vins par chromatographic en phase gazeuse. These Doctorat es Sciences, Borde- aux. Biol H. (1967), Vignes et Vins, 161, 29; 162, 51; 163, 43. Biol H. et Siegrist J. (1966), Vignes et Vins, 149, 60. Bolcatto et La mparel li (1962) r Agrochimica, VI, 4. Brechot P., Chauvet J., С г о s о n M. et Irrmann R. (1966), C. R. Acad. Sci., 263, 1004. Brechot P.,Chauvet J., Dupuy P. Croson M. et Rabatu A. (I971)r C. R. Acad. Sci., 272, 890; Ann. Technol. agric., 20, 103. Bujar d M. (1968), Schweiz. Wein Zeit.r 33, 669. В u j a r d M. (1968), Etude sur la vinification en rouge par chauffage de la vendange (di- stribue par I’auteur: Grand-rue 2, CH 1095- Lutry). Chauvet J. (1955), Vignes et Vins, 42. Chauvet J., Brechot P., Croson M. et Irrmann R. (1966), Ann. Technol. agric., 15, 99. Co f f e 1 t R. J. (1969), Trans ASAE (USA); 6, 873. C of felt R. J. et Berg H. W. (1965), Amer. J. Enol. Vitic., 16, 117. Cordonnier R. (1970), Bull. О. I. V. 43(468), 139. Cordonnier R. et Dugal A. (1968)r Ann. Technol. agric., 17(3), 189. С о u 1 о п P. (1971), Bull. О. I. V., 44(485— 486), 678. Dascalov L. N. (1957), Industr. Rech. Ind. Vinicole et Brasserie, 1, 161. Demeaux M. et Bidan P. (1967), Ann.. Technol. agric., 16(2), 75. Da Rosa T. (1972), Rivista Vitic. Enol.r 3, 130; Bull. О. I. V., 45(491), 44. Dimotaki - Kourakou V. (1967) Bull: О. I. V., 40(431), 50. Dimotaki - Kourakou V. (1967),. 2е Symposium intern. CEnologie, Bordeaux,. 1, 215. INRA, Paris. Domercq S. (1956), Etude et classification des levures de vin de la Gironde, These- Doct. Ing., Bordeaux. Dupuy P. (1956), Chim. et Ind., 75, 65. Feuillat M. et Bergeret J. (1967) C. R. Acad. Sci., 264 D, 2520. Flanzy M. (1967), Bull. О. I. V., 40(433), 283 Flanzy M. (1969), Bull. О. I. V., 42(457),. 254. Flanzy C. et Benard P. (1969) r C. R. Acad. Agric., 55(18), 1266. Flanzy C., Benard P. et Bour- z e i x M. (1971), C. R. Acad. Agric., 57(13)> 1134. Flanzy M. et PouxC. (1958), Ann. Technol. agric., 7, 377. 226
Fourcade J. (1971), Travail de diplome; Ec. nat. sup. agron., Toulouse. Francois M. (1972), Vignes et Vins, 210, 37. Go u i r a n d G. (1895), C. R. Acad. Sci., CXXX, 16. Guinot Y. et Men or e t Y. (1965), C. R. Acad. Agric., 51(12), 866. Heinmann W., Wucherpfennig K. et Strecker (1960), Zeitschr. f. Ernahrungweiss, 1, 177. Heinmann W., W ucherpfennigK. et Strecker (1961), Weinberg u. Kel- ler, 6, 175. Kayser et Barba G. (1898), Revue Viticulture, 1, 213. К on lechner H. et Haushofer H. (1957), Mitteilungen, (A), 78. Konlechner H. et Haushofer H. (1961), Mitteilungen, (A), 148 et 180. LabordeJ. (1896), C. R. Acad. Sci., CXXIH, 1074. Lafon M. (1955), Contribution a Г etude de la formation des produits secondaires de la fermentation alcoolique, These sciences phy- siques, Bordeaux. L a s z 1 о L. (1972), Bull. О. I. V., 45(492), 140. Leglise M. (1966), Vignes et Vins, 149, 39. Leglise M. (1967), 2е Symposium intern. CEnologie, Bordeaux, 363. L od der J. (1970), The Yeasts. North-Hol- land Publ. Co., Amsterdam. Loinger C. et Rosenthal P. S. (1972), Bull. О. I. V., 45(492), 130. Marteau G. (1966), Vignes et Vins, 149, 47. Marteau G. (1967), Ann. Nutr. et Alim., 21, 223. Marteau G. (1970), Bull. О. I. V., 43(468), 146. Marteau G. et Olivieri C. (1965), Bull. Techn. Inform., 196, 27. Marteau G. et Olivieri C. (1966), Progr. agric. vitic., 17, 133; 18, 150; 19, 191; 20, 215. Marteau G. et Olivieri C. (1970), Bull. Techn. Inform., 253, 643. Marteau G., Olivieri C. et Sche- ur J. (1963), Progr. agric. vitic., 1, 3; 2, 25; 3, 64. Martinand V. (1895), C. R. Acad. Sci., CXX, 25. Martiniere P. et Ribereau - Gayon J. (1969), C. R. Acad. Sci., 269 D, 924. Martiniere P. et Ribereau Gayon J. (1972), C. R. Acad. Agric., 58, 305. Martiniere P. et Ribereau-Ga- yon J. (1973), Ann. Techn. agric., 22(1), 1. Martiniere P. et Sapis J. - C. (1975), C. R. Acad. Agric., 61, (12), 710. Martiniere P., Sapis J. - C. et Ribereau - Gayon J. (1973), Conn. Vigne Vin, 3, 209. Martiniere P., Sapis J. - C. e t Ribereau - Gayon J. (1974), C. R. Acad. Agric., 60, 255. Martiniere P., Sapis J. - C. et Ribereau - Gayon J. (1975), C. R. Acad. Agric., 61, (9), 496. Martiniere P., Sapis J. - C. et Sudraud P. (1971), Conn. Vigne Vin, 3, 340. Martiniere P. et Sudraud P. (1969), C. R. Acad. Agric., 55, 1217. Martiniere P. et Sudraud P. (1971), Conn. Vigne Vin, 3, 341. Mathieu L. (1906), Rev. Vitic., XXV, 313. Maugenet J. et Dupuy P. (1964), Ann. Techn. agric., 13, 229. Maupin M. (1783), Experiences sur la bonification de tous les vins, Ed. Musier-Gob- reau, Paris. Mayer K. e t Vetsch V. (1968), Schweiz, Z. Obst. Weinbau, 22, 559. M i 1 i s a v 1 j e v i c D. (1972), Bull. О. I. V., 45(491), 57. Mujdaba F., Mihalca A. et Ma- rin S. (1962), Bull. О. I. V., 42(464), 1086. Negre E., Roubert J. et Mar- teau G. (1971), Bull. О. I. V., 44(487), 826. Olivieri C. (1966), Vignes et Vins, 149, 51. Olivieri C. (1970), Vignes et Vins, 191, 14. Peynaud E. (1967), Revue du Vin de Fran- ce, 216, 45. Poux C. (1974), Ind. agric. alim., 91(4), 335. Preh oda J. (1956), Mitteilungen, A6, 463. R a n к i n e В. C. (1964), Austr. Wine Brew. Spirit Rew., 82, 40. R a n к i n e В. C. (1973), Wines and Wines, 3 33. Ribereau - Gayon P. (1957), C. R. Acad. Agric., 43, 824. Ribereau - Gayon P. (1970), Chim. anal., 52(6), 627. Ribereau - Gayon J. (1932, 1933, 1936), Bull. Soc. Chim. France, 51, 1109; 53; 1162; 3, 603. Ribereau - Gayon J. (1934), Ann. Brass, et Dist., 32, 40. 8* 227
Ribereau - Gayon J. (1937), Ann. Ferment., 3, 382. Ribereau,.- Gayon J. (1974), C. R. Acad. Agric., 60, 1118. Ribereau - Gayon J. et Marti- ni e r e P. (1975), C. R. Acad. Agric., 61, (12), 707. Ribereau - Gayon J. et Pey- naud E. (1958), Analyse et controle des vins Beranger, Paris. Ribereau - Gayon J. et Pey- naud E. (I960), Traite d’CEnologie, tome I, Beranger, Paris. R о se ns th i el A. (1898), Rev. Vitic., IX, 11. Rosensthiel A. (1899), Rev. Vitic., XI, 509. Sapis - Domereq S. et Peynaud E. (1973), Conn. Vigne Vin, 3, 189. Schmidt G. (1969), Schweiz. Wein Z., 8, 130. Segal C. et Brad (1966), Rev. Ferm, Ind. alim., 21(2), 51. Semichon L. (1909), Rev. Vitic., XXXII, 309. Soukonosenko V. B. (1968), Vinode- lie vinograd (URSS), 8, 45. Starr P. R. e t Parks L. W. (1962), J. Cell. Comp. Physiol., 59, 107. S t o,n estreet E. (1965), Contribution a 1’etude des tanins et de la matiere colo- rante des vins rouges. These 3е cycle, Borde- aux. Sudraud P. (1958), Ann. Technol. agric., 7(11), 203. . Sudraud P. (1963), Etude experimentale de la vinification en rouge, These Ing. Doct., Bordeaux. Sudraud P. (1966), Vignes et Vins, 149, 99. Taguena X. (1971), Bull. O. L V., 45(496), 497. Tanner H. (1967), Zeitsch. f. Obst. u. Weinbau, 10, 332. Tanner H. (1970), Trav. Chim. aliment- Hyg., 61, 324. Tanner H. (1970), Mitt. Geb. Lebensm. Hyg. Schweiz., 61 (5—6), 372. Touze M. (1928), Progr. agric. vitic., 5- Vivien A. (1966), Vignes et Vins, 152, 27- Wagner W. W. (1972), Bull. О. I. V., 45(491), 52. Wucherpfennig K., Troost G. et Fetter K. (1964), Deutsche Weinzeitung^ 688, u, 716. Глава 8. ПРОИЗВОДСТВО ВИНА ПО БЕЛОМУ СПОСОБУ ОСОБЕННОСТИ СПОСОБА Отсутствие мацерации и фракционирование сока В большинстве случаев белое вино вырабатывают сбраживанием одного виноградного сока, т. е. без ма- церации твердых частей грозди. В про- изводстве белых вин прессование пред- шествует брожению, что является его основной особенностью, еще большей, чем окраска винограда, поскольку можно приготовлять белые вина и из красного винограда (в частности, шам- панские виноматериалы). Если не считать специальных спосо- бов виноделия, то лучшими белыми ви- нами являются такие, которые содер- жат минимум элементов (танины, горь- кие и травянистые вещества), находя- щихся в кожице ягод, семенах и греб- нях. Но в действительности в условиях производства такое отсутствие мацера- ции не всегда бывает абсолютным; от- деление жидкости от гребней, кожицы и семян далеко не всегда удается осу- ществить полностью после дробления винограда. Вследствие этого состав со- ка и вина зависит от способа извлече- ния сока, который включает три основ- ные операции: дробление, стекание и 228
прессование. Таким образом, пробле- ма извлечения сусла имеет для произ- водства белых вин очень большое зна- чение, намного большее, чем для вино- делия по красному способу, в котором состав вина зависит в основном от того, как осуществляется настаивание на мезге во время брожения, и довольно мало от того, как извлекается сок и прессуется мезга. Рациональное приготовление вин по белому способу требуется проводить таким образом, чтобы всемерно избе- гать растворения (прямого или фер- ментативного) компонентов мезги. Су- сло от твердых частей грозди следует отделять возможно быстрее. Отделение сусла также должно быть фракциони- рованным, так как совершенно ясно, что качество сока зависит от интенсив- ности прессования, необходимой для его извлечения, и в то же время от пе- ремешивания мезги, которое необходи- мо проводить между давлениями. Сус- ло последних давлений следует сбра- живать отдельно. Весь экстрагирован- ный из белого винограда сок для производства высококачественных вин можно использовать лишь в. редких случаях. Фракционирование и отбор сока обычно представляют собой глав- ные условия виноделия по белому спо- собу. Однако это правило имеет свои иск- лючения. С одной стороны, для неко- торых сортов винограда, например Мускатов, обладающих интенсивным и характерным ароматом, можно оправ- дать брожение с ограниченным настаи- ванием на кожице, насыщенной арома^ тическими веществами. Характерным примером могут слу- жить сорта Совиньон и Семильон в, районе Бордо, которые дают в большинстве случаев лучшее вино, ког- да сбраживают чистый сок без какой либо мацерации. Однако на лучших участках, где получаются высококаче- ственные местные вина (крю), в рай- оне Грав, в годы хорошего созревания прессовые вина бывают наиболее аро- матными, без привкуса горечи и травы, часто встречающихся у винограда этих же сортов, но менее известного проис- хождения. При необходимости мацера- ции кожицы' рекомендуется произво- дить гребнеотделение. Когда сусло из- влекают сразу же, гребни оставляют, так как они способствуют стеканию сусла. Ус (1969) исследовал влияние продолжительности контакта с кожи- цей на состав полученных вин. Следует также указать на приготов- ление в некоторых районах белых вин таким же образом, как и красных, т. е. с брожением на мезге после дробления и отделения гребней. При этом получа- ют довольно грубое вино, но очень близкое по своему составу к красному, отличающееся от него лишь отсутстви- ем красной окраски. Известно, что при сильном прессова- нии из кожицы удаляются вещества, которые оказывают активирующее дей- ствие на процесс брожения и в то же время часто вызывают его замедление. Более медленное брожение сока из бе- лого винограда по сравнению с броже- нием в присутствии мезги из красного винограда объясняется также отсут- ствием плавающей шапки, в которой размножение дрожжей достигает наи^ большей интенсивности. Различные типы белых вин В противоположность относительно- а му постоянству состава красных вин (потребитель обычно ориентируется на эти вина с нежным, бархатистым вку- сом, но без остаточных сахаров, мало- кислотные, с окраской средней интен- сивности, без заметно выраженного вя- жущего привкуса и горечи) константи- руют очень большое разнообразие вку- совых качеств белых вин. Особенно 229
субъективны критерии оценок при де- густации сухих белых вин, потому что здесь ищут некоторого равновесия при- вкусов, а также потому, что ощущение, которое дает сухое вино при дегуста- ции, не остается неизменным. Одно и то же вино может казаться сначала нежным, затем кислым или грубым или горьким или тяжелым и тем в большей степени, чем больше держишь его во рту. Часто можно со- вершенно правильно квалифицировать, вино одновременно и как нежное, и как кислое. Кроме того, окончательное не- сколько кислое ощущение может по- разному оцениваться дегустаторами и зависит даже от их настроения в дан- ный момент. Не все одинаково оцени- вают хорошее белое сухое вино. Такое разнообразие вкусов обуслов- ливает существование крайне различ- ных типов вин. Они могут быть аромат- ными или, наоборот, почти без арома- та, содержать большее или меньшее количество несброженного сахара, в зависимости от чего их называют су- хими, полусухими, полусладкими или ликерными. Так же они могут быть тихими или игристыми, свежими и со вкусом свежего винограда, окисленны- ми или мадеризованными, выдержан- ными в бочках или хранившимися со времени производства в герметических резервуарах. Такому разнообразию типов белых вин, обусловленному различными вку- сами потребителей, соответствует так- же другая важная характеристика ви- ноделия по белому способу, которая отличает его от виноделия по красному способу. Состояние белого винограда обычно намного более разнообразно, чем красного, прежде всего в зависи- мости от района и даже в одном рай- оне в зависимости от освещенности участка и атмосферных условий года. Виноград бывает покрыт плесенью, бу- дучи более или менее зрелым. В зави- 230 симости от местных условий грозди на- чинают плесневеть до созревания или, наоборот, бывают совершенно созрев- шими до загнивания с множеством промежуточных состояний. Следова- тельно, виноград перед началом сбора может быть в самых различных состоя- ниях. Вследствие этого весьма различ- ным будет и состав получаемых вин и прежде всего их спиртуозность, кис- лотность, а также содержание остаточ- ных сахаров, оставшихся несброжен- ными. В частности, в зависимости от того, не дозрел виноград, полностью созрел или перезрел, от его санитарного со- стояния и поражения плесенью вплоть до благородной, сахаристость сусел может колебаться между 10 и 20° Бо- ме. Проблемы производства высокока- чественных белых ликерных вин изло- жены в специальном разделе в конце этой главы. Такое же разнообразие имеется и в отношении кислотности вин. Во Фран- ции известны отличные сухие вина, имеющие от 5 до 6 г/л общей кислот- ности, выраженной в серной кислоте (Шампань, Шабли, Вуврэ), и другие не менее прекрасные вина, содержа- щие 3,0—3,5 г/л (Траминер эльзасский, некоторые Мюскадели, отдельные ви- на Семильон). Для вина района Бордо или сухого вина района Грав дегуста- ционная оценка показывает, что кис- лотность должна быть где-то между 4,5 и 5,0 г/л. Кроме того, отмечают большие различия в зависимости от года урожая, особенно если яблочно- молочное брожение не регулирует кис- лотность сусла. В течение последних лет наблюдали регулярное повышение кислотности сусел из белого виногра- да, связанное, по-видимому, с услови- ями культивирования винограда. Так постепенно возникает своего рода при- вычка к кислотности белых вин, кото- рая становится все более и более вы-
сокой. Во многих случаях кажется не- обходимым противодействовать даль- нейшему развитию этой тенденции к чрезмерному повышению кислотности вин. Из такого разнообразия винограда, типов вин и вкусов вытекает не мень- шее многообразие способов приготов- ления белых вин. Виноделие по белому в большей степени поддается управле- нию, чем виноделие по красному. При хорошо разработанных и надлежащим образом проводимых приемах сбора урожая, извлечения сока, брожения, обработки можно получать результа- ты, намного превосходящие те, кото- рые получаются при работе без учета конкретных условий. Условия произ- водства белых вин оказывают большее влияние на качество продукта, чем ус- ловия производства красных вин, для которых состав винограда остается ре- шающим фактором. Переработка винограда и приготов- ление сусла могут включать операции дробления (с отделением гребней или без него), стекания, прессования, суль- фитации, осветления, не говоря уже о мгновенной пастеризации или охлаж- дении. Но ни одна из этих операций в действительности не является обяза- тельной для того, чтобы приготовить вино. Известно множество приемов ви- ноделия, начиная с наиболее распрост- раненных и вплоть до таких, при кото- рых опускается большая часть перечи- сленных выше операций и применяются только предназначенные для производ- ства совершенно особой продукции из винограда высшего качества. Для производства белых сухих вин наиболее классических типов считают все более и более необходимым созда- ние целой линии, на которой выполня- лись бы последовательные операции: дробление, гребнеотделение, извлече- ние сока, защита от окисления, броже- ние при низкой температуре и др. Та- кие технологические линии следует приспосабливать к работе в различных условиях (например, при больших или малых поступлениях винограда), но элементарные операции, которые они включают, нужно выполнять самым со- вершенным образом. Другое важное требование к такой линии заключается в том, чтобы все операции выполнялись быстро, так чтобы свести к минимуму продолжи- тельность контакта сусла с твердыми частями, а также с воздухом. Быстро- та выполнения их прямо зависит от хо- рошей наладки оборудования и орга- низации работы. Эта необходимость быстрой работы имеет тем большее значение, чем больше виноград пора- жен гнилью. Способы сбора винограда. Разнообразие сырья f Способ сбора винограда, условия уборки и особенно выбор степени зре- лости определяют качество конечного продукта, и в частности его ароматиче- ские характеристики, в зависимости от цели последующей переработки. Так называемая техническая зрелость бе- лого винограда может иметь различ- ные определения. Часто говорят: «если у белого вина нет аромата, у него нет ничего»; это всего лишь подкисленный спиртовой раствор. Недостаточно даже вторично- го аромата, образующегося при совер- шенно нормальном брожении, в кото- ром особенно ощущается тон, прида- ваемый высшими спиртами и их слож- ными эфирами. Нужно, чтобы вино име- ло первичный аромат, тот, который пе- реходит в него из свежего винограда. Такой первичный аромат зависит от сорта, степени зрелости винограда и его санитарного состояния. Ароматические вещества белого ви- нограда, находящиеся в кожице ягод 231
и в нижележащих клетках, появ- ляются довольно рано, задолго до на- ступления полной зрелости. Так что при раннем сборе урожая вина могут быть такими же тонкими и часто с луч- шим вкусом и букетом, чем при позд- ней уборке. Иначе обстоит дело с крас- ными винами, для которых всегда ну- жен хорошо созревший виноград. Постепенное изменение аромата, на- блюдавшееся в сравнительных опытах по приготовлению вина из винограда Совиньон, собранного на различных стадиях зрелости, происходит следую- щим образом: у винограда, собранного вскоре после начала созревания ягод, аромат сильный, но «зеленый», он на- поминает растертый лист, пережеван- ную кожицу ягод. Затем он становит- ся тоньше, появляются фруктовые то- на, он очень приятен уже за 15 дней до достижения полной зрелости. Позднее он будет более «зрелым», богаче жир- ными кислотами, но более тяжелым, с меньшей живостью. Установлен важный факт: в районах теплого климата для получения тонких вин, сохраняющих вкус винограда, нет необходимости ожидать полной зрело- сти урожая. Это даже не рекомендует- ся. И кроме того, нужно проводить уборку достаточно рано, чтобы обеспе- чить лучшее равновесие кислот. Поми- мо аромата, приятное ощущение от бе- лого вина создается благодаря его све- жести, т .е. достаточно высокой кислот- ности. Ранний сбор винограда выгоден тем, что предотвращает слишком высокую спиртуозность. Хорошее сухое вино должно иметь спиртуозность между 11 и 12% об. Ниже этой спиртуозности вино может быть слабоградусным и малоэкстрактивным, за исключением тех случаев, когда оно особенно богато ароматическими веществами. Выше этой спиртуозности оно становится жгучим и слишком опьяняющим; высо- 232 кая спиртуозность ведет к тому, что его трудно пить в большом количе- стве. Другое положение складывается в северных районах, где белое сухое ви- но склонно быть также и «зеленым» вином. В этом случае вино будет тем более бархатистым, нежным, чем более зрелым будет виноград. Вот как напи- сано по этому вопросу в швейцарском Трактате о вине Бенвеньена: «Прави- ло, подтвержденное длительной прак- тикой самых опытных специалистов,— оставлять виноград на кусте столько времени, сколько позволяет его сани- тарное состояние. Кто задерживает сбор до крайнего предела созревания, в конечном счете с избытком вознагра- ждает себя за риск, на который он шел. Из всех самых грубых технологических ошибок преждевременный сбор стоит на первом месте. Только массовое по- ражение винограда серой гнилью оп- равдывает сбор винограда до наступ- ления полной зрелости». Лучшие белые сухие вина вырабаты- вают из здорового винограда. Даже при небольшом поражении его се- рой плесенью качество вин снижает- ся. Вино делается грубым, с более или менее выраженными привкусами плесе- ни и травы. Следовательно, лучше при- готовлять белые сухие вина из совер- шенно здорового винограда, чем из со- вершенно зрелого. В большинстве рай- онов производства тонких вин вино- град сортируют вручную, удаляя все гнилые грозди и отдельные ягоды. Иногда добиваются настоящей кон- центрации сусел с помощью благород- ной гнили или путем заизюмливания винограда. В этом случае получают очень богатые вина, сохраняющие большие или меньшие количества не- сброженного сахара и обладающие особым качеством и букетом, которые образуются в результате взаимного влияния этих условий и природных
особенностей сорта. Эти способы обхо- дятся очень дорого, так как они силь- но уменьшают количество сока без уве- личения его сахаристости, и примени- мы только в районах производства вы- сококачественных вин, реализуемых по повышенным ценам. При этом вино- град белых сортов обычно убирают позднее, чем красных; тем самым стре- мятся получить подлинное состояние перезрелости, обеспечивающее приго- товление более спиртуозных, более бархатистых вин, имеющих некоторое количество остаточного сахара. Эти ви- на также больше насыщены аромати- ческими компонентами, как если бы диффузия ароматических веществ ко- жицы в сок заменяла бы мацерацию при приготовлении вина по красному способу. Виноград таких урожаев, обладаю- щих высокой сахаристостью, использу- ют для выработки бархатистых или ли- керных вин с незавершенным броже- нием, прекращающимся самопроиз- вольно или в результате особых техно- логических приемов, рассчитанных на сохранение некоторой части виноград- ного сахара. Такие вина относят к по- лусухим (например, при содержании до 20 г сахара на 1 л), к полусладким (до 36 г/л) или к десертным. Эти типы вин очень распространены и отвечают вкусам потребителей в зависимости от района и страны. Это относится к не- скольким маркам бордоских вин, в том числе и к знаменитому вину Сотерн, к некоторым винам бассейна Луары, Жюрансона, к большинству немецких вин. Для приготовления ликерных вин ви- ноград убирают очень зрелым, перезре- лым и с благородной плесенью, что достигается рядом последовательно проводимых выборочных сборов. Имен- но техника сбора и время его проведе- ния глубокой осенью решающим обра- зом влияют на сахаристость и качест- во. Годы урожаев винограда, из кото- рого получают особо хорошие сладкие вина, бывают значительно реже, чем годы урожаев винограда для выдаю- щихся сухих вин, так как для них тре< буется благоприятная погода не только во время созревания, но и во время пе- резревания. Нередко совершают ошиб- ку, пытаясь каждый год получить ви- ноград с очень высокой степенью пора-, жения плесенью и концентрацией сока, рискуя потерей качества вследствие плохих погодных условий. Очень часто неприятное послевкусие у вин, произ- водимых таким способом, появляется как следствие стремления производить исключительный тип вина в обычных условиях (Пейно, 1971). Выводы для практики Таким образом, проблемы виноделия по белому способу сводятся к исследо- ванию условий зрелости винограда, технологии приготовления вина, хра- нения его, а также ухода и обработок, способных давать лучшие сухие или лучшие сладкие вина в зависимости от качества сырья. Учитывая разнообра- зие типов белых вин, ответить на эти вопросы нелегко; да они, по-видимому, и не имеют однозначного ответа. Можно понять невозможность разра- ботать точные правила, действитель- ные для всех случаев, например при решении вопроса о своевременности яблочно-молочного брожения. Разра- ботка способов производства вина для каждого района осложнена воздейст- вием плохо контролируемых и взаимно переплетающихся факторов, например температуры брожения, сульфитации до начала или после брожения, освет- ления сусла и т. п. Лишь совсем недав- но удалось установить в каждом рай- оне методы сбора урожая, которые лучше всего обеспечивают качество ви- нограда. В некоторых , случаях одно- 233
временно наблюдали изменение типов производимых вин. Например, белые бордоские вина, которые традиционно были сладкими, сегодня стали почти исключительно сухими. Тем не менее, характерные особенно- сти приготовления белых вин следую- щие: изменение сахаристости сусел в за- висимости от условий созревания, в от- дельных случаях от перезревания и по- ражения винограда плесенью, в соот- ветствии с климатическими условиями года; возможность очень высокой концент- рации сахара, в результате чего содер- жание потенциально возможного спир- та часто превышает предел спиртовы- носливости дрожжей: вино остается бо- лее или менее сладким, чего не проис- ходит или не должно быть в красных винах; развитие Botrytis cinerea, желатель- ное в некоторых районах, где оно вы- зывает благородную гниль благодаря особым климатическим условиям. Па- разит проникает в мякоть ягоды через кожицу, не разрывая ее, обеспечивая обезвоживание ягоды без порчи. При этом происходит сильная концентрация сахаров без повышения кислотности, которая сжигается за счет дыхания Botrytis cinerea. Особенно сжигается винная кислота, поэтому ее содержа- ние в сусле резко уменьшается. Кроме того, Botrytis cinerea образует глице- рин и различные многоатомные спир- ты, а также слизистые вещества (дек- стран) , которые сильно задерживают осветление отстаиванием; развитие Botrytis cinerea в виде «вульгарной», или серой, гнили, вслед- ствие чего довольно часто отмечают появление грибных привкусов плесени, а также фенольных привкусов. При этом наблюдают разрывы кожицы и поражение вытекающего из ягод сока различными плесенями и уксусными 234 бактериями, с образованием летучей кислотности и этилацетата. Одновре- менно происходит разрушение пигмен- тов и ароматических веществ оксидаза- ми, которые выделяет плесень. Нужно принимать все меры к тому, чтобы предотвратить развитие этой формы плесени, хотя последствия ее воздей- ствия могут быть и менее катастрофи- ческими, чем в красных винах, когда окраска обычно полностью исчезает; сульфитация всегда более значитель- ная, чем в виноделии по красному, не только вследствие частого появления «вульгарной» плесени, но также и по- тому, что сусла не защищены от окис- ления танинами. Нет также опасности обесцвечивания красящего вещества и ингибирования яблочно-молочного бро- жения; разделение сока и мезги прессовани- ем, производимое до, а не после броже- ния. Мацерация намного меньше. Иногда же нужно добиваться того, чтобы ее совсем не было. Например, при производстве шампанских вин и вообще при выработке большинства белых сухих вин мацерация играет ме- нее важную роль при поражении бла- городной плесенью (вина Сотерн), и, наоборот, для некоторых ароматиче- ских сортов винограда, (например, Мускат) можно систематически прак- тиковать умеренную мацерацию; брожение при низкой температуре (20°С), необходимое для сохранения элементов букета. Такой результат традиционно получали при производст- ве вин в малых емкостях. Для исполь- зуемых в настоящее время крупных ре- зервуаров требуются соответствующие системы охлаждения; спонтанное яблочно-молочное бро- жение, целесообразность которого ос- паривается. Это вторичное брожение может быть полезным для снижения кислотности, но в некоторых районах таким путем получают тяжелые вина
без аромата, а эта особенность их еще более усиливается некоторым окисле- нием, связанным с отсутствием суль- фитации. В настоящее время яблочно- молочное брожение проводят не везде; исключение делают для шампанских виноматериалов, некоторых бургунд- ских и особенно белых швейцарских вин. Наконец, нужно сделать еще одно замечание: приготовление как белых, так и красных вин тем труднее, чем вы- ше их класс. Проблемы хранения так- же различны для высококачественных вин и вин ординарных. Операции, которые при производстве ординарных вин не представляют ка- ких-либо трудностей, могут дать пло- хие результаты при выработке тонких вин. ИЗВЛЕЧЕНИЕ СУСЛА Доставка винограда к местам переработки Условия транспортировки винограда белых сортов с поля к месту перера- ботки имеют еще большее значение для успешного производства вина, чем условия транспортировки красного ви- нограда. Чтобы предотвратить гибельные для вина процессы мацерации или окисле- ния и вообще все процессы, предшест- вующие брожению, нужно организо-. вать быструю доставку целого вино- града на винный завод. Во время сбо- ра, погрузки и перевозки нужно всячег ски избегать раздавливания ягод. Ви- ноград лучших местных сортов реко- мендуется перевозить в неглубоких корзинах из ивы. При массовых пере- возках применяют прицепы с широкой поверхностью днища, на котором вино- град размещают слоем небольшой глу- бины, с тем чтобы свести к минимуму раздавливание ягод в пути. Даже кон- струкция корзин и тары, используемой для сбора и транспортировки, имеет определенное значение, если только ви- ноград находится в ней более или ме- нее продолжительное время. Ягоды, на- ходящиеся в небольших емкостях, обес- печивающих доступ и циркуляцию воз- духа, остаются в состоянии аэробиоза и продолжают дышать, как если бы они находились на кусте, тогда как в плотно закрытых емкостях они быстро оказываются в более или менее пол- ном анаэробиозе. Следует отказаться от сульфитации винограда еще в поле в какой бы то ни было форме. Действительно, нельзя поверить, чтобы применение сернистого ангидрида до дробления винограда могло исправить серьезное ухудшение его, вызываемое контактом с мезгой и окислением. Сернистый ангидрид хоро- шо противодействует некоторым видам окисления, препятствует преждевре- менному забраживанию, но ничуть не мешает мацерации, наоборот, усилива- ет ее. Эти требования не всегда соблюда- ются на практике. Нет ничего более пагубного для качества сухих белых вин, чем такая технология, когда вино- град собирают очень зрелым, иногда немного с плесенью, проводят уплотне- ния в бадьях непосредственно на вино- граднике, чтобы уменьшить объем при перевозке, вводят в это время сернис- тый раствор, чтобы воспрепятствовать брожению, оставляют его на солнце или при повышенной температуре, что ведет к усилению явлений экстракции. Часто также отмечается тенденция не проводить прессования (т. е. не завер- шать отделения сока) сразу же после дробления винограда на заводе, с тем чтобы обеспечить возможно более пол- ное предварительное стекание. Бывает и так, что собранный виноград накап- ливается в ожидании, пока высвобо- дятся прессы. 235
Все эти приемы делают тщетными всякие попытки улучшения качества белых вин. Они тем хуже, когда дело касается более тонких вин, приносят тем больший вред, чем больше вино- град поражен плесенью или засох. Возможно, только в Шампани эти правила соблюдают полностью; здесь следят за тем, чтобы виноград оставал- ся совершенно целым до момента прес- сования; дробления как такового не проводят ни на винограднике, ни на за- воде. Считают, что виноделие в Шам- пани представляет в некотором роде идеальное виноделие по белому спо- собу. В этом же плане виноградоубороч- ные машины для сбора белого виногра- да высокого качества можно приме- нять только с самыми большими ого- ворками. Несомненно, что таким обра- зом можно ускорить ход операций, но нужно, чтобы ягоды оставались целы- ми и не подвергались мацерации. Это зависит от сорта и степени зрелости винограда. Чтобы избежать этот недо- статок, было предложено извлекать сок, по меньшей мере, его первую фракцию, имеющую лучшее качество, непосредственно на винограднике сра- зу же после сбора урожая машиной. Такой сок можно было бы немедленно стабилизировать путем сульфитации. Последовательность переработки винограда Виноделие по белому способу осно- вано на новой концепции, согласно ко- торой виноград перерабатывают и об- рабатывают с таким расчетом, чтобы сразу получить готовоевино, котороев дальнейшем требовало бы минимума обработок. Условия переработки винограда должны отвечать основному требова- нию виноделия по белому, т. е. защите от окислений и предотвращению кон- такта твердых частей с соком. Совер- шенно естественно стремиться полу- чить максимальное количество высоко- качественного вина из данного объема собранного винограда, но нельзя упус- кать из виду невозможность в виноде- лии по белому выработать из него 100% вина высокого качества. Сусло последних давлений, а также сусло, осветленное путем отстоя, следует сбраживать отдельно. Например, при производстве шампанских вин предус- матривается давать 70% сусла-самоте- ка (кюве), предназначенного для про- изводства вина высшей категории, 20% прессовых фракций, служащих для вы- работки вина второй категории и 10% дожимного сусла (ребежа), идущего •на перегонку. Ниже описаны три основных способа извлечения сусла из белого винограда. Прессование целого винограда без дробления. Речь идет о шампанском способе производства вина, когда прес- суют целые грозди. Целый виноград подают в корзину гидравлического или пневматического пресса; автоматизи- ровать эту операцию трудно. Извлече- ние сока достигается исключительно давлением, вызывающим сжатие ягод, разрыв кожицы и постепенное вытека- ние сока примерно так же, как это про- исходит при раздавливании ягоды между указательным и большим паль- цами. Таким образом, сок, соответст- вующий центральной части ягоды и вы- ходящий из мякоти, которая располо- жена между кожицей и семенами, экстрагируется первым. Такой сок со- держит наибольшее количество саха- ра, он лучшего качества. Кроме того, этот сок, прежде чем вытечь из корзины, фильтруется сквозь мезгу, следовательно, в нем мало мути и осадков. Наконец, этот сок имеет ми- нимальный контакт с кожицей и семе- нами, следовательно, явления мацера- ции максимально ограничены. Сок по- 236
ручается чистым и малоокрашенным даже при красном винограде. Для того чтобы иметь оптимальную эффектив- ность, прессование без предваритель- ного дробления следует проводить очень медленно, с постепенно увеличи- вающимся давлением. Этим достигает- ся лучшее стекание сусла. Качество со- ка, получаемое после дробления мезги, особенно если для этого применяются цепи, уже совсем другое, в нем быстро увеличивается количество осадка, мути (табл. 8.1). Таблица 8.1 Состав сусел, полученных различными спосо- бами (Пейно, 1971) Дробленые г о со Ф о \О щ ф е Щ GJ 4,22 3,08 41,5 50 2 непрерывное прессование Показатели о о к s а к сч Общая кислот- ность, г/л pH Щелочность золы, мг-экв/л Танины, мг/л Железо, мг/л Прессование после дробления. Раз- дробленный виноград поступает под силой тяжести или чаще с помощью насоса в корзину пресса, в которой в период наполнения происходит стека- ние сока. Затем мезгу прессуют не- сколькими отжимами с рыхлением вы- жимки после каждого прессования. Сок следует фракционировать на две- три партии различного качества. По сравнению с прессованием без предва- рительного дробления этот процесс проще, его можно автоматизировать, для него требуется менее сложное обо- рудование. Но сок, более богатый взве- шенными частицами, не имеет такого оптимального качества. Речь идет о технологической линии, используемой при производстве вин в больших объемах (кооперативные вин- заводы). Дробилку, как правило, уста- навливают выше стекателя, чтобы обойтись без питающего насоса и избе- жать окисления и мацерации, которые неизбежно возникают при перекачке мезги. Механический стекатель позво- ляет быстро и в значительных объемах извлекать сусло вполне удовлетвори- тельного качества. Тем не менее необ- ходимо тщательное осветление получа- емого сусла. После стекания мезгу прессуют в прессе непрерывного дейст- вия, в результате получают одну или две фракции сока посредственного ка- чества, брожение которого следует про- водить отдельно. Учитывая необходи- мость осветления сусла - самотека, обычно нельзя рассчитывать на полу- чение более 50% сусла, пригодного для производства вин высокого качества. Несомненно, что этот способ может быть усовершенствован. Дробление винограда Если не считать шампанского спосо- ба производства вина, т. е. прессования без дробления, сам процесс дробления представляет собой первую операцию по переработке винограда, который по- ступает на винный завод в целом виде. Преимущество дробления заключается в том, что оно обеспечивает большую скорость отделения сусла-самотека. С другой стороны, преимущество отка- за от дробления состоит в том, что при этом получается более чистое сусло (так как отсутствует какое-либо пере- тирание мезги), намного менее чувст- вительное к окислению ввиду того, что оно содержит меньше оксидаз. При дроблении происходят разрыв 237
кожицы и высвобождение мякоти. Они должны быть достаточными, чтобы об- легчить отделение сока. Дробление не должно быть слишком резким, чтобы не разрывать гребни или раздавливать семена. Лучше всего это выполняют валковые дробилки. Рис. 8:1. Схема рациональной переработки бе- лого винограда на крупных предприятиях. Два важных обстоятельства не поз- воляют отделять гребни у белого вино- града; такая операция затрудняет от- деление сусла прессованием, так как гребни придают выжимке некоторую эластичность и обеспечивают дренаж сока; с другой стороны, эта операция неизбежно сопровождается грубым перемешиванием мезги, которое дает огромное количество мути. Одним сло- вом, дробилки-гребнеотделители, по- строенные на принципе использования центробежной силы, должны быть исключены; их резкое воздействие н£ твердые части грозди проявляются в значительном объеме мути, содержа- щейся в соках, которые получают на таких аппаратах. Отделение гребней у винограда белых сортов оправдано только в случае необходимости некото- рой мацерации кожицы, а также когда 238 мезга подается в прессы из промежу- точных чанов, в которых мезга хранит- ся некоторое время и которых лучше избегать. Чтобы избежать образования мути и неприятных привкусов, перемещение винограда из транспортных емкостей в дробилку и из дробилки в стекатель или пресс должно быть возможно бо- лее коротким. Виноград высыпают не- посредственно в бункер, расположен- ный над дробилкой (рис. 8.1), питание которой регулируется шнеком. После прохода винограда через дро- билку питание пресса или стекателя производят, предпочтительно, под си- лой тяжести (см. рис. 8.1). Следует из- бегать применения эграпомп — машин удобных, но которые неизбежно расти- рают мезгу и тем сильнее, чем больше путь, который она проходит; таким об- разом, эти машины усиливают образо- вание отстойного осадка, а следова- тельно, и явлений мацерации. На этом же основании следует избегать уста- новки между дробилкой и стекателем аппаратуры для взвешивания, это уст- ройство вводит дополнительную опера- цию. Взвешивать виноград следует только в целом виде до его дробления. Преимущество механических стека- телей состоит в том, что они позволяют производить питание путем простого подсоединения напрямую, следователь- но, без эграпомпы. Обычно винзаводы, оснащенные горизонтальными или вер- тикальными прессами, располагают не- сколькими стекателями, действующими периодически. Чтобы обойтись без эграпомпы, надо иметь или неподвиж- ный приемный бункер, под которым могут перемещаться аппараты для прессования, или же неподвижно уста- новленные прессы и мобильное обору- дование для питания, смонтированное над прессами. Все эти устройства труд- но реализовать. За исключением не- скольких, особенно удачно спроектиро-
ванных установок, чаще всего применя- ют прессы и приемные бункера, уста- новленные неподвижно, с питанием по- средством эграпомпы, несмотря на не- удобства этого аппарата. Отбор сусла-самотека из мезги Цель отбора сусла из мезги самоте- ком —• быстро отделить возможно боль- шее количество сока, высвобожденное дроблением. Этот процесс иначе назы- вают стеканием. Различают два вида стекания: статическое, или спонтанное, происходящее при нахождении мезги в состоянии покоя, и механическое, или динамическое, усиливающее самопро- извольное стекание сока. Можно сказать, что отделение само- тека является одним из слабых мест виноделия по белому способу. Это одна из операций, которую трудно осущест- вить на высоком уровне. При плохом проведении она ведет к снижению ка- чества. Стекание осуществляют раз- личными способами в зависимости от объемов перерабатываемого сырья. Стекание статическое, или самопро- извольное. Оно может быть осуществ- лено непосредственно в корзине прес- са, играющей роль сита, на специально оборудованной платформе винтового пресса, в камерных железобетонных резервуарах с наклонным дном и дере- вянной решеткой, на которой сок отде- ляется от мезги и стекает. Такие уст- ройства обеспечивают получение не бо- лее 50% общего количества сока в мезге. Такой способ отделения сусла-само- тека стеканием имеет наибольшее при- менение в мелких хозяйствах, распола- гающих горизонтальными или верти- кальными прессами. Сок стекает во время загрузки корзины пресса, и прес- сование начинают, когда корзина на- полняется доверху и стекание считают достаточным. При переработке больших объемов винограда, когда он поступает неравно- мерно и временами количество прибы- вающего сырья превышает возможно- сти прессования, приходится подклю- чать камерные стекатели, которые слу- жат буферными системами, полностью обеспечивая первое отделение сока. В таких условиях статическое отделе- ние самотека выгодно потому, что оно обычно дает более чистые вина из-за отсутствия перемешивания и благода- ря фильтрации через выжимку. Оно об- легчает прессование благодаря гидро- лизу пектинов. Однако такие камерные стекатели должны быть запрещены, так как они вызывают окисление мезги и сусла. Они также способствуют мацерации в ощутимых пределах. Эти недостатки проявляются тем больше, чем дольше приходится ожидать начала переработ- ки. При этом имеет значение каждый час, не говоря уже о целой ночи. Пере- мещение мезги после стекания в пресс также ведет к глубокой аэрации ее. Все эти операции несовместимы с осно- вополагающим принципом виноделия по белому, т. е. с необходимостью про- водить все операции возможно быст- рее. Камерные стекатели должны быть упразднены; вместо них нужно уста- навливать механические стекатели; во всех случаях заводы должны быть обеспечены оборудованием в таком ко- личестве и такой производительности, чтобы можно было быстро перерабаты- вать весь виноград по мере его поступ- ления. Все буферные системы, предна- значенные для накапливания мезги в ожидании прессования, должны быть исключены. Во Франции камерные стекатели из- готовляли из железобетона, сейчас их уже почти не осталось на заводах. В то же время камеры такого типа все еще встречаются в некоторых странах. Из- 239
Соки кожица. Рис. 8.2. Различные конструкции Сок и кожица Сок стекателеи (Ивенс, 1973) статического типа вестны также различные довольно сложные конструкции из металла (рис. 8.2). Некоторые из них рассчита- ны на работу под углекислым газом, чтобы избежать процессов окисления. Но такое оборудование в большей или меньшей мере имеет те же недостатки, что и камерные стекатели. Но их часто используют на предприятиях, на кото- рых производят одновременно белые вина массового потребления и вина, предназначенные для перегонки. Толь- ко первая фракция сусла-самотека мо- жет быть использована для приготов- ления столового вина, другие же фрак- ции идут для производства водки. Стекание механическое, или динами- ческое. Соответствующие аппараты мо- гут быть различных моделей: вращаю- щийся цилиндр или наклонный шнек, поднимающий мезгу в перфорирован- ный лоток. В последнем случае мезга может быть задержана противовесом (эгутфором), чтобы усилить отделе- ние сусла. В наиболее рациональных конструкциях стекатель помещается под дробилкой и наполняется за счет естественного стока мезги. Некоторые из таких аппаратов могут иметь боль- шую производительность и перераба- тывать 300 кг винограда в минуту. Ха- рактер их работы имеет большое зна- чение для отделения самотека. Как правило, они должны вращаться очень медленно, их производительность по- вышается за счет увеличения диамет- ра. Таким путем повышают коэффици- ент выхода сока и получают сусло луч- шего качества, содержащее меньше осадка и мути. В одном из опытов на стекателе с малой частотой вращения шнека было получено 74% сусла-само- тека и 26% прессового сусла. На этом же аппарате, но при большей частоте вращения эти фракции составили соот- ветственно 70 и 30%. После осветления сусла-самотека отстаиванием в первом случае было получено 70% светлого сусла и 30% мутного, тогда как во вто- ром было собрано соответственно 68 и 32%. Эти показатели выхода зависят от сорта и санитарного состояния вино- града. Другим условием хорошего действия 240
механических стекателей является рав- номерное питание их свежей мезгой, обеспечивающее на дне постоянный слой ее определенной толщины, при просачивании через который сусло ос- вобождается от части загрязнений. Механические стекатели имеют неко- торые преимущества перед статически- ми (большая скорость работы) и недо- статки (в частности, относительно вы- сокая мутность сусла вследствие пере- мешивания мезги). Тем не менее при современных аппаратах большого диа- метра с низкими частотами вращения можно рассчитывать на получение 80% сусла самотека хорошего качества, по крайней мере, при использовании здо- рового винограда и умеренного дроб- ления. Известны также аппараты динамиче- ского стекания, в которых мезга цирку- лирует на перфорированном полотне, играющем роль сита. Такое сито нахо- дится в непрерывном движении. Оно по ходу работы очищается от истощен- ной мезги. Другие аппараты такого ти- па действуют на принципе вибрации сита. Прессование мезги после отделения сусла самотека Цель этой операции — извлечение сусла путем давления, производимого на мезгу после отделения самотека. Та- ким путем происходит обезвоживание’ мезги, которую в этом случае называ- ют выжимкой. Экстракция должна быть ограничена извлечением сахарис- того сока из вакуолей клеток мякоти, не затрагивая растительных соков ко- жицы, семян и гребней. Эта операция представляет основ- ную проблему производства вина по белому способу и, несомненно, еще не решена полностью и окончательно. Прежде всего прессование свежей мезги намного труднее, чем прессова- ние мезги, сброженной при изготовле- нии красных вин. Здесь приходится иметь дело с большими объемами мез- ги главным образом потому, что не- сброженная мезга содержит больше слизистых, более маслянистых ве- ществ, в результате чего могут образо- вываться крупные, почти непроницае- мые уплотнения. Поэтому при перера- ботке белого винограда обычно не от- деляют гребни. Однако, если прессова- ние проводится плохо, часть гребней может быть раздавлена. В разделе, посвященном дроблению, уже указывалось на необходимость возможно более быстрого проведения этого процесса, чтобы свести к миниму- му процессы окисления и мацерации. Продолжительность контакта сусла с твердыми частями, особенно при про- изводстве тонких белых вин, должна быть возможно меньшей во избежание диффузии в соке твердых частей греб- ней и кожицы. Это тем более нежела- тельно, чем больше виноград повреж- ден плесенью. Эти рекомендации име- ют меньшее значение, когда речь идет о винограде, пораженном только бла- городной плесенью, в котором роль плесневого гриба в том состоит, что- бы вызывать не только изменения в кожице, но и некоторую мацерацию. Естественно, что всегда стремятся извлечь возможно большее количества сока. С этой целью проводят несколько последовательных прессований с посте- пенным усилением давления и с рыхле- нием выжимок после каждого из них. Условия такого рыхления также имеют большое значение. В прессах непре- рывного действия оно производится одновременно с прессованием. Прессо- вание выполняют так, чтобы не проис- ходило разрыва кожицы и гребней. Для обеспечения этого все операции по извлечению сока и обезвоживанию вы- жимок производят при возможно мень- шем давлении пресса. Таким путем из- 241 м I
бегают слишком большого сжатия прессуемой массы, сами же прессова- ния проводят с промежутками для сте- кания жидкости. При этом сок всех последующих давлений (10—15%) от- деляют и направляют на перегонку. Остальной сок распределяют, напри- мер, так: сусло-самотек и сусло перво- го давления направляют на выработ- ку вина первого сорта, сок следующе- го давления — вина второго сорта. Применяют следующие виды прес- сов: вертикальные в двух вариантах: с винтовым домкратом, когда давление, производится сверху вниз, и с гидрав- лическим домкратом, который подни- мает корзину и сжимает мезгу (вы- жимки) снизу вверх. Выжимки перево- рачивают вручную или же с помощью механического измельчителя. Опас- ность окисления выжимок возрастает •с увеличением числа прессований (от 3 до 6). Происходит хорошее обезво- живание выжимок даже при масляни- стой мезге, полученной из винограда с 'благородной гнилью. Отжим осуществ- ляется без растирания выжимок, но из-за значительной толщины прессуе- мого слоя требуются давления очень большой силы, нужно помещать пласт- массовые маты для дренажа. Получа- емое сусло имеет хорошее качество и содержит мало мути и осадка, но про- изводительность таких прессов ограни- чена; горизонтальные винтовые, работаю- щие по принципу вращения и сближе- ния одного диска с дном цилиндра или двух дисков между собой. Управление прессами может быть ручным или ав- томатическим. Некоторые из них снаб- жены программирующим устройством, регулирующим скорость прессования и останавливающим их по достижении заданной силы давления, а также осу- ществляющим автоматически перево- рачивание выжимок. Загрузка и раз- грузка прессов облегчаются. Особые устройства в виде цепей из нержавею- щей стали обеспечивают рыхление прессуемой массы. Прессы такого типа характеризуются легкостью обслужи- вания, но на них получают сусла, со- держащие большое количество мути, образующейся при истирании выжимок цепями во время измельчения (см. табл. 8.3). Известны также модели без цепей, так называемые шампанские прессы, для прессования недроблено- го винограда. Сусло способно окис- ляться во время стекания во внутрен- ней поверхности вращающейся кор- зины; пневматические, также горизонталь- ного типа, снабженные мешком из тол- стой резины. При нагнетании воздуха мешок, раздуваясь, прижимает мезгу к поверхности цилиндрической корзины из дерева или из нержавеющей стали. Надувание мешка осуществляется с помощью воздушного компрессора. Рыхление мезги достигается спадом давления, которое высвобождает отп- рессованную мезгу, и вращением кор- зины. Давление слабое и распределено равномерно, не вызывает перетирания выжимки, структура которой сохраня- ется. Такие прессы дают сок хорошего качества, но с малым выходом, тем бо- лее что они дорого стоят. Мезга из не- которых сортов маслянистого или пере- зрелого винограда прессуется трудно. Оборудование такого типа мало рас- пространено во Франции; непрерывного действия, в основу конструкции которых положено шнеко- вое устройство. Эти прессы прижимают выжимку к подвижному упору с проти- вовесом, благодаря чему образуется толстая пробка. Современные прессы непрерывного действия с большим диа- метром винта и малой частотой враще- ния оборудуются системой автомати- ческого регулирования давления. Они имеют несколько выходов для сусла, 242
что обеспечивает фракционирование в зависимости от качества. Преимуще- ство таких прессов заключается в их большой производительности, простоте работы, в экономии рабочей силы. Кро- ме того, они обеспечивают быстрое из- влечение сусла. Но прессование проис- ходит грубо и сопровождается измель- чением мезги. Несмотря на прогресс, достигнутый в разработке конструкции таких аппаратов, главным образом увеличением диаметров и уменьшени- ем частоты вращения шнека, они не могут дать соки высокого качества, следовательно, нужно отделять пред- варительно сусло-самотек. Также сле- дует фракционировать на две части сок, экстрагируемый вдоль винта прес- са (см. рис. 8.1, табл. 8.1). Несомнен- но, что эти аппараты могут быть усо- вершенствованы. Выход сока при прессовании можно повысить добавлением пектолитиче- ских ферментов, действие которых уси- ливает действие натуральных фермен- тов. Мартиньер и сотрудники (1973) показали, что отношение общего извле- ченного сока к массе выжимки колеб- лется от 3,0 для необработанной мезги сорта Семильон до 3,7 для обработан- ной из расчета 1 г фермента на 100 кг этой мезги и до 4,2 из расчета 5 г на 100 кг. Но такая обработка предпола- гает мацерацию в течение 3 ч 30 мин, необходимую для того, чтобы обеспе- чить действие фермента, но мацерация* несовместима с достижением макси- мального качества. Сравнение различных систем прессования В настоящее время на винодельче- ских предприятиях переходят от гид- равлических прессов к горизонтальным или пневматическим. На крупных заво- дах часто единственно возможным ре- шением бывает применение пресса не- прерывного действия. Условия исполь- зования пресса имеют такое же боль- шое значение для качества получаемо- го продукта, как и тип аппарата. Какую бы модель аппарата ни при- менять, результаты будут лучше, если удалить сок последних давлений, со- ставляющий 10—15% от общего объ- ема сусла. Приходится вводить отбор сока на всех стадиях, отбрасывая по- врежденный виноград, последние фракции прессового сусла, дрожжевой осадок при отстаивании. Прессовое ви- но сильнее окрашено, оно более экст- рактивно. Проявляется травянистый привкус, свойственный некоторым сор- там винограда. Реже бывает, что из тонких сортов на виноградниках, даю- щих продукцию высокого качества, прессовое вино, будучи более мягким, будет более ароматным. В целом, в прессовом вине отражаются качества и недостатки винограда. О преимуществе пресса и о том, как он используется, можно судить по ана- лизу полученного сусла. Наряду с дру- гими показателями — кислотность, ще- лочность золы, которая представляет минеральные вещества танинов, желе- за, — определяют при сравнении с суслом-самотеком значение механиче- ской экстракции веществ, содержащих- ся в выжимке. В табл. 8.1 сравнивают- ся сусла, одно из которых получено прессованием без предварительного дробления, другое же — стеканием после дробления, затем отжимом на прессе непрерывного действия. При этом особенно заметно увеличение ко- личества танинов и железа, когда прес- сование усиливается. Прессование яв- ляется причиной значительного обога- щения сусла железом. В табл. 8.2 сравнивается состав су- сел, полученных при последовательных прессованиях мезги. Наконец, табл. 8.3 прежде всего относится к количествам образующихся мутных осадков и к 243
Т а б л и ц а 8.2 Состав сусла при последовательных прессованиях Фракция сусла Объем сусла, % Приве- денный экстракт, г/л Сахар, г/л Кислот- ность, г/л Зола, г/л Щелоч- ность золы, мг-экв/л Винная кислота, г/л Яблочная кислота, г/л Сусло самотек 60 21 194 7,5 3,4 32 5,6 3,8 1-го давления 25 22 192 7,7 3,4 34 5,8 4,0 2-го » 10 22 191 6,5 3,8 34 4,4 4,2 3-го » 4 25 187 5,4 4,9 40 3,6 4,3 4-го » 1 31 176 5,1 5,6 46 3,7 4,3 общее 100 22 193 7,3 3,6 34 5,3 3,9 1 Т а б л и ц а 8.3 ? Состав сусла разных давлений, полученного на горизонтальном прессе Фракция сусла Объем сусла, Масса осадка после центрифугирования, г/л ♦ Окраска сусла (оптическая плотность при длине волны 440 им в кювете толщиной 1 см X 100) Сусло самотек 1-го давления 1-го 2-го » 2-го « 3-го » 3-го 4-го » 4-го » 5-го » S 5-го » 6-го » (начало) 1 (конец) / (начало) 5 (конец) J (начало) ) (конец) J (начало) 1 (конец) f (начало) | (конец) J 22,4 37,4 17,9 11,9 5,9 9,8 0,7 8,6 10,5 8,4 31,6 4,0 49,7 9,2 6,1 4,7 8,2 4,1 2,5 30 50 47 52 55 85 60 87 80 110 122 165 экстракции фенольных соединений, из- меряемых по окраске сока (при опти- ческой плотности 440 нм). Объем час- 'тиц, осажденных в сусле, и цвет осадка представляют собой показательные тесты качества обработки винограда. Констатируют значительное количест- во мути в начале первых прессований, связанное с разрыхлением выжимок цепями, и ее отсутствие в последних •фракциях. В условиях прессования, по- казанных в табл. 8.3, вино первого сор- та может быть получено из сусла-са- мотека и сусла первого давления при добавлении в случае необходимости сусла второго давления. Но вина, полу- чаемые из двух-трех последних выжи- мок, следует направлять на дистилля- цию, ь ЗАЩИТА ОТ ОКИСЛЕНИЯ Опасности от кислорода Если исключить особые случаи при- готовления специальных вин, то мож- но считать, что воздух является врагом белых вин в намного большей степени, ’.244
чем для красных вин, которые частич- но защищены от окисления, вызывае- мого антиокислительными свойствами своих танинов. В белых винах кисло- род искажает природный аромат вин, уничтожает привкус свежего виногра- да, усиливает тона окраски. Нельзя полностью исключить контакт сусла и вина с воздухом, во всяком случае, при их перекачках и хранении. Виноград- ный сок подвергается воздействию воз- духа с самого начала дробления, он стекает тонким слоем от дробилки до приемного сборника, где остается в контакте с воздухом через свою по- верхность. Но особенно значительным проникновение воздуха бывает во вре- мя стекания сока из свежей мезги вследствие большой площади контакта и длительности этой операции. Также нельзя избежать присутствия воздуха при прессовании и связанных с ним работах. Его действие тем больше, чем суше выжимки и чем меньше жидкая фаза; наконец, прессовое сусло при от- жимах также медленно вытекает и на- ходится в контакте с воздухом. В дальнейшем во время брожения, особенно когда его проводят в деревян- ных бочках, и позднее при других об- работках вина растворение кислорода достигает таких пределов, которыми отнюдь нельзя пренебрегать. Если своевременно не принять необходимых мер, его влияние на вино может ока- заться губительным. Наибольшую опасность окисление представляет во время брожения, по- тому что сусло намного чувствительнее к воздействию кислорода и поэтому труднее поддается защите. Такое окис- ление сусла имеет ферментативную природу, и в нем участвуют две окси- дазы: тирозиназа винограда, актив- ность которой зависит от сорта вино- града и его степени зрелости; лакказа, образуемая Botrytis cinerea в случае винограда с гнилью. Обычно считают, что на винограде, пораженном гнилью, этих ферментов меньше, чем на здо- ровом. Но, с одной стороны, лакказа намного стабильнее, чем тирозиназа, с другой — она более энергично воздей- ствует на фенольные соединения вино- града. Это окисление фенольных веществ вызывает значительные изменения ок- раски (в крайних случаях — это окси- дазный касс), образование веществ, создающих грубый, горький привкус. Окисление других компонентов сусла также ведет к денатурации аромата. Оксидазы, особенно тирозиназа, ло- кализованы на твердых частях вино- града. Их переход в сусло и поврежде- ния, которые они наносят, зависят от того, насколько грубо производится переработка винограда. Содержание оксидаз возрастает с увеличением про- должительности мацерации и механи- ческого измельчения выжимок. Механизм окисления Из работ Дюберне и Риберо-Гайона (1973) следует, что виноградные сусла потребляют для окисления содержа- щихся в них элементов в среднем 2 мг/л в минуту кислорода, следова- тельно, 8 мг кислорода, растворенного в 1 л, во время насыщения воздухом при 25°С расходуются за 4 мин. Для сравнения можно указать, что средняя скорость поглощения кислорода вином составляет от 1 до 2 мг/л в день. Эти цифры подтверждают исключительно высокую окисляемость сусел, которые быстро используют кислород по мере его растворения во время операций по извлечению сока (Нилов, 1964). Это еще один довод в пользу того, что все эти работы должны быть максимально упрощены, их следует проводить как можно быстрее. Ферментативное происхождение окисления сусел доказывается нагрева- 245
нием их при 90°С в течение 3 мин в атмосфере азота, что позволяет избе- жать всякого окисления. После нагре- вания ферментативная активность пре- кращалась и скорость поглощения кис- лорода уменьшалась приблизительно в 150 раз, соответствуя слабому химиче- скому окислению, которое продолжает- ся в винах после полного исчезновения оксидаз. Этот способ можно применять для защиты сусел от окислений. Вопреки предположению интенсив- ность окислительных явлений в вино- граде, пораженном плесенью, и в здо- ровом винограде имеет одни и те же значения; в частности, очень близки между собой скорости поглощения кис- лорода (табл. 8.4). Но как уже сооб- щали авторы, окисление сусел из вино- града с плесенью практически намного опаснее, так как оно соответствует бо- лее глубокому и более продолжитель- ному воздействию на компоненты сусла. Т а б л и ц а 8.4 Скорость потребления кислорода [в мг/(л мин)] при окислении сусел из здорового или заплес- невелого винограда сорта Семильон (Дюберне и Риберо-Гайон, 1974) Число насы- щений воз- духом (при каждой сату- рации раство- ряется 8 мг/л кислорода) Сусло из винограда с плесенью Сусло из здорового винограда 1-й опыт 2-й опыт 1 2 3 4 5 1,6 1,0 0,5 1,2 1,2 0,8 0,5 1,0 1,0 0,9 0,8 ' 0,5 С другой стороны, было показано, что скорость поглощения кислорода суслами уменьшается по мере их окис- ления, которое сопровождается разру- шением оксидаз. Это уменьшение про- исходит быстрее в суслах из здорового винограда, чем из винограда, поражен- ного плесенью. Сусла из плесневелого винограда более устойчивы против, окисления и это, по-видимому, объяс- няется двумя причинами: лакказа Bot- rytis cinerea более устойчива, чем тиро- зиназа винограда, быстро разрушаю- щаяся во время окисления; тирозиназа имеет узкую специфичность; число фе- нольных субстратов, которые она окис- ляет, ограничено, они разрушаются этим окислением, в то время как фе- нольные субстраты, окисляемые лак- казой, еще остаются. При окислении сусло приобретает' темный цвет, т. е. происходит побуре- ние. В условиях производства окисле- ние сусел из винограда, пораженного плесенью, ведет к более интенсивной окраске, чем сусел из здорового вино- града. Это, по-видимому, обусловлено более значительным окислением соб- ранного винограда при его перевозке, так как ягоды, пораженные гнилью, менее устойчивы. Их кожица легче раз- рывается, и еще до начала переработ- ки винограда на заводе наблюдается значительное окисление. Одновремен- но в лаборатории можно наблюдать появление темно-бурой окраски уже после поглощения 16 мг/л кислорода, соответствующего двукратной аэра- ции, как у сусел из здорового виногра- да, так и у сусел из винограда с пле- сенью. Имеется два возможных случая обеспечения защиты сусел от окисле- ния: не допустить на какое-то время проявления реакций окисления, или исключая контакт с кислородом, или ингибируя ферментативную актив- ность; блокировать окончательно явле- ния окисления разрушением оксидаз. Понятно, что второе решение, которое соответствует действительной стабили- зации, удовлетворяет больше, посколь- ку оно является окончательным. 246
Основные методы защиты ют окислений Сульфитация. Значение сернистого ангидрида как средства защиты сусел ют окисления и его роль в производстве вина в других отношениях описаны вы- ше (глава 3 «Защита от окисления»); по истечении времени t после добавле- ния SO2 наблюдают прекращение пот- ребления кислорода суслом (Дюберне и Риберо-Гайон, 1974). Значение вре- мени Л после которого сусло можно считать защищенным от окислений, за- висит от следующих факторов: дозы вводимого SO2; в проведенном эксперименте время t колебалось от 6 мин до 1 мин 25 с при дозах от 1 до -8 г/гл соответственно; начальной скорости потребления кислорода суслом; при одном и том же значении дозы сульфитации время t чем больше, чем выше эта скорость, это значит, что сусло легко окисляется. При дозе SO2, равной 4 г/гл, t изменя- ется в зависимости от сусла от 1 до 3 мин и более; санитарного состояния винограда, если даже первоначальная скорость потребления кислорода того же значе- ния; t всегда больше в случае, когда виноград поражен плесенью. В одном из опытов при сульфитации дозой -3 г/гл t составило для сусла из запле- сневелого винограда 9 мин и для сусла из винограда с тех же кустов, но здоро- вого, всего 2 мин; pH сусла; при одинаковой сульфита- ции t увеличивается с повышением pH; результат согласуется с уменьшением «активного SO2» при уменьшении кис- лотности. Это увеличение t, по-видимо- му, не связано с повышением первона- чальной скорости потребления кисло- рода, которая, кажется, не зависит от кислотности. Согласно этому результа- ту получается, что кислотность не ока- зывает прямого влияния на явления окисления в суслах. Сульфитация представляет собой до- статочно удовлетворительный способ защиты сусел из белого винограда от окислений при достаточной дозе, зави- сящей от санитарного состояния (на- пример, от 6 до 12 г/гл) и от соблюде- ния условия, требующего, чтобы серни- стый ангидрид вносился в сусло очень быстро и распределялся равномерно по всей массе. В идеальном растворе капля сока, выходящая из ягоды в мо- мент ее раздавливания, должна немед- ленно получить микрокаплю сернисто- го раствора, необходимого для его за- щиты. По этой причине рекомендуется направлять сок непосредственно само- теком, без каких-либо насосов, в ем- кость, установленную под дробилкой, или прессом, и вносить сернистый анги- дрид прямо в эту емкость по мере его наполнения. При такой защите от окислений сульфитация прежде всего разрушает оксидазы, причем это разрушение ти- розиназы происходит быстрее, чем лак- казы, кроме того, сульфитирование по- давляет остаточную ферментативную активность. Можно заметить, что сульфитация представляет собой временную меру, направленную для компенсации воздей- ствия кислорода; было бы намного ра- циональнее вообще избегать контакта с воздухом. Однако на практике очень трудно исключить такой контакт как у сусла, так и у вина; кроме того, стаби- лизация, создаваемая сульфитировани- ем, делает сусла и вина невосприимчи- выми к воздействию кислорода. Не ме- нее верно и то, что нужно искать спосо- бы сульфитирования с использованием минимальных доз SO2. Возможно, что в будущем применение других спосо- бов стабилизации сусел (разрушение оксидаз) расширится; в качестве при- мера можно привести термическую об- 247
работку, которая позволяет легко осу- ществлять полное разрушение лакказ. Осветление сусла и обработка бенто- нитом. Осветление применяют в основ- ном для удаления из сусла взвешенных частиц, способных придавать винам неприятные растительные привкусы. Но известно, что, если лакказа в боль- шинстве случаев растворяется в сусле, то тирозиназа винограда частично свя- зана с отстойным осадком (Дюберне и Риберо-Гайон, 1973). Следовательно, при осветлении из сусла выводится ка- кая-то часть оксидаз; благодаря этой операции скорость потребления кисло- рода уменьшается примерно на 40%. Аналогичное значение можно сделать и по поводу обработки бентонитом, при- меняемой преимущественно для обес- печения стабильности против белковых помутнений. Поскольку оксидазы пред- ставляют собой ферменты, стало быть, белки, они частично удаляются бенто- нитом; таким образом, эта обработка защищает вина от окисления, но не полностью. Эффективность воздействия сульфи- тации, обработки бентонитом и освет- ления на активность тирозиназы сусел из здорового винограда видна из сле- дующего сравнения (табл. 8.5) (Дю- берне и Риберо-Гайон, 1973). Т а б л иц а 8.5 Влияние обработок сусла на активность тиро- зиназы Вид обработки Активность тирозиназы, ДОП/(мии-мл) Потеря ак- тивности, % Контроль Сульфитация (8 г/гл) Обработка бенто- нитом (100 г/гл) Сульфитация (8 г/гл) и осветле- ние 2,84 0,54 1,94 0,28 —81 —32 —90 Другие методы защиты Опасение применения сульфитации и при необходимости обработки сусел бентонитом не исключают полностью’ воздействия кислорода, с одной сторо- ны, и общая тенденция к уменьшению использования сернистого ангидрида в энологии — с другой, заставило искать новые способы предупреждения окис- ления. Эти методы представляют неос- поримый интерес, но техника сульфи- тирования (осветления), описанная вы- ше, всё еще остается наиболее простой . и надежной; она применяется в очень многих районах. Переработка винограда в атмосфере углекислого газа. Учитывая скорость поглощения кислорода в сусле, необхо- димо искать способы исключения вся- кого контакта с кислородом воздуха при переработке винограда • (Шеффер». 1968). Так был найден метод проведе- ния всех операций с виноградом и ви- ноградным соком полностью без досту- па воздуха, заменяя его атмосферой углекислого газа; он кажется обнаде- живающим, хотя проблемы, связанные с его применением, еще не решены пол- ностью. Этот газ может поступать непосред- ственно из баллона или в результате брожения в соседнем чане. Виноград,, который не подвергают дроблению на винограднике и доставляют на завод в целом виде, высыпают в дробилку, в которую одновременно подается мощ- ный поток углекислого газа. Мезга па- дает прямо в корзину горизонтального пресса, закрытого воздухонепроница- емой оболочкой, например из синтети- ческой пленки, заполненной газом. Та- ким образом, прессование происходит как бы в герметически закрытой каме- ре без какого-либо доступа наружного воздуха, а сусло собирают в нижний приемник, также наполненный углекис- лым газом. 248
Опыты (Мартиньер и Сапис, 1967) позволили сделать следующие выводы: 1) прессование винограда и произ- водство вина при полном отсутствии воздуха не представляют каких-либо технически не разрешимых проблем; 2) прессование в атмосфере СО2 за- держивает начало брожения, которое, однако, заканчивается по времени нор- мально. Во время дробления введение кислорода, несомненно, достаточно для лого, чтобы обеспечить размножение клеток. В то же время были сообщения и о трудностях брожения в этих усло- виях; с 3) увеличение количества, свободного СО2 на 100 мг/л, о котором сообщали некоторые авторы, не подтвердилось; 4) качество вин, полученных прессо- ванием под углекислым газом, выше, чем у вин, приготовленных в обычных условиях; констатируют повышение ин- тенсивности аромата и тонкости; 5) наряду с этим данный способ име- *ет большой недостаток. Верно, что ви- на получаются совершенно неокислен- ные, но они обладают очень большой чувствительностью к кислороду и окис- ляются в дальнейшем намного быст- рее, чем вина, полученные классически- ми методами. С другой стороны, суль- фитация не обеспечивает надежной за- щиты. Приводимые ниже цифры (Мар- тиньер и Сапис, 1967) указывают на потемнение окраски вин, выдерживае- мых на воздухе, значительно большее у образцов, приготовленных при прес- совании винограда в атмосфере СО2 (табл. 8.6). В целом этот способ исключает окис- ление, но не стабилизирует полученное вино; оно исключительно восприимчи- во к малейшему контакту с воздухом и быстро желтеет. Этот серьезный недо- статок мешает широкому распростра- нению способа приготовления вина под углекислым газом. В действительности нужно получить Табл и ц а 8.6 Изменение окраски вин, приготовленных с доступом воздуха и в атмосфере СО2 Окраска вин (погло- щение при 425 нм) Метод приготовления Вино, полученное при прессовании с доступом воздуха в атмосфере СО2 без SO2 50 мг/л SO2 0,150 0,028 0,570 0,540 вино, устойчивое к окислению, и опре- деленную органолептическую стабиль- ность при доступе воздуха, так как практически невозможно полностью исключить контакт виноматериалов с кислородом на всех стадиях приготов- ления и хранения вина. Результаты, полученные Дюберне и Риберо-Гайоном (1973 и 1974), позво- ляют объяснить эти факты; они, в част- ности, показывают разрушение тирози- назы и фенольных соединений, т. е. фермента и субстрата окисления. Сле- довательно, ограниченное окисление, получающееся при обычной переработ- ке здорового винограда, улучшает по- следующую стабильность вин, не отра- жаясь на их качестве. В сущности, на стадии приготовле- ния вина более важно разрушать окси- дазы, чем предотвращать их действие, во всяком случае, при относительно здоровом винограде, единственной ок- сидазой которого практически являет- ся тирозиназа. В случае переработки винограда, пораженного плесенью, бо- гатого лакказой, нужно одновременно разрушать фермент и не допускать его активности. По этой причине можно высказать некоторые оговорки относи- тельно применения метода переработ- ки винограда совершенно без доступа воздуха как единственной защиты сус- ла от окисления. 249
Охлаждение сусла. На рис. 2.17 (гла- ва 2) показано изменение скорости потребления кислорода как функции температуры; максимум активности яв- лений окисления находится в зависи- мости от сусла между 35 и 45°С. Кон- статируют очень большое увеличение этой скорости в зоне температуры, встречающейся в практике производст- ва вина, в примере на рис. 2.17 она в '3 раза выше при 30°С, чем при 12°С. Этот результат показывает значение быстрого охлаждения сусла, как это делается в некоторых странах. Таким путем можно уменьшить дозу SO2 не - только потому, что окислительные про- цессы имеют меньшее значение, но так- же и потому, что брожение начинается с запозданием, обеспечивая тем самым выпадение отстойного осадка. Тем не менее осветление происходит не так легко, как может показаться, так как вязкость сусла при низкой температуре возрастает и соответственно снижает- ся скорость осаждения частиц. Однако в отношении этого способа, равно как и способа прессования без доступа воздуха, можно сделать такие же критические замечания; он предот- вращает действие оксидаз, не вызывая их удаления, что является существен- ным фактором. С другой стороны, для всех способов, включающих охлажде- ния, требуются относительно высокие затраты. Нагревание сусла. На том же рис. 2.17 показано, что при температу- ре выше 35—45°С активность оксидаз явно уменьшается; при температурах около 65°С она полностью прекращает- ся. Нагревание эффективно разрушает оксидазы — как тирозиназу, так и лак- тазу. Следовательно, таким путем можно получать совершенно стабиль- ные вина, поскольку они полностью свободны от оксидаз. Были проведены опыты по нагрева- нию винограда сразу же после дробле- 250 ния, но явления мацерации, отрица- тельно влияющие на качество, усили- вались с увеличением содержания та- нинов; такой метод обработки непри- емлем. Более предпочтительно применять термическую обработку сусла, однако* при условии его быстрого извлечения. Наряду с другими авторами такие ис- пытания проводили Марто (1967) и Мартиньер (1970). Полученные ими результаты можно обобщить следую- щим образом: 1) вина, приготовленные по такому методу, обладают хорошей стабильно- стью окраски и сохраняют прозрач- ность при контакте с воздухом; 2) при этом способе разрушаются дикие дрожжи, поэтому его примене- ние должно сопровождаться внесением: дрожжей в больших дозах. Он позво- ляет производить засев селекциониро- ванными дрожжами, в частности Schi- zosaccharomyces, которые понижают кислотность сусла в результате разло- жения яблочной кислоты. Известно,, что эти дрожжи очень чувствительны к антагонизму с Sacch. ellipsoideus, ко- торые должны быть полностью удале- ны. После внесения дрожжей нагретое сусло бродит так же хорошо, даже луч- ше, чем ненагретое. Ассимиляция азо- тистых веществ также происходит луч- ше, что дает вина с меньшим содержа- нием азота; 3) нагревание сопровождается раз- рушением природных пектолитических ферментов винограда, следовательно, полученные таким путем вина трудно поддаются осветлению. Но этот недо- статок можно исправить соответствую- щей обработкой; 4) однако наиболее серьезными не- достатками являются частые отклоне- ния процессов брожения от нормаль- ных, причины и механизмы которых пока что не известны. Эти отклонения могут вызвать вторичные запахи с по-
-явлением амилового тона, который по- давляет приятный аромат винограда и в некоторых случаях развивается в худшую сторону во время выдержки. Однако кратковременная пастериза- ция, позволяющая быстро доводить су- сло до 70—80°С, с последующим очень быстрым охлаждением может решить эту проблему. Каждый раз, когда во- прос касается нагревания сусла или вина, условия его осуществления (ско- рость и равномерность повышения тем- пературы, время нагревания, охлажде- ние) определенным образом влияют на результат. Учитывая преимущества способа на- гревания сусла для защиты от окисле- ния, он представляет больший интерес, чем способ переработки винограда в атмосфере углекислого газа. Таким путем можно уменьшить дозы серни- стого ангидрида, применяемые при ви- ноделии по белому способу, и, в част- ности, при наличии плесневелого ви- нограда. Несмотря на относительную сложность оборудования, которое для этого необходимо, способ нагревания сусла, несомненно, имеет широкие пер- спективы для своего развития. Такой способ уже применяют в ряде стран. Другим преимуществом способа на- гревания сусла из винограда белых сортов следует считать то, что нагрева- ние вызывает коагуляцию белков; в этом случае нет необходимости в обра- # ботке сусла бентонитом для защиты против белковых помутнений. Применение аскорбиновой кислоты. Известна связь между скоростью побу- рения фруктов, их сока и содержанием в них аскорбиновой кислоты. Это при- родное восстанавливающее вещество производит защитное антиокислитель- ное действие. В экспериментах по при- менению аскорбиновой кислоты в про- изводстве вина (Касиньяр, 1963) были получены довольно удовлетворитель- ные результаты и большая стойкость аромата свежего винограда. Однако использованные дозы были слишком значительны (от 10 до 20 г/гл), для то- го чтобы их можно было рекомендо- вать для практики. При дозе 20 г/гл аскорбиновая кислота достаточно хо- рошо защищает от оксидазного касса, но ввиду ее нестабильности эффект от такой обработки непродолжителен. Улучшить эффект защиты от окисле- ния можно, только применяя эту кисло- ту совместно с сернистым ангидридом. Пока что использование аскорбино- вой кислоты в производстве вина оста- ется в стадии экспериментов. Удаление окисленных фенольных ве- ществ. Речь идет о возможности защи- ты от окисления путем воздействия не на кислород или окисляющий фермент, а на окисляемый субстрат, в особенно- сти на полифенолы. Было отмечено, что фиксация танинов на нейлоновом по- рошке (полиамиде) придавала боль- шую стабильность окраски. Этот спо- соб еще более улучшает вина, которые преждевременно утратили свою све- жесть. Оклейка сусла казеином при по- вышенной дозе (от 50 до 100 г/гл) вы- зывает обесцвечивание вина и удаляет также и окисляемые полифенолы. Так- же активен поливинилпирролидон при 30 г/гл. Но эти способы обработки имеют ог- раниченное значение и не обеспечива- ют достаточной защиты против окисле- ния. Их применение не оправдывает себя в условиях правильно проводимо- го виноделия. Они могут принести не- которую пользу только при обработке продуктов посредственного качества, например сусел, полученных при прес- совании в потоке. Такие способы обра- ботки позволяют получать вина с бо- лее хорошими вкусом и букетом, фак- тически они обеспечивают как удале- ние веществ, вызывающих грубый, тра- вянистый привкус, так и защиту от окисления. 251
ОСВЕТЛЕНИЕ СУСЛА Значение и последствия операции Осветление сусла представляет со- бой другую операцию технологического процесса, необходимую для ограниче- ния явлений мацерации. Задача такой операции состоит в том, чтобы обеспе- чить осветление сусла до брожения пу- тем удаления посторонних частиц, спо- собных придать вину неприятные при- вкусы. Вино из осветленного сусла обладает большей свежестью, кислот- ностью, легче пьется. Оно имеет силь- нее выраженный сортовой аромат, бо- лее стабильно, т. е. менее восприимчи- во к внешним условиям. Обычно такие вина имеют более бледную, но также более стабильную окраску и, следова- тельно, менее чувствительную к дей- ствию кислорода вследствие удаления оксидаз. Содержание железа в освет- ленных виноматериалах всегда мень- ше. Оно представляет только железа винограда. То же самое можно сказать и относительно других минеральных элементов. Можно предполагать, что осветление ведет к изменению явлений брожения. Цифры табл. 8.7, заимствованные из; работы Бертрана (1968), показывают,, что при осветлении, как и при броже- нии, при низких температурах отмеча- ется тенденция к уменьшению содер- жания высших спиртов и к увеличению1 количества сложных эфиров. Если учесть обонятельные характеристики этих компонентов вина, то нетрудно по- нять, что оба эти явления являются фа- кторами качества. Уменьшение про- центного содержания высших спиртов, происходящее при осветлении, показа- ли Кроуэлл и Гимон (1963). Более полное исследование этого вопроса провели Риберо-Гайон и сотрудники (1975). Влияние осветления сусла и температуры брожения на образование летучих ароматических веществ (Бертран, 1968) Таблица 8.7 Летучие ароматические вещества 'Ч_ Не осветлено,, сброжено при 20°С Осветлено от- стоем, сброжено при 20°С Осветлено цент- рифугированием , сброжено при 20°С Не осветлено» сброжено и рн 15°С Этанол, % об. 13 13 13 13 Метанол, мг/л 40 40 42 55 Пропанол-1, мг/л 25 23 17 30 Метил~2-пропанол~1, мг/л НО 68 48 94 Метил-2-бутанол-1 , мг/л 56 25 22 45 Метил-З-бутанол-1, мг/л 162 77 70 122 Этилформиат, мг/л 0,044 0,065 0,041 0,043 Метилацетат, мг/л 0,030 0,029 0,021 0,057 Этилацетат, мг/л 44 56 56 51 Этилпропионат, мг/л 0,09 0,32 0,43 0,34 Пропилацетат, мг/л 0,018 0,035 0,035 0,031 Метил-2-этилпропионат, мг/л 0,049 0,034 0,026 0,022 Метил-2-пропилацетат, мг/л 0,15 0,21 0,20 0,18 Этилбутират, мг/л 0,12 0,25 0,33 0,24 Метил-2-этилбутират, мг/л 0 0 0 0 Метил-З-этилбутират, мг/л 0 0 0 0 Метил-З-бутилацетат, мг/л 1,6 2,2 3,1 2,0 Этилгексанат, мг/л 0,10 ' 0,37 0,57 0,31 Гексилацетат, мг/л 0 0,10 0,21 0,06 252
Благоприятный эффект осветления доказывается более высокими вкусо- выми качествами вин, получаемых из осветленных сусел. Также, если на- стаивать отстойный осадок в водно- спиртовом растворе, то в полученных растворах отмечаются, с одной сторо- ны, вкус настоя трав и землистый при- вкус, которые встречаются в ординар- ных винах, и с другой — плесневой привкус вин из винограда с гнилью. Поэтому мутное сусло следует сбра- живать отдельно, оно дает вино посред- ственного качества. Но чтобы получить полную эффек- тивность осветления, его следует про- водить очень тщательно. Наблюдения авторов показали, что частичное удале- ние мути из сусла не оказывает боль- шого влияния на органолептические характеристики вин, полученных после брожения. И наоборот, эти характери- стики явно улучшаются, когда удале- ние мути становится почти полным. Чем больше осветлено сусло, тем луч- ше качество полученного вина. С дру- гой стороны, влияние осветления на бу- кет и вкус вина тем значительнее, чем правильнее проводят другие этапы приготовления вина, особенно защиту против окисления и брожения при низ- кой температуре. В настоящее время целесообразность такого осветления сусел получает все более широкое признание. Нужно так- же сказать, что механическое оборудо- вание для обработки винограда, ис- пользуемое в настоящее время, вызы- вает более значительное образование мути, чем оборудование при традици- онных способах производства вина, применявшееся в прошлом. Поэтому удаление отстойного осадка становится более настоятельной необходимостью. Довольно широко распространено ослетление сусла путем снятия с осад- ка после самопроизвольного осажде- ния взвешенных частиц. Следователь- но, нужно применять сульфитирование в надлежащих дозах, чтобы блокиро- вать всякую активность дрожжей в те- чение достаточно длительного времени (от 24 до 48 ч). Безусловно, в настоя- щее время сульфитация в большинстве случаев является необходимой опера- цией при виноделии по белому. Однако нужно иметь в виду, что при статиче- ском осветлении потребуются большие дозы SO2, чем для защиты сусла от окисления. Другим неудобством является за- медление процесса брожения, которое может быть значительным. В табл. 8.8' показан пример замедления, которое' наблюдали авторы в ходе эксперимен- та. Такое действие на брожение может быть более или менее значительным, по причины этих различий пока что не' выяснены. Ясно одно, что осветление представляет собой процесс удаления: дрожжей, тем более значительный, чем выше эффективность применяемого способа. Т а б л иц а 8.8 Влияние осветления сусла на брожение Сульфитированное н Сульфитированное, но осветленное сусло неосветленное сусло Дни плотность, температу- плотность, температу- кг/м3 ра, СС кг/м3 ра, СС 0 1092 17 1092 17 1 1090 17 1085 17 3 1081 17 1043 23,5 4 1077 18,5 1013 27,5 5 1069 19 1000 23,5 7 1056 19 998 19,5 9 1041 18 996 16,5 12 1028 17 996 15 17 1012 15 995 14 21 1006 14 995 14 Но было много дискуссий по вопро- су о том, не замедляется ли процесс брожения каким-то другим действием, происходящим одновременно с удале- 253
нием дрожжей. Например, осветление может мешать завершению брожения тем, что при удалении дрожжей удаля- ются и частицы, образующие муть, ко- торые способствуют в результате чисто физического действия удалению угле- кислого газа. Другие авторы подтверждают эту гипотезу и полагают, что замедление и Продолжительность, дни Рис. 8.3. Влияние сульфитации, очистки сусла ют взвешенных частиц и внесения дрожжей на процесс спиртового брожения сусел из белого винограда (Ж. Риберо-Гайон н П. Риберо-Гай- он, 1954): 1 — несульфитированное сусло; 2 — сульфитирован- ное сусло; 3 — сусло, очищенное от взвесей; 4 — сусло, очищенное от мути, в которое внесены дрож- жи. ограничение брожения вызывается удалением не только дрожжей, но не- которых элементов мути, действующих как активаторы роста дрожжевых по- пуляций (стерины, стеролы). Можно также предположить, что присутствие мути способствует размножению кле- ток, которые действуют в этом случае в качестве поддержки дрожжей. Взве- шенные частицы играют в виноделии по белому до некоторой степени роль мезги в производстве вина по красному 'Способу. В некоторых экспериментах оказа- лось, что внесение дрожжей после ос- ветления 'сусла ускоряет начало бро- жения, но не обеспечивает более бы- 254 строго завершения (рис. 8.3). Эффект ограничения брожения осветлением мо- жет иметь наибольшее значение в сус- лах, содержащих много сахара и ли- шенных питательных веществ в ре- зультате развития Botrytis cinerea (благородная плесень). Более подробно действие отстойного осадка на процесс брожения было ис- следовано Риберо-Гайоном и сотрудни- ками (1975). В этих условиях можно проследить процесс брожения образцов сусла, засеянных в одинаковых услови- ях дрожжами Sacch. oviformis, позво- ляющих показать в отдельности: влия- ние отстойного осадка как поддержки размножения клеток; влияние пита- тельных веществ, отдаваемых дрож- жам отстойным осадком; влияние дрожжей, удаляемых при осветлении (табл. 8.9). Т а б л и ц а 8.9 Влияние мути на сбраживаемость сусел (Рибе- ро-Гайон и сотрудники, 1975) Потеря сбраживае- мости сусла, % Факторы, влияющие на сбраживаемость сусла Осветление сусла Влияние дрожжей от- стойного осадка (мути) Влияние мути на под- держание дрожжей . во взвешенном состоянии Влияние питательных ве- ществ мути Всего 62 27 9 37 10 13 21 59 44 Примечание. Потеря сбраживаемости определяется как процентное отношение сбро- женного сахара в осветленном сусле к сбро- женному сахару в неосветленном контрольном образце.
Ниже будут описаны основные спо- собы осветления сусла: осаждение и снятие с осадка, фильтрование. Будет рассмотрена также возможность отде- ления отстойного осадка путем его флотации, вызываемой потоком инер- тного газа (СО2), поступающего в виде мельчайших пузырьков в нижнюю часть чана. При этом частицы мути со- бираются на поверхности жидкости, откуда их удаляют специальным уст- ройством типа граблей. Происхождение отстойного осадка в сусле Отстойный осадок состоит из частиц земли, обрывков тканей гребней и ко- жицы, наконец, из протеинов, осажда- ющихся при контакте с веществами, локализованными в различных местах виноградной ягоды. Когда рассматри- вают осадок, образовавшийся на дне бутылки с суслом, стабилизированным антисептиком, то нетрудно заметить, что он состоит из последовательно рас- положенных гетерогенных слоев, имею- щих различную окраску. Кроме того, после осаждения взвешенных частиц в сусле сразу же после его отделения наблюдают флокуляцию новых частиц, которые постепенно опускаются на дно. Детальное исследование физического и химического строения отстойного осад- ка еще предстоит выполнить; оно по- * Дробилка с рифлеными валками (без отделения гребней), сусло-самотек Дробилка-гребнеотделитель центробежного типа, сусло-самотек Прессование без дробления, сусло 1-го и 2-го давления Из этого примера ясно видно, что эф- ективность осветления даже на преде- ле его осуществления зависит от коли- чества осадка-мути, находящегося в сусле, а также от природы этого осад- ка, в частности от размеров его час- тиц. По этому вопросу Креттенан и сотрудники (1969) провели исследова- зволило бы уточнить значение и полез- ность осветления. Содержание и природа мути зависят от винограда, степени его зрелости и наличия плесени. Загнивший виноград дает больше отстойных осадков; они окрашены в бурый цвет, тогда как у здорового винограда муть имеет серо- зеленую окраску. Способ переработки винограда явля- ется другим важным фактором, опре- деляющим количество отстоя. При прессовании без дробления мути обра- зуется мало, но она тоньше, медленно осаждается, и сусло остается немного мутным. При дроблении с последую- щим извлечением сока с помощью ме- ханического стекателя получается гру- бая фракция осадка — муть, которая быстро осаждается, образуя толстый рыхлый слой, тогда как сусло становит- ся прозрачным. Обильная муть в соках, получаемых при помощи центробеж- ных дробилок-гребнеотделителей, иног- да разделяется на две равнозначные фазы; одна опускается на дно резерву- ара, другая же, препятствующая освет- лению сусла, плавает на поверхности. Проводили наблюдения при переработ- ке винограда в промышленных услови- ях (район Бордо, сорта Совиньон, Се- мильон, Уньи Блан с большим или меньшим количеством плесени). Ниже приведена высота слоя осадка (в %), образовавшегося за 24 ч осаждения, по отношению к высоте сусла. от 22 до 45 от 80 до 100 10 ние. Эти авторы подтверждают боль- шие различия в количестве осадка му- ти в сусле в зависимости от характера оборудования, применяемого для сте- кания и прессования мезги (табл. 8.10). В частности, этот осадок мути измеря- ли и выражали в процентах от общего объема сусла после осаждения. Резуль- 255
Таблица 8.10 Осадок мути, образованный в различных типах прессов и ротационных стекателях ККреттенан и сотрудники, 1969) Система оборудования Количество собранного отстойного осадит (в %) Осадок мути (осаждеине за 24 ч), % фильтрованием центрифугированием свежего сухого свежего сухого 1 2 3 4 5 6 S Пресс вертикальный гидравлический 0,84 0,32 1,52 0,46 / 6 горизонтальный гидравлический 0,63 0,33 1,50 0,43 6 горизонтальный винтовой 0,90 • 0,35 2,65 0,66 ' 9 горизонтальный с централь-; ним отбором сусла горизонтальный пневматиче- 1,23 0,65 0,57 0,34 3,26 2,80 0,85 0,78 18 7 ский 'Стекатель ротационный Мало- 1,35 0,45 5,38 1,00 От 17 до 72 оборотный Пресс непрерывного действия 4,13 1,11 4,13 1,20 39 таты, полученные авторами, показали (табл. 8.10, графа 6), что шнековый стекатель даже при малой частоте вра- щения дает наиболее мутное сусло, по всей вероятности, потому, что муть, об- разующаяся во время дробления, не фильтруется через выжимки, как это происходит в вертикальных или гори- зонтальных прессах. Не существует прямой зависимости между объемом осадка мути, образовавшимся за 24 ч, действительной массой твердых частиц, собранных при фильтрации; другими словами, в ротационном стекателе об- разуется больше мути потому, что эти частицы плохо уплотняются при осаж- дении и, вероятно, эта особенность вы- текает из их структуры. Такие же различия в объеме отстой- ного осадка обнаруживаются при по- пытках собрать его в лабораторных ус- ловиях посредством центрифугирова- ния. Отстойный осадок сусла, получен- ного на ротационном стекателе, мень- ше концентрируется в фугате, чем оса- 256 док сусла, отжатого на горизонтальных или вертикальных прессах. Соки из пресса непрерывного действия обычно дают при осаждении отстаиванием ос- таток мути, меньший по объему, чем со- ки из стекателя, но масса твердых час- тей, собранных при фильтровании, явно больше. Из всего этого видна слож- ность данного вопроса, который заслу- живал бы детального исследования, учитывая его значение. Было бы полез- но узнать физико-химическую структу- ру различных видов отстойного осадка в зависимости от условий извлечения сусла для того, чтобы можно было ис- толковать влияние его на органолепти- ческие характеристики, а также иметь возможность определять наилучшие условия удаления его из сусла. Общепризнано, что все операции, связанные с перемешиванием виногра- да, способствуют образованию мути: перемещение винограда шнековым транспортером, дробление, перекачка, стекание в стекателях динамического
типа, прессование. Следовательно, чем больше будет различных операций с резким механическим воздействием на виноград, чем дольше будет длиться перевозка винограда, особенно в дроб- леном 'виде, тем более обильным будет осадок. При дроблении и перемешива- нии выжимки в горизонтальных прес- сах с цепями также образуется значи- тельное количество мути. Очистка сусла отстаиванием Самым распространенным способом отделения мути является отстаивание, сопровождаемое снятием сусла с осад- ка, который образуется на дне чана. Возможность осаждения предполагает блокирование всякой ферментативной активности, т. е. брожения, в течение, по меньшей мере, 24 ч, что обычно до- стигается при сульфитации. Такая опе- рация удается тем лучше, чем меньше объем резервуара, в котором она про- изводится. Отстаивание в бочке в тече- ние 24 ч бывает достаточно эффектив- ным. Оно значительно меньше в круп- ных емкостях. Следовательно, в зави- симости от объемов нужно ограничи- вать вместимость чанов для отстаива- ния сусла до 50, 100, самое большее 200 гл. Кроме того, практика очистки сусла отстаиванием требует высокой степени чистоты всего оборудования и соответственно ежедневной тщатель- ной мойки дробилок, трубопроводов, стекателей, прессов, приемных и от- стойных чанов. Без этой элементарной предосторожности загрязнение дрож- _ жами вызывает через несколько дней после начала сезона виноделия преж- девременное забраживание, которое мешает осаждению мути и делает бес- полезным очистку сусла отстаиванием. Несмотря на свою видимую просто- ту, очистка сусла отстаиванием значи- тельно сложнее, чем это может пока- заться на первый взгляд, главным об- 9—55 разом потому, что оператор работает с соками, не имея даже элементарного представления о степени их чистоты. Поэтому нельзя полагаться на конт- рольный образец сусла, взятый в опре- деленный момент во время слива жид- кости. Он может быть достаточно ос- ветленным и в то же время не пред- ставлять сусло во всем объеме чана. Главная трудность очистки отстаи- ванием заключается в том, что осаж- дение занимает много времени. Тео- рию этого явления разработали Шоп- фер (1969), основные положения кото- рой состоят в следующем: частицы му- ти, взвешенные в сусле, можно уподо- бить небольшим шарикам с диаметром меньше 2 мм; они подвержены силе Г, которая представляет равнодействую- щую силу тяжести и силы давления жидкости по закону Архимеда, направ- ленную на частицу, находящуюся в сусле. Под действием этой силы, дей- ствующей сверху вниз по вертикали, частица опускается в сусле; при этом, она испытывает трение между своей поверхностью и молекулами жидкости, которое тем значительнее, чем больше скорость погружения. Можно вычис* лить максимальную скорость падения частицы в жидкой среде с помощью уравнения. D2 ^ = 7—Ф, 18^ L где v — скорость падения частицы, м/с; D — диаметр частицы, считая ее за сфери- ческую, м; dp — разность плотности массы частицы и жидкости, кг/м3; т] — коэффициент динамической вязкости, кг/(с • м2). г Эта формула показывает, что чем меньше частица, тем меньше ее ско- рость падения. Точно так же, чем выше вязкость, тем меньше скорость паде- ния, вязкость же возрастает с увеличе- нием содержания сахара. Следователь- 257
но, более сахаристое сусло труднее поддается осветлению отстаиванием, поэтому всегда предпочтительнее про- водить шаптализацию после осветле- ния. С другой стороны, вязкость повы- шается с понижением температуры сусла. Можно считать, что при 20°С частицы мути осаждаются в 2 раза бы- стрее, чем при 0°С. Наконец, скорость падения тем вы- ше, чем больше разность между плот- ностью жидкости (сусла) и частицами (мути). Об этой разности известно не- много, она, по-видимому, находится в пределах от 1 до 20 кг/м3 (или г/л); однако она объясняет более легкое осаждение некоторых частиц. Оконча- тельное заключение Шопфера (1969) гласит: «Очистка сусла отстаиванием в течение 12—24 ч достаточно эффектив- на для того, чтобы удалить почти пол- ностью частицы размерами 0,2 мм и более. Частицы меньших размеров уда- ляются лишь частично». Нужно также указать на большие или меньшие труд- ности оседания (уплотнения) осадка на дне чана, что наглядно показывают цифры табл. 8.10; эти трудности ответ- ственны за более или менее значитель- ный объем осадка при одной и той же массе твердых частиц. В целом очистка сусла отстаиванием позволяет получить хорошо ‘осветлен- ный сок, но объем мутного сока (кото- рый должен, если не удаляться, то во всяком случае, сбраживаться отдель- но) сильно изменяется в зависимости от условий: особенностей сорта и сани- тарного состояния винограда, условий извлечения сусла, высоты отстойного чана. Этот объем в лучших условиях может составлять от 5 до 10%; в уста- новках для массового производства ви- на он часто равен 30—50% объема, что соответствует 1 м и более в чанах вы- сотой 3 м. Он может достигнуть даже 100%, если виноград перерабатывать в дробилке-гребнеотделителе центробеж- ного типа, когда все приемы осветле- ния становятся недействительными. Для винодела очень важно знать об- щий объем отстойного осадка. Он дол- жен обязательно останавливать слив,, как только будет удалена светлая жид- кость. Смотровое стекло на винопрово- де, обеспеченное сильной подсветкой^ позволяет правильно и своевременно определить момент окончания слива чистого сока и начало прохождения мутного сока при условии, что обе жид- кости остаются хорошо разделенными во время всей операции. Это предпола- гает проведение перекачки насосом или самотеком в достаточно медленном режиме для того, чтобы сохранить од- нородность обеих фаз сусла и не пере- вести осевшие частицы снова во взве- шенное состояние. Достаточно пропус- тить незначительную фракцию мути, чтобы свести на нет всю операцию. Ес- ли объем мутной жидкости особенна велик, необходимо выявить причины этого прежде всего в условиях перера- ботки винограда и внести необходимые изменения. Использование пектолитических ерментов для очистки сусла отстаиванием Учитывая трудности осаждения му- ти, предпринимались попытки улуч- шить прозрачность осветленных сусел,. применяя флокулянты: желатин, казе- ин и бентонит, но эти материалы пока еще не получили широкого распрост- ранения потому, что их осаждение не заканчивается в течение обычного вре- мени осветления. С другой стороны, по результатам некоторых предварительных опытов можно сделать вывод, что пектолити- ческие ферменты способны внести улучшение в практику осветления От- стаиванием. Эти ферменты разрушают пектиновые вещества, участвующие в 258
Таблица 8.11 Влияние обработки пектолитяческими ферментами иа осветление сусел {Мартиньер и сотрудники, 1973) Показатели I Контроль Дозы добавляемого фермента, г/гл 0,25 0,50 1,0 2,0 Вязкость, Ссш Мутность, мг/л SiO2 Фильтруемость, см 1,65 900 116 Таблица 8.12 Изменения прозрачности и фильтруемости во время осветления сусла, обработанного неполитическими ферментами в дозе 1 г/гл (Мартиньер и сотрудники, 1973) Показатели Через 4 ч Через 8 ч Через 21 ч контроль обработка контроль обработка контроль обработка Мутность, мг/л SiO2 Фильтруемость, см 970 85 340 560 910 100 200 600 900 115 120 620 коллоидной структуре сусел; их удале- ние должно повышать скорость выпа- дения частиц, а также облегчать в из- вестных случаях фильтрование этих сусел. Мартиньер и сотрудники (1973) изучали вопрос добавления в сусло счищенного пектолитического фермен- тного препарата. Эффективность обра- ботки оценивали через 18 ч осаждения с помощью различных определений: фильтруемость, выражаемую в куби- ческих сантиметрах сусла или вина^ко-- торое фильтровали в течение 30 мин под давлением 0,5 бар на целлюлозно- асбестовой пластине площадью 16 см2; пористость пластины была такой, что сна забивалась через 30 мин контроль- ным суслом или вином; мутность, определяемую с помощью нефелометра и выражаемую в мг/л SiO2. Она дает прозрачность сусла; вязкость, измеряемую с помощью ка- пиллярного вискозиметра KPG по Уб- белоде и выражаемую в сантистоксах. В табл. 8.11 и 8.12 показано влияние дозы ферментов и времени контакта на характеристики сусел. Кроме того, при одной и той же дозе фермента резуль- таты зависят от сорта винограда, от степени зрелости ягод и условий извле- чения сока. Во всех случаях отмечают значительное улучшение прозрачности и фильтруемости. Это влияние намно- го менее заметно в суслах из перезре- лого винограда. Активность проявляет- ся уже при слабых дозах (0,5 г/гл); бо- лее значительные дозы (5 г/гл) дают относительно небольшой дополнитель- ный эффект. Это наблюдение приобре- тает особое значение, если учесть отно- сительно высокую себестоимость такой обработки. Сульфитирование влечет за собой небольшое снижение активности фермента. Поэтому рекомендуется по- дождать с началом обработки, пока не прореагирует часть добавленного SO2. Наряду с получением более светло- го сока другой положительной сторо- 9* 259
ной применения этих ферментов нуж- но считать лучшее осаждение и боль- шее уплотнение осадка, что позволяет отбирать больший объем осветленного сока. Мартиньер и сотрудники (1973)' приводят в качестве примера опыт, проведенный с 90 гл виноградного сус- ла Семильон (отжатого на горизон- тальном прессе), сульфитированного дозой 6 г/гл и распределенного по двум чанам вместимостью 45 гл каж- дый, из которых один был обработан пектолитическими ферментами в дозе 1 г/гл; через 12 ч проводили осветле- ние методом снятия с осадка. Конт-, рольное сусло было мутным, его оса- док, был очень рыхлым, что затрудняло слив сусла. Обработанное сусло оказалось проз- рачным, осадок мути имел толщину 40 см, отделение осветленного сусла было легким. Но результаты не всегда бывают та- кими показательными. Обработка фер- ментами обычно дает более светлое сусло; с другой стороны, лучшее разде- ление сусла и мути облегчает снятие с осадка. Но более плотный осадок мути, позволяющий сливать больший объем светлого сусла, получается как исклю- чение, а именно это и имеет основное значение для такой обработки в вино- делии по белому способу. Точнее, при обработке больших объемов виномате- риалов, например, на кооперативных заводах, располагающих сложным обо- рудованием для переработки виногра- да, вызывающим образование сильной мути, применение этих ферментов не дает более или менее заметного улуч- шения очистки, особенно в случае по- ражения винограда плесенью. Обработка ферментами улучшает осветление сусла тем больше, чем оно лучше. Наконец, оказалось, что обра- ботка сусел цектолитическими фер- ментами не отражается на качестве вин. Очистка сусла' центрифугированием Учитывая длительность операций и необходимость большого объема ре- зервуаров для отстаивания, предпри- нимались попытки заменить этот спо- соб механическим осветлением с ис- пользованием центробежной силы. Разработка центробежных аппара- тов с автоматическим и периодическим удалением осадка позволила приме- нить этот способ и для очистки сусел, которые относятся к относительно мутным жидкостям. Речь идет о спо- собе, который особенно подходит для установок большой производительнос- ти; можно рассчитывать на пропуск- ную способность примерно 200—> 300 гл/ч. Но применение центрифугирования отнюдь не исключает сульфитации, ко- торая всегда остается основным сред- ством от окисления. Центрифугирова- ние сусла проводят сразу же после его извлечения или после непродолжитель- ного покоя, в течение которого осаж- даются землистые примеси; их присут- ствие создает опасность ухудшения вследствие их абразивной природы за- крывания люка при автоматической выгрузке осадка. Теоретическое исследование способа центрифугирования (Шопфер, 1969) показывает, что, как и в случае очист- ки сусла отстаиванием, скорость уда- ления частиц также пропорциональна квадрату их диаметра, разности их плотности и плотности жидкости и об- ратно пропорциональна коэффициенту динамической вязкости. Но помимо этого скорость частиц пропорциональ- на квадрату частоты вращения и ра- диусу центрифуги. Следовательно, центрифуга, вращающаяся с частотой 7000 об/мин, в 2 раза более эффектив- на, как такая же модель, вращающая- ся с частотой 5000 об/мин. Например, центрифуга с радиусом 10 см и часто- 260
той вращения 10000 об/мин столь же эффективна, как и с радиусом 30 см и частотой вращения 5800 об/мин. Ско- рость отделения частиц от жидкости в несколько 1000 раз больше скорости их осаждения при очистке отстаиванием; осветление сусла можно ожидать уже за несколько секунд прохождения его через центрифугу. Центрифуги барабанного типа эф- фективны только при осветлении жид- костей с небольшой концентрацией твердых веществ; они не обеспечивают автоматического удаления шлама. Та- кие аппараты можно использовать только в том случае, если содержание частиц мути не превышает 0,1—0,2%; но в суслах взвешенных частиц значи- тельно больше. Только центрифуги тарельчатого ти- па, обеспечивающие автоматическое регулярное удаление шлама и очистку их, можно использовать для осветле- ния сусел. Но объем камеры для шла- ма, т. е. пространство между батареей тарелок и вращающимся цилиндром, относительно невелико (несколько лит- ров); следовательно, оно будет быстро заполнено, и, если в этот момент эжек- торное устройство не сработает, сусло будет выходить таким, каким оно во- шло, без осветления. Чаще всего чист- ку аппарата производят через опреде- ленное время. Так как сусло всегда по- ступает неравномерно, то получается, что машина временами работает с пол- ' ной нагрузкой, а временами она недо- гружена. Поэтому в настоящее время предпринимаются попытки повысить эффективность такого аппарата, и в ча- стности сделать так, чтобы поступле- ние сусла прекращалось и очистка про- изводилась только тогда, когда каме- ра для шлама будет полной. Но даже и с таким приспособлением эффектив- ность осветления не всегда достаточна. К "тому же сусла, которые представля- ют собой мутные жидкости, требуют для своего осветления слишком частой чистки центрифуги; это может привес- ти к попаданию некоторого количества промывной воды в сусло, а также к по- тере сусла с шламом. В конечном счете трудно надеяться на получение путем центрифугирова- ния такого же качества осветления, как при хорошо проведенной очистке сусла отстаиванием, однако такое ос- ветление может считаться достаточ- ным, например, при производстве ли- керных вин. Однако опыт показывает, что качество получаемых таким обра- зом вин (по крайней мере, сухих) ред- ко бывает таким хорошим, как качест- во вин, приготовленных из сусел, ос- ветленных отстаиванием. В соответствии с общим принципом отбора сусел в производстве вина по белому способу методом центрифуги- рования вырабатывают три типа су- сел: сусло первого сорта из сока-само- тека (примерно, 50%), осветленного отстаиванием; центрифугированную мутную фазу того же сока, дающую сусло второго сорта (20%); прессовые соки, также подвергаемые центрифу- гированию, поскольку в них содержит- ся много дрожжей и они трудно под- даются отстаиванию (30%). Понятно, что речь идет лишь об одном из приме* ров фракционирования, соответствую- щего технологической линии, включаю- щей дробление, стекание и непрерыв- ное прессование. В зависимости от ус- ловий могут быть и другие типы отбо- ра сусел. Для повышения эффективности ос- ветления можно помещать между пи- тающей помпой и центрифугой аппара- ты для удаления основной массы наи- более крупных частиц. Эти аппараты не обеспечивают полного осветления, но они имеют большое значение осо- бенно тогда, когда центрифугирование производят непосредственно на выходе из стекателя или пресса, для того что- 261
бы убрать из сусла частицы с наиболь- шим объемом, способные засорить центрифугу. Среди этих аппаратов очень простым устройством отличают- ся декантаторы с вращающимися щет- ками. Сок фильтруется через сито, ко- торое непрерывно очищается щетками. Крупные частицы собираются на дне аппарата, откуда они периодически удаляются. Система Уирл-Пул, широко распро- страненная в пивоваренном производ- стве, но мало применяемая в произ- водстве вина, представляет другую воз- можность предварительного освет-. ления сусел, которую можно было бы использовать до центрифугиро- вания. Сусло, предназначенное для осветления, направляют под высо- ким давлением в цилиндрический чан. Отверстие подающего суслопрово- да расположено под приемным люком так, что струя жидкости направлена по касательной к наружной стенке ча- на и только одна треть ее поступает внутрь. Во время наполнения жид- кость приводится в движение враще- нием внутреннего цилиндра, в резуль- тате чего в центре чана образуется воронка; при этом взвешенные части- цы увлекаются вниз. Наконец, известны другие, более сложные аппараты, использующие ли- бо просеивание, либо центробежную силу и работающие в потоке. Очистка сусла фильтрованием По поводу метода очистки сусла фильтрованием Шопфер (1969) выска- зывает такое мнение: одним из наиме- нее применяемых способов является фильтрование сусла через относитель- но грубые фильтры с использованием дешевых фильтрующих материалов, таких, как диатомитовые порошки. Вероятно, более дорогой, чем два пре- дыдущих метода, ' фильтрование все 262 же представляется наиболее эффек- тивным из всех трех, так как дает очень чистое сусло и совсем небольшие потери. Относительно высокая стои- мость и малая производительность фильтров пока что сдерживают рас- пространение этого способа, но он за- служивает серьезного изучения. Когда возникает необходимость сбраживать совершенно чистый сок, фильтрование, несомненно, представ- ляет лучшее решение, но не менее оче- видны и трудности, с которыми оно связано. Прежде всего, из-за закупор- ки фильтрующих поверхностей вслед- ствие вязкости сусел и их коллоидной структуры для получения удовлетвори- тельной производительности требует- ся очень большая поверхность филь- трации. Ф ильтруемость можно улуч- шить путем обработки сусла пектолити- ческими ферментами. Мартиньер и со- трудники (1973) сообщают, что при фильтрации контрольного сусла через диатомит пропускная способность бы- ла 10 гл/ч с забиванием фильтра после пропускания 25 гл. Это же сусло, об- работанное ферментом в дозе 1 г/гл, фильтровалось скоростью 20 гл/ч и за- купорка фильтра произошла только после обработки 45 гл. Другую трудность фильтрования представляет значительный объем ос- татка, который не позволяет применять фильтры, используемые для осветления вина, с малыми камерами для осадка. Так называемые свечевые фильтры имеют преимущество из-за простоты устройства и быстроты их чистки. Фильтр-прессы, которые могут дости- гать больших размеров, хорошо при- способлены к этому виду работы, но их чистка вручную требует большого и тяжелого труда. Несомненно, что луч- шими аппаратами для фильтрования являются ротационные циркулярные фильтры, работающие под вакуумом в непрерывном режиме потому, что в них
ильтрующая поверхность по мере ее засорения очищается специальным скребком. Но все эти аппараты дороги, в них в качестве фильтрующей добавки используется диатомит. Разумеется, что можно предусмот- реть решение проблемы очистки сусла путем центрифугирования с последую- щей фильтрацией. Но, учитывая стои- мость и сложность необходимого обо- рудования, можно предвидеть, что ре- шение будет найдено только при ис- пользовании одной фильтрации с воз- можным при необходимости предвари- тельным осветлением с помощью опи- санных выше упрощенных аппаратов и в ряде случаев после обработки пекто- литическими ферментами. КОРРЕКТИРОВАНИЕ СУСЕЛ — обработка БЕНТОНИТОМ На осветленном сусле после очистки его от мути, после определения сахари- стости и кислотности проводят при не- обходимости подсахаривание, подкис- ление, раскисление. Кроме, того, на этой стадии рекомен- дуется проводить обработку бентони- том, цель которой вызвать удаление протеинов из сусла. Протеины играют важную роль,в прозрачности вина и в стабилизации этой прозрачности; они находятся в виде коллоидного раствора и в определенных условиях могут вы- звать помутнение вина в результате их- коагуляции (белковый касс). Чтобы избежать этого порока, можно предусмотреть различные решения. На- гревание сусла или ’вина выводит бел- ки, вызывая их коагуляцию, но для ши- рокого применения такой обработки iw- обходимо соответствующее оборудова'- ние. К тому же уже с давних пор для разложения молекул белков применя- ют протеолитические ферменты, но лишь в последние годы появились про- мышленные препараты, обладающие достаточной активностью при обычной температуре и при pH сусла или вина. Наконец, лучшим из существующих в настоящее время способов удаления белков является их адсорбция бентони- том, коллоидной глиной, обладающей высокой способностью абсорбции. Все теоретические и практические вопросы, относящиеся к обработке бентонитом, будут описаны в томе 4 настоящей книги. Милисавлевич был одним из первых, кто выступал за проведение обработок бентонитом не только готового вина, но и сусла перед брожением. В 1963 г. он дал общее изложение этого вопроса. Он доказал, что стабильность получен- ного вина в отношении белковых помут- нений также бывает обеспечена и тог- да, когда обработку проводили до бро- жения сусла. Кроме того, этот способ имеет ряд других преимуществ: 1) улучшается вкус, аромат и букет обладают большей тонкостью и чисто- той. Наблюдается некоторое ослабле- ние окраски, землистый привкус бенто- нита исчезает во время брожения. Та- кой же результат получили Вухерпфен- ниг и Бреттхауэр (1969); 2) уменьшается число операций, что представляет определенную экономи- ческую выгоду. Предотвращается так- же старение белых вин, всегда недолго- вечных; 3) бентонит осаждается после бро- жения вместе с дрожжами без заметно- го увеличения объема дрожжевого осадка; 4) самопроизвольное осветление го- тового вина происходит быстрее и пол- нее; 5) наблюдается частичное удаление полифенолоксидаз, которые имеют, как и все ферменты, белковую природу, но это удаление далеко не полное при тех дозах бентонита, какие были примене- ны для фиксации белков: по данным Милисавлевича (1963) , 200 г/гл бенто- 263
нита обладают такой же активностью по отношению к оксидазам, как и 6 г/гл сернистого ангидрида. Следовательно, при применяемых дозах (от 50 до 100 г/гл) бентонит определенно участ- вует в защите от окислений, но его роль в этом отношении остается ограничен- ной. Однако, вероятно, эта обработка более активна в отношении тирозиназы здорового винограда, чем в отношении лакказы винограда, поврежденного Botrytis cinerea; а последняя вызывает наиболее серьезные изменения сусла и вина; 6) вопреки некоторым гипотезам бен- тонит не замедляет процесса брожения.' Наоборот, Милисавлевич (1963) утвер- ждает, что брожение сусла в этом слу- чае протекает быстрее и полнее особен-' но если оно получено из винограда с плесенью. Такое действие бентонита связывают с присутствием взвешенных .частиц, которые способствуют выделе- нию углекислого газа и более равно- мерному распределению дрожжей во всей массе бродящей среды. Это влия- ние напоминает влияние частиц мути на процесс брожения. Этот же автор наблюдал небольшое повышение актив- ности брожения после обработки бенто- нитом сусел из винограда, обработан- ного некоторыми синтетическими фун- гицидами. Таким образом, обработка бентони- том соответствует современному на- правлению в виноделии — проводить брожение таким образом, чтобы полу- чать с первого раза почти окончатель- но готовое вино, для которого в даль- нейшем потребовался бы минимум об- работок. Поскольку бентонит относится к при- родным веществам (силикат гидрооки- си алюминия, соединение, в состав ко- торого входит главным образом монт- морилонит), он существует в очень мно- гих разновидностях, состав и свойства которых зависит от их географическо- 264 го происхождения. Эффективность бен* тонитов в удалении протеинов из вин неодинакова, следовательно,и количе- ство, необходимое для стабилизации одного и того же вина, изменяется в зависимости от их природы. Для вина существуют тесты, которые позволяют устанавливать дозу бентони- та, которую нужно применить, чтобы не допустить белковых помутнений. Их вызывают внесением танинов и нагре- ванием. Но применение тестов для сус-' ла сопряжено с трудностями, и по этой, причине обычно на одном и том же за- воде пользуются стандартной дозой, определяемой эмпирически в зависимо- сти от содержания в сусле белков и ка- чества бентонита (от 50 до 100 г/гл). Эффективность обработки во всех слу- чаях оценивают по готовому вину. При производстве виноматериалов, предна- значенных для приготовления игристых вин, дозы должны быть меньше, так как следует избегать слишком сильного выведения азотистых веществ, что от- рицательно сказалось бы на брожении. Рекомендуется вводить бентонит в светлое сусло после очистки его от му- ти. При введении до осветления бенто- нит достаточно эффективен в удалении белков, хотя часть их, вероятно, уда- ляется с мутью, однако он обычно пре- пятствует выпадению частиц мути и за- трудняет очистку сусла. Гранулированный бентонит хорошего качества нет необходимости размачи- вать для набухания за несколько часов до применения в сусле или в воде. Практическое использование бентонита в производстве вина осуществляется установлением кругооборота сусла, ког- да после спуска из чана в особый бас- сейн его засыпают здесь порошкообраз- ным бентонитом, одновременно другой насос перекачивает сусло из бассейна в тот же чан, из которого оно поступи- ло. При введении бентонита в бассейн жидкость энергично перемешивается
специальными устройствами. Прохож- дения сусла через насос достаточно для того, чтобы предотвратить образование возможных сгустков препарата. ПРОВЕДЕНИЕ СПИРТОВОГО БРОЖЕНИЯ Температура брожения Проведение брожения при производ- стве белых вин в еще большей Степени, чем при производстве красных вин, оп- ределяется условиями температуры. Температура брожения, благоприятная для качества получаемых виноматериа- лов, в этом случае значительно ниже. Слишком высокая температура (выше 30—35°С) может вызвать остановку брожения. Брожение при повышенной температуре проходит бурно и сопро- вождается значительной потерей аро- матических веществ, которые ув- лекаются выделяющимся углекис- лым газом. Кроме того, отмечают, что вторичный аромат, производимый дрожжами при повышенной температу- ре, грубее и слабее, причем временами появляются неприятные запахи. Нако- нец, признано, что наиболее тонкие бе- лые виноматериалы получаются при температуре не выше 20°С, которую следует рассматривать как предельный минимум., В некоторых случаях броже- ние проводят при еще более низких тем- пературах, но в этом случае выигрыш в качестве вина не оправдывает увеличен ния расходов на охлаждение. Недостаточно теоретических данных относительно образования и накопле- ния ароматических веществ при броже- нии в зависимости от температуры бро- дящей среды, степени осветления, суль- фитации и т. д. Предварительное иссле- дование, проведенное Бертраном (1968), результаты которого приведены выше (в табл. 8.7), показывает, что при низкой температуре имеется тенденция к увеличению содержания сложных эфиров и к уменьшению — высших спир- тов, относительно которых достоверно известно, что и те и другие являются факторами качества. Традиционные способы производства тонких вин основаны на эмпирическом решении проблемы температуры; здесь брожение проводят в емкостях неболь- шой вместимости (бочки или неболь- шие буты), зачастую находящихся в прохладных подвальных помещениях. Часть французских белых вин луч- ших марок (Грав, Сотерн, Бургундское, Мускат, вина Луары и др.) всегда сбра- живают в дубовых бочках; точно так же в Эльзасе широко используют буты вместимостью от 9 до 12 гл. Технический прогресс в виноделии за последние годы характеризуется все- возрастающей механизацией, концент- рацией и централизацией производства. Бочки малой вместимости в настоящее время заменены резервуарами больших объемов, в которых значительно более интенсивное нагревание усиливается еще и тем, что, будучи выполненными из железобетона, они располагаются один возле другого. В этих условиях регулирование температуры становится одной из проблем виноделия по бело- му способу. В настоящее время эноло- гам приходится с удивлением констати- ровать, что заменяя маленькие бочки огромными емкостями для производст- ва белых вин, виноделы не отдают себе должного отчета о глубоких и неблаго- приятных изменениях качества полу- чаемых из них вин. Не было предусмот- рено необходимости создания средств охлаждения, соответствующих новым условиям брожения. Такое положение особенно ощущалось в районе Бордо, где качество белых вин сильно понизи- лось. И только в последние годы было до некоторой степени снова открыто значение пониженной температуры бро- жения для приготовления белых аро- матных вин. Между тем из литературы 265
по энологии следует, что важность это- го условия известна с давних пор, но распространение ее в практике произ- водства вина шло медленно, что можно объяснить двумя причинами: брожение' при пониженной темпера- туре достигает максимальной эффек- тивности при условии, что все осталь- ные операции по приготовлению вина также проводятся на высоком уровне. В частности, брожение при низкой тем- пературе не улучшает качества вин, если отделение и очистку сусел прово- дят неправильно. Именно поэтому не- которые виноделы могли оспаривать, целесообразность интенсивного охлаж- дения; охлаждение сусел, сбраживаемых в железобетонных емкостях,— дело труд- ное и дорогостоящее. Поэтому оно ста- ло применяться в широких масштабах только с развитием производства ме- таллических резервуаров, в которых оно проводится путем простого ороше- ния поверхности их без пропускания бродящего сусла через холодильную установку. В настоящее время следует строго придерживаться правила: не сбражи- вать никакие белые вина при темпера- туре выше 20° С. Стимуляторы и игибиторы брожения Независимо от популяции дрожжей отсутствие некоторых факторов роста их, вносимых кожицей, вызывает зна- чительное замедление брожения сусел из винограда белых сортов по сравне- нию со сбраживанием сусла вместе с мезгой. В результате происходит луч- шее сохранение ароматических ве- ществ. Но, кроме того, в виноделии по бело- му способу в несравнимо большей сте- пени, чем при виноделии по красному способу, наблюдаются большие разли- 266 чия в скорости и полноте сбраживания в зависимости от года, района, завода и даже между отдельными партиями на одном и том же винодельческом пред- приятии. Здесь, несомненно, имеется влияние активирующих или стимулирующих ве- ществ, оказывающих ингибирующее воздействие. Последние находятся в ви- нограде в природном состоянии. Известны многие физические и хими- ческие факторы, которые изменяют процесс брожения; они описаны в то- ме 2. Однако отмечают, что, если все известные факторы роста добавить в медленно бродящее сусло, процесс бро- жения более или менее ускоряется, но всегда значительно меньше по сравне- нию с естественным брожением. ~ Хранение винограда, после сбора в течение 24 ч может иногда очень замет- но задержать брожение, но это бывает не всегда. Следовательно, присутствие или отсутствие некоторых факторов, стимулирующих или ингибирующих брожение, недостаточно для объясне- ния значительных расхождений в ско- рости и полноте сбраживания белых сусел. Отсутствием кожицы винограда, которая должна вносить факторы рос- та, необходимые для размножения дрожжей, можно в известной степени объяснить разницу в поведении белых сусел и сусел из красного винограда, сбраживаемых с мезгой. Но, несомнен- но, имеются другие факторы, пока еще неизвестные. На практике винодел должен всегда стараться упреждать развитие- процес- са, хотя и нельзя заранее сказать, будет брожение данного сусла трудным или нет. Конечно, наиболее простым и наи- более эффективным решением будет внесение дрожжей. Винодел всегда за- интересован в том, чтобы популяция дрожжей была достаточно большой для успешного завершения брожения. Для этого необходим достаточно обильный
засев их с самого брожения, с тем что- бы использовать значительное размно- жение клеток, когда, среда, бедная спиртом, но богатая питательными ве- ществами, благоприятствует этому. В виноделии по белому способу следует вносить дрожжи систематически. Точно так же и добавление фосфата аммония (единственная добавка), раз- решенное в дозах от 3 до 15 г/гл, уско- ряет процесс брожения. Две другие об- работки, не разрешенные во Франции, могут быть эффективными. Речь идет о добавлении двух витаминов: тиамина в дозе 0,5 г/гл, ускоряющего брожение, и пантотеновой кислоты, применяемой в той же концентрации, которая предот- вращает в некоторых случаях образо- вание дрожжами избыточных количеств летучих кислот. Эти добавки следует вносить еще до начала забраживания. Другую возможность активации бро- жения представляет аэрация, широко^ применяемая в производстве красных вин. При сбраживании белого сусла в бочках проникновение воздуха сквозь клепку и относительно большая поверх- ность контакта сусла с воздухом, не- сомненно, влияют на процесс броже- ния. Однако резкой аэрации, вызывае- мой перекачкой бродящего сусла в бро- дильных чанах большой вместимости, обычно избегают ввиду риска окисле- ния, особенно если сульфитацию прово- дили в умеренных дозах. Брожение в бочках Винные бочки (вместимостью 205, 225 или 228 л), а также бочки или буты (вместимостью от 6 до 12 гл), находя- щиеся в прохладном помещении, пред- ставляют собой идеальные емкости для проведения брожения, так как они со- здают наилучшие условия для развития дрожжей. Однако при использовании бочек в плохом состоянии (сильно изно- шенных) могут измениться аромат и вкус вина. Прежде всего, в таких емкостях тем- пература не может сильно повышаться, поскольку площадь охлаждения доста- точно велика по отношению к их объе- му. Если не считать первых дней (фазы бурного брожения), брожение в даль- нейшем протекает при температуре ок- ружающей среды. Однако целесообразнее иметь внача- ле температуру (16—18°С), достаточ- ную для того, чтобы обеспечить быст- рый рост дрожжей и хорошее забражи- вание сусла. Это особенно важно для высокосахаристых сусел, слишком мед- ленное брожение которых, продолжаю- щееся до первых холодов, может оста- новиться, оставляя несброженный са- хар. Сусла с меньшей плотностью менее чувствительны к температуре. Главную опасность для приготовле- ния вина по белому способу представ- ляет возможное понижение внешней температуры. В некоторых случаях бро- жение не завершается до ноября, по- этому приходится отапливать помеще- ния бродильных отделений во избежа- ние полной остановки брожения из-за слишком большого понижения темпе- ратуры. При брожении в бочках, как уже упоминалось выше, в качестве фактора скорости и полноты брожения высту- пает также аэрация, обусловленная контактом жидкости с воздухом и про- никновением кислорода сквозь стенки деревянных бочек. При этом брожение протекает тем быстрее, чем более зна- чительно растворение кислорода в сус- ле через его поверхность. В таких ем- костях популяции дрожжей достигают наибольшего развития, чем обеспечи- вается получение наиболее спиртуоз- ных вин. Например, сусла из винограда Сотерн с большим содержанием саха- ра, но обедненные развитием Botrytis cinerea, часто достигают спиртуозности 267
15—16% об., которой нельзя получить в чанах. При производстве сладких вин можно уменьшать аэрацию и, сле- довательно, активность дрожжей, ус- танавливая бродильный затвор. Одна- ко при брожении в бочках влияние барботера обычно не бывает столь зна- чительным, как в экспериментах, про- водимых в лабораторных условиях или при брожении в герметически закры- тых емкостях. Эффект плотности за- крытия подтверждается изменением окислительно-восстановительного по- тенциала и подсчетом дрожжевых кле- ток. Таким путем получают белые, бо- лее или менее сладкие и относительно’ стабильные вина. Но в случае приготовления сухих вин, рассматриваемом в данном разде- ле, следует стремиться обеспечить оп- ределенную аэрацию. С этой целью в большинстве районов не наполняют доверху бочки и оставляют простран- ство, примерно 10 л, чтобы исключить выход пены или сусла. Некоторые ви- ноделы рекомендуют наполнять бочки в начале брожения только до полови- ны, чтобы получать более надежное, быстрое и полное сбраживание саха: ров. Кроме того, рекомендуется с на- чалом замедления бурного брожения начинать долиьку бочек, постепенно уменьшая объем пространства над вином. На приктике почти не применя- ют дегоржаж — удаление пены с .бур- но бродящего сусла, в которой нахо- дятся различные примеси, пектиновые мути, образующиеся на поверхности, и часть дрожжей. Дегоржаж замедляет брожение. Помимо значительных расходов на приобретение бочек и бутов и на их со- держание такой метод проведения бро- жения при производстве белых вин имеет и другие недостатки. Прежде всего, при использовании его требуют- ся значительные затраты ручного тру- да при доливках, снятии с дрожжей и 268 контроль за процессом брожения в каждой бочке, связанный с изменения- ми состава сусел. Наконец, последую- щее хранение вин в бочках не столь на- дежно, поскольку всегда существует опасность заражения виноматериалов микробами. Брожение в чанах В настоящее время по причинам эко- номического характера брожение бе- лых вин часто проводят в чанах и ре- зервуарах [деревянных, железобетон- ных и чаще металлических (стальные со специальным покрытием или из не- ржавеющей стали)]. При сбраживании белых сусел в ча- нах может быть, если сахаристость сус- ла повышена, та же опасность нагре- вания, что и при сбраживании сусел в производстве красных вин.. Эту опас- ность нужно уметь избежать. Но пре- дельная температура (20°С), которую нельзя превышать при выработке бе- лых вин, установлена ввиду необходи- мости сохранения ароматических ве- ществ. Эта температура значительно ниже предельной температуры разви- тия дрожжей. Отсюда следует, что вследствие чересчур высокой темпера- туры не прекращают брожения при производстве вина по белому способу. Кроме того, при брожении в резервуа- рах не допускается та умеренная аэра- ция, которая происходит при брожении в бочках. Таким образом, следует в случае не- обходимости применять охлаждение одновременно с аэрацией. Но опас-, ность воздействия кислорода составля- ет одну из главных, трудностей в произ- водстве вина по белому способу. По этой причине часто стараются макси- мально исключить аэрацию (особенно резкую), вызываемую при открытой перекачке. Эта аэрация, возможно, имела бы положительный эффект для
процесса брожения. Однако, возмож- но, что в суслах, свободных от оксидаз, аэрация, произведенная в начале бро- жения, когда значительное выделение углекислого газа эффективно защища- ет сусло, не окажет неблагоприятного влияния на окислительные процессы и будет облегчать процесс брожения, до- ставляя кислород дрожжевым клет- кам. Было бы целесообразно провести соответствующие эксперименты на сус- лах различной природы и разного сос- тава. Средства охлаждения сусла описаны в главе 3. Обычно для охлаждения ис- пользуют воду. Но независимо от при- меняемого способа нельзя рассчиты- вать на понижение температуры бро- дящего сусла до значения, меньшего, чем температура воды, которая повы- шается на 4—6°С. Следовательно, если температура воды выше 16°С, то мало шансов на проведение брожения при той температуре, которая необходима при производстве вина по белому спо- собу, тогда приходится использовать холодильный агрегат. Самым простым видом охлаждения водой является оро- шение металлических резервуаров, по- мещаемых на открытом воздухе для усиления испарения. Их вместимость может достигать 600—1000 гл. Если брожение проводят в железобетонных резервуарах, нужно обязательно обес- печивать циркуляцию сусла в трубча- том охладителе, наружная поверхность которого охлаждается струями воды. Известны аппараты с хорошей эффек- тивностью охлаждения, но они могут обрабатывать не более 1000—2500 гл сусла в зависимости от их производи- тельности, температуры и условий сре- ды; охлаждение более эффективно ночью. Один из рациональных методов, ко- торый, однако, не всегда применим, со- стоит в том, что осветленное сусло до- водят до температуры 12—13°С с по- мощью холодильной установки. Холо- дильный агрегат производительностью 84 тыс. кДж/ч обеспечивает сбражива- ние 200 гл сусла в день. Охлажденное сусло засевают 5%-ной активной раз- водкой дрожжей Sacch oviformis. За- браживание происходит медленно, и температура не превышает 25°С. Во всех случаях при производстве белых вин не следует допускать, чтобы температура брожения превышала 20°С; нужно привести к этому значе- нию температуру сусла, которая намно- го превысила бы этот предел. Это не- трудно сделать, но результаты будут другими. С одной стороны, появляются неприятные привкусы, с другой — про- исходит очень быстрая потеря арома- тических веществ, как только нагрева- ние становится более или менее значи- тельным. Завершение брожения. Снятие с дрожжей и сульфитирование В некоторых случаях брожение мо- жет быть полным сразу, в один прием, и закончиться быстро, например бро- жение в чанах без охлаждения прессо- вого малоспиртуозного и неосветлен- ного сусла, богатого дрожжами. Но ча- ще всего бывает, что при правильном проведении брожение протекает мед- ленно и даже все более и более замед- ляется с повышением содержания спирта. Медленный процесс брожения является основным условием получе- ния тонких и ароматных белых вин. Но если к моменту наступления зим- них холодов брожение не закончено, понижение температуры сусла в бутах или в чанах, находящихся на открытом воздухе, может привести к его полной остановке; может возникнуть необхо- димость в подогревании сусла. Процесс брожения прекрасно -опре- деляется и, следовательно, контроли- руется регулярным измерением плот- 269
ности бродящей массы. Однако значе- ние этой плотности не позволяет уста- новить момент исчезновения последних граммов сахара. Необходим химичес- кий анализ восстанавливающих саха- ров, даже если плотность понизилась до 0,940 или 0,930, чтобы иметь дока- зательство завершения брожения. Спиртовое брожение белых вин можно считать законченным только тогда, когда содержание восстанавливающих сахаров будет равно 2 г/л или менее. Последующие операции производст- ва вина зависят от проведения яблоч- но-молочного брожения. Этот вопрос рассматривается в следующем разделе. Если хотят осуществить это вторичное брожение, то вино оставляют на дрож- жах (после тщательной доливки ча- нов) до полного исчезновения яблоч- ной кислоты. Понятно, что успех зави- сит от проведения всех приемов вино- делия, и в частности от умеренной сульфитации сусла и не слишком глу- бокого осветления. Такой тип виноде- лия по белому способу применяют, на- пример, для производства вин лучших марок в Бургундии и Швейцарии. Однако виноделы зачастую не стре- мятся к проведению яблочно-молочно- го брожения, и, следовательно, про- цесс приготовления вина заканчивает- ся после завершения спиртового бро- жения. В этом случае нужно стабили- зировать вино посредством снятия его с дрожжей и сульфитирования дозой 6—10 г/гл сернистого ангидрида, с тем чтобы после реакции соединения иметь концентрацию от 30 до 40 мг/л свобод- ного сернистого ангидрида. Не реко- мендуется проводить сульфитирование непосредственно в бродильных чанах, так как перемешивание, необходимое для равномерного распределения вне- сенного сернистого ангидрида, перево- дит во взвешенное состояние дрожже- вой осадок, выпавший на дно. Чем больше дрожжей в момент сульфити- 270 рования, тем больше следует опасать- ся значительного связывания SO2, а также появления запахов сероводоро- да. Сульфитирование лучше проводить при первом снятии с дрожжей. Когда, брожение проводят в деревянных бу- тах, можно сульфитировать раствором бисульфита или окуривать серными фитилями. При брожении в резервуарах боль- шой вместимости наряду с концентри- рованными растворами бисульфита можно вводить сернистый ангидрид в виде газа, пользуясь для этого сифон- чйым дозатором. При этом необходима 'проводить длительное и энергичное пе- ремешивание виноматериала независи- мо от способа внесения SO2. Сернис- тый ангидрид в газообразном состоя- нии нельзя использовать для сульфи- тирования сусла, потому что он слиш- ком концентрирован, его распределе- ние в массе требует длительных манипуляций, несовместимых с необ- . ходимостью быстрой защиты сусла, об- ладающего намного большей окисляе- мостью, чем вино. Равномерное распре- деление сернистого ангидрида внутри чана является абсолютной необходи- мостью для сохранения вин с миниму- мом затрат SO2. Следует подчеркнуть важность быст- рого удаления взвешенных частиц: дрожжевого осадка в молодых винах после сульфитирования. Независимо от более значительного содержания сер- нистого ангидрида главная опасность для хранения белых вин на их дрожже- вом осадке заключается в развитии за- пахов сероводорода и меркаптанов: (чесночных тонов). Но даже если при- сутствие дрожжей не сопровождается характерными неприятными привкуса- ми, их быстрое удаление приведет к образованию более свежих и более ароматных вин, которые лучше сохра- няют эти качества. Известны типы белых вин (очень не- I*-
нимые в некоторых районах), особые характеристики которых обусловлены выдержкой их на дрожжевом осадке (Пауль, 1968; Креттенан и Шопфер, 1971). Эта выдержка сопровождается автолизом, выделяющим ароматичес- кие вещества или химические предше- ственники этих веществ. Некоторые ви- на разливают даже прямо в бутылки без снятия их с дрожжевого осадка. В то же время было бы неосмотритель- но стремиться к распространению это- го приема виноделия, который рассчи- тан на малые объемы производства. При производстве и выдержке вин в бочках небольшой вместимости доста- точно быстрыми и эффективными спо- собами можно считать естественное осаждение и снятие с дрожжевого осадка. Эти способы не применимы к резервуарам большой вместимости. Здесь не только очень велика высота падения частиц, но и разница темпера- тур в различных точках резервуара со- здает конвекционные потоки, которые поддерживают частицы во взвешенном состоянии. Необходимо применять ме- ханические средства осветления такие, как центрифугирование или фильтро- вание. Нужно также проводить такое осветление возможно быстрее, в пер- вые же недели после окончания броже- ния, если хотят создать традиционные условия выдержки вин в бутах. возможность яблочно-молочного • БРОЖЕНИЯ Положительное влияние яблочно-мо- лочного брожения красных вин, а так- же его значение были доказаны еще давно. Что же касается белых вин, то также известно, что яблочно-молочное брожение имеет более случайный и часто неблагоприятный характер, по- этому оно систематически проводится лишь в некоторых виноградарских районах. Там, где это вторичное брожение применяется для производства сухих вин, оно не всегда и не во всех случаях ведет к улучшению их качества. Ка- чество белого сухого вина зависит в первую очередь от тонкости его арома- та, от равновесия между его спиртуоз- ностью и кислотностью. Некоторая кис- лотность придает вину ощущение све- жести, она необходима для некоторых типов вин. Многие французские сухие белые вина, содержащие от И до 12% об. спирта, сохраняют общую кислот- ность, равную примерно 4,5—5,0 г/л (в пересчете на серную кислоту). В районах, где виноград характери- зуется низкой кислотностью, яблочно- молочное брожение ведет к получению слишком плоских вин, без выраженно- го характера и свежести. Такие вина даже могут иметь неприятный молоч- ный привкус. Во избежание этого ре- комендуется проводить сульфитирова- ние сусла, д также вина сразу же пос- ле окончания спиртового брожения. Можно добавить, что яблочно-молоч- ное брожение часто вызывает потерю вином его аромата, даже если умень- шение кислотности является фактором качества. Эта потеря ароматических веществ еще более подчеркивается сульфитацией сусла, которую проводят в ограниченных дозах, чтобы не унич- тожить всю популяцию бактерий, сле- довательно, в течение различных эта- пов производства вина сусло, затем ви- но почти не защищены от окисления. Наконец, необходимость ограниченно- го осветления, с тем чтобы не вызвать слишком большого удаления бактерий, также не является фактором повыше- ния качества. Несомненно, что именно из-за этих причин в некоторых районах производ- ства винограда повышенной кислотнос- ти, например в ФРГ и Австрии, пред- почитают исправлять ее путем химиче- ского кислотопонижения. Это положе- 271
ние выдвинул Приллингер (1967), ко- торый советовал проводить быстрое ос- ветление вина и легкое сульфитирова- ние (от 2 до 5 г/гл) после завершения спиртового брожения: «Таким путем можно избежать преждевременного разложения дрожжей и слишком зна- чительного окисления (оксидазный касс), а также яблочно-молочного бро- жения. Это желательно, так как на- блюдения обычно показывают, что когда яблочно-молочное брожение за- паздывает, вина теряют свой приятный букет свежего винограда, становятся тяжелыми и менее приятными на вкус и на запах. Эта потеря букета бывает еще более значительной, когда, для уменьшения содержания кислот вызы- вают яблочно-молочное брожение. По- этому обычно стараются избежать за- держки с началом яблочно-молочного брожения в случае, если получают наи- более благоприятное содержание кис- лот благодаря-раскислению карбона- том кальция». Яблочно-молочного брожения иногда добиваются для получения биологиче- ской стабилизации вина, например при выработке вин,- предназначенных для шампанизации, с целью избежать яб- лочно-молочного брожения в бутылках по окончании вторичного брожения. Эту концепцию иногда оспаривают; учитывая потери аромата, вызываемые самим яблочно-молочным брожением и условиями, которые оно выдвигает пе- ред технологией производства вина в отношении сульфитирования и осветле- ния, следовало бы попытаться найти другие способы получения биологичес- кой стабильности. В общем, для красных вин вырабо- тан определенный принцип, сущность которого можно выразить так: «всегда добиваться яблочно-молочного броже- ния». Но такое упрощение неприемле- мо для белых сухих, а также розовых вин. Если в этих винах стремятся 272 иметь аромат винограда и свежесть молодости, т. е. то, что и бывает чаще всего, яблочно-молочное брожение, как правило, бесполезно и даже вредно. С другой стороны, если хотят получить винные свойства, округлость, призна- ки, которые появляются после некото- рой выдержки, яблочно-молочное бро- жение может быть полезным, и его це- лесообразно вызывать. Возможность яблочно-молочного брожения зависит от качества винограда, в частности от его природной устойчивости к окисле- нию и от типа вина, который хотят про- изводить. В настоящее время Швейцария, ве- роятно, представляет собой один из не- многих винодельческих районов, в ко- торых яблочно-молочное брожение применяется повсеместно. Для под- тверждения интереса, который прояв- ляют швейцарские энологи к этой про- блеме, можно привести такие цитаты: «Такое брожение, называемое также биологическим кислотопонижением, представляет собой второй биологичес- кий процесс (после спиртового- броже- ния), необходимый для полного созре- вания вина. Когда для этого имеются условия, оно без заметного перехода следует за спиртовым брожением. В менее благоприятных условиях (час- то как результат неправильного прове- дения брожения) яблочно-молочное брожение может возникнуть в более или менее осветленном вине. Преобра- зование яблочной кислоты в молочную в сильной степени способствует улуч- .шению продуктов наших виноградни- ков». Другой автор (Шопфер, 1967) пи- шет: «Такое биологическое раскисление вин представляет собой абсолютную и бесспорную необходимость в наших районах. Заканчиваясь, в большинстве случаев до конца года, оно не создает каких-либо сложных технических проблем. В дополнение к обогреванию
помещений и химическому раскисле- нию зачастую весьма эффективным оказывается добавление 5—10% или даже 25% вина, в котором это броже- ние в разгаре. Присутствие дрожжево- го осадка не является абсолютной не- обходимостью. Помещения, емкости и оборудование бывают буквально насе- лены бактериями этого вторичного бро- жения (особенно Bacterium gracile). Техника виноделия, предлагаемая этим автором, включает: сульфитиро- вание сусла дозой от 7,5 до 12,5 г/гл; тщательную очистку его от мути; тем- пературу брожения в пределах 20— 25°С; раскисление вина углекислым кальцием, которое проводят после за- вершения спиртового брожения, с тем чтобы получить общую кислотность ми- нимум 5 г/л (в пересчете на серную кислоту), оставляя не менее 1,5 г/л винной кислоты (pH возрастает от 3,1—3,3 до 3,4—3,5); поддержание тем- пературы за счет отопления подвала в пределах 18—20°С. Нельзя не заме- тить, что в этом случае яблочно-молоч- ное брожение возникает, несмотря на относительно сильное сульфитирование’ сусла, которое достаточно хорошо за- щищает от окисления. Это имеет осо- бенно большое значение для сусел сор- та Шасла, обладающих повышенной чувствительностью к воздействию кис- лорода. Но известно также, что сульфитиро- вание до начала брожения и особенно до яблочно-молочного брожения мо- жет помешать ему или вызвать его за- держку. Поэтому нужно сводить суль- фитирование к минимуму, чтобы соз- дать благоприятные условия для раз- вития бактерий. Однако в приведенном выше примере значительное химичес- кое раскисление является основным фактором, вызывающим относительно легко и быстро яблочно-молочное бро- жение, несмотря на сульфитацию. Роль такого раскисления заключается не в том, чтобы обеспечить в вине кис- лотность, более приемлемую с точки зрения вкусовых качеств, а создать ус- ловия для биологического раскисле- ния, являющегося результатом яблоч- но-молочного брожения. Швеццарские авторы считают, что к применению сернистой кислоты в мо- лодых винах нужно подходить с боль- шой осторожностью. По их мнению, сульфитирование продукта, не под- вергнутого такому естественному рас- кислению, несовместимо с разумным производством вина. Они также реко- мендуют не производить осветления вин слишком быстро, переводить в сус- пензию дрожжевой осадок после основ- ного брожения около середины нояб- ря, избегать преждевременного снятия с дрожжей. Наконец, другая роль приписывае- мая яблочно-молочному брожению швейцарскими учеными, заключается в том, что оно обеспечивает получение биологически стабильных вин, не под- верженных опасности возобновления брожения после розлива в бутылки. В этом случае можно удалять яблоч- ную кислоту и сделать все, чтобы ее сбраживание начиналось сразу же па окончании спиртового брожения; за- тем можно провести сульфитацию. В результате сокращается опасный пе- риод. Таким образом, налицо фундамен- тальные различия в концепции способа- производства вина, изложенной авст- рийскими и швейцарскими экологами. Но по-видимому, основным критерием для решения вопроса о целесообраз- ности разложения яблочной кислоты нужно считать органолептические ха- рактеристики конечного продукта. Ес- ли при дегустации первостепенное зна- чение придают ароматическим свойст- вам, то яблочно-молочное брожение не нужно, его следует избегать. Если хо- тят в первую очередь не „допустить из- 273;
быточной кислотности и не только кис- лого вкуса, но также и «зеленого» при- вкуса, грубости, которые она придает вину, то нужно добиваться яблочно-мо- лочного брожения. Но оно скажется отрицательно на ароматических свой- ствах, по крайней мере, вин, предна- значенных для потребления без вы- держки. Проведение спиртового брожения на дрожжах Schizosaccharomyces, кото- рые разлагают яблочную кислоту на спирт и углекислый газ, может дать ре- шение проблемы биологического рас- кисления белых вин. Дикие дрожжи. должны быть уничтожены до внесения разводки усиленным сульфитировани- <ем (25 г/гл) или пастеризацией. После этого брожение протекает в благопри- ятных условиях и завершается полным разложением яблочной кислоты. В конце брожения необходимо воз- можно быстрее удалить дрожжи, так как для Schizosaccharomyces особенно характерно появление запахов серо- водорода и меркаптанов. ОСОБЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ЛИКЕРНЫХ ВИН ПО БЕЛОМУ СПОСОБУ Хотя не существует какого-либо ус- тановленного законом различия между, белыми сухими винами и винами, в ко- торых еще содержится сбраживаемый сахар, вошло в обычай давать послед- ним в зависимости от содержания в них сахара названия полусладких, бархатистых или ликерных без уста- новления каких-либо точных пределов сахаристости этих различных типов. Ясно, что такие вина нельзя производить на основе такой же технологии, которая применя- ется для сухих вин, когда стремятся обеспе- чить полное израсходование сахаров. Также в большинстве случаев сырье должно иметь опре- деленный состав, в частности достаточно высо- кую сахаристость, для того чтобы в конце брожения могло оставаться более или менее 274 значительное количество несброженных сахаров и в то же время могло образоваться достаточ- но высокое содержание спирта. Именно поэто- му, помимо классических способов корректи- рования сусел, изложенных в главе 1, описы- вается также особая форма перезревания, по- лучаемая путем развития Botrytis cinerea, так называемой благородной гнили, которая играет важную роль в производстве лучших ликер- ных вин. Но получение вин, содержащих остаточный сахар, имеет особенности, связанные не толь- ко с изменениями в составе сырья, обуслов- ленными развитием Botrytis cinerea, но также и с трудностями получения вина, стабильного в отношении возможного дображивания. В ря- де случаев традиционные способы оказывают- ся непригодными, вероятно, удовлетворитель- ное решение этих проблем можно найти только путем введения соответствующих физических процессов. Развитие Botrytis cinerea на виноградной ягоде (благородная гниль) Эта особая форма перезревания представляет собой результаты пора- жения виноградной ягоды грибом Bot- rytis cinerea. Образующуюся при этом гниль называют «благородной», так как в благоприятных климатических условиях она улучшает качество уро- жая (повышает сахаристость без уси- ления кислотности, вносит ароматичес- кие вещества); в противном случае ее называют серой плесенью. Когда Botrytis cinerea поражает виноград- ную ягоду, вначале это имеет вид одного или нескольких круглых пятен на кожице. Конидии, прорастающие в благоприятных условиях на поверхности кожицы, выпускают зародышевые трубки (диаметром около 150 мкм), из кото- рых в свою очередь выходят трубочки зараже- ния (диаметром 1 мкм), проникающие через кутикулу. Под кутикулой развивается между- клеточный мицеллий, который обычно ограни- чивается 5—8 первыми слоями клеток, т. е. на глубине около 1 мм. Кожица переваривается, она становится тонкой, хрупкой, приобретает буро-фиолетовую окраску. Ягоды в таком со- стоянии называют «полностью гнилыми». Когда действие гнили продолжается и дальше, ягода как бы сморщивается, на ней появляются круп- ные морщины. Если гниль развивалась в пери-
I о од дождей и повышенной влажности, на яго- дах появляются более или менее многочислен- ные кисточки сероватого цвета. С другой сто- роны, если условия температуры и влажности благоприятствуют воздушному развитию гриба, ягода может увядать и засыхать без появления таких кисточек. Эти ягоды называют увяленны- дел в в л < г ♦ * в А ж в л I Г| ь д В В в в Г* А_ Ж I 1 Л » I В** I J Л Л гл ‘ BJ Л-Л- z»v A V I A A * В Г 1 ?:< I В A ?X * / Й5: Г» » л A d л А В А ж I л в в *4 1 J в * 4* 1Г Г с» в в в ет I В • В • 1 Гв^вЧ^А» в в в в г В А В VI В В А А Л у >1 * в“в“»’-1" а' г « 4 В А В А I в в? в в ♦d ® ."ЛУЛ*- JL Ж J В В Гвв А В 1 S [_ с? ГВ А А В А 4 1 • • * * . , В "Г в ::<< . В в г 4 в в в в ' “ В В 1“ - D В D i В V . . . в ж в в А 4 вРв\*А*» • ж а 1 W4 в в А*- 1лвв"гв,*в»*"% ।*•"***вATI .•Л'ЛМЛ Рис. 8.4. Виноградная гроздь, пораженная бла- городной гнилью. d J '♦J • j ГА?» A*r*w* . - ж 4 4 » В В Я эд ?:'й ОСЫ А А » *_<L_ 4 В А В В ' » 4 * * Г д W Ж A A ] А « < » В V А . I А В А Ж А А । а в в ж в л-л • А А • В V V А ib Ь A-A, ,°л*л’ЖН "Л"*’»’* 4я в г * 9 вввж 4г»*:* л,вЖ| в ж в » ♦ _ _ ж в я ® %йв Рж*/•' в _’г д а В A А V * Ж В А А В В + В А В В 8Zw.x.".>4j ViWAVfl • • - «лСкя 'V-W отл<>£«Д в » В i ’J А J3 _Г • * Зс Ь А А 1_ в г С Ж-Я Fa a » W A A^A^V^*^ JF В BAB и fi <B в в v J ’-'A A A К о СО” ми (рис. 8.4). Их собирают в таком виде, на- сколько это возможно. Этот виноград дает ли- керные вина, маслянистые и ароматные вершенно особого характера. Botrytis cinerea распространяется или пере- носом их спор по воздуху, или же контактом плесневелой ягоды со здоровой. Заселение ви- ноградника этим грибом обычно происходит медленно; очень редко бывает, чтобы оно охва- тило все кусты одновременно. На молодых кус- тах ягоды покрываются плесенью быстрее, чем очень способ- азотистых удобрений на на старых. Появлению плесени ствует применение виноградниках. При этом усиливается разви- тие серой плесени за счет благородной гнили. Для объяснения причин слишком быстрого и сильного размножения плесневых грибов были выдвинуты и другие плотности посадки на 1 га, влекущее за собой увеличение количества листьев на каждом кус- гипотезы: уменьшение и V о «О' вдоль поверхности. С дру КГ О -Г те; чересчур интенсивное удобрение, которое повышает урожайность и увеличивает количе- ство и плотность гроздей в нижней части кус- тов. Нужно также отметить значение глубины распространения корневой системы и водного режима почвы (Сегэн и сотрудники, 1969). Дей- ствительно, на глубоких и проницаемых почвах, количество воды, абсорбированной после дож- дя, обычно меньше и растрескивание ягод про- исходит реже, чем на почвах, где корни разви ваются не в глубь, гой стороны, нельзя совсем не учитывать воз- можного действия синтетических фунгицидов на развитие гриба. Развитию благородной гнили особенно спо собствует чередование дождей и солнечной по годы. Образование гнилых ягод обычно растя гивается на несколько дней или даже недель Соответственно этому сбор винограда прово дят в несколько сроков. Каждый раз ют только те грозди или части гроздей, кото- рые в достаточной степени покрылись пле- сенью. Порядок - уборки каждый год, он имеет первостепенное значение для качества вин. Например, в 1970 и 1971 гг. развитие плесени было очень быстрым и час то успевали провести не более двух выбороч этому ] •О жз- а- О О- снима- V «л степени винограда меняется > ных сборов. В противоположность этому в 1969 и 1972 гг. плесень развивалась очень мед- ленно вследствие засухи осенью или низких температур, когда виноград еще не достиг зре- лости. Для последних 15 лет составлены при- веденные ниже данные. Обычно при выбороч- ном сборе удаляют все ягоды худшего качест- ва. Последующие сборы дают «головное» но, а меньшим содержанием необходимых веществ. Снижение объемов урожая в результате по- ражения благородной гнилью может доходить до 50%. Botrytis cinerea может развиваться на всех виноградниках во время поздней уборки особенно в дождливые годы. Но районы, где можно воспользоваться преимуществами благо- родной гнили для повышения качества вин, не многочисленны. Условия развития благородной гнили в рай оне Сотерн по годам приведены ниже. 4 последний «хвостовое» ВИ вино с наи мало, преобладает и 7 о 1959 — хорошее развитие благородной гнили 1960 — благородной гнили серая плесень; хорошее развитие благородной гнили; гнили 1963 ¥ 1961 1962 — развитие благородной гнили сначала шло медленно, затем стало нормальным; благородной гнили нет; изобилие серой гнили; слабое развитие благородной гнили в начале сезона: развивалась в изобилии; 1964 последующем гниль 275
1965 — благородной гнили очень мало; серая гниль — в изобилии; 1966 — развитие благородной гнили сначала не- равномерное, затем нормальное; 1967 — хорошее развитие благородной гнили; 1968 — благородная гниль Отсутствует, серая гниль —в изобилии; 1969—развитие благородной гнили медленное и неравномерное; 1970 — хорошее развитие благородной гнили; 1971—хорошее развитие благородной гнили; 1972 — очень медленное развитие благородной гнили на винограде, не достигшем пол- ной зрелости; 1973—медленное развитие благородной гнили вследствие недостаточной влажности; 1974 — слабое развитие благородной гнили, за- тем серая гниль. На берегах Рейна благородная гниль изве- . стна с давних пор и первые сборы винограда, пораженного ею, отмечались еще в 1800 г. . В районе Сотерн производство вин с исполь- зованием благородной гнили,в широких мас- штабах началось в середине прошлого века. Затем такая практика быстро распространи- лась в Жиронде, главным образом по обоим берегам Гаронны, к югу от Бордо. В последую- щем благородная гниль начала применяться в Дордони, Монбазийяке, Анжу и на берегах Мозеля. В других районах производства белых вин благородная гниль считается опасной-. Впрочем, так оно и есть для красных вин, в которых развитие гнили ведет к полному ис- чезновению окраски. Первые исследования химических изменений, вызываемых благородной гнилью, провел Ной- бауэр (1859) в Германии. Мюллер-Тургау опуб- ликовал общее исследование по этому вопросу на основании наблюдений на рейнских вино- градниках. Что касается ботанических, биохи- мических и энологических исследований благо- родной гнили, то работы этого автора и до нас- тоящего времени остаются наиболее значитель- ными и должны рассматриваться как фунда- ментальные. На энологической станции Бордо Шар- пантье приступил к систематическому исследо- ванию. физиологии Botrytis cinerea и благород- ной гнили путем детальных анализов, выра- женных в форме балансов. В первой серии экс- периментов этот автор уточнил механизм пре- вращений, происходящих в виноградном сусле, которое служило питательной средой для Botrytis cinerea. Во второй серии опытов он проследил на винограднике изменения состава винограда во время перезревания, вызываемо- го благородной гнилью. Наконец, в третьей час- ти— ацидиметрический состав выдающихся со- тернских вин был увязан с явлениями, наблю- 276 давшимися при перезревании под воздействием Botrytis cinerea. Авторы часто ссылаются в этих разделах на работы Шарпалтье. Botrytis cinerea представляет собой конидиеносную форму Sclerotinia fuc- keliana (микроскопическую плесень), очень распространенную в природе, живущую как сапрофит на органичес- Рис. 8.5. Botrytis cinerea: а — ягода, пораженная серой плесенью; б — кони- диофор и конидии; в — расположение конидий (по Шадфо и Амберже). ких веществах или как паразит на раз- личных растительных органах, в том числе на фруктах и на винограде. На мицелии гриба, наблюдаемом в микро- скоп во время его развития на вино- градной ягоде, видны кисточки из боль- ших трубок, разветвляющихся в вер- шине в виде кроны дерева. Когда гниль достигает достаточного развития, на концах гроздей можно заметить очень многочисленные образования конидий (рис. 8.5 и 8.6); от конидий отделяются яйцевидные споры. С ботанической точки зрения Botrytis cine- rea имеет довольно сложный вегетационный цикл. В то же время он не является генети- чески однородной системной сущностью, а пред- ставлен множеством морфологических и фи- зиологических разновидностей, что выражается в больших различиях по внешнему виду и по- ведению.
Физиология, Botrytis cinerea стала объектом большого количества работ. Как и все плесне- вые грибы, он характеризуется глубоким по- треблением субстрата. Botrytis cinerea расхо- дует сахара и кислоты, но в отличие от дей- ствия Penicillium кислоты исчезают намного быстрее, чем сахара, а винная кислота быстрее, чем яблочная. Образуются глицерин и раство- Рис. 8.6. Мицелий Botrytis cinerea. римая слизь, декстран и в определенных усло- виях— маннит из глюкозы, лимонная кислота из сахаров, а также уксусная и молочная кис- лоты и этиловый спирт. В мицелии Botrytis cinerea идентифициро- вано большое количество ферментов: лакказа, а также пектаза и пектиназа, которые обеспе- чивают гидролиз пектинов клеточных стенок, целлюлаза, разлагающая целлюлозу, наконец протеаза и уреаза. Очевидно, что лучшее зна- ние ферментативного комплекса, выделяемого Botrytis cinerea, имело бы большое значение для объяснения различных ферментативных процессов в винограде и сусле. Botrytis cinerea можно легко культивировать на поверхности стерильного виноградного сус- ла. Засевание производят в асептических усло- виях или внесением части культуры, илн же с помощью нескольких капель суспензии спор. В последнем случае по истечении нескольких дней наблюдают появление на поверхности сусла очень большого количества белых пятен. Эти пятна развиваются, н сусло быстро ока- зывается покрытым толстой и густой пленкой, напоминающей фетр; пленка продолжает утол- щаться, образуя мембрану, нижняя поверх- ность которой делается вязкой вследствие при- сутствия декстрана. Будучи сначала белым, мицелий быстро приобретает сероватый цвет в результате образования конидий. В табл. 8.13 показано изменение основных компонентов сусла-субстрата. Содержание са- хара в течение развития гриба уменьшилось,- через 38 дней половина первоначального со- держания сахара исчезла. Из расчетов следует, что для образования 1 г сухого мицелия нуж- но около 10 г сахаров. Действие Botrytis ci- nerea на кислоты сусла очень различно в зави- симости от штаммов и условий. На виноградни- ке можно вывести ’ штаммы, понижающие кислотность винограда, тогда как другие аци- догенные ее повышают. Обычно сусла с низким pH раскисляют и, наоборот, у сусел с высоким pH кислотность повышают. Этим объясняется тот факт, что плесень винограда вследствие большого разнообразия условий может иногда оказывать диаметрально противоположное вли- яние. Изменения кислотности приводят, с одной стороны, к потреблению винной и яблочной кислот, с другой — к образованию лимонной и глюконовой кислот. Эти процессы будут из- ложены в следующем разделе. Но поражение виноградной ягоды грибом Botrytis cinerea не ограничивается вышеизло- женными превращениями. Ягоды, пораженные Т аб л иц а 8.13 Изменение состава виноградного сусла, зараженного Botrytis cinerea Кислота, мг-экв/л О 0 209 2,98 169 34 • 26 206 120 81 3,2 204 12 4,4 174 - 3,02 132 37 0,3 169 95 65 5,6 166 38 7,3 123 3,10 НО 37 0 147 64 43 27,5 134 277
грибом, отмирают. Кожица пронизывается во- локнами (гифами) мицелия, она в полном смыс- ле слова переваривается, клеточные перегород- ки растворяются пектазой и целлюлазой пара- зитного гриба. Структура виноградной ягоды разрушается; миграция и обмен веществ с рас- тением прекращаются. Дезорганизованная та- ким образом растительная ткань с этого мо- мента оказывается беззащитной против воз- действия внешних факторов. В период сухой и теплой погоды ягода быст- ро теряет воду и уменьшается в объеме; саха- ристость сусла значительно возрастает. В дожд- ливый и влажный период, наоборот, ягода по- глощает воду, как губка; содержание сахара быстро уменьшается. Поэтому дневные колеба- ния сахаристости отжатого виноградного сока очень значительны. Влажность, создаваемая ут- ренними туманами, которые часто бывают .в долине Гаронны в это время года, достаточна для того, чтобы сахаристость понизилась. Сбор винограда следует проводить только в хоро- шую погоду. В течение солнечного дня содер- жание сахара иногда повышается на несколько единиц и виноград, собранный во второй поло- вине дня, дает самые сахаристые сусла. Кислоты, как и все компоненты сусла, так- же концентрируются; если кислотность вино- града возрастает не так быстро, как сахарис- тость, то это объясняется тем фактом, как уже указывалось выше, что кислоты потребляются грибом Botrytis cinerea пропорционально боль- ше, чем сахара. Обычно кислотность сусла, от- жатого из винограда, пораженного грибом, не- сколько ниже, чем кислотность сусла из здо- рового винограда. Но бывает много примеров, когда в обоих случаях кислотность примерно одинакова, или когда кислотность сусла из винограда, пораженного Botrytis cinerea даже выше, чем кислотность сусла из здоровых ягод. Оптимальное качество получается, когда Botry- tis cinerea поражает уже очень зрелый вино- град; здесь, безусловно, дело сводится к явле- нию перезревания. И наоборот, раиняя плесень на винограде, который еще не полностью со- зрел, несмотря на возможное снижение его кислотности, никогда не дает таких сахаристых и' таких маслянистых виноматериалов. Даже когда поражение плесенью выражает- ся повышением кислотности сусла, его pH вы- ше, чем pH сусел из здорового винограда, так как винная кислота, как самая сильная орга- ническая кислота вина, сильнее всего подвер- гается воздействию гриба. В целом разница с ацидиметрической точки зрения между суслом из плесневелого винограда и суслом из здоро- вого винограда заключается в том, что в пер- вом содержится пропорционально большее ко- личество слабых кислот и уровень солеобразо- вания их соответственно выше. Химические превращения винограда, вызываемые грибом Botrytis cinerea Образование лимонной кислоты. Из- вестно, что многие плесени образуют лимонную кислоту в процессе потреб- ления сахаров; это же наблюдается и у Botrytis cinerea. Впрочем, это одна из наиболее распространенных форм катаболизма грибов, связанная с рес- пираторными явлениями, — следствие универсальности трикарбонового цик- ла Кребса. Общее уравнение образования ли- монной кислоты окислением сахаров имеет вид. 2СбН12Об + ЗО2 2СбН8О7 + 4Н2О. Как и при спиртовом брожении, пер- вая стадия этого окисления завершает- ся, начиная с триозофосфатов, пиро- . виноградной кислотой. Согласно циклу Кребса лимонная кислота образуется при конденсации пировиноградной ки- слоты и щавелевоуксусной кислоты: 2СООН — СО — СН2 — СООН + 2СН3 — СО — — СООН + О2 2СООН — СН2 — — СОН(СООН) — СН2 — СООН + 2СО2. Щавелевоуксусная кислота сама, по- видимому, образуется от прямого кар- боксилирования пировиноградной ки- слоты: СН3 — СО — СООН + СО2 СООН — СН2 — СО — СООН. На рис. 8.7 показано в зависимости от времени образование лимонной кис- лоты шестью штаммами Botrytis cine- rea, культивируемыми на виноградном сусле. Образование лимонной кислоты на- ходится в тесной зависимости от pH. Так же как и у других плесневых гри- бов, повышение кислотности достигает максимальных значений только при вы- соких pH, как это показывают сле- дующие данные, полученные при куль- тивировании, продолжавшемся 45 дней: 278
Исходное значение pH 2,60 Образовавшаяся лимонная кислота, 4 мг-экв/л Рис. 8.7. Образование лимонной кислоты куль- турами различных штаммов Botrytis cinerea на виноградном сусле: i — № 4; -2 — № 1; 3 —№ 2; 4 — № 6; 5 — № 5; 6 — № 3. Образование глюконовой и слизевой кислот. Известно, что некоторые плесе- ни посредством фермента глюкозоок- сидазы способны образовывать глюко- новую кислоту из глюкозы. Эта кисло- та получается простым окислением в карбоксильную группу альдегидной функции глюкозы 2СН2ОН — (СНОН)4 — СНО + О2 2СН2ОН — (СНОН)4 — соон. Botrytis cinerea обладает такой глю- козооксидазой. Глюконовая кислота была обнаружена в питательных сре-' дах и во всех проверенных партиях винограда с плесенью, тогда как здо- ровый виноград не содержал даже сле- дов, которые можно было бы опреде- лить посредством количественного ана- лиза. Содержание этой кислоты в сус- лах из плесневелого винограда колеб- лется от 5 до 10 мг-экв/л, т. е. прибли- женно от 1 до 2 г/л. Присутствие глю- коновой кислоты в сусле или вине (эта кислота не сбраживается) подтверж- дается вмешательством плесени. 3,06 3,47 4,03 4,70 5,81 7,00 8 39 59 68 84 89 Точно также слизевая кислота (СООН— (СНОН) 4—СООН], иденти- фицированная Кильхофером и Вюрди- гом в 1961 г. в винах из винограда, по- раженного плесенью, образуется под Рис. 8.8. Образование глицерина культурами различных штаммов Botrytis cinerea на вино- градном сусле: 1 — № 4; 2 — № 1; 3 — № 2; 4 — № 5; 5 — № 3. влиянием Botrytis cinerea в результа- те ферментативного окисления галак- туроновой кислоты. Присутствие сли- зевой кислоты в суслах из винограда с плесенью при концентрациях, которые могут достигать 2 г/л (Вюрдиг, 1975), по-видимому, является одной из причин образования осадка в бутылках с вы- держанными ликерными винами. Образование глицерина и других многоатомных спиртов. Лаборд уста- новил постоянное образование глице- рина грибом Botrytis cinerea, что почти одновременно подтвердил Мюллер- Тургау; его внимание было привлече- но значительными количествами гли- церина, содержащимися в винах райо- на Сотерн. На рис. 8.8 показано, по данным Шарпантье, образование глицерина культурами шести штаммов Botrytis 279
cinerea на виноградном сусле. В дру- гих опытах содержание глицерина до- ходило до 77 ммоль/л. Можно допустить, что механизм аэробного образования глицерина пле- сенями идентичен механизму образова- ния его во время анаэробного сбражи- вания сахаров; в этом случае было бы истинное глицеринопировиноградное разложение сахаров: СбН12Об СН2ОН — СНОН — СН2ОН + . + снз — СО-СООН. Пировиноградная кислота метабо- лизируется, в то время как количество глицерина возрастает. На рис. 8.9. показана скорость обра- зования . глицерина в зависимости от pH среды. В первые дни культивирова- ния количества образуемого глицери- на примерно одинаковы; вероятно, кислотность среды мало влияет на об- разование глицерина. Но через 25— 30 дней культуры при различных pH приобретают различный характер. Гли- церин, образовавшийся в первое время.» уменьшается в результате сгорания тем быстрее, чем выше pH. В одной из недавних работ Дюберне (1974), применяя специфический метод анализа посредством хроматографии в- газовой фазе, подтвердил образование- глицерина в суслах вследствие разви- Рис. 8.9. Образование глицерина культурой Botrytis cinerea на виноградном сусле при раз- личных значениях pH: 2 — 7,0; 2 — 4,3; 3 — 3,6; 4 — 3,2; 5 — 2,7. Содержание жиров и многоатомных спиртов в суслах из винограда с плесенью и в соответствующих винах (Дюберне, 1974) Таблица 8.14 Компоненты сусла н вина Сусла из винограда Вина из винограда здоро- вого пораженного пле- сенью, % здорового пораженного плесенью, % 5—10 30—50 75 5—10 30—50 75 КБ f ПБ КБ ПБ КБ ПБ КБ ПБ. Фруктоза, г/л 67,8 69,3 76,7 75,3 0,03 0,05 0,06 0,07 Глюкоза, г/л 61,5 63,6 73,3 70,2 0,01 —— 0,03 0,04 — 0,03 —— Г + Ф , г/л 129,3 132,9 150,0 145,5 0,04 . 0,08 0,10 0,10 1 Г/Ф 0,90 0,92 0,96 0,95 —— —— ——V — —— Глицерин, г/л 0,7 0,8 1,8 3,4 5,7 5,0 7,1 6,3 9,0 7,2- 11,6 8,2 Эритрит, мг/л 21 40 59 72 57 26 73 33 87 28 116 44 Арабит, мг/л 32 41 68 100 30 0 53 12 89 21 145 - 45 Маннит, мг/л 49 70 139 217 61 12 113 43 180 41 295 78 Мезоинозит, мг/л 400 476 569 639 410 456 1 "1» 452 1 "IW 604 1 Трегалоза, мг/л 23 14 38 46 1 50 27 102 88 187 149 . 190 144 Примечание. КБ — определено в конце брожения; ПБ — образовалось в процессе броже*-. ния. 280
тия плесени или с помощью чистой культуры Botrytis cinerea. Кроме того, этот автор показал образование дру- гих многоатомных спиртов (эритрит, арабит, маннит), а также дисахарида трегалозы. Цифры, приведенные в табл. 8.14 и 8.15, дают представление об этом процессе. Таблица 8.15 Содержание сахаров и многоатомных спиртов в питательной среде чистой культуры Botry- tis cinerea (Дюберне, 1974) Таблица 8.16 ч ъ Химические превращения винограда, вызывае- мые грибом Botrytis cinerea По Мюллер-Тургау Показатели Виноград здоровый с плесенью Компоненты сусла Сусло исход- ное спустя 1 мес спустя 2 мес и Глюкоза, г/л 70,2 67,6 49,6 ’Фруктоза, г/л 71,7 70,2 58,4 Глицерин, г/л Эритрит, мг/л 0,2 2,0 2,6 31,0 36,0 39,0 Арабит, мг/л 36,0 86,0 570,0 Маннит, мг/л 82,0 250,0 536,0 Мезоинозит, мг/л 297,0 330,0 355,0 Трегалоза, мг/л 69,0 64,0 131,0 Масса 100 ягод, г Содержание сахаров, г в 100 ягодах Кислотность, г в 100 ягодах Содержание сахаров, г иа 100 г ягод Кислотность, г на 100 г ягод Показатели, г/л Сахара Кислотность Глицерин По Лаборду здоровый 230 139 24 .1,4 17 82 25 0,6 30 0,8 Виноград плесневе- лый заизюм- ленный 263 385 2,7 2,2 3,4 12,3 В табл. 8.14 сусла подразделены на четыре категории: из здорового вино- града, из винограда, пораженного пле- сенью на 5—10%; из винограда с пора- жением плесенью на 30—50%; из ви- нограда, пораженного плесенью на 75%. В табл. 8.15 показано действие чис- той культуры Botrytis cinerea на вино- градном сусле, анализируемой спустя 1 и 2 мес по сравнению с контролем. Во всех случаях особенно заметно образо- вание значительных количеств араби- та и маннита. Действие Botrytis cinerea на со- ставные части виноградной ягоды. В табл. 8.16 приведены результаты анализов, которые провели Мюллер- Тургау и Лаборд. Ниже дан анализ намного более сложных исследований, которые Шар- пантье провел на виноградниках на бе- лых сортах Семильон и Совиньон. Здо- ровые ягоды и ягоды, покрытые пле- сенью, брали с одних и тех же гроздей, затем сортировали и прессовали раз- дельно в двух партиях. Очень обстоя- тельные аналитические данные сведе- ны в табл. 8.17. В первой части табл. 8.17 значения • выражены на 1 л сусла, во второй ча- сти— на 100 виноградных ягод. Пер- вая часть табл. 8.17 позволяет просле- дить'физиологическое действие Botry- tis cinerea, тогда как вторая часть пред- ставляет больший интерес с точки зре- ния энологии, поскольку в ней дан со- став первичного сырья для производст- ва вин. Превращения, наблюдаемые в яго- дах, по существу, те же, что были отме- чены для чистых культур на виноград- ном сусле, но в деталях появляются 281
Таблица 8.17 Состав сусла из здорового и пораженного благородной гнилью винограда Виноград Кислота, мг-экв г О X а U. и Барзак здоровый с плесенью Сотерн здоровый с плесенью 247 3,33 129 33 4,7 161 71 317 3,62 112 81 0,7 184 33 281 3,39 109 44 1,4 154 69 326 3,51 108 100 0,2 208 25 •81 117 73 111 2,7 3,5 3,0 5,0 155 164 145 147 0 5,9 Продолжение табл. 8.17 Виноград Масса, Юо ягод, г Сахара, г ► Кислот- ность, мг- эк в Щелоч- ность золы, мг-экв 4 винная Кислота, мг-экв ГЛЮКОНО* вая яблочная лимонная Барзак здоровый 202 247 123 33 71 № 81 2.7 0 с плесенью 98' 159 50 37 15 54 1.6 4,8 Сотерн здоровый 285 367 158 64 100 105 4,3 0 с плесенью 112 203 67 62, г 15 69 3.1 . 3,7 значительные различия. Условия раз- вития гриба на жидкой питательной среде и на виноградной ягоде не явля- ются абсолютно сравнимыми. Нужно учитывать, что виноград представляет собой орган, состоящий из клеток й, следовательно, очень гетерогенный. Ве- роятно, наибольшим изменениям под- вергаются вакуоли периферийных кле- ток. Нити Botrytis cinerea проникают в виноградную ягоду неглубоко, масса мицелия остается небольшой, а воз- душная вегетация —.ограниченной. Наконец, нужно подчеркнуть прерыв- ный характер развития гриба в приро- де вследствие чередования благопри- ятных и неблагоприятных условий в те- чение одного дня. Наблюдаемые изме- нения в составе сусел, служащих пи- тательной средой, не воспроизводят в точности всего того, что происходит на ягоде. Действие благородной гнили на са- хара. Виноградные сахара почти пол- ностью используются Botrytis cinerea. В ягодах, пораженных плесенью, всег- да находят явно меньшее количество сахара в абсолютных значениях, чем в здоровых ягодах. Соотношение по- требленных сахаров не перестает воз- растать с удлинением срока перезрева- ния винограда на кусте. Типичная-бла- городная гниль достигает 35—45% • Возможно, что этот недостаток сахаров не просто результат их потребления. Нельзя исключить то, что миграция сахаров прерывается намного раньше, чем наступает омертвение винограда, вызываемое грибом. Благородная гниль вызывает значительные потери сахара в урожае на корню. При сборе здоро- вого винограда виноградарь собрал бы дополнительно на всем виноград- нике в 2 раза больше сахара, чем при 282
сборе плесневелого, увяленного вино- града. Из этого следует, что произво- дитель получает более крепкие вина и лучшего качества только путем естест- венной концентрации сахара и со зна- чительными потерями его количества. Во всех случаях отношение глюко- за — фруктоза уменьшилось по мере развития плесени, при этом глюкоза расходовалась больше, чем фруктоза. Действие благородной гнили на кис- лоты. Плесень всегда проявляется в сильном понижении кислотности вино- града. Исчезает больше половины со- держащихся в винограде кислот; па- раллельно этому pH возрастает на 0,2 по сравнению с pH сока из здорового винограда. В то же время отмечают, что сжигание, т. е. потребление кислот этим грибом, пропор- ционально выше, чем потребление сахаров. Bo- trytis cinerea оказывает действительно эффек- тивное действие на кислоты винограда. Поте- ря кислотности иногда в 2 раза превышает по- требление сахаров. Это обстоятельство следует особо подчеркнуть, так как с точки зрения ка- чества очень важно, чтобы кислотность вино- града была ниже, чем сахаристость. Винная и яблочная кислоты потребляются грибом Botrytis cinerea, но не в одинаковой степени. Уменьшение содержания яблочной кислоты происходит пропорционально в 2—3 ра- за слабее, чем винной кислоты. В двух случа- ях было даже отмечено, что в винограде с пле- сенью яблочной кислоты немного больше, чем в здоровом винограде. Винная кислота может почти исчезнуть: в винах Сотерн согласно дан- ным табл. 8.17 отмечают в 6 раз меньше вин- ной кислоты в винограде, пораженном пле- сенью, чем в винах, полученных из здорового винограда. Следовательно, перезревание, реа- лизуемое благородной гнилью, представляет со- бой отклонение от нормальных процессов со- зревания, которые в противоположном случае избирательно разрушают яблочную кислоту. Редко констатируют образование на вино- граде in vivo лимонной кислоты, встречаю- щейся в чистых культурах, но часто отмечают образование уксусной кислоты помимо, разу- меется, какого-либо воздействия. Содержание летучей кислотности примерно 5—10 мг-экв/л встречается часто. В некоторые годы случа- ется, что эти цифры бывают выше, но в этих случаях часто развиваются уксуснокислые бак- терии на более или менее омертвевших ягодах. Зачастую ошибочно считают, что благородная гниль винограда повыша- ет количество растворимого пектина в результате гидролиза протопектина. Ликерные вина Сотерн получили свою известность именно благодаря очень высокому содержанию пектинов. В действительности же, как показано в табл. 8.18, для сортов Семильон и Со- виньон содержание пектинов не изме- няется или же оно заметно уменьшает- ся по мере поражения винограда пле- сенью, особенно если учитывают кон- центрирование, вызываемое ею. С дру- гой стороны, увеличивается количество камедей. Botrytis cinerea разрушает пектины и образует пектозаны. К тому же пектолитическая активность плесе- ней хорошо известна. Таблица 8.18 Действие Botrytis cinerea иа полисахариды винограда Семильон Совиньон Состояние винограда пектиновые вещества, г/л пектины, г/л камеди, г/л пектиновые вещества, г/л пектины, г/л 1 1 1 камеди, г/л Зрелые ягоды Ягоды, полностью по- крытые плесенью Заизюмленные ягоды 1,22 1,80 2,54 0,23 0,25 0,33 1,00 1,55 2,21 1,60 1,92 2,61 .1,04 0,82 0,48 0,56 1,10 2,13 283
Другое глубокое изменение, вызы- ваемое грибом, выражается в разруше- нии букета, присущего сорту; оно при- , дает вину особый характер. Нужно также указать на то, что Botrytis cine- rea значительно снижает содержание аммиачного азота, присутствующего в сусле, что ведет к уровням, которые ча- ще всего недостаточны для хорошего брожения (см. табл. 8.13 и 8.17). Точ- но так же содержание некоторых ак- тивирующих веществ (в частности, тиа- мина или витамина Bi) понижается по- сле развития на винограде благородной гнили. - Состав ликерных вин лучших марок % В табл. 8.19 даны результаты ана- лизов вин района Барзак, которые'про- водили на партиях урожая, последова- тельно собиравшегося на одном и том же винограднике по мере выборочных сборов. Эти вина характеризуются большим богатством состава; их можно назвать настоящими концентрированными ви- нами. Спиртуозность таких вин может составлять от 15 до 22% об.; они име- ют до 150 г/л несброженного сахара. Большая часть компонентов вина на- ходится здесь в больших дозах, чем в обычных винах. Содержание глицерина в них особен- но высокое, с одной стороны, потому, что его производит Botrytis cinerea, с другой стороны, вероятно, благодаря более значительному образованию гли- церина дрожжами в среде, которая богата сахарами. Это — одна из глав- ных характеристик этих вин. Ликерные вина имеют относительно высокие титруемые кислотности, кото- рые могут достигать 5 г/л (в пересче- те на серную кислоту). Однако их ис- тинная кислотность остается низкой, и pH таких вин часто превышает 3,5. Главной кислотой ликерных вин этого 284 типа нужно считать яблочную кислоту, ее содержание здесь колеблется от 2 до 4 г/л. Содержание винной кислоты часто снижается до количества менее 1,5 г/л. Содержание молочной кислоты также очень незначительно и не пре- восходит количества, образуемого од- ним спиртовым брожением. Если не возникает различных поро- ков вина и при нормальном действии Botrytis cinerea, уксусная кислота мо- жет достигать довольно высоких кон- центраций. Летучая кислотность, рав- ная примерно 0,7 г/л, встречается до- вольно часто. Такая летучая кислот- ность может быть или результатом от- носительно высокого содержания ук- сусной кислоты в сусле, или же, что ча- ще, вследствие более 'значительного образования уксусной кислоты дрож- жами во время брожения (Сюдро, 1967). В то же время чрезмерно высо- кие летучие кислотности (1 г/л и бо- лее) обычно связаны с изменениями состава винограда, вызываемыми плес- невыми грибами и уксуснокислыми бактериями. Иногда также наблюдают, особенно когда виноград имеет не- обычно высокий pH, развитие молочно- кислых бактерий еще до начала спир- тового брожения. Содержание лимонной кислоты в каждом вине очень различно и у бо- лее чем половины исследованных вин оно превосходило 0,5 г/л. Такое высо- кое содержание этой кислоты объясня- ется не только образованием ее грибом Botrytis cinerea, но также и концент- рацией. Наконец, во всех винах, получаемых из винограда, пораженного плесенью; отмечают присутствие кислоты, не об- наруженной при ранее проведенных анализах, а именно глюконовой кисло- ты. Эта кислота, которая отсутствует в винах, приготовляемых из здорового винограда, позволяет установить точ- ное различие между этими винами и
Таблица 8.1<> Состав белых вин, полученных из винограда, пораженного благородной гнилью (Барзак) Показатели Время сбора винограда * 22 сентября 28 сентября 2 октября 5 октября 8 октября 12 октября Содержание спирта, %об. Восстанавливающие са- хара, г/л Возможная спиртуозность, % об Глицерин, г/л Бутандиол-2, 3, мг/л рн Титруемая кислотность, мг-экв/л Щелочность золы, мг-экв/л NH+ , мг-экв/л Сумма катионов, мг-экв/л Кислота, мг-экв/л винная яблочная лимонная уксусная молочная янтарная фосфорная Сернистая кислота, мг -экв/л свободная связанная Сумма анионов, мг-экв/л 16,0 17,8 17,0 15,7 190 3,62 85 24,0 0,6 110 17,5 35,0 7,4 12,2 10,7 18,6 5,2 1,0 3,8 111 14,8 19,2 15,9 11,7- 306 3,59 76 32,0 0,8 109 19,8 43,0 4,5 9,2 8,0 14,3 3,2 2,0 4,0 108 16,6 20,8 17,8 13,0 707 3,55 81 34,5 1,2 117 16,4 • 39,0 8,8 14,7 10,0 15,8 3,4 2,0 4,0 114 11,0 166 20,8 14,3 405 3,60 95 61 0,8 157 23,8 62,0 12,0 23,2 5,0 15,2 4,0 3,5 3,1 152 11,8 139 20,0 13,4 470 3,58 102 35 0,5 137 19,8 46,0 9,9 19,0 8,0 17,8 5,0 3,7 3,2 132 12,2 125 19,5 12,8 370 3,59’ 119 40,5 0,5 160 22,1 60,0 Н,4 27,0 3,6 19,6 5,5 2,5 3,7 155 винами, получаемыми из винограда, пораженного плесенью Botrytis cine- rea. Ее содержание в известной мере определяет степень поражения вино- града этим грибом. Глюконовая кислота сусла не под- вергается превращениям при броже- нии и фактически полностью остается в вине. Например, белые вина района Грав, которые вырабатывают почти всегда из винограда, собранного после появления плесени, даже при производ- стве сухих или полусладких вин имеют от 1,5 до 3,2 мг-экв/л, или от 0,29 до 0,82 г/л, этой кислоты. Бархатистые и ликерные вина районов Премьер Кот и Сен-Круа-ди Мон имеют от 2,6 до 5,2 мг-экв/л, или от 0,51 до 1,02 г/л. В районах, характерных в отношении бла- городной гнили, получают вина с наи- большим содержанием глюконовой ки- слоты. В районах Сотерн и Барзак она содержится в винах от 3,0 до 12,6 мг- -экв/л, т. е. от 0,5 до 2,5 г/л. Известно приближенное соотноше- ние между количеством глюконовой ки- слоты и общей спиртуозностью вина, но эта кислота, по-видимому, характе- ризует также и крю (участок, с кото- рого получают вина особо высокого ка- чества с названием по месту проис- хождения). Отмечают, что на одном и том же винограднике содержание глю- коновой кислоты мало изменяется по; годам урожая, несмотря на большие различия в качестве винограда. 285
Таким образом, количественный ана- лиз глюконовой кислоты подтвержда- ет, что ликерные вина получены с использованием благородной пле- t сени. Состав вина неизбежно отражает различные физиологические явления, происходившие в процессе его приго- товления. Каждый вид микроорганиз- мов, который в нем участвует (дрожжи и бактерии), способствует приданию вину особого характера, каждое усло- вие брожения влияет на конечный со- став продукта. То же самое особенный состав и исключительные качества ли- керных вин, выработанных из виногра- да с благородной плесенью, обусловле- ны одновременно и физиологическим действием Botrytis cinere;a, и концент- рированием, которое также является одним из следствий воздействия плесе- ни на виноград. Наконец, выработку ликерных вин с помощью благородной плесени можно определить, как способ получения бо- лее спиртуозных вин, остающихся на- турально сладкими и обладающих не- обычным, очень приятным ароматом, свойственным винам высокого каче- ства. Отсюда можно заключить, что при всяком способе производства вина в районах, где вырабатывают тонкие ви- на, помимо Средиземноморья, следует применять приемы биологического рас- кисления только как паллиатив для компенсации недостаточности естест- венного созревания. В настоящее вре- мя использование Botrytis cinerea счи- тают очень эффективным способом по- нижения кислотности вин. Это кислото- понижение, которое происходит преж- де всего за счет винной кислоты, играет для природно-сладких вин примерно такую же роль, какую яблочно-молоч- ное брожение играет в других винах, вызывая исчезновение яблочной кис- лоты. 286 Извлечение сусла Нет необходимости повторять техно- логию производства белых вин, уже описанную в начале этой главы, поэто- му целесообразно остановиться лишь на стадиях, относящихся к получению" собственно бархатистых или ликерных вцн, выделяя лишь особенности, свойст- венные этим способам производства вин. При перевозке винограда с поля на винный завод прежде всего необходи- мо избегать слишком толстого слоя ви- нограда в транспортных емкостях, так как очень спелые виноградные ягоды, особенно покрытые плесенью, раздав- ливаются легче, чем здоровые. Исполь- зование самосвальных кузовов следу- ет ограничить за счет такой тары, в которой перемешивание собранного урожая было бы сведено к минимуму. Частота вращения винтов в транспор- терах при подаче винограда должна быть возможно меньшей. Дробление винограда при этом спо- собе виноделия проводят во всех слу- чаях, и оно тем более необходимо, чем больше его поражение плесенью. Дей- ствительно, сок из заизюмленного ви- нограда можно извлекать более или ме- нее удовлетворительным образом толь- ко в том случае, если кожица ягод бу- дет разорвана дроблением. При пере- работке такого винограда не рекомен- дуется отделять гребни. Однако в от- дельных случаях целесообразно в про- межутках между прессованиями отде- лять гребни от выжимки с тем, чтобы избежать попадания в сусло гребневых соков, которые могут выделяться при высоком давлении пресса, присутствие гребней иногда необходимо для лучше- го извлечения сока из винограда, по- раженного благородной плесенью. При перемещении винограда из транспортных емкостей в дробилку, из дробилки в стекатель или в пресс нуж-
но избегать его разминания и перема- лывания. Для этого следует максимально ис- пользовать силу тяжести или ленточ- ные транспортеры, не допуская приме- нения насосов и шнеков, которые ведут к образованию значительных количеств мути, трудно поддающейся удалению из таких сахаристых сусел. Операция стекания сока из дробле- ного винограда при производстве ли- керных вин сталкивается с теми же проблемами, что и при приготовлении сухих вин. Эта операция, несомненно, относится к числу самых трудных для проведения. В отношении сусел из ви- нограда, пораженного благородной плесенью, от стекания можно отказать- ся, потому что выход сока-самотека не- значителен. Однако на заводах, пере- рабатывающих большие объемы вино- града, следует рекомендовать динами- ческое стекание с помощью аппаратов, работающих почти без перемешивания мезги, поскольку оно обеспечивает со- кращение времени между дроблением и извлечением сока. Прессование представляет собой ос- новную операцию любого виноделия по белому способу. Именно на этой ста- дии выработки ликерных вин ошибка в выполнении того или иного приема может привести к чувствительному сни- жению их качества. В случаях, когда виноград перезрел, необходимо поль- зоваться аппаратами, обеспечивающи- ми достаточно сильное давление, чтобы извлечь максимум сока из вакуолей клеток мякоти и в то же время исклю- чить отжим растительного сока и осо- бенно раздавливание семян и гребней. Необходимость проведения нескольких последовательных прессований, чере- дуемых с перемешиванием выжимки, повышает опасность разрыва гребней и раздавливания семян. Как правило, применяют прессы трех1 типов: 1) вертикальные прессы, которые обеспечивают хорошее извлечение со- ка, даже в случае поражения виногра- да благородной гнилью обладают тем преимуществом, что дают относительно мало мути. К сожалению, прессы тако- др типа имеют слишком длительный цикл прессования, а перемешивание выжимки требует значительных затрат ручного труда; 2) горизонтальные винтовые прес- сы в настоящее время находят наи- большее применение на заводах сред- ней мощности. Они легче в обслужи- вании и имеют достаточно высокую производительность. Кроме того, полу- чаемые на них сусла имеют довольно много мутного осадка вследствие пе- ретирания выжимки при ее дроблении цепями. Поэтому в случае переработки винограда с высоким содержанием са- хара или пораженного благородной гнилью необходимо следить за тем, чтобы пресс работал с малой скоро- стью, обеспечивающей максимальное извлечение сусла. Также зачастую при- ходится изменять программы автома- тических прессов, работающих в задан- ном режиме, для того чтобы получить лучший результат. Неплохие резуль- таты часто получают, проводя два или три прессования на горизонтальном прессе и заканчивая отжим выжимки на вертикальном прессе. Пневматичес- кие прессы недостаточно приспособле- ны для прессования винограда с бла- городной гнилью, так как давление, производимое на 1 см2, слишком низ- ко, чтобы обеспечить хорошую экст- ракцию сусла; 3) прессы непрерывного действия, применяемые на больших предприяти- ях, сочетают высокую скорость извле- чения сока с большой производитель- ностью. Но вращение винта даже на малой скорости вызывает грубое пере- мешивание винограда и дает очень мутное сусло, которое трудно поддает- 287
с я очистке, особенно когда в нем нахо- дится много слизистых веществ, как это часто бывает у винограда, пора- женного Botrytis cinerea. Следует так- же отметить, что последним декретом правительства Франции, определяю- щим контролируемое название по про- исхождению сорта Кадильяк, запреще- но использование непрерывных прес- сов. Это положение следовало бы расп- ространить на производство всех ли- керных вин. Для качества вина имеет значение и отбор сока при различных прессовани- ях. Действительно, при здоровом вино- граде или даже когда он слегка пора- жен плесенью, вино самого лучшего 'качества получают из сока-самотека и сока двух первых давлений. Но совер- шенно иное положение возникает в случае поражения винограда благород- ной гнилью (стадия увяливания или заизюмливания). Здесь соки послед- них давлений имеют более высокую са- харистость при достаточно большом содержании танинов и железа. Их не- обходимо подвергнуть особой обработ- ке и сбраживать отдельно. Но может оказаться полезным и купажирование вина из сусел от этих давлений, по- скольку они обладают сахаристостью, часто необходимой для получения хо- рошего качества окончательного про- дукта. Защита от окисления. Обработка сусла Сусло, извлеченное из винограда, не- обходимо подвергнуть различным об- работкам с целью предотвратить окис- ление. К наиболее важным из них от- носятся сульфитация и очистка сусла от мутных взвесей; в известных случа- ях проводят обработку бентонитом. Значение окисления в суслах, получеш ных из винограда, пораженного Bot- rytis cinerea, описано в главе 2. Эти яв- 288 ления связаны с выделением лакказы, которая очень энергично окисляет фе- нольные соединения. Иногда критикуют практику сульфи- тации сусел, предназначенных для по- лучения ликерных вин, из-за того, что такая операция сводится к внесению сернистого ангидрида, который нахо- дится в связанной форме в вине и ог- раничивает возможность добавления SO2 для микробиологической стабили- зации вина. На деле такая критика да- леко не всегда оправдана, так как вы- года от такой сульфитации сусла зна- чительно превосходит ее недостатки, тем более что после брожения обнару- живают всего 40—60% количества сер- нистого ангидрида,внесенного вначале. В действительности сульфитирова- ние сусла оказывает многостороннее действие: сильно ограничивает окисление сус- ла до начала брожения (не препятст- вуя полностью действию лакказы) и, позволяет проводить очистку сусла от наиболее тяжелых взвешенных час- тиц; обеспечивает селекцию (отбор) мик- роорганизмов, и в частности уничто- жает уксуснокислые бактерии, кото- рые могут развиваться на заплесневе- лых или отмерших ягодах. Другие ди- кие дрожжи, очень чувствительные к SO2, например Hanseniasporum uva- rum, оказывают неблагоприятное влия- ние на качество вин; в случае винограда, пораженного благородной гнилью, сульфитирование ведет к разрушению противогрибных веществ, образуемых Botrytis cinerea, и несколько облегчает брожение. Поэтому необходимо проводить лег- кое сульфитирование из расчета, на- пример, от 4 до 7 г/гл, чтобы создать лучшие условия для производства та- ких вин. Очистка сусла от мути представляет собой совершенно необходимую опера-
цию при выработке сухих вин. Ее про- ведение можно в большей степени ос- паривать в отношении ликерных вин, в особенности вин, получаемых из вино- града, пораженного благородной гнилью, в частности очистка сусла сни- жает маслянистость этих вин. Здесь, по-видимому, необходимо про- водить различие между полусухими и бархатистыми винами, происходящими из винограда очень зрелого и в отдель- ных случаях слегка пораженного пле- сенью, с одной стороны, и ликерными винами из винограда, пораженного благородной гнилью — с другой. Вина первого типа должны сохранять аромат свежего винограда, и именно поэтому их следует очищать от мути, как при производстве сухих вин, возможно бо- лее полно путем спонтанного отстаива- ния от 12 до 24 ч или же, как исключе- ние, на центрифуге. Вследствие вязко- сти этих сусел, иногда довольно высо- кой, заметное улучшение статической очистки сусла может дать использова- ние пектолитических ферментов. Несомненно, что и у других винома- териалов осветление в большинстве случаев также заметно улучшает вку- совые качества, но тогда эту операцию трудно осуществить путем естествен- ного осаждения. Действительно, с од- ной стороны, разница в плотности меж- ду взвешенными частицами и суслом незначительна, с другой стороны, вели- ка вязкость жидкости не только из-за. высокой сахаристости сусла, но и из-за присутствия в нем защитных коллои- дов (камеди, слизи, декстран), обра- зуемых Botrytis cinerea. На практике- обычно достаточно частичной очистки, получающейся после отстаивания в те- чение 24 ч, что позволяет удалить са- мые тяжелые и самые крупные части- цы. Что касается очистки сусла цент- рифугированием, то ее применяют очень редко для этих типов сусел. При этом удаляют большое количество дрожжей и другие вещества, необхо- димые для их развития, что делает бро- жение таких сусел еще более трудным. * Нужно также отметить, что охлаж- дение сульфитированного сусла приб- лизительно до 0°С с последующей вы- держкой его в течение 3—4 дней в ча- не с теплоизоляцией, позволяет полу- чать эффективную очистку и, в част- ности, осаждать частицы мицелия Botrytis cinerea, взвешенные в сусле. После очистки сусла от мути может оказаться полезным проведение хи- мической коррекции. Она состоит в том, что в сусло добавляют сахар и из- меняют кислотность (см. главу 1). Но при этом нужно иметь в виду, что та- кие коррекции должны иметь ограни- ченный характер, так как они могут вызвать определенное нарушение рав- новесия в составе вина. Часто бывает необходимо, особенно для сусла из ви- нограда, пораженного благородной гнилью, внесение аммонийного азота. Определение аммонийного катиона в этих суслах очень полезно для расчета количества фосфата аммония, которое необходимо добавить. Как правило, достаточно внести от 10 до 15 г/гл фос- фата или от 25 до 40 мг/л иона аммо- ния NH4. Кроме того, очень часто бывает по- лезно внесение в эти сусла тиамина, или витамина Bi (Лафон-Лафуркад и сотрудники, 1967; М. Сюдро и П. Сюд- ро, 1968; Пейно и сотрудники, 1968). Действительно, вносимый в очень ма- лых дозах (0,5 или 50 мг/гл) этот пре- парат позволяет не только ускорять спиртовое брожение, но также ограни- чивать связывание сернистого ангид- рида во время остановки брожения. Этот продукт, разрешенный в Италии, включен в перечень веществ, допущен- ных Международной организацией ви- нограда и вина для обработок вин, и подлежит утверждению соответствую- щими органами ЕЭС. 10—55 289
Обработка бентонитом, широко ис- пользуемая при производстве белых сухих вин, для ликерных вин пока что оспаривается. Здесь также необходи- мо, как и при осветлении, делать раз- личие между полусухими и бархати- стыми винами, которые обычно улуч- шают обработкой бентонитом до бро- жения, и ликерными винами, у кото- рых не наблюдается никакого улучше- ния, а иногда даже небольшое сниже- ние качества. К тому же очень веро- ятно, что в этих суслах, содержащих большое количество защитных коллои- дов, адсорбирующая способность бен- тонита по отношению к белкам менее значительна. Кроме того, для этих вин результаты осаждения бентонитом, внесенным до брожения, не лучшие, чем при внесении после брожения; в частности, снятие с дрожжей, произ- водимое в случае остановки брожения, часто труднее осуществить в присут- ствии бентонита. Проведение брожения Кажется необходимым делать раз- личие между традиционными способа- ми виноделия, которыми пользуются в районе Бордо (Касиньяр, 1962) или в долине Лауры (Пюисан, 1962), и более индустриальными способами, требую- щими специальных установок, приме- няемыми, например в ФРГ. В традиционном способе в свою оче- редь следует различать брожение в малых емкостях (бочки или буты вме- стимостью меньше 20 гл) и брожение в большом объеме. Действительно, такая важная проблема, как поддержание нужной температуры, различна в каж- дом из этих случаев. При брожении в небольших емкос- тях создаются идеальные условия тем- пературы для развития дрожжей, так как брожение протекает при темпера- 290 туре, близкой к температуре окружаю- щей среды. В некоторых районах более или менее прохладного климата или в годы позднего созревания может воз- никнуть необходимость легкого подо- грева воздуха в бродильных отделени- ях, особенно для получения правиль- ного начала брожения. Обычно для обеспечения хорошего забраживания необходима температура минимум 15°С. В дальнейшем следует избегать резких понижений температуры среды (например, в холодные ночи конца ок- тября или начала ноября), отапливая помещения. В районе Сотерн идеаль- ным решением вопроса были бы клима- тические установки в бродильных от- делениях, так как часто бывают годы (например, 1972 и 1974), когда отап- ливание помещений становится абсо- лютно необходимым для нормального хода брожения. В самом деле, если верно, что для этих типов вин нужно избегать слиш- ком быстрого и бурного брожения, то нельзя рассчитывать и на то, что чрез- мерно медленное брожение приведет к улучшению их качества. Кроме того, неудобства, которые мо- жет повлечь для некоторых видов бро- жения по белому способу небольшая аэрация, в случае приготовления ли- керных вин очень ограничены. Если сульфитирование сусла проведено пра- вильно и температура в начале броже- ния не была настолько низкой, чтобы вызвать, задержку выделения углекис- лого газа, то обычно не отмечается ни- какого окисления, ухудшающего каче- ство вин. Наоборот, в этих случаях, когда брожение протекает трудно, не- большой доступ кислорода воздуха? через чоповое • отверстие или проник- новение его сквозь клепку чаще всего оказывается благотворным. Однако,, когда брожение замедляется, необхо- димо доливать емкости под шпунт во избежание избыточного окисления.
Замена деревянных бочек железобе- тонными или металлическими емкостя- ми в настоящее время принимает все более широкие размеры главным обра- зом по экономическим причинам. Но, если при брожении в бочках необходи- мое вмешательство может быть огра- ничено, этого нельзя сделать при бро- жении в чанах и особенно в железобе- тонных и других резервуарах большой вместимости/ Другими словами, в некоторые годы совершенно необходимо охлаждать бродящее сусло, чтобы его температу- ра не превышала 20°С. В отдельные годы вследствие довольно высоких тем- ператур во время сбора эта предельная температура нередко высокая (в 1970 г. температура брожения часто достигала 27—28°С). Это вызывает значительные, потери ароматических веществ, в некоторых случаях очень высокую остаточную сахаристость и ос- тановки брожения при недостаточном количестве несброженного спирта. Следовательно, охлаждение бродя- щего сусла необходимо, но тем не ме- нее оно редко применяется на практи- ке. Использование наружных средств охлаждения не всегда благоприятно отражается на качестве белого вина; с другой стороны, внутренних холодиль- ных устройств чаще всего оказывается недостаточно. Лучшим средством ох- лаждения металлических резервуаров, пока что остается струйное орошение их наружных стенок холодной водой в хорошо проветриваемом помещении. Такой способ применяют больше всего для охлаждения металлических резер- вуаров цилиндрической формы, но он представляет интерес также и для же- лезобетонных емкостей. Наконец, нель- зя пренебрегать и,возможностью ох- лаждения сусла во время его очистки от мути, что позволяет начинать бро- жение при температурах примерно 15°С и, таким образом, в большей сте- пени уменьшить возможность перегре- вания. Для получения бархатистого или ликерного хорошо уравновешенного вина надо учитывать сахаристость сус- ла. При содержании сахара менее 200 г/л или около 12% об. потенци- ально возможного спирта трудно полу- чить настоящее бархатистое вино. Са- мое большее, на что можно рассчиты- вать, это получение полусухого вина крепостью 11,5% об., содержащего от 8 до 10 г/л сахара. Это же относится и к ликерным винам. Когда желаемое равновесие (соот- ношение) спирт/сахар в зависимости от типа вина, которое хотят иметь, по- лучено, нужно остановить брожение. Очень редко встречаются сусла с саха- ристостью, достаточной для обеспече- ния естественной остановки брожения. Такую остановку, которую в районе Бордо часто называют мютированием (приостановкой брожения), следует проводить, соблюдая следующие пред- осторожности: применять переливку, чтобы освобо- дить бродящее сусло от возможно большего количества дрожжей; проводить переливку без доступа воз- духа или даже под инертным газом (уг- лекислый газ или азот), чтобы макси- мально избежать образования ацеталь- дегида при контакте воздуха с дрож- жами; вносить однократно и при возможно лучшем перемешивании количество сернистого ангидрида, - необходимое для того, чтобы погубить все дрожжи. Сернистый ангидрид нужно добав- лять сразу же после снятия t дрож- жей, а не через несколько часов и тем более не на следующий день. Вноси- мые количества сернистого ангидрида должны соответствовать установлен- ным нормам. В настоящее время обыч- но применяют дозы SO,2 от 20 до 22 г/гл для полусухих и бархатистых вин, при- 10* 291
готовленных из винограда, мало пора- женного плесенью, и от 25 до 30 г/гл для ликерных вин, полученных из ви- нограда, пораженного благородной плесенью. Ясно, что таким путем создаются воз- можно лучшие условия для того, что- бы свести к минимуму связывание сер- нистого ангидрида. Но в некоторые годы благодаря присутствию в сусле нейтральных веществ с карбонильной функцией, таких, как кето-5-фруктоза и дикето-2,5-фруктоза (Сапис и Пейно, 1971; Блеквуд, 1969), содержание сво- бодного сернистого ангидрида остается незначительным. На основании опытов по остановке брожения после более тщательного удаления дрожжей цент- рифугированием получены не очень удовлетворительные результаты. Так- же при сочетании охлаждения и филь- трования, обработок дорогостоящих и с довольно низким эффектом лишь не- много улучшилось соотношение сво- бодной и связанной форм сернистого ангидрида. Возможно, что при после- довательном применении фильтрова- ния или центрифугирования для уменьшения количества дрожжей и азотистых веществ в сусле, как это практикуется в районе Асти (Таранто- ла, 1967), можно получить лучшие ре- зультаты. Через несколько дней после такого сульфитирования рекомендуется про- верять содержание свободного SO2 в винах и проводить новое снятие с дрожжей, чтобы отделить вино от гру- бых осадков, доводя содержание сво- бодного SO,2 приблизительно до 60 мг/л. В годы, когда связывание сернисто- го ангидрида бывает значительным, лучшую микробиологическую стабили- зацию вин можно получить посредст- вом дополнительной обработки сорби- новой кислотой. Во всех случаях быстрое проведение 292 осветления оклейкой и, если возможно, фильтрованием обеспечивает лучшее хранение виноматериала вследствие удаления микроорганизмов. Понятно, что этот традиционный спо- соб имеет некоторые неудобства, как, например, необходимость внесения зна- чительных количеств сернистого ангид- рида и отсутствие уверенности в полу- чении нужного результата, несмотря на успехи, достигнутые в химии соедине- ний SO2 (Блуэн, 1963). Вполне вероятно, что физические методы стабилизации постепенно вы- тесняют традиционный способ останов- ки брожения без ухудшения качества получаемых вин. Хранение вина при низких температурах само по себе не решает вопроса, поскольку оно не уст- раняет причины возможного возникно- вения повторного брожения. Однако оно, по-видимому, должно способство- вать сохранению ликерных вин. Су- ществует мнение, что проблему микро- биологической стабилизации можно решить термической обработкой, веду- щей к уничтожению микроорганизмов. Для исследования этого вопроса про- ведено большое количество опытов, но результаты оказывались далеко не всегда благоприятными. По-видимому, следует с большей точностью исследо- вать температуры, необходимые для разрушения дрожжей и бактерий в присутствии спирта, для того чтобы применять эти температуры, когда по- требуется остановить брожение. Веро- ятно, нет необходимости доводить тем- пературу вина до 75—85°С, как это де- лают в выпускаемых ныне аппаратах. При такой температуре все ферменты разрушаются, а их. действием на про- цессы осветления и созревания нельзя пренебрегать. Вместо этого желатель- но использовать в течение более дли- тельного времени значительно более низкие температуры, например от 50 до 55°С (обычные температуры для,горя-
J чего розлива), вполне достаточные для того, чтобы прекратить активность дрожжей. Кроме того, стабилизация путем на« гревания должна сочетаться с хранени- ем в стерильных условиях, что невоз- можно осуществить в деревянной таре и трудно — в железобетонных емко- стях. Такое хранение вина предполагает использование металлических резер- вуаров. С другой стороны, совершенно оче- видно, что одно лишь нагревание не мо- жет полностью исключить необходи- мость использования сернистого ангид- рида хотя бы только для того, чтобы обеспечить защиту от окисления. На- оборот, параллельное проведение тер-1 мической обработки при пониженных температурах и добавление слабых доз сернистого ангидрида, например 15 г/гл, должно обеспечить полную уве- ренность в хорошей стабилизации этих вин. Специальные способы производства вина Под этим названием нужно пони- мать более разработанные и более ин- дустриальные способы получения вин, содержащих остаточный сахар и в то же время микробиологически стабиль- ных. Среди этих способов нужно прежде всего назвать способ подслащивания белых сухих вин. Он заключается в том, что в белое вино хорошего качества, полностью сохранившее весь свой аро- мат, добавляют в момент розлива или сусло, сульфитированиое сернистым ангидридом, или концентрированное сусло. Поскольку оба продукта смеши- ваются в микробиологически стабиль- ном состоянии, легче получить хоро- шую стабилизацию купажа без исполь- зования избыточных доз сернистого ангидрида. Этот способ иногда приме- няют для приготовления белых полу^ сладких или бархатистых малоспир- туозных вин. Качество этих продуктов зависит от качества элементов купажа и в особенности от концентрированного сусла. Исходя из этого же принципа, мож- но купажировать белое сухое вино, с одной стороны, с белым очень ликер- ным малоспиртуозным вином — с дру- гой. Последнее предварительно стаби- лизируют добавлением сернистой кис- лоты, а также физико-химическими (оклейка) и физическими приемами (термическая обработка и фильтрова- ние). Применяя оба эти способа, можно приготовлять стабильные вина, содер- жащие не более 250 мг/л общего сер- нистого ангидрида, что можно считать вполне нормальной дозой. Новый способ производства барха- тистых вин, используемый в ФРГ, был темой доклада на сессии Международ- ной организации винограда и вина в марте 1971 г. в Чили (Троост, 1971). Для приготовления этих типов вин используются, с одной стороны, белые сухие вина, а с другой — то, что автор называет «резервом подслащивания», состоящим из частично сброженных су- сел, которые содержат от 15 до 20 г/л спирта (или от 2 до 2,5% об.) и от 150 до 200 г/л сахара. Сохраняемость этих подслащенных продуктов обеспечива- ется прежде всего при добавлении 100 мг/л сернистого ангидрида для раз- рушения ферментов, а после этого, или стерилизацией посредством фильтро- вания на холоде при использовании обеспложивающих пластин с предва- рительным осветлением продукта, или выдержкой в герметических чанах в присутствии 15 г/л СО,2, который пре- пятствует развитию дрожжей. Такое хранение следует проводить при низ- кой температуре примерно 5—8°С. Ку- 293
пажирование обычно производят не- посредственно перед наполнением бу- тылок, которое чаще всего проводят в стерильных условиях как методом хо- лодного, так и горячего розлива. Очевидно, такой способ обеспечива- ет сохранение в вине максимума аро- матических веществ, но его можно ис- пользовать только в отношении полу- сухих или бархатистых вин, содержа- щих не более 30 г/л остаточных саха- ров. ЛИТЕРАТУРА Benvegnin L., С а р t Е. et Pigu- е t G. (1951), Traite de vinification, 2е ed., Payot, Lausanne. Bertrand A. (1968), Utilisation de la chromatographie en phase gazeuse pour le dosage des constituants volatils du vin. The- se 3е cycle, Bordeaux. Blackwood A. C. (1969), Conn. Vigne Vin, 3, 227 et 243. Blouin J. (1963), Contribution a I’etude des combinaisons de 1’anhydride sulfureux dans les mouts et les vins. These Doct. Ingen. Bordeaux. Cassignard R. (1962), Vignes et Vins, Coll, cenol. Bordeaux, 1961, 39. Cassignard R. (1963), Etude experi- mentale de la vinification en blanc, These Doct. Uni., Bordeaux. Charpentie Y. (1954), Contribution a I’etude biochimique des facteurs de 1’acidite des vins. These Doct. Ingen., Bordeaux. Crettenand J., Le Bolloch M. F. Regamay R. et Schopfer J. F. (1969), Revue Suisse Vitic. Ar- boricult., 1(6), 110.' Crettenand J. et Schopfer J. (1971), Rev. Siiisse Vitic. Arboricult., 111 (2), 29. Crowell E. A. e t Guymon J. F. (1963), Amer. J. Enol. Vitic., 14, 214. Dourmichidze S. V.. (1959), Amer. J. Vitic. Enol., 10, 20.. Dubaquie J. (1928), Pour nos vendanges, Tisserand, Bordeaux. Dubernet M. O, (1974), Application de la chromatographie en phase gazeuse a 1* etu- de des sucres et des polyols du vin.^These 3е cycle, Bordeaux. Dubernet M. (1974), Recherches sur la tyrosinase de Vitis vinifera et la laccase de 294 Botrytis cinerea. Applications technologi- ques. These 3е cycle, Bordeaux. Dubernet M. et Ribereau - Ga- yon P. (1973), Conn. Vigne Vin, 4, 283. Dubernet M. et Ribereau - Gay- on P. (1974), Vitis, 13, 233. Evans L. (1973), Australia and New Zealand complete book of wine, Paul Hamly, Dee Why West (Australie, NSW 2099). Ferre L. (1958), Traite d’CEnologie, bour- guignonne, I. N. A. O., Paris. Geoffroy P. (1958), Vignes et Vins, 71, 8. Laborde J. (1897), Rev. Vitic., 7, 524 et 8, 301. Laborde J. (1907), Cours d’CEnologie, Feret, Bordeaux. L a f on R., Lafon J. et Couilla- ud P. (1958), Le Cognac, sa distillation, Bailliere, Paris. Lafon - Lafourcade S., Blouin J., Sudraud P. et Peynaud E. (1967), C. R. Acad.* agric., p. 1046. Marteau G. (1967), 2е Symposium intern. CEnologie, Bordeaux, p. 71. Martiniere P. (1970), Etude experimen- tale de certaines techniques de vinification These 3е cycle, Bordeaux. M a r t i n.i e r e P. e t Sapis J. C. (1967), Conn. Vigne Vin, 2, 64. Martiniere P., Sapis J. C. ,Guim- berteau G. et Ribereau - Gay- on J. (1973), C. R. Acad. Agric., p. 267. M i 1 i s a v 1 j e v i c D. (1963), ler Sympo- sium intern. CEnologie, Bordeaux, p. 315. Muller - Thurgau (1888), Landevist. . Jahrbiicher, 17, 83. Nelson К. E. (1956), Phytopathology, 46, 223. Nelson К. E. et Amerine M. A; (1956), Amer. J. Enol. Vitic., 46, 14. Neubauer C. (1869), Landwirt. Versuchst., 11, 416. Nilov V. J. (1965), C. R. Travaux Institut Magaratch, 59. О u g h C. S. (1969), Amer. J. Enol. Vitic., 20, 93. Pacottet P. (1926), Vinification, 5е ed., Bailliere, Paris. Paul F. (1968), Journee Vinicole, 21 aout. Peynaud E. (1971), Connaissance et tra- vail du vin, Dunod, Paris. Peynaud E. et Charpentie Y. (1953), Ann. Falsif. Fraudes, 46, 14. Peynaud E., S u d г a uu P. et Blo- uin J. (1968), Conn. Vigne Vin, 3, 295. P r i 1 1 i n g c r F. (1967), 2е Symposium in- tern. CEnologie, Bordeaux, p. 439. Puissant M. (1962), Vignes et Vins, Coll. CEnologie, Bordeaux, 1961, 33.
Rib ё г е a u - G а у on J. et Pey- naud Е. (I960), Traite^ d’CEnologie, Tome I, Beranger, Paris. Ribereau - Gayon J., Peynaud E., Lafon - Lafourcade S. et Charpentie Y. (1955), Bull. Soc. Chim. Biol., 37, 1055. Ribereau - Gayon J. et Ribe- reau - Gayon P. (1954), Xе Congres intern. Industries agricoles et alimentaires, Madrid. Ribereau - Gayon P., Lafon - Lafourcade S. et Bertrand A. (1975), Conn. Vigne Vin, 9(2), 117. Sapis J. C. et Peynaud E. (1971), Conn. Vigne Vin, 5(2), 217. Schaeffer A. (1968), Ind. Agric. Alim., 85, 1619. Schopfer J. F. (1967), 2е Symposium intern. CEnologie, .Bordeaux, p. 451. S c h о p f e r’1 J. F. (1969), Rev. Suisse Vitic. Arboricult., 1(6), 102. Seguin G., С о m p a g n о n J. e t R i be- reau - Gayon J. (1969), C. R. Acad. Sci., 269 D, 802. Sudraud P. (1967), C. R. Acad, agric., 4 339. Sudraud M. et Sudraud P. (1968), Rev. Fse, CEnologie, 29, 29. Tarantola C. (1967), 2е Symposium intern. CEnologie, ' Bordeaux, p. 469. T г о о s t G. (1971), Bull. О. I. V., 490, 1149. White В. B. e t О и gh C. S. (1973), Amer. J. Vitic. Enol., 24, 148. Wucherpfennig K. et Bretthau- er (1969), Weinwiss. 24, 11, 443. Wiirdig G. (1975), 55е Ass. gen. О. I. V.» Paris. Глава 9. ПРОИЗВОДСТВО РОЗОВЫХ ВИН ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ Во Франции первый параграф дек- рета от 23 ноября 1967 г. дает общее определение вина, но не уточняет раз- личия между типами вин, отличающих- ся между собой по их окраске. Поэто- му названия «белые вина», «розовые вина» не соответствуют для некоторых категорий вин точным наименованиям, установленным законом. В связи с этим следовало бы установить более точную классификацию виноматериалов, так как некоторые виды обработки разре- шены при производстве белых и розо- вых вин и запрещены при производстве красных. Введение винного спирта также может быть различным в зави- симости от типа вина. Технологическое определение розо- вых вин дать трудно. Оно не может ос- новываться только на их происхожде- нии или на методах их приготовления. Теоретически розовые вина могут по- лучаться в результате частичной экст- ракции из красного винограда или бо- лее сильной из серого, или розового, или слабоокрашенного винограда. В не- которых районах допускается исполь- зование даже винограда белых сортов (но ни в коем случае розовое вино нельзя приготовлять путем купажиро- вания красного и белого вина). Розовое вино можно определить только по его цвету. Это — промежу- точный тип между белым и красным винами; между вином, полученным без настаивания на мезге, и вином, приго- товленным с таким настаиванием. Оно получается из тех же сортов виногра- да, что и красное вино, и характеризу- ется присутствием небольшого коли- чества антоцианов, а также более вы- соким содержанием танинов (лейкоан- тоцианов), чем у белых вин. Известны розовые вина, которые4 очень близки к красным, тельные и дос- таточно окрашенные. Они получаются путем ограниченного настаивания на мезге. Обычно такие вина смягчают яб- лочно-молочным брожением. Известны и другие вина этого типа, которые больше приближаются к белым винам. Получаемые в результате прессова- ния мезги сразу же после дробления и при меньшем контакте с ней, они бы- 295
вают более свежими, более ароматны- ми и, как правило, сохраняют свою яб- лочную кислоту. В общем, между белыми винами, приготовленными только из винограда белых сортов, и называемыми «белыми по белому», и красными винами может быть целая гамма красок: белые вина, производимые полностью или частич- : но из красного винограда, белые вина с более или менее выраженным розо- вым оттенком (вина с грязной окрас- кой), серые/розовые, вина типа крас- ного кларета (подаваемые в кафе), клареты (слабоокрашенные вина). Го-* ворят также об оттенке цвета вина «глаз куропатки», который соответст- вует бледно-рубиновому, и об оттенке шелухи лука, в котором' преобладают оранжевый и желтый тона. применяя очень простую методику. В дне пробирки помещают 10 мл бело- го вина, в одну из пробирок добавляют 2 мл дистиллированной воды, а в дру- гую — 2 мл соляной кислоты (6N). После смешивания определяют с помю- щью спектрофотометра разность опти- ческих плотностей подкисленного ви- на и контрольного образца с кюветой на 2 см при длине волны 520 нм. Для того чтобы эту разность привести к толщине слоя жидкости 1 см, ее делят на два: Содержание анто-j- Разность оптиче- цианов, мг/л _ских плотностей 0,36 0,031 0,72 0,037 1,08 0,050 1,44 0,059 1,80 0,068 Белые вина с розоватым оттенком Белые вина, приготовляемые исклю- чительно из белого винограда, совер- шенно лишены каких-либо антоциано- вых пигментов. В некоторых виногра- дарских районах, в частности в Шам- пани, известно производство белых вин из винограда с окрашенной кожицей и бесцветной мякотью, вин, которые сна- чала кажутся светло-желтыми, но при- обретают более или менее розовый оттенок при подкислении соляной кис- лотой. В них содержится небольшое количество антоцианов, обычно обес-' цвеченных сернистым ангидридом.Этот последний тип вина имеет много об- щего с белыми винами розоватого от- тенка, которые могут иметь окраску с большим или меньшим преобладанием розового или оранжевого цвета и дают ярко-розовую окраску в кислой среде. Сюдро и сотрудники (1968) опре- делили тест на соляную кислоту для контроля названия «белые из белых», - При рассматривании подкисленной пробирки можно констатировать, что, начиная с оптической плотности 0,050 или 1 мг/л антоцианов, вино кажется определенно окрашенным. Ниже метки 0,030 вино не кажется окрашенным, а при визуальной оценке промежуточных значений результат становится сомни- тельным. Этот тест с соляной кислотой характеризуется очень высокой чувст- вительностью и позволяет выявлять следы антоцианов в белых винах, в частности при очень слабом загрязне- нии через винодёльческое оборудова- ние. Сюдро и сотрудники (1968) опреде- лили также и верхний предел содержа- ния антоцианов для белого вина с розо- ватым оттенком, т. е. тот, при котором может быть полностью абсорбирован 1 г/л обесцвечивающего угля — макси- мальной дозой, допущенной француз- ским законом. Это содержание, соответ- ствует 6 мг/л антоцианов, начиная с 7 мг/л, после обработки четко выявля- ется остаток антоцианов. 296
Розовые вина В Технологическом институте вина во Франции предложено следующее определение розовых вин: «продукт брожения сусла из винограда с окра- шенной кожицей и с белой или слегка окрашенной мякотью, или из смеси сусла из белого винограда и из почти красного винограда с мацерацией структурных .компонентов или без нее и проведением брожения таким обра- зом, чтобы окраска вина оставалась розовой и содержание в нем антоциа- новых пигментов заключалось в преде- лах Xi и Х2, которые подлежат опреде- лению». Таблица 9.1 Предельные значения содержания полифенолов розовых вин и характеристики окраски (по данным Сюдро и сотрудников, 1968; Андре и сотрудников, 1970; Пюисан н Леон, 1970) Месторасположение вино- градников Перманганат- ное число (нлн число Фолина) Антоциа- ны, мг/л Лейкоан- тоцнаны, мг/л Интенсивность окраски Оттенок Отношение лейкоантоциа- ны/ антоцианы Анжу Беарн Бордо розовое Бордо кларет Кот-де Прованс (прессо- вание) Кот-де-Прованс (снятие с дрожжей) Юг (прессование) 7—14 7—11 10-14 7—11 7-15 10—14 14—74 35-41 115—160 14-55 150-430 440—850 720—800 80—320 0,10—2,00 0,76—1,18 0,69—1,67 1,05—1,50 0,38—1,19 11—62 63—270 0,51 — 1,76 13—35 180—320 0,63—1,19 0,50—1,80 0,80—1,98 0,58—1,62 0,80—1,17 3.3-10,4 10,0-21,1 5,3-6,3 5,6—15,8 2,1-7,8 5,6-15,8 Из опубликованных данных (табл. 9.1) можно видеть, что у розовых вин, полученных без мацерации путем прес- сования свежей мезги, предельные зна- чения содержания антоцианов равны 7 и 50 мг/л. Верхний предел, равный 100 мг/л антоцианов, мог бы быть за- фиксирован для розовых вин, получае- мых при непродолжительной мацера- ции. Выше этого значения вина имели бы название «кларет» или «вино для кафе». Интересно рассмотреть отноше- ние лейкоантоцианы/антоцианы. С од- ной стороны, оно уменьшается в зави- симости от продолжительности мацера- ции, с другой — увеличивается, если виноград подвергается прямому прес- сованию, откуда и возможность диф- ференциации между этими двумя спо- собами приготовления розовых вин. Так, розовые вина, снятые с дрожжей, имеют отношение лейкоантоцианы/ан- тоцианы обычно ниже 8, а у розовых вин прямого прессования оно выше этой цифры. Некоторые розовые вина имеют бар- хатистый вкус, а содержание восста- навливающих сахаров в них соответст- вует 1—2% об. потенциально возмож- ной спиртуозности. Такие вина чаще всего получают без мацерации, с очист--* кой сусла от мути и остановкой броже- ния внесением сернистого ангидрида. Спрос на розовые вина объясняются их привлекательным внешним видом,, приятным свежим вкусом, стремлением найти вина с более выраженным аро- матом и привкусом свежего винограда, чем у красных вин, и, наконец, тем фактом, что розовые вина можно пода- вать к любому блюду. Но нужно согла- ситься, что известны прекрасные крас- ные вина и знаменитые белые вина, но нет розовых вин высокого класса; это 297 J
может быть потому, что эти вина труд- ны в приготовлении и при их выработке не всегда прилагаются необходимые усилия. Кроме того, для них также не всегда выделяют лучшее сырье. Для приготовления розовых вин иногда ис- пользуют не полностью созревший, сла- боокрашенный виноград. Именно поэ- тому хозяйства некоторых районов, где красный виноград плохо вызревает, специализируются на производстве ро- зовых вин. Некоторые сорта винограда со слабовыраженным ароматом и не- приятным привкусом дубильных ве- ществ перерабатывают главным обра- зом на розовые вина. Наконец, этот тип вина рекомендуют, когда виноград под- вергся порче, сильно поражен плесенью и загрязнен. Следует добавить, что розовые вина обычно не улучшаются при хранении в бочках или в бутылках. В то же время известны районы про- изводства розовых вин с контролируе- мыми названиями по месту происхож- дения, которые имеют большой успех на рынках сбыта благодаря качеству сырья и предосторожностям при выра- ботке таких вин. Это, несомненно, один из типов вин, на которых может в наибольшей степе- ни сказаться технический прогресс в энологии. Интенсивность окраски и оттенок Андре и сотрудники (1970) подчер- кивают, что окраска вина представляет собой важнейший критерий селекции. Розовые вина обладают широким спек- тром окрасок — от светло-оранжевой до яркой вишнево-красной. При воз- растании интенсивности окраски отте- нок обычно изменяется к ярко-красным тонам, переходящим в пурпурный цвет, и, наоборот, наиболее светлые вина об- ладают явно выраженным желтым от- 298 тенком, который имеет тенденцию уси- ливаться во время выдержки. Дегуста- тор интенсивно воспринимает визуаль- ное впечатление и невольно учитывает внешний вид вина; он склонен сделать приближенное сопоставление: более окрашенное вино — вино более полное, с большим количеством танинов и, на- оборот, более бледное вино — вино бо- лее легкое и более мягкое (гармонич- ное). Следующий опыт показывает, на- сколько, значительно влияние визуаль- ной оценки на дегустацию. Серию из шести розовых вин с различными оттен- ками представляли для органолептиче- ской оценки некоторому числу дегус- таторов, которые должны были класси- фицировать их сначала на глаз по впе- чатлению от окраски, а затем — по ре- зультатам дегустации. Последнюю про- водили двояко: в первом случае дегу- статоры действовали как обычно, оце- нивая визуально цвет дегустируемых вин; во втором случае они дегустирова- ли вина, не видя их цвета, и, следова- тельно, интенсивность окраски или от- тенок вина не могли оказывать на них какого-либо влияния. Отмечено, что в первом случае клас- сификация розовых вин по вкусовым качествам близка к той, которая полу- чается при их оценке только по окрас- ке. Можно сказать, что дегустаторы проводили ее в буквальном смысле сло- ва глазами. И наоборот, при дегуста- ции вслепую оценка была абсолютно Другой. Этот эксперимент подчеркивает важ- ную роль зрения при дегустации. Мож- но сделать вывод, что у малотипичных вин среднего качества основным эле- ментом оценки, которую ему дает по- . требитель, это приятное впечатление от их окраски. Когда нравится цвет вина, дегустатор менее критически относится к его вкусу, если нет явно выраженных неприятных привкусов.
Андре и сотрудники (1970) исследо- вали влияние сорта на окраску розовых вин в южных районах Франции (табл. 9.2). Вина приготовляли из винограда с одного и того же виноградника путем прессования мезги. Анализы сделаны до начала яблочно-молочного броже- ния. Т а б л и ц а 9.2 Результаты анализов розовых вин различных сортов (по данным Андре и сотрудников, 1970) * Показатели >i cd \О Л И И ни Спиртуозность, % Об. Общая кислот- ность, г/л Летучая кислот- ность, г/л рн Интенсивность ок- раски Оттенок Показатель Фолина (в мг/л галловой кислоты) Антоцианы, мг/л Лейкоантоцианы, мг/л Отношение лейко- антоцианы/анто- цианы 12,3 2,92 0,29 3,36 0,855 0,99 562 20 320 15,8 10,1 3,30 0,23 3,33 0,630 1,17 485 13 187 13,5 11,4 4,60 0,34 3,20 1,195 0,80 414 35 202 5,6 П,1 2,80 0,29 3,22 0,852 1,08 414 23 198 8,4 Сорт Сенсо дает более светлые про- дукты. Гренаш черный дает розовые вина со слабой окраской, которые нуж- даются в купажировании всех соков от прессования. Розовые вина из виногра-' да Мурведр окрашены в большей сте- пени, наиболее же интенсивны розовые вина из сорта Кариньян. Оттенок также является типичным признаком сорта и мало зависит от спо- соба приготовления вина. Вино из Гре- наша черного характеризуется преоб- ладанием свойственного ему желтого тона, тогда как из Кариньяна можно получать темно-розовые вина с преоб- ладанием красно-пурпурного цвета. В Бордо сорт Мальбек придает ро- зовым винам большую живость окрас- ки и вкуса, чем Мерло или Каберне Со- виньон. Последний усиливает привкус дубильных веществ. Каберне фран дает розовые вина более бледной окраски, с более .желтыми тонами, как у вин до- лины Луары. ПРОИЗВОДСТВО РОЗОВЫХ вин СПОСОБОМ ПРЯМОГО ПРЕССОВАНИЯ Это один из наиболее распространен- ных способов, заключающийся в том, что красный виноград обрабатывают по белому способу, называемый также «интегральным прессованием свежей мезги». Поскольку для получения окра- шенного сока здесь нужна некоторая мацерация, то нет необходимости и в таком строгом недопущении растворе- ния в сусле полифенолов из твердых частей винограда, как при производст- ве белых вин. Поэтому практикуют хо- рошее дробление, обеспечивающее раз- рыв ягод и кожицы, при этом может применяться статическое или механиче- ское стекание. Фаза прессования имеет первостепен- ное значение для качества вина. Андре и сотрудники (1970) показали, что ес- ли извлечение сусел в горизонтальном прессе ведет к увеличению содержания, полифенольных соединений, которое возрастает с давлением, то обычно пос- ле перемешивания выжимки отмечают снижение экстракции антоцианов и в особенности лейкоантоцианов при од- новременном усилении желтого оттен- ка. Можно предполагать, что происхо- дит явление окисления полифенолов во время стекания сока при прессовании. Последний цикл прессования дает ро- 299
зовому вину больше танинов, чем анто- цианов, и, следовательно, можно преду- смотреть удаление сусел последнего давления, если хотят получить более тонкие вина. Сульфитирование (от 5 до 8 г/гл) осуществляется так же, как и в произ- водстве вина по белому способу, очист- ка сусла от мути могла бы показаться менее полезной, однако она имеет важ- ное значение для уточнения вкуса и уменьшения содержания железа. Затем рекомендуют обработку сусла бентони- том, который несколько уменьшает ин- тенсивность окрашивания,но получен- ный оттенок бывает более натураль- ным и более ярким, вследствие чего вино кажется менее окисленным. Яблочно-молочное брожение у этого типа розового вина может проводиться или не проводиться. Оно повышает мягкость вина в результате уменьше- ния свежести и живости. Ясно, что это вопрос вкуса и типа вина, особый слу- чай, который может быть реализован в зависимости от уравновешенности кислого привкуса. Содержание свободного сернистого ангидрида, необходимого для хране- ния, доводят, как минимум, до 20 мг/л. Он слегка уменьшает интенсивность . окраски вследствие обесцвечивания антоцианов. Сначала она может пока- заться скорее желтой, но к концу срока выдержки правильно сульфитирован- ное вино приобретает более натураль- ный красный цвет, чем вино, недоста- точно сульфитированное. ПРОИЗВОДСТВО РОЗОВЫХ вин СПОСОБОМ КОРОТКОЙ МАЦЕРАЦИИ Когда хотят получить более окра- шенные и более мужественные розовые вина, применяют способ кратковремен- .ной мацерации мезги для извлечения большего количества антоцианов и та- нинов. На практике такая мацерация может длиться от 5 до 24 ч. После дробления, отделения гребней и суль- фитирования виноград помещают в чан. Через некоторое время, которое назначают заранее, более или менее окрашенное сусло сливают через отвер- стие в низу чана и сбраживают отдель- . но. Такой способ приготовления вина называют обесцвечиванием. Факторами растворения во время этой мацерации являются сульфитирование, продолжи- тельность контакта и в меньшей степе- ни температура. Таблица 9.3 Состав полифеиолов у розовых вин, полученных из одного и того же винограда (по данным Сюдро и сотрудников, 1968) Приемы виноделия Перманганат- ное число Антоцианы, мг/л Лейкоанто- цианы, мг/л Интенсивность окраски Отношение лейко- антоциаиы/ анто- цианы Прессование Ж" Мацерация Гв ^течение 12 ч без SO2 + 10 г/гл SO2 6 11 16 7 26 100 100 3?0 760 0,41 0,52 1,53 14,3 12,3 7,6 В табл. 9.3 показаны различия в со- ставе полифенолов у розовых вин, по- лученных прессованием, и у таких же 300 вин, полученных после короткой маце- рации из винограда с одного и того же участка. Кроме того, здесь видно влия-
ние умеренного сульфитирования, кото- рое увеличивает в 3—4 раза содержа- ние различных полифенолов. Вино, имеющее контролируемое на- звание Кларет бордо, фактически пред- ставляет собой не розовое, а слабоок- рашенное красное вино, но насыщенное танинами, мягкое, с привкусом свежего винограда, которое можно пить моло- дым в охлажденном состоянии. В сред- ние века бордоское вино было прежде всего Кларетом, приготовлявшимся, по всей вероятности, из смеси винограда белых и красных сортов. Его отправля- ли для реализации очень рано из опа- сения порчи, старые вина в то время стоили дешевле, чем молодые. Красные вина, употреблявшиеся с давних пор, вероятно, были слишком грубыми. Принципы, на которых основано про- изводство хороших вин типа Кларет, сводятся к следующим: использовать тонкие сорта винограда, которые пере- дают свой особый и приятный харак- тер; использовать хорошую зрелость винограда как первое условие низкой кислотности его; ограничивать маце- рацию мезги (кожицы) 24 или 36 ч; проводить сульфитацию в умеренных дозах, чтобы не помешать яблочно-мо- лочному брожению; добиваться полно- го завершения спиртового брожения: Кларет не должен иметь несброженно- го сахара; по завершении спиртового и яблочно-молочного брожения прово- дить окончательную стабилизацию ок- лейкой, фильтрованием и соответствую- щим сульфитированием. Очень непродолжительная углекис- лотная мацерация, обеспечивающая хорошую диффузию полифенолов ко- жицы, могла бы также быть основой для производства розовых вин типа му- жественных и тельных. Обнадеживаю- щие опыты по применению этого спосо- ба проведены в южных районах Фран- ции. Наконец, под названием «производ- ство полукрасных вин» описан другой возможный способ приготовления розо- вых вин. Красный виноград делят на две части. Одну более крупную партию перерабатывают прямым прессованием целого винограда, другую подвергают дроблению с отделением гребней и по- лученное сусло смешивают с суслом от первой партии, затем вместе сбражи- вают в чане. По окончании брожения вино снимают с дрожжевого осадка. ЛИТЕРАТУРА Andre Р. et Aubert S. (1970), С. R. Acad. Agric., 56, 428. Andre P.,Aubert S.et Pelisse C. (1970), Ann. Technol. agric., 19, 323 et 341; (1971), 20, 5. Aubert S. (1970), Ann. Fals. Exp. chim., 63, 107. Ough C. et Amerine M. A. (1967), J. Food Sci., 32, 706. Puissant A. et Leon Й. (1970), Rev. Fr. OEnol, 37, 13. Ros on J, P. (1967), Ann. Technol. agric., 16, 227. Sudraud P., Bar M. et Martini e- r e P. (1968), Conn. Vigne Vin, 2, 349. Глава 10. ПРОИЗВОДСТВО СПЕЦИАЛЬНЫХ ВИН В этой главе объединены некоторые способы производства различных спе- циальных вин. Эти методы, часто весь- ма .старинные, отличаются от описан- ных в предыдущих главах особыми приемами обогащения сусла, спирто- вания, а также повторного брожения. Добавление спирта, довольно часто практикуемое в районах достаточно теплого климата, обеспечивает сохра- няемость вин, обычно имеющих низкую кислотность и сохранивших часть саха- 301
ра. Оно также обеспечивает приобрете- ние вином приятных свойств в резуль- тате окисления его при контакте с воз- духом. Активность окисляющих дрож- <жей на поверхности вин обусловливает сильное альдегидообразование. Нако- нец, при вторичном брожении получа- ются вина, насыщенные углекислым га- зом, и вина с более тонкими ароматиче- скими характеристиками. ИГРИСТЫЕ ВИНА Известно много способов приготов- ления игристых вин. Прежде всего бу- дет в общих чертах описан процесс, выработки их в Шампани, который под названием шампанизации, или шампан- ского метода в большей или меньшей мере применяется в других районах. В настоящее время шампанский метод повсюду вытесняют местные способы приготовления натуральных игристых вин, при которых получали игристое вино вместе с дрожжами. Отделение от дрожжей является новым вариантом, применяемым для некоторых игристых вин. Ниже будут кратко рассмотрены методы приготовления вина в резер- вуаре под давлением. При искусствен- ном газировании вин, или насыщении их углекислым газом, нельзя получить такого же качества пены и столь же тонкие продукты. Такие вина нельзя называть «игристыми», их следует на- зывать «игристые газированные вина». Никакое вино не может храниться или перевозиться с целью продажи, прода- ваться или быть проданным под назва- нием «игристое вино», если его игрис- тость не является результатом вторич- ного спиртового брожения. Приготовление игристых вин можно разделить на два технологических эта- па: выработка виноматериала и шам- панизация, или превращение этого пер- вичного материала в игристое вино. Мансо, который первым провел науч- 302 ное исследование шампанского метода, излагает основные операции его сле- дующим образом: «Виноград, собранный по достиже- нии надлежащей зрелости, прессуют в соответствии с точно определенными правилами (фракционное прессова- ние), затем полученное сусло сбражи- вают и получают виноматериал. Неко- торое количество этого виноматериала обычно сохраняют в качестве резерва для последующих лет, тогда как ос- тальное вино образует основную часть «тиражного кюве» (смеси новых вин со старыми, - предназначенными для превращения их в игристые). После до- бавления небольшого количества саха- ра это кюве разливают в бутылки и подвергают вторичному брожению. За- тем проводят механические операции с целью извлечения осадка, образовав- шегося при брожении в бутылках, с ми- нимальными потерями углекислого газа». Здесь нет возможности детально ра- зобрать эти способы, поэтому авторы рекомендуют обратиться к известным работам, посвященным этому виду про- изводства вина (Де Роза, 1964; Бидащ 1969). Приготовление первичных виноматериалов г* _ Французское шампанское получают из винограда только трех сортов, два из которых красные (Пино Менье, Пи- но черный) и один белый (Шардоне). Во избежание того, чтобы антоцианы из кожицы окрашенных ягод не раство- рялись в сусле, рекомендуется удалять испорченный или плесневелый вино- град, не производить предварительного' дробления, проводить прессование очень быстро. Сбор винограда производят тогда,, когда он еще не достиг той степени зре- лости, при которой его убирают в дру-
гих районах тонких вин. Здесь нужно избегать, с одной стороны, перезрева- ния ягод, тонкая кожица которых мо- жет лопаться, а с другой — недостаточ- ной зрелости, ведущей к получению вин без аромата, малоспиртуозных и слишком кислых. По окончании сбора производят сор- тировку винограда, при которой тща- тельно выбирают все ягоды с дефекта- ми, испорченные или пораженные пле- сенью. Такой просмотр ягод раньше практиковали в конце ряда, в настоя- щее время его проводят реже, и, так как вредное влияние части испорчен- ных ягод остается, оно сказывается иногда во время вторичного брожения в бутылках. Сусла из винограда, кото- рый не сортировали, подвержены окси- дазному кассу. Кроме того, кожица должна оста- ваться целой, в противном случае в ягоде начнется брожение и сусло будет слегка окрашенным. По установившей- ся традиции виноград к прессу до- ставляют в ивовых корзинах вмести- мостью от 60 до 80 кг, что обеспечи- вает циркуляцию воздуха и удаление углекислого газа, образующегося при респирации винограда. Замена таких корзин деревянными или пластмассо- . выми емкостями, не обеспечивающими вентиляции, представляет определен- ные неудобства. В корзинах виноград может находиться в течение несколь- ких часов с момента сбора и до нача- ла прессования без каких-либо неже- лательных последствий. Способ прессования. По шампанско- му способу производят прессование це- Таблица 10.1 Состав сусел, полученных прессованием с использованием шампанского пресса без цепей Шампанский пресс (4000 кг) Горизонтальный пресс Показатели Плотность при 15°С Восстанавливающие сахара, г pH Общая кислотность, мг-экв Щелочность золы, мг-экв Аммиачный азот, мг-экв Сумма катионов, мг-экв Кислота, мг-экв винная яблочная лимонная фосфорная Сумма анионов, мг-экв Общий азот, мг/л Танин, мг/л Интенсивность окраски после подкисления Железо, мг/л Калий, мг/л Полисахариды, г/л 1067 141 3,10 170 44 4,5 218 111 111 3,4 1,5 227 810 25 0,16 2 663 1,28 1066 140 3,16 148 48 4,5 200 102 105 3,5 2,0 212 756 50 0,23 2 664 1,76 1066 142 3,35 124 54 3,8 182 92 90 3,6 2,5 188 728 90 0,55 -4 829 2,60 1070 144 3,65 42 131 3,2 176 83 81 5,0 5,0 174 840 150 0,83 20 1590 3,68 1068 142 3,08 170 48 4,6 223 118 112 3,9 2,5 236 700 20 0,14 5 664 1,32 1068 144 3,26 142 55 4,5 201, 97 104 3,8 2,5 207 810 50 0,39 7 829 1,64 1068 142 3,35 134 58 4,5 196 95 103 4,1 2,0 204 728 100 0,56 10 871 2,28 1066 142 3,45 130 69 4,4 203 86 114 5,3 3,0 208 896 175 0,99 15 1050 3,52 303
лых гроздей винограда, которое следу* ет проводить возможно быстрее. При- меняются два типа прессов: гидравли- ческий, так называемый шампанский пресс круглой или квадратной формы с большой поверхностью и малой высо- той, так чтобы толщина слоя винограда не превышала 80—90 см, и с недавнего времени горизонтальный пресс обычно без внутренних цепей. Из табл. 10.1, -в которой сравнивается состав сусел из одного и того же винограда видно, что процесс прессования в обоих случаях почти идентичен.. Шампанский пресс обычно вмещает 4000 кг винограда, что соответствует традиционной единице прессования. Двумя или тремя отжимами извлекают 2050 л сусла, поступающего на тираж- ное кюве. Два последующих отжатия дают первое прессовое сусло (410 л) и второе прессовое сусло (205 л). Сус- ла собирают в чаны, позволяющие из- мерять эти объемы. Следовательно, всего из 4 т винограда извлекают 2665 л сусла. Шестое отжатие, произво- димое на обычном гидравлическом прессе, дает ребеж (сусло последнего давления) от 200 до 300 л, которое со- бирают отдельно и исключают из про- цесса виноделия по шампанскому спо- собу. Считают, что из 150 кг винограда нельзя получить больше 100 л сусла для приготовления французского шам-- панского. Между каждым из трех пер- вых отжатий крайний слой выжимки, который подвергался более слабому давлению, перемещают к центральной части корзины пресса. После третьего отжима периферийную часть выжимки тщательно перемешивают и перемеща- ют к центру пресса. Общая продолжи- тельность всех этих работ не должна превышать 2—2,5 ч. Точно таким же образом проводят фракционирование сусла и на горизон- тальном прессе. Кюве используют толь- ко для приготовления шампанского" 304 высшего качества. Последующее вино из сусла первого и второго давлений, более крепкое, но недостаточно тонкое и иногда малокислое используется для приготовления шампанского второго сорта. При этом, когда речь идет о красном винограде,- окраска усиливается от кю- ве до ребежа, который всегда сильно окрашен. Кроме того, кислотность сни- жается примерно на 2—3 г/л, тогда как pH возрастает, например, от 3,0 у кюве до 3,5 и больше у ребежа. Этот факт указывает на неодинаковое рас- пределение органических кислот и ми- неральных веществ внутри мякоти ви- ноградной ягоды. В табл. 10.1 приведе- ны результаты анализов сусел в районе Шампани, выполненные Институтом энологии в Бордо. Очистка сусла от мути, брожение. На практике очистку сусла всегда про- водят при внесении сернистого ангид- рида от 5 до 8 г/гл обычно путем отстоя и снятия сусла с осадка. Механическая очистка центрифугированием была ис- следована, но не получила распростра- нения. Часто небольшую танизацию су- сла (примерно 5 г танина на 1 гл) ре- комендуют для того, чтобы ускорить удаление белков, всегда находящихся в сусле в большом количестве, и облег- чить очистку сусла от взвешенных ча- стиц. Добавление бентонита к очищенному суслу, которое получило широкое при- менение в производстве тихих вин, по- ка что еще не стало общей практикой в Шампани. Высказывают опасения, что фиксация белков вызовет уменьшение пенообразования. В какой-то мере это верно. Рекомендуется применение уменьшенных доз бентонита (напри- мер, 25—30 г/гл), достаточных для фиксирования значительной части не- стабильных белков, но не дающих ос- лабления пенообразующей способности вина.
Первую стадию брожения (бурное брожение) по традиции проводили в бочках при температуре окружающей среды, которая не превышала 15—20°С. В настоящее время брожение проводят преимущественно в железобетонных ’ или металлических резервуарах боль- шой вместимости. Для таких емкостей требуется охлаждение, чтобы темпера- тура бродящего сусла не превышала оптимальную — 20°С. При этом доби- ваются правильного брожения, продол- жая его возможно дольше до наступ- ления зимних холодов. Во время фазы бурного брожения в резервуарах остав- ляют надвинное пространство для об- разующейся обильной пены. По мере того как брожение затихает, чаны до- ливают с целью уменьшения поверхно- сти контакта с воздухом. Шаптализа- ция сусла применяется очень широко. Этот способ виноделия. практикуют для получения высокого качества про- дукта и в других районах производства виноматериалов как с контролируемым названием по происхождению, так и без' него. Можно также использовать для шампанизации вина, получающие- ся при брожении сусел из механиче- ских стекателей после дробления вино- града. Извлеченное таким образом сус- ло, содержащее больше мути, соответ- ствует только половине общего извле- каемого объема. Многие сорта винограда, хотя и не обладают такими качествами, как Ша- рдоне и Пино, подходят для выработ- ки из них шампанского виноматериала, если они имеют достаточную кислот- ность. Это Шенен долины Луары,' Уньи Блан района Бордо, Мозак района Ли- му, Маккабео в Каталонии и др. Таблица 10.2 Ацидиметрический состав виноматериалов, предназначенных для приготовления шампанского Год урожая pH Титруе- мая кис- лотность, мг-экв Щелоч- ность золы, мг-экв Сумма катионов, мг-экв Кислота, мг-экв Сумма анионов, мг-экв' винная яблоч- ная лимон- ная молоч- ная уксус- ная янтар- ная 1953 3,08 100 19 119 65 8 3 1 23 8 15 122 1954 3,20 102 16 118 58 7 3 27 10 16 121* 1955 3,00 174 23 197 75 95 4 4 4 20 202 1955 3,25 88 19 107 46 7 3 32 6 13 107 1958 3,15 119 25 144 43 29 4 30 10 18 134 1959 3,15 94 14 108 36 20 3 13 8 18 98 1962 3,10 114 17 131 53 33 9. 10 7 16 128 1962 3,10 128 19 147 '56 44 5 14 8 14 141 1965 3,15 145 20 165 30 89 3 - 7 8 14' 151 1971 3,30 104 22 126 35 1 3 60 7 14 120 1972 3,50 124 141 45 0 2 50 9 20 126 В табл. 10.2 приведен ацидиметриче- ский состав виноматериала для кюве шампанского в различные годы выдаю- щегося урожая (миллезимы), а в - табл. 10,3 — аналитический состав некоторых виноматериалов для про- изводства игристых вин, происходя- щих из различных сортов разных районов. Яблочно-молочное брожение. Фран- цузские шампанские вина всегда были винами легкими, с тонким ароматом свежего винограда, достаточно кислы- ми для того, чтобы обладать свежестью и хорошо сохраняться при выдержке в бутылках. В прошлом, за некоторы-- ми исключениями, яблочно-молочное брожение рассматривали как нежела- 305
Таблица 10.3 Химический состав виноматериалов для игристых вин, полученных из разных сортов винограда в различных районах (1972) Показатели Гроло (Анжу) Шенин (Турень) Каберне фран (Сомюр) Алиготе (Бургун- дия) Уньи блай (бордо) Шардоие (Бургун- дия) Спиртуозность, % об. Восстанавливающие сахара, г/л рн Общая кислотность, г/л Летучая кислотность, г/л Кислота, г/л винная яблочная Молочная кислота L (+), мг/л Сернистый ангидрид, мг/л свободный общий К+, мг/л Са++, мг/л Общий азот, мг/л . 11,9 1,6 3,05 8,13 0,21 2,66 5,49 15* 20 72 660 85 246 10,5 2,0 3,05 8,04 0,10 2,47 6,70 18 20 116 570 115 235 11,4 1,2 3,05 7,84 0,15 2,47 5,90 Сл еды 28 96 680 102 213 10,0 0,9 3,10 7,35 0,26 3,30 5,09 16 26 88 690 68 426 10,5 1,3 3,05 8,13 0,15 2,21 6,46 14 20 88 740 120 140 11,0 1,3 3,00 7,15 0,24 3,71 . 4,15 ' 18 24 92 450 77 409 тельное. Однако нередко случалось, что оно протекало незамеченным вино- • делами, по крайней мере частично и в некоторых партиях вин, например в прессовых и в резервных, — во время их хранения. Анализ одной серии высо- кокачественных шампанских вин из урожая 50-х годов показал, что в то время яблочно-молочное брожение бы- ло довольно редким явлением и лучши- ми шампанскими винами были те, ко- торые сохраняли больше яблочной ки- слоты. С тех пор в методах работы произо- шли глубокие изменения. Из них сле- дует назвать хотя бы два: значитель- ное повышение урожайности привело к некоторому снижению качества вино- града (в частности, к увеличению об- щей кислотности сусел, содержания ка- лия и снижению pH); кроме того, пере- ход от бочек к железобетонным или металлическим резервуарам большой вместимости для брожения и для хра- нения вина изменили условия сбражи- вания сусла и применения сульфитиро- 306 вания. Вина стали намного более вос- приимчивыми к бактериям, их защита оказывалась все более и более трудной. Начиная с 1963 г. появились дефек- ты вин вследствие развития бактерий при вторичном4 брожении в штабелях. Эти дефекты вызывали большие труд- ности в проведении ремюажа в резуль- тате масок. Наблюдались изменения вкуса с появлением молочных тонов (присутствие этиллактата) и образова- нием летучих кислот. Иногда даже про- исходила остановка спиртового броже- ния. Иногда наблюдались избыточное давление в бутылках или видимая тя- - гучесть вина в процессе ремюажа. Поскольку еще не разработаны спо- собы регулирования’яблочно-молочно- го брожения по времени, пришлось до- пустить развитие его. Во избежание нежелательных изменений, которые оно вызывает в винах, разлитых в бутыл- ки, возникла необходимость система- тически проводить его в шампанских виноматериалах до розлива тиражной смеси.
Т а б л и ц а 10.4- Химический состав вин, шампанизируемых в бутылках Показателн Выдержка в бутылках различных кюве 3 мес 2 мес 5 мес 5 мес 6 мес Спиртуозность, % об. Восстанавливающие сахара, г/л Общая кислотность г г/л Летучая кислотность, г/л Кислота, г/л яблочная молочная pH Общий сернистый ангидрид, мг/л 11,5 1,8 4,21 0,30 0 4,4 3,67 44 11,9 6,0 4,31 0,33 о 4,9 3,55 88 11,3 1,3 5,00 0,22 1,0 2,5 3,25 96 12,1 2,2 6,27 0,21 •3,4 0,2 3,05 116 11,8 1,9 6,47 0,18 4,0. 0,2 3,05 148 Яблочно-молочное брожение при ус- ловии, что оно контролируется и уп- равляется и к моменту его завершения бактерии полностью подавлены, оказы- вает благоприятное воздействие на кис- лые вина, но в других случаях могут получиться вина, лишенные свежести, более трудные для осветления, легче окисляющиеся и менее стабильные. В табл. 10.4 даны примеры наруше- ний яблочно-молочного брожения в бу- тылках с очень ограниченным молочно- кислым скисанием. В данном случае это превращение протекает тем быст- рее и тем глубже, чем меньше содер- жание в вине сернистого ангидрида в связанной форме. При концентрации ниже 100—120 мг/л яблочно-молочное брожение завершилось в течение не- скольких недель. Выше этих пределов оно не происходило вообще или же * было частичным. Можно считать, что для предотвращения яблочно-молочно- го брожения в бутылках, помимо мер предосторожности против источников заражения, необходимо достаточно вы- сокое содержание связанного сернисто- го ангидрида. Азотистый состав. Во всех исследова- ниях отмечается высокое содержание азотистых веществ (в частности, бел- ков) в суслах и винах района Шампа- ни. По мнению авторов, оно относится к числу наиболее показательных, ха- рактеристик, которые позволяют понять особенности приготовления шампан- ских виноматериалов, объясняющие легкость сбраживания их и повторного брожения этих сусел и вин. Содержание общего азота в винах„ полученных без мацерации, зависит одновременно от сорта винограда и района производства. Шардоне, Пино черный содержат много азота. Шам- пань, безусловно, представляет собой район, где содержание азота в виногра- де выше, чем в других местах. Напри- мер, в винах Шампани азота в 2—3 ра- за больше, чем в винах Бордо. В табл. 10.5 сравниваются средние показатели содержания основных аминокислот в винах (этих двух районов), полу- ченных из урожая одного и того же года. Шампанизация Шампанские виноматериалы подвер- гают классическим способам обработ- ки, доливают, снимают с дрожжевого осадка, осветляют и стабилизируют оклейкой и фильтрованием так, чтобы получить прозрачность к моменту при- I 307
4 Таблица 10.5 к Содержание свободных аминокислот в фран- цузских винах Аминокислоты, мг/л Среднее по 20 винам района Шампань Среднее по 21 белому вину района Бордо а-Аланин Аспарагиновая кислота Глутаминовая кис- лота Аргинин Цистин Гликокол Гистидин Изолейцин Лейцин Лизин Метионин Фенилаланин Пролин Серин Треонин Триптофан Тирозин Валин .Азот общий аммиачный аминный (рассчи- танный 33 58 95 378 15 103 20 55 50 128 21 35 413 132 127 0,3 14 71 462 11,2 216 12 33 83 36 14 26 12 25 20 42 3 18 318 44 150 4,5 12 33 184 6,3 100 тотовления кюве и розлива вина в бу- тылки в течение весны. Приготовление так называемых по- калывающих вин, с всплывающими на поверхность пузырьками углекислого газа, которые образуются при прежде- ' временном розливе с небольшим коли- чеством остаточного сахара, как это практикуют в некоторых районах, но- сит случайный характер. Получение этих вин представляет собой процесс, результаты которого нельзя предви- деть, так как вторичное брожение, раз- вивающееся без какого-либо воздей- ствия извне, может быть или недоста- точным, или же, наоборот, слишком сильным; кроме того, в бутылках со- держатся частицы мути и дрожжевой осадок. В Шампани еще в конце XVII в/ существовал способ, применяе- мый в настоящее время (разделение операций приготовления белого вина и шампанизации). На больших винзаводах сначала при- готовляют кюве путем купажа несколь- ких вин, часто различных по происхож- дению, качеству и даже возрасту, с целью получения определенных типов шампанского. Например, стараются со- здать, основываясь прежде всего на ре- зультатах дегустации (в порядке пони- жения качества), кюве из винограда самого лучшего урожая, кюве из вино- града обычного урожая, кюве полусу- хого вина. Обычно в тиражное кюве входит некоторое соотношение старых вин (резервные вина). Кюве осветляют иногда с помощью желатина после легкой танизации (прибавления к вину или суслу тани- на). Однако энотанин нельзя считать фактором как улучшения вкуса вина, так и повышения его стабильности. Ок- лейка рыбьим клеем и особенно приме- нение казеина, по-видимому, дают луч- шие результаты. Все более и более ис- пользуют фильтрование. Неизбежным следствием хранения вина в резервуа- рах является то, что оно не обеспечи- вает спонтанного осветления путем - осаждения, как это происходит в бочке, тогда как при фильтровании получают бутылочное вино, осадок которого лег- че собирается во время ремюажа. Розлив в бутылки проводят после до- бавления в кюве сахара в виде 50%- ного сиропа сахарозы (тиражный ли- кер), а также дрожжевой разводки, состоящей из подслащенного бродяще- го вина. Она обеспечивает равномерное брожение вина. Используемые для это- го дрожжи чаще всего принадлежат к виду Sacch. oviformis, но могут также подойти и некоторые расы чистой куль- туры Sacch. ellipsoideus. Впрочем, речь редко идет о чистых культурах, скорее 308
о популяциях. Размножение дрожжей' в дрожжевых резервуарах иногда так- же ведет к морфологическим измене- ниям дрожжей, и почти постоянно на- блюдается потеря чистоты исходной ра- сы. Были также испытаны некоторые виды хлопьевидных дрожжей, легче поддающихся разделению при ре- мюаже. В случаях, когда интенсивность об- семенения контролируется, что весьма желательно, обычно создают исходную популяцию (примерно 1 млн. клеток на 1 см3). Это необходимая и достаточная норма засева. При более низкой попу- ляции брожение происходит медленно, могут оставаться следы восстанавли- вающих сахаров, дрожжевой слизистый осадок прилипает к стенке бутылки. Если же концентрация дрожжей выше этой нормы (некоторые проводят засев 1 при 2 млн. клеток в 1 см3), брожение протекает быстро и возможен дрожже- вой привкус у некоторых сортов шам- панского. Кронен-пробку обычно используют в качестве первой укупорки. Она обе- спечивает большую герметичность, чем корковая пробка, и при такой системе укупорки шампанское изменяется не столь быстро. Затем бутылки укладывают в гори- зонтальном положении в штабеля (на рейки, в настоящее время на поддоны), чтобы избежать высыхания пробки и потери газа. Впрочем, в бутылках, на- ходящихся в вертикальном положении, брожение будет развиваться иначе и будет запаздывать, поскольку площадь контакта дрожжевого осадка с жидко- стью в состоянии покоя значительно меньше. На винзаводал Реймса и Эпернэ брожение длится несколько месяцев при температуре от 11 до 12°С. Через несколько месяцев после розлива дрож- жи переводят во взвешенное состояние путем встряхивания бутылок, что об- легчает завершение брожения. Чем медленнее происходит брожение, тем тоньше и устойчивее пена при откупо- ривании. При этом давление достигает 5—6 кгс/см2. Давление в 1 кгс/см2 (или около 1000 мл углекислого газа на 1 л вина) создается сбраживанием 4,25 г глюкозы, что эквивалентно 4,0 г сахаро- зы. Для получения давления в 5 кгс/см2 нужно теоретически сбродить 20 г саха- розы. Впрочем, это точно только в отно- шении вина, содержащего 10% об. спирта; для вин более высокой спирту- озности следует принимать во внима- ние повышенную способность растворе- ния углекислого газа. В табл. 10.6 по- казано количество сахара, которое сле- дует сбродить, чтобы получить нужное давление в зависимости от первона- чальной спиртуозности вина. Т а б л и ц а 10.6 Количество сахарозы, которое необходимо добавить (в г/л) для получения данного давления .. • j._,___________________________________ Спиртуозность вина, % об. Давление в готовом шампанском, кгс/см2 5,0 5,5 6,0 Способность растворения СО2 по отно- шению к вину со спиртом 10% об. 9 10 11 12 19 21 23 0,95 20 22 24 1,00 21 23 25 1,04 22 24 26 1,09 Давление углекислого газа оказыва- ет сильное ингибирующее действие на рост дрожжей и на скорость сбражива- ния сахара, особенно при низких pH и повышенном содержании спирта (из- вестно, что, при давлении углекислого газа, превышающем 7 кгс/см2, броже- ние невозможно). Внесение питатель- ных веществ активизирует развитие дрожжей. Брожение особенно ускоря- ется, когда увеличивают численность популяции дрожжей и используют дрожжи, адаптировавшиеся в течение 309
нескольких недель к виноматериалам (Кунки и Уг, 1966). По окончании брожения вина под- вергают длительному контакту с дрож- жевым осадком. Количество дрожжей постепенно уменьшается в результате выделений и простой диффузии через мембраны отмерших клеток некоторых веществ, в частности аминокислот, ко- торые дрожжи потребляли из вина. Пока еще не ясно, не является ли при- чиной этого процесса автолиз, т. е. пе- реваривание клетки ее собственными ферментами. Содержание аминокислот в игристых винах зависит от продолжи- тельности контакта с дрожжевым осад- ком после брожения, а также от по- верхности контакта, увеличивающейся при переводе дрожжей во взвешенное состояние. По мнению Бергнера и Вагнера (1965), больше всего увеличивается содержание лизина, при этом высокое содержание этой аминокислоты харак- терно для игристых вин, выдерживае- мых на дрожжах. Другие авторы так- же сообщают о повышении количества аргинина, который, вероятно, больше образуется в результате повторного синтеза, чем путем выделения из дрож- жей. Эти сложные явления созревания на дрожжевом осадке обусловливают развитие вкусовых качеств шампан- ских вин Франции. Выдержка в этих условиях продолжается, как минимум, год, а для высококачественных вино- материалов от 2 до 4 лет. Затем дрожжевой осадок постепенно переводят на пробку посредством опе- рации, называемой ремюажем. Ее вы- полняют на пюпитрах, поддерживаю- щих бутылки в наклонном положении, горлышком вниз, которое все более приближается к вертикальному, что пе- реводит осадок на пробку. Ремюаж за- ключается в резком встряхивании бу- тылок рукой, во вращении бутылок, в вибрации, которые возобновляются не- 310 сколько раз в течение месяца. Причем бутылки каждый раз ставят в несколь- ко ином положении, с поворотом и бо- лее наклонно. Природа дрожжей, их тенденция к агглютинации (слипанию) имеют большое значение в этом про- цессе. Делаются попытки облегчить ре- мюаж, вводя в тиражную смесь раз- личные добавки в момент розлива в бутылки, в частности танин и желатин в очень слабых дозах, питательные со- ли, а также бентонит (например,. Зг/гл). Когда весь осадок сойдет на проб- ку, бутылки хранят в положении гор- лышком вниз до момента дегоржажа (сбрасывания дрожжевого осадка). Для этого снимают металлическую* скобу, удерживающую пробку, затем постепенно вытягивают большую часть пробки, а затем резким движением вы- дергивают ее и одновременно слегка приподнимают бутылку, при этом, оса- док выбрасывается наружу без значи- тельных потерь жидкости и пены (де- горжаж залпом). Легче откупоривать бутылку с кронен-пробкой. В настоя- щее время практикуют почти исключи- тельно дегоржаж с помощью замора- живания. Горлышки бутылок помеща- ют в ванну с охлаждающим рассолом, образуется замерзший осадок в виде ледяной пробки, которую удаляют через горлышко бутылки. В старинных цехах после дегоржа- жа производили временную укупорку бутылок на турникете (вращающаяся стойка для бутылок) в ожидании дози- ровки экспедиционным ликером, при которой в вино вводили в виде сиропа, содержащего около 750 г сахара на 1 л, от 1 до 8% сахара в зависимости от ти- па вина. В настоящее время известны автоматические линии, на которых по- следовательно осуществляются различ- ные операции: дегоржаж, дозировка ликера, укупорка, надевание проволоч- ных уздечек на пробки.
Экспедиционный ликер обычно под- кисляют лимонной кислотой; он дол- жен содержать немного сернистого ан- гидрида, чтобы компенсировать раство- рение кислорода, которое вызывает его введение в вино. Довольно часто также используют для этой цели и аскорби- новую кислоту (50 мг/л). Дозировка представляет собой не просто подсла- щивание, а способ улучшения вина; ка- чество ликеров, их выдержка, свойства используемых вин, качество сахара, способ приготовления играют большую роль в создании качества конечного продукта. Различные наименования шампанского приблизительно соответ- ствуют следующим пределам содержа- ния восстанавливающих сахаров (в г/л): от 2 до 10 — брют (без дозировки ликером), от 10 до 20 — очень сухое, от 20 до 40 — сухое, от 40 до 60 — полусу- хое, от 80 до 100 — сладкое. После до- зировки производят окончательную укупорку бутылок. Подсчеты дрожжевых клеток в гото- вом шампанском дали различные зна- чения в пределах от 160 до 4800 клеток на 1 см3. Следовательно, ремюаж и де- горжаж не обеспечивают полного уда- ления дрожжей; всегда остается какое- то количество дрожжевых клеток, по всей вероятности, приклеившихся к стенкам бутылки. Обычно они бывают мертвыми, неспособными к размноже- нию. В табл. 10.7 дано сравнение состава шампанского в различные моменты его приготовления, и в частности после ас- самбляжа кюве, дегоржажа и различ- ных дозировок ликера. Таблица 10.7 Химический состав шампанского в различные моменты его приготовления Показатели До тира- жа Дегоржировано, но без дозировки ликером Дегоржировано, дозировано до 2% сахара (брют) Дегоржировано, дозировано до 8 % сахара (полусухое вино) Спиртуозность, % об. Восстанавливающие сахара, г/л pH Общая кислотность, мг-экв/л Щелочность, мг-экв Сумма катионов, мг-экв Кислота, мг-экв винная яблочная лимонная молочная янтарная уксусная Сумма анионов, мг-экв Общая сернистая кислота, мг/л Фосфорная кислота, мг/л Общий азот, мг/л 10,7 0,9 3,02 112 23 135 54 45 7 12 14 6 138 64 200 348 12,0 2,1 3,20 104 19 123 45 32 8 18 15 7 125 64 150 330 11,9 19,2 3,22 103 17 120 41 28 9 17 14 7 116 76 150 330 11,6 78,1 3,25 100 17 117 43 26 11 14 13 7 114 78 150 322 Эти результаты показывают влияние брожения в бутылках и добавления экспедиционного ликера на состав ви- на. Содержание спирта возрастает на 1,3—1,4% об. во время брожения, за- тем уменьшается на несколько десятых процента объемного после дозировки ликером. Общая кислотность уменьша- ется в результате осаждения винного камня и разложения небольшого колй- 311
чества яблочной кислоты под действи- ем дрожжей. pH имеет тенденцию к увеличению. Другие кислоты изменя- ются мало; лимонная кислота, добав- ленная в ликер, повышает окончатель- ную кислотность. Буадрон и сотрудники (1969) иссле- довали компоненты аромата игристых вин. В табл. 10.8 даны некоторые коли- чественные данные. Вина Шампани со- держат меньше метанола, чем другие игристые вина, меньше каждого из высших спиртов, этилпропионата, этил- бутирата, изоамилацетата; зато они имеют больше этилкапроата и особен- но этиллактата, что связано с действи- ем молочнокислых бактерий. Эти авто- ры отмечают процесс вторичного бро- жения, увеличение содержания таких веществ, как пропанол-1; метил-2- и метил-З-бутанол-1 и особенно этиллак- тат, но одновременно уменьшение и гидролиз некоторых других сложных эфиров. Таблица 10.8 Содержание летучих веществ (в мг/л) в шампанских и игристых винах, определенное методом хроматографии в газовой фазе (по данным Буадроиа и сотрудников, 1969) Высшне спирты и эфиры Игристые вина Бордо Игристые вина Лиму Шампан- ское брют М Шампанское брют М.С Метанол Пропанол-1 Бутанол-1 Бутанол-2 Метил-2-пропанол-1 Пентанол-1 Метнл -2-бутанол-1 Метил-З-бутанол-1 Метилацетат Этнлформиат Этилацетат Этилпропнонат Этнлбутират Этнлизобутират Этилметил-З-бутират Этилкапронат Этиллактат Изоамилацетат 119 59 0 0,79 138 0 73,1 169 0,14 0,14 86 1,26 0,68 0,34 0,47 0,21 1Л7 82 32 1,0 17,8 95 0 94,6 167 0,16 0,28 100 2,46 0,52 0,52 0,16 0,13 68 0,88 40 38 1,5 0 50 1,0 36,5 93,5 0,18 0,19 93 0,59 0,28 0,34 • 0,06 0,13 442 0,18 26 25 1,0 0 62 1,0 43,1 90,6 0,18 0,30 82 0,52 0,32 0,50 0,04 0,41 570 0,31 Метод шампанизации в бутылках Шампанский метод за последние де- сять лет значительно изменился. Раз- работаны способы выработки и хране- ния с использованием металлических резервуаров, имеющих защитные по- крытия или выполненных из нержавею- щей стали. Улучшены приемы регули- рования температуры, повышена эф- фективность обработки в результате применения фильтрации для осветле- ния и в случае необходимости — бенто- нита как стабилизирующего средства,, а также путем охлаждения окружаю- щей среды. Промышленный характер производства шампанских вин и стрем- ление к снижению их себестоимости проявляются в улучшении организа- ции труда, в автоматизации погрузоч- но-разгрузочных работ и перемещения грузов. На предприятиях вводится все 312
более мощное и современное оборудо- вание: моечные, разливочные и дозиро- вочные машины, а в последнее время целые участки для.дегоржажа с лини- ями большой производительности. Бу? тылки хранят на поддонах, что облег- чает их перемещение. Новое направление в производстве игристых вин — это, прежде всего, спо- собы, позволяющие избежать таких операций, как ремюаж и дегоржаж. Центрифугирование, применяемое к бу- тылкам, в сочетании с использованием флокулирующих дрожжей находится в стадии экспериментов. Механизация ремюажа, с помощью которой пытают- ся воспроизвести в поддон-ящиках со- стояние покоя, перемещения и ручные операции, в недалеком будущем будет осуществлена (Равентос, 1975). Уже давно специалисты стремились создать систему переливания вина из бутылки в бутылку через фильтр. За рубежом эти способы уже нашли ши- рокое применение. Во Франции их ис- пользуют в производстве игристых вин. Но они неприемлемы для Шампани, где существует свой принцип шампани- зации, согласно которому шампанское должно поступать в реализацию в той же бутылке, в которой происходило брожение. Отступление от этого пра- вила допускается только для бутылок BMecTHMQCTbK) V2 и V4 нормальной. В системе бутылочной фильтрации не производят ремюажа и дегоржажа, • бутылки не ставят на пюпитры, а тран- спортируют без особых предосторож- ностей в специальное помещение, где вино отделяют от дрожжевого осадка. Здесь их опорожняют с помощью раз- ливочной машины, работающей под противодавлением, в небольшой метал- лический охлаждаемый резервуар. Для этой цели применяют машину ротаци- онного типа, которая опорожняет бу- тылки автоматически, без потерь жид- кости или углекислого газа. Приемный резервуар, который дол- жен иметь вместимость, соответствую- щую дневному объему обработки, на- полнен инертным газом (азотом или лучше углекислым газом), находящим- ся под давлением, равным давлению при естественном брожении в бутылках. Небольшое превышение давления в бу- тылках обеспечивает их полное опо- рожнение. Установка может включать приспособление для рекуперации, фильтрования и повторного использо- вания перемещенного газа. Таким образом, резервуар наполня- ют игристым вином, прозрачность ко- торого сильно ухудшается из-за дрож- жевого осадка, затем вино охлаждают до —5°С путем циркуляции рассола в рубашке резервуара. Ликер добавляют также- непосредственно в резервуар. Вино перемешивают, оставляют в по- кое на несколько дней при этой же тем- пературе и снова разливают в бутылки с одновременным фильтрованием через пластинчатый фильтр. Обработанное холодом вино прекрасно сохраняет давление углекислого газа. Преимущества такой системы понят- ны. Их хорошо исследовал Берти (1961). Исключаются расходы на рабо- чую силу, необходимую для ремюажа и дегоржажа, равно как и время вы- держки бутылок на пюпитре вниз гор- лышком. Дозировка ликером произво- дится точно в заданных количествах, чего нельзя достигнуть при индивиду- альном дозировании, а это ведет к бо- лее однообразному качеству. Возмож- но смешивание разных партий буты- лок.- Брожение можно проводить и в бу- тылках большей вместимости (напри- мер, 1,5—2 л). Охлаждение игристого вина является последней обработкой для стабилизации прозрачности, в частности для предотвращения образо- вания винного камня. С другой сторо- ны, фильтрование позволяет получать 313
вино намного прозрачнее, чем при де- кантации. Наконец, фильтрование не вызывает потерь жидкости, как это бы- вает при сбрасывании дрожжевого осадка (дегоржаж). К тому же качест- во вина не снижается, если операция проводится в условиях, полностью ис- ключающих доступ воздуха. В то же время следует отметить, что при сравнении вин, полученных обоими методами, при дегустации отдается предпочтение винам в бутылках, в ко- торых осадок был удален дегоржажем. Причина этого, по всей вероятности, заключается в более значительном рас- творении кислорода в игристом вине, полученном . методом фильтрации (Кильхофер и Вюрдиг, 1963). Метод шампанизации в закрытых резервуарах (акратофорах) Для брожения в бутылках и доведе- ния игристых вин до нужных кондиций в каждой бутылке в отдельности по шампанскому методу требуются боль- шие затраты рабочей силы, много вре- мени и места. Следовательно, броже- ние в бутылках можно использовать только для продуктов особо высокого качества, рассчитанных на длительное хранение и продаваемых из-за необхо- димости по высоким ценам. Для выработки более дешевых про- дуктов, предназначенных для быстрой реализации, приходится применять другую систему, которая проще, эконо- мичнее и лучше приспособлена для промышленного производства, — это метод шампанизации в закрытых ре- зервуарах, или акратофорах (извест- ный под названием системы Шарма или .Шосепье по именам конструкторов этих аппаратов). На рис. 10.1 представлена схема уп- рощенной установки, состоящей из стальных резервуаров, покрытых эма- лью, пластмассами или выполненных из нержавеющей стали, которые обес- печивают быструю шампанизацию. Ре- зервуар 1 предназначен для приготов- ления активной дрожжевой разводки из вина, сахара и соответствующей ра- сы дрожжей. Кюве (купаж нескольких вин), подлежащее шампанизации, по- мещают в резервуар 3, куда добавляют сахар и дрожжевую разводку. Резерву- ар имеет электроподогрев, регулируе- мый термостатом, обеспечивающим поддержание заданной температуры брожения, например, 20 или 25°С. Поскольку дрожжи вносятся в зна- чительном количестве, брожение возбу- ждается быстро; за его развитием сле- дят по манометру. Когда будет получе- но необходимое давление (примерно 5 кгс/см2), на что требуется несколько дней, брожение приостанавливается охлаждением и сульфитированием в небольших дозах. В зависимости от ти- па желаемое игристое вино подслащи- вают внесением ликера или, еще про- ще, в резервуар 3 во время наполнения его вносят один раз сахар в количестве, необходимом для брожения и для до- зировки; в этом случае можно обойтись без 'смесительного резервуара 2. Таким образом, при остановке брожения по достижении нужного давления игрис- тое вино имеет необходимую кондицию по сахару. Затем вино охлаждают при —5°С, пропуская его через резервуар 4; такую .температуру поддерживают в течение нескольких дней. При этой же темпе- ратуре вино фильтруют, всегда обеспе- чивая равновесное противодавление во избежание дешампанизации, после че- го направляют в резервуар 5 и произ- водят розлив. Мнение специалистов сходятся .на том, что описанный выше метод броже- ния в больших объемах не может дать такого качества вина, которое получа- ется при брожении в бутылках. Но де- ло не в объемах, а в продолжительно- 314
5 Рис. 10.1. Схема установки для приготовления игристых вин в закрытых резервуарах (акрато- форах): / — резервуар для приготовления дрожжевой разводкн; 2 — резервуар для перемешивания необходимых до- бавок; 3 — резервуар для брожения под давлением; 4 — резервуар для охлаждения; 5 — тиражный резер- вуар; 6 — воздушный компрессор для нзобарометрнческого снятия с дрожжей; 7—’нзобарометрнческая разливочная машина; 8 — фильтр; 9 — установка для охлаждения. сти выработки игристых вин. В общем, речь идет о различии в результатах между медленным брожением и быст- рым. Кроме того, зачастую качество сырья, т. е. первичного виноматериала, бывает неодинаковым, и вина, выраба- тываемые в закрытых резервуарах, обычно приготовляют не столь тща- тельно, как по шампанскому способу. Процесс брожения в резервуарах и в . бутылках в общем-то идентичен, но бы- ло бы неправильно предполагать, что при этом получается один и тот же продукт. Действительно, в бутылке действие дрожжей не прекращается с окончанием брожения. Они в дальней- шем постепенно возвращают в вино и < иногда в новой форме вещества, кото- рые они использовали вначале и неко- торые имеют большое значение для окончательного формирования вина. В бутылках такое выдерживание на дрожжах длится несколько лет, тогда как приюписанном способе приготовле- ния шампанского в закрытых резервуа- рах дрожжи отделяют уже через не- сколько дней после завершения бро- жения. Однако в некоторых случаях акра- тофорный метод может дать результа- ты, качественно очень близкие к полу- чаемым при шампанском методе с фильтрацией, в частности, когда выдер- жка виноматериала под давлением на дрожжевом осадке продолжается не- сколько месяцев. Некоторые резервуа- ры большой вместимости имеют обору- дование, необходимое для периодиче- ского перевода осадка во взвешенное состояние и, следовательно, для уско- рения диффузии веществ из дрожжей. В некоторых странах с жарким кли- матом акратофорный метод можно да- же рекомендовать больше, чем класси- ческий шампанский, чтобы сохранить аромат винограда и свежесть, которые 315
часто плохо развиваются приквыдерж- ке. Нужно также учитывать, что шам- панский метод применим только при температурах ниже 14 — 15°С. Наконец, когда речь идет о шампани- зации очень ароматных вин, например выработанных из сорта Мускат, кото- рые не улучшаются при выдержке, ак- . ратофорный метод дает лучшие ре- зультаты. Это в первую очередь отно- сится к приготовлению вина Асти Спу- манте (Асти Игристое), которое описа- но в следующем разделе. ' Метод приготовления Асти Спуманте Тарантола (1967) описал различные стадии выработки этого игристого вина и выступил против традиционного спо- соба, применяемого в настоящее время. _. Асти Спуманте приготовляют из ви- нограда Мускат белый, выращиваемо- го в Пьемонте, в районе Асти. Основ- ная техническая проблема заключает- ся в том, чтобы сохранить в вине аро- мат и вкус, присущие этому винограду. Так как полное сбраживание сусла из Муската придает вину неприятный горький привкус, лишенный характер- ного аромата винограда, опыт подска- зал, что после оклейки и соответствую- щей очистки сусло следует несколько раз профильтровать. Таким образом, всякий раз, когда брожение начинало ускоряться, его прерывали. После не- скольких забраживаний и фильтрова- ния получали вино, содержащее значи- тельное количество остаточных саха- ров, но неспособное к дальнейшему брожению. При переработке традиционным спо- собом виноград сначала дробят, затем прессуют. Сначала использовали вин- товые прессы с большой площадью давления, потом гидравлические и в настоящее время применяют ротацион- ные прессы с горизонтальной осью. Из 100 кг винограда получают от 65 до 316 70 л сусла. Для приготовления Асти Спуманте используют только сусло-са- мотек и сусло первого давления. В зависимости от состояния виногра- да в сусло добавляют соответствующие дозы сернистого ангидрида, затем раз- ливают его по невысоким резервуарам с большой площадью поверхности. В этих резервуарах производится первая очистка, которая облегчается оклейкой одним желатином. По истечении 18— 24 ч на поверхности образуется плен- ка, состоящая из взвешенных частиц. Когда этот поверхностный слой начи- нает покрываться трещинками, сусло, заключенное между ним и донным осадком, сливают. Через несколько ча- сов производят второе осветление, ме- нее интенсивное, чем предыдущее. В полученное после этого разделения сусло добавляют танин, желатин, за- тем фильтруют через тканевый фильтр и после этого направляют в резервуа- ры средней вместимости. Брожение возбуждается очень быстро, но, как только оно начинает переходить в ста- дию бурного, его прерывают, вторым фильтрованием по-прежнему через тка- невый фильтр после предварительного проведения новой оклейки. В дальней- шем фильтрацию повторяют каждый раз, когда возобновляется брожение, пока не будет получено вино с малым содержанием спирта (от 5 до 7% об.), которое уже неспособно к быстрому за- браживанию и даже в благоприятных условиях бродит медленно и тихо. Этот метод ведет к постепенному ис- тощению усвояемых азотистых форм. В табл. 10.9 наглядно показано такое поэтапное уменьшение содержания ’ азота. Факторы роста дрожжей также должны быть удалены. Технологию этого способа разработал Менсио, поз- днее ее исследовал Гарино-Канина. Обедненное таким образом вино под- вергалось последнему брожению в бу- тылках, где достигалось нужное давле-.
Таблица 10.9 Изменение азотистых веществ во время при- готовления Муската Асти (по данным Таран- тола, 1967) Характеристика Общий азот, мг/л Усвояемый азот мг/л % ОТ общего Сусло до очистки 416 после очистки 279 209 74,9 бродящее после фильтро- вания 1-го 232 175 75,4 2-го 219 154 70,3 3-го 213 145 68,0 4-го 191 111 58,1 5-го 174 92 52,8 ние (около 5 кгс/см2). Благодаря из- расходованию азота брожение останав- ливалось при содержании восстанавли- вающих сахаров от 65 до 95 г на 1 л, но способ оставался ненадежным и со- здавалась опасность порчи вина. Тарантола (1967) пишет следующее: «После умеренного дробления вино- град прессуют в горизонтальных прес- сах с двумя пластинами. Сусло после внесения в него соответствующих доз SO2 и осветления или же сразу на вы- ходе из пресса подвергают центрифу- гированию и доводят до температуры, близкой к 0°С. Его помещают в термо- изолированные резервуары и осветля- ют с помощью танина и желатина. По- сле отстоя в течение нескольких дней (по-прежнему при низкой температу- ре) сусло отделяют от осадка и фильт- руют через диатомит или же снова центрифугируют. При повышении тем- пературы до температуры окружающей среды начинается брожение. Процесс брожения прерывается повторными операциями центрифугирования или фильтрования, пока не будет получено вино, содержащее 6—7% об. спирта и сахаров — от 80 до 100 г/л. Это вино сохраняют в изометрических резервуа- рах при низкой температуре, чтобы не допустить какого бы то ни было возоб- новления брожения вплоть до его пре- вращения в Асти Спуманте. В течение этого периода, который может продол- жаться несколько месяцев, вино перио- дически переливают и в случае необхо- димости фильтруют или центрифу- гируют. В настоящее время Асти Спуманте приготовляют исключительно по мето- ду повторного брожения в закрытых резервуарах, и благодаря этому все те трудности, которые одно время харак- теризовали превращение винограда Муската в игристое вино, сейчас от- пали. После купажа винами различного происхождения с целью поддержания постоянного качества переходят к ос- ветлению полученного виноматериала, посредством танина и желатина, затем фильтруют. Вино помещают в закры- тые резервуары, доводят до температу- ры от 18 до 20°С и вносят соответству- ющие дрожжи. После забраживания температуру постепенно понижают до 14 —15°С. В этих условиях повышение давления составляет 0,3—0,4 кгс/см2 в день. Через две недели давление достигает примерно 5 кгс/см2. Вино охлаждают до 0°С и проводят последнее осветле- ние в этом же резервуаре, затем пони- жают температуру до —4°С и выдер- живают вино в течение 10—15 дней. Наконец, переходят к розливу, которо- му предшествуют фильтрация или цен- трифугирование. В то время как одни заводы проводят стерилизующую фильтрацию для предотвращения воз- можного брожения, другие предпочи- тают пастеризацию продукта после ро- злива в бутылки». Ниже приведены результаты анали- зов состава вина Асти Спуманте (по данным Тарантола, 1967). 317
Спиртуозность, % об. 6,27—9,29 Восстанавливающие сахара, г/л 61,6—100,9 Приведенный экстракт, г/л 22,6—31,4 Содержание нелетучих кислот, г/л 2,67—4,78 Летучая кислотность, г/л 0,24—0,56 Зола, г/л 1,86—2,92 Щелочность золы, мг-экв/л 19—32 Бизо (1963, 1965) отметил идентич- ность процессов приготовления как Асти Спуманте, так и Кларета де Ди, производимого в Дроме. СЛАДКИЕ НАТУРАЛЬНЫЕ ВИНА Сладким натуральным винам дано следующее определение. Натуральное сладкое вино является продуктом, получающимся исключи- тельно в результате брожения свежей мезги или свежего виноградного сока сортов Гренаш, Мускат, Маккабео или Мальвазия с добавлением спирта в со- отношении от 5 до 10% об. Эти сусла должны иметь не менее 14% об. потен- циально возможного содержания спир- та и вырабатываться из винограда с участков, имеющих контролируемое на- звание по происхождению. Спирт добавляют во время брожения в один или в несколько приемов. Эти вина характеризуются главным обра- зом своей повышенной спиртуозностью и высоким содержанием сахаров. Спирт, который в них находится, имеет два различных источника: одна часть его, равная 5% об., образуется в результате превращения сахара, содер- жащегося в сусле, другая добавляется в виде очищенного спирта. Обе части вместе составляют количество спирта, которое необходимо при спиртовании вина; оно равно или превышает 15% об. Известны три типа натуральных ‘ сладких вин: белые; розовые, получае- мые при сбраживании сусла отдельно от гребней и кожицы; красные, которые получают от сбраживания сусла вместе с кожицей ягод, а иногда также и с 318 гребнями. В последнем случае вино имеет очень интенсивную окраску, со- держит много экстракта. Это крепкое, хорошо сложенное вино, оставляющее приятное ощущение теплоты, с очень богатым букетом. Белое вино очень бы- стро становится золотистым с соломен- но-желтым оттенком, тогда как розовое по мере созревания приобретает свет- ло-рыжеватый цвет. Окраска красного вина постепенно, очень медленно пере- ходит, начиная с четвертого года вы- держки, в красивый оттенок красного дерева. Кодекс законов о производстве вина Франции определяет перечень благо- родных сортов и пределы их урожайно- сти на 1 га. Закон устанавливает мини- мальную сахаристость сусла 23% и ре- гламентирует внесение спирта во время брожения в количестве от 5 до 10% об. Натуральные сладкие вина представ- ляют часть группы спиртуозных слад- ких вин. В настоящее время за преде- лами Франции их называют ликерны- ми винами. Но известно, что француз- ское законодательство проводит четкую грань между натуральными сладкими и ликерными винами, при этом последние имеют разные нормы и намного более высокое процентное со- держание спирта и сахара. Ликерные вина получают из свеже- го или термически обработанного ви- нограда, частично концентрированного или нет, с добавлением спирта до или после брожения. Сладкие натуральные вина не что иное, как ликерные вина, поскольку они подвергаются спиртова- нию во время брожения. К сладким натуральным винам осо- бо высокого качества относятся Бань- юль, Мори, Ривсаль, Кот де Альви, Кот де Оо-Руссильон и Расто. Их выраба- тывают из сортов Гренаш, Маккабео, Мальвазия. Мускатные вина произво- дят в районах Ривсаль, Фронтиньян, Люнель, Боль де Вениз, Сен-Жан де
Таблица 10.10 Возможные способы производства сладких натуральных вин (по данным Брюжирара и Роке, 1967) Без мацерации С мацерацией С углекислотной мацерацией Дробление винограда (удале- ние гребней) Дробление винограда (стека- ние) Прессование Сульфитирование (осветление) (внесение дрожжей) Брожение частичное Спиртование (+SO3) Переливки Сульфитация ) Мацерация J Частичное брожение Прессование Спиртование (+so2) Переливки Спиртование 2-я мацерация на ягодах Прессование Переливки (+SO2) Без. дробления Чан заполнен СО2 Брожение, медленное внутриклеточное и брожение сусла Мацерация Прессование Переливки г Минервуа, Миреваль. Их приготовляют из двух сортов: Мускат белый и Мус- кат александрийский. В табл. 10.10 показаны различные способы приготовления сладких нату- ральных вин. Она заимствована у Брюжирара и Роке (1967), равно как и последующее описание каждого спо- соба. Способ без мацерации позволяет по- лучать сладкие натуральные вина, от- носительно легкие, неокисленные, пред- назначенные для потребления в моло- дом возрасте через 8—18 мес после приготовления. Этот способ применяют для переработки винограда белых сор- тов: Маккабео, Гренаш белый, Маль- вазия, Мускат александрийский — и окрашенных сортов: Гренаш серый и розовый, а также в случае необходимо- сти из винограда, испорченного гриба- ми или градобитием. Способ с мацерацией позволяет по- лучать мускатные вина с большим со- держанием ароматических веществ и сладкие натуральные вина, более экс- трактивные и солидные, т. е. пригодные для длительной выдержки. Этот способ чаще всего применяют для выработки сладких натуральных вин лучших ма- рок. Он хорошо подходит для перера- ботки Муската белого и окрашенных сортов Гренаш, особенно Гренаша чер- ного. Результаты аналитического контро- ля сладких натуральных вин (Роке„ 1960) приведены ниже. Плотность при 20°С, кг/м3 Спирт, % об. Сахар, г/л Общая кислотность, г/л Летучая кислотность, г/л Экстракт, г/л общий приведенный Сернистый ангидрид свободный, мг/л Сернистый ангидрид общий, мг/л Зола, г/л * pH Перманганатное число сладких на- туральных вин белых красных Альдегиды, мг/л Высшие спирты, мг/л Глицерин, г/л Бутандиол-2,3, г/л , 1020—1030' 15-16 70—125 3,0—3,5 0,30—0,60 110—140 20—26 0—20 100—250 1,8—2,50 3,60—3,80 30—50 35—60 60—120 70—90 6,0-10,0 0,5—0,8 Виноделие по способу углекислотной мацерации, применяемое очень неболь- шим числом виноделов, рекомендовали Бенар и сотрудники для производства 319
Таблица 10.1 Ацидиметрические балансы некоторых сладких натуральных вин района Кот де Альн Хозяйства Показатели Тушан Туш а и Тотавель Тотавель Спиртуозность, % об. Восстанавливающие сахара, г/л Возможная спиртуозность с пересчетом са- хара, % об. Общая кислотность, мг-экв/л Щелочность золы, мг-экв/л Аммоний, мг-экв/л Сумма катионов, мг-экв/л Кислота, мг-экв/л винная яблочная лимонная уксусная молочная янтарная фосфорная сернистая альдегид-сернистая Кислые эфиры, мг-экв/л Сумма анионов, мг-экв/л 16,0 120 22,8 61 19,5 0,6 81,1 ч 32,3 ’ 15,3 4,5 6,6 2,5 12,9 3,3 о 0,7 2,5 . 80,6 16,5 123 23,5 53 16 0,6 69,6 26,0 9,2 2,8 5,9 3,4 14,0 3,0 0 0,8 2,4 67,5 16,4 130 23,8 53 14,7 0,6 68,3 19,7 10,7 63,2 9,9 3,6 14,2 3,3 0,3 3,7 1,2 9,8 18,5 92 23,7 63 10,0 0,6 73,6 29,1 6,7 2,6 9,0 4,6 14,9 2,0 0,8 4,1 1,8 75,6 мускатов. Этот метод также применя- ют для переработки винограда крас- ных сортов, дающих сладкие натураль- ные вина с очень богатым букетом (табл. 10.11). Переработка винограда При двух первых способах (виноде- лие с применением мацерации или без нее) виноград подвергают дроблению. Оно должно быть слабым, для того чтобы ограничить скорость брожения. Дробление следует производить на за- воде и отнюдь не на винограднике. Гре- бни отделяют только при классическом методе виноделия с применением ма- церации. При выработке вина по белому спо- собу без мацерации камерные стекате- ли постепенно выходят из использова- ния, вытесняемые механическими сте- кателями, которые обеспечивают уско- рение этого процесса и, следовательно, предотвращение окислений. Сернистый ангидрид вводят, как правило, только в сусло на выходе из пресса. Осветле- ние сусел производят дозами от 15 до 25 г/л SO2, дозы могут быть еще мень- ше (от 5 до 10 г/гл) в случае, если на заводе обеспечена возможность охлаж- дения и центрифугирования их. В виноделии с применением мацера- ции сульфитирование производят после дробления дозами от 5 до 10 г/гл. Мацерацию можно проводить дво- яко — до и после спиртования. Маце- рация до спиртования заканчивается, когда брожение достигает точки спир- тования; следовательно, если нужно увеличить ее продолжительность, не- обходимо понизить скорость броже- ния. Длительность этого вида мацера- ции колеблется от 2! до 8 дней. Маце- рация после спиртования усиливает растворение красящих веществ, поли- 320
фенолов, минеральных и ароматиче- ских веществ, входящих в состав ко- жицы. Такая мацерация после приос- тановки брожения может продолжать- ся от 8 до 15 дней и даже месяц для лучших марок красных вин этого типа с последующей выдержкой в течение 4—5 лет. Проведение брожения Если брожение протекает только частично, то нет большой опасности его остановки из-за недостатка пита- тельных веществ или слишком высо- кой температуры. В то же время слиш- ком быстрое брожение при высоких температурах всегда сопровождается значительной потерей аромата вина. Заводы, на которых мускатные вина приготовляют при высоких температу- рах, благоухают ароматом винограда, но настолько же меньше ароматиче- ских веществ остается в вине. При управляемом брожении с маце- рацией всегда стремятся поддержи- вать температуру около 30°С и при выработке вина без мацерации — око- ло 25°С. Можно также воздействовать на процесс брожения путем спиртова- ния в несколько приемов. Брожение останавливается в течение нескольких часов и сопровождается некоторым ох- лаждением сусла через стенки резер- вуаров. Кроме того, дрожжи в течение более длительного времени вынужде- ны вырабатывать значительные коли- чества вторичных продуктов спиртово- го брожения, в частности глицерина. Особенно широко этот способ приме- няют для производства белых сладких натуральных вин без мацерации, а Спиртование г Добавление спирта в определенный момент брожения снижает активность дрожжей, усиливает растворение по- 11-55 лифенолов в случае проведения маце- рации, вызывает осаждение некото- рых нерастворимых веществ. Известны таблицы с данными спир- тования, позволяющие безошибочно выбирать желаемый момент останов- ки брожения, когда спиртование рас- считывают или по 90 %-ному спирту, или же по различным смесям спирта с суслом. Кампадье (1965) реализовал свои методы расчета спиртования, включающие как особый случай дроб- ное спиртование. При этом применяют спирт «хорошего вкуса». По существу, речь идет о почти нейтральном спир- те, который практически вносит лишь незначительный элемент этилового спирта во вкус вина. Брожение часто бывает быстрым. И поскольку спиртование можно про- водить только в присутствии соответ- ствующих официальных лиц, в прош- лом часто вносили в больших дозах сернистый ангидрид, чтобы остановить брожение сладкого натурального вина на его «точке спиртования». Затем ожидали прибытия представителя Службы контроля, чтобы в его присут- ствии начать спиртование. Такая практика наносила большой вред качеству, что делало вино гру- бым и замедляло его созревание. Со- временная практика состоит в том, что спирт смешивают с равным или большим объемом сусла, предназна- ченного для выработки сладкого на- турального вина еще до брожения. Эту операцию выполняют в присутст- вии представителя Службы контроля. Разведенный таким образом спирт имеет спиртуозность немного меньше 50% об.; он может быть использован в дальнейшем в любой момент. /Все шире 'распространяется приме- нение холода и центрифугирования. На некоторых крупных хорошо обору- дованных заводах брожение сусел для сладких натуральных вин приостанав- 321
ливают охлаждением. Осветление производится путем центрифугирова- ния. Оно сопровождается спиртова- нием. После спиртования проводят сульфи- тацию с целью нейтрализовать аце- тальдегид и блокировать окисление. Используемые дозы сернистого ангид- рида нужно рассчитывать таким обра- зом, чтобы в вине осталось от 8 до 10 мг/л свободного сернистого ангид- рида. Учитывая высокий pH вин (от 3,50 до 3,80, иногда даже 4,00) обес- печивают содержание в них сахара и ацетальдегида, необходимые для ис- пользования дозы сернистого ангидри- да, равным примерно 10 г/гл. Хранение и выдержка Как и при производстве красных вин, сладкие натуральные вина регу- лярно переливают, особенно в первый год. Первую переливку обычно прово- дят вскоре после приготовления вина, вторую — в конце зимы. Последнюю применяют при любом способе приго- товления вина. Третью переливку про- водят в начале июня, она является частью мероприятий по контролю за состоянием вин перед наступлением периода летней жары. Резервуары для выдержки применя- ют обычно железобетонные или метал- лические с соответствующим защит- ным покрытием или из нержавеющей стали. Такие резервуары используют для мускатов и белых сладких нату- ральных вин (с.н.в.) высокого каче- ства. Они также предназначены для хранения красных с.н.в. в течение первого года; затем их помещают в де- ревянные бочки и буты. Деревянные емкости бывают вместимостью от 2— 6 гл до 250 гл и более. В частности, ви- но Баньюль выдерживают двумя спо- собами, которые сводятся к следую- щему. 322 1) После дегустации годовалых вин опытными дегустаторами красное с.н.в., настоенное на мезге и пригодное для длительной выдержки, помещают в бочки вместимостью 6 гл на бетон- ных площадках, открытых для солнца. Бочки наполняют под шпунт и уста- навливают штабелями в два яруса; верхний ярус накрывают камышовыми матами во избежание чрезмерного вы- сыхания. При таком способе, который пред- ставляет собой один из местных обыча- ев, происходит ускоренное созревание вина. Вино в таких бочках может быть предварительно обработано для стаби- лизации холодом и оклейкой для то- го, чтобы будущий букет не был обед- нен слишком резкой окончательной обработкой перед розливом в бутыл- ' ки. В этом случае достаточно простого* фильтрования. 2) Белые вина Баньюль или более тонкие красные вина созревают в под- земных подвалах в бочках вмести- мостью 225 л (в районах тонких вин). Температура в подвалах изменяется: незначительно (от 15 до 17°С), влаж- ность повышенная. Вино созревает в них в течение 30 мес. Перед розливом: в бутылки производят оклейку яичным белком. В этих же подвалах продол- жают свое созревание в бутылках ви- на из урожаев высокого качества* (миллезимов). Выдержанное вино, так называемое Ранено, — это продукт, который осо- бенно ценится в отдельных районах. Такие вина подвергают длительному созреванию в условиях доступа возду- ха; они приобретают очень богатый букет, повышается также и их спирту- озность (в результате испарения и концентрации). Не существует каких-либо особых способов выработки вин Ранено, но в мелких винодельческих хозяйствах практикуют наполнение бочек вином
года выдающегося урожая и более или менее регулярно дополняют их вином, выдержанным год или два. Значительное надвинное простран- ство облегчает процесс окисления этих вин. Таким образом, вино Ранено не имеет возраста, почти как Херес в ис- панских солерах. При этом способе ускоряется созревание молодых вин, вводимых в бочки. В случае больших оплетенных буты- лей, помещаемых на солнце, созрева- ние происходит временами при высо- кой температуре (примерно45—50° С). При этом вещества с аминной функци- ей вызывают енолизацию сахара, се- рия окислительно-восстановительных процессов и конденсации порождают коричневые пигменты. Вина темнеют, флокулируют (образуют хлопья), от- стаиваются и приобретают выражен- ный букет Ранено (букет выдержки и старения). Возможные пороки с.н.в. во время выдержки могут иметь различный ха- рактер: побурение вина (оксидазный касс), железный касс, а также помут- нения и изменения, вызываемые мик- роорганизмами. Так, дрожжи Sacch. oviformis часто оказывают вредное влияние, вызывая повторное брожение вина в резервуаре или в бутылках. Нередко отмечаются заболевания, вы- зываемые бактериями, чему способст- вует высокий pH вин. Гетерофермен- тативные молочнокислые бактерии мо- гут вызвать молочнокислое скисание с образованием обильного осадка в бу- тылках. ВИНО ПОРТО (ПОРТВЕЙНЫ) Вина Порто, которые также входят в категорию сладких спиртуозных вин, происходят из очень характерного района крутых склонов долины Дуро (Португалия). Сланцевые почвы, силь- но пересеченная местность, климат с • И* резкими колебаниями температу- ры в течение одного сезона, малое ко- личество дождевых осадков и интен- сивная инсоляция в период созрева- ния урожая создают исключительные условия для получения винограда, со- . держащего очень много сахаров, аро- матических веществ, пигментов и фе- нольных соединений. Виноград многих красных или белых сортов, используе- мый для приготовления Порто (на- считывают свыше 15 красных и 6 бе- лых сортов), убирают очень зрелым, но не заизюмленным; плохие грозди, гнилые или поврежденные ягоды вы- брасывают. Пачеко де Асеведо и Перейра (1967) описали наиболее распростра- ненный способ выработки вин Порто следующим образом: «По традиции вино всегда приготов- ляли в лагарах, каменных резервуарах из гранита или сланца обычно прямо- угольной или квадратной формы, в которых виноград раздавливали нога- ми, и здесь же сбраживали. В зависи- мости от хозяйства вместимость этих резервуаров колебалась от 2,5 до НО гл. Высота лагара была около 80 см, так что после дробления вино- града мезга достигала приблизитель- но 3/4 высоты резервуара; свободное пространство оставляли для подъема шапки. Форма и конструкция лагаров всег- да соответствовала необходимости получать полное раздавливание и тща- тельное дробление винограда для того, чтобы обеспечить возможно большее извлечение экстрагируемых веществ, и в частности антоцианов. В основе классической технологии приготовления вина Порто лежит дли- тельная и трудная работа раздавлива- ния ногами больших масс винограда, которую производят часами в течение нескольких дней подряд. В первой фазе виноград энергично раздавлива- 323
ют и дробят на протяжении первых 2 ч, пока он не будет возможно лучше раздроблен. Затем следует период менее интенсивной работы, продолжа- ющейся также 2 ч, как завершение пер- вой фазы. За этой операцией, которая обычно заканчивается около полуночи, следует период покоя, в течение ко- торого, если температура окружающей среды благоприятствует этому, начи- нается брожение. Затем на следующее утро возобновляется переработка мас- сы винограда. Мацерация, которая происходила до этого времени, еще незначительна. Этот новый период ра- боты продолжается около 16—18 ч. Так как во время брожения среда обо- гащается спиртом, удлинение времени мацерации облегчает в результате растворения в водно-спиртовой смеси полное извлечение из винограда рас- творимых веществ. При избытке рабо- чей силы эту работу по мацерации продолжали еще и на третий день в течение нескольких часов. Брожение при таком способе проте- кает с равномерными интервалами, погружение плавающей шапки произ- v водят механическим путем с помощью специальных мешалок. Как только бу- дет достигнута надлежащая плот- ность, открывают л агар и переливают вино в бочки, где в него добавляют виноградную водку (продукт дистил- ляции вина), чтобы прекратить бро- жение и повысить спиртуозность при- мерно до 18—19% об. Этот спирт по- лучают перегонкой местных столовых вин. Он обладает крепостью от 77 до 78% об. и содержит много примесей (эфиры, летучие кислоты, альдегиды, высшие спирты)». Мезгу прессуют и бродящее прессо- вое вино добавляют в вино-самотек пе- ред спиртованием. Этот способ, требующий больших затрат тяжелого физического труда и соответственно большого числа рабо- чих, в настоящее время все в большей степени изменяется вследствие меха- низации процессов дробления и маце- рации, т. е. брожения на мезге, при- менения закрытых резервуаров с ав- томатической перекачкой бродящего сусла из нижней части резервуара в верхнюю. Через некоторое время отстоя в за- висимости от качества портвейны разделяют на 2 группы: купажные ви- на (соответствующие наибольшим объемам) и вина выдающихся урожа- ев (портвейны миллезимов). Купажные вина выдерживают в не- полных бочках вместимостью от 5 до 6 гл. Следовательно, они подвергают- ся окислительному действию воздуха. Такие вина остаются в бочках в тече- ние 5—6 лет и даже до 20 лет и боль- ше. Таким образом, их стабилизация происходит естественным путем. Купажные вина приготовляют на ос- нове дегустационной оценки путем смешивания вин различного возраста. Этот тип вина Порто, долго выдержи- ваемый в бочках и имеющий наиболь- шее распространение, мало улучшает- ся при старении в бутылках. Портвейны выдающихся урожаев соответствуют годам сбора винограда, из которого было получено вино особо высокого качества. Их хранят в боч- ках, наполненных доверху, и обраба- тывают почти так же, как и красные вина лучших марок, в других районах в течение двух лет до розлива в бу- тылки. В этом случае вино Порто со- зревает в бутылках и значительно улучшает свои качества. Благодаря высокому содержанию полифенолов оно удивительно долговечно. Купажные вина сохраняют и выдер- живают в контакте с воздухом при по- стоянно высоком окислительно-восста- новительном потенциале. В бутылках этот потенциал остается высоким. Та- кие вина сохраняют содержащееся в 324
них железо в трехвалентной форме, как если бы все восстанавливающие вещества во время выдержки вина бы-, ли разрушены кислородом. Эти порт- вейны привлекают своим букетом, об- разующимся при таком длительном окислении, и обладают стабильными вкусовыми качествами в условиях аэрации. Портвейны миллезимов выдержи- вают без доступа воздуха и при намно- го более низком окислительно-восста- новительном потенциале. Они содер- жат только двухвалентное железо; развивают свой букет в бутылках в условиях восстановления; кислород оказывает на них губительное дейст- вие. После откупоривания бутылки ви- но быстро теряет свои качества под воздействием воздуха. Помимо этого основного различия портвейны еще подразделяют на экст- расухие и сухие (обычно белые), полу- сухие и сладкие (обычно красные). При старении их окраска принимает золотистый тон и оттенки окраски портвейнов охватывают гамму цветов от бледного топаза до красновато-ко- ричневого с золотистым отливом. Вот перечень - официальных обозначений окраски: темно-красный, красный, ру- биновый, бледно-золотистый, цвета кожицы лука, соломенный или золо- тистый.' Хороший портвейн дегустаторы- профессионалы оценивают почти ис- ключительно по букету. В табл. 10.12 дано несколько анали- тических элементов, позволяющих сравнить продукты различных лет. Таблица 10.12 Состав вии Порто одного и того же происхождения, ио различных лет урожая, выработанных традиционным способом Год pH Бутандиол- 2,3, мг/л Ацетальде- гид, мг/л Этилацетат, мг/л Интенсивность окраски Оттенок Перманга- натное число 1962 3,70 87 224 105 0,485 1,06 28 1963 3,45 288 158 92 0,585 0,92 33 1964 3,80 210 180 92 0,825 0,79 44 1965 3,80 94 189 79 1,310 0,59 56 1966 3,75 202 220 79 2,015 0,53 71 ХЕРЕСНЫЕ ВИНА Казас (1967) исчерпывающе опи- сал способы выработки крепких выдер- жанных вин типа херес (по испански Херес, по-английски и по-немецки Шерри), поэтому авторы часто обра- щаются к этой работе. Можно также воспользоваться работами Госвелла (1968), Гонсалеса Гордона (1970). Зона производства хереса находится на юге Испании, недалеко от городов Херес де ла Фронтера, Санлукар де Баррамеда. В этой зоне высший херес выделывают из винограда, культиви- руемого на каменистых известковых почвах, так называемый альбарисос. Виноградники, расположенные на поч- вах с глинисто-песчаным слоем на по- верхности, так называемым баррос, дают менее тонкие вина. Сорта Витис винифера Паломино де Херес, Паломино фино и Педро Химе- нес представляют собой основные сор- та для производства хереса. При этом сорт Паломино, бесспорно, дает самые тонкие хересные вина; сусло из этого сорта имеет около 12° Боме при общей 325
кислотности от 1,8 до 2,5 г/л. Вино- град Педро Хименес дает сусло от 13 до 14° Боме с кислотностью от 24 до 3,0 г/л. Сбор и переработка винограда Сбор винограда производят, прини- мая все меры к тому, чтобы он посту- пал на винзавод в возможно лучшем состоянии. Урожай собирают в корзи- ны вместимостью И—12 кг. Традиционная практика выработки хересных вин предусматривает вы- держку срезанного винограда на солн- це в течение дня. Такую операцию на- зывают «солео». Непосредственно на виноградниках делают площадки вы- ровненной и укатанной земли и по- крывают их круглыми матами, на ко- торые выкладывают виноград из кор- зин. В течение дня он остается откры- тым, с наступлением же вечера его укрывают во избежание увлажнения от росы. При этом масса винограда уменьшается приблизительно на 10% • Сусло из такого винограда содержит больше сахара и винной кислоты, чем сусло из свежесобранного винограда. Содержание яблочной кислоты не- сколько снижается. Все эти три про- цесса (концентрирование сахара, вин- ной кислоты и уменьшение содержа- ния яблочной кислоты) способствует повышению качества хереса. Вино приготовляют целиком по бе- лому способу, без брожения на мезге, и поэтому операция по извлечению со- ка имеет первостепенное значение. В прошлом виноград раздавливали ногами. В настоящее время приготов- ление хересных виноматериалов меха- низировано, но для получения продук- та высокого качества и при новой тех- нике следует соблюдать принципы традиционного способа, а именно: от- сутствие контакта с металлами, слабое давление рабочих органов машины при дроблении, извлечение сусла при прессовании путем относительно мяг- ких отжимов мезги, расположенной более или менее тонким слоем; воз- можность собирать отдельно каждую последующую партию сусла, что в дальнейшем облегчает классифика- цию и отбор вина; направление по- следних фракций, получаемых при прессовании, на перегонку. Сусло сбраживают в дубовых боч- ках вместимостью 516 л, в которые по- мещают от 450 до 467 л. Иногда также используют емкости по 600 л, в кото- рые помещают от 533 до 550 л сусла. Вследствие таких небольших объ- емов обычно не возникает проблем, ^связанных с температурой брожения. Что касается корректировки сусла, то следует учитывать два аспекта: добав- ление гипса (безводного сульфата кальция) и применение сернистого ан- гидрида. При традиционном способе обычно добавляют гипс в виноград перед началом дробления. В настоящее вре- мя при использовании механических прессов гипс добавляют непосредст- венно в сусло в количестве примерно 1 кг на 450 л сусла. Гипсованные сус- ла характеризуются более быстрым . осаждением взвешенных частиц, по- вышением прозрачности и яркости ок- раски у получаемых из них вин по сравнению с необработанными сусла- ми. Отмечают понижение pH, умень- шение щелочности золы и увеличение титруемой кислотности. Количество органических анионов уменьшается. Буферная способность повышена бла- годаря гипсованию. Техника производ- ства хересных вин развивается мед- ленно. Из новых тенденций можно указать только на отказ от гипсова- ния., Во всяком случае, дозы гипса постепенно уменьшаются; подкисление проводят винной кислотой. Что касается применения сернисто- 326
го ангидрида, то его используют в виде серных фитилей для дезинфекции бо- чек, а также при выделке вина в виде растворов или метабисульфита калия. Применяемые дозы обычно были по- вышенными для получения более чис- того брожения. В то же время высокие дозы сернистого ангидрида могут по- давить или затруднить развитие херес- ных дрожжей. Биологическое созревание под хересной пленкой 1 После окончания брожения вина ос- тавляют на дрожжевом осадке до февраля — марта. В это время вино- материалы, находящиеся в бочках, де- густируют и классифицируют по кате- гориям. Те, которые признаются при- годными для выдержки, перекачива- ют, подвергают спиртованию, доводя крепость до 15 или 15,5% об., и со- храняют в неполных бочках с надвин- ным пространством, равным V'e емкос- ти. На поверхности вина, как правило, развивается пленка, и через некоторое время производится новая классифи- кация вина в каждой бочке для соот- ветствующего типа старения (выдерж- ки) . Биологическое созревание хересных вин представляет собой с точки зре- ния энологии очень интересный про- цесс. На свободной поверхности вина спиртуозностью 15—16% об. при кон- такте с воздухом спонтанно образует- ся дрожжевая пленка, существующая в аэробной фазе. Пленку на поверхности хересных вин образуют особые виды дрожжей Sacch. oviformis или их синонимы, про- исходящие или из самого вина, или же из.бочек, бывших в употреблении. Их не следует смешивать с пленчатыми дрожжами под общим названием «ми- кодерма», представляющими заболе- вание — цвель вина. Большая или меньшая скорость и интенсивность образования пленки, ее вид и окраска (от чисто-белого до кре- мового, от светлого до темно-бурого) зависят от многих факторов, таких, как раса дрожжей, спиртуозность вина (при спиртуозности выше 16% об. пленка образуется редко, выше 17% об. — никогда), присутствие не- большого количества сахара, которое способствует забраживанию, содержа- ние лейкоантоцианов, которые даже в незначительной пропорции углубляют оттенки цвета пленки и ограничивают ее развитие, содержание в вине сер- нистого ангидрида, азотистых веществ и т. д. В общем, почти все факторы со- става вин и условий среды оказывают определенное влияние на аромат и будущее качество вин. При этом способе хранения вино не оставляют надолго в одной и той же емкости. Наоборот, во время выдерж- ки вино созревает в различных бочках с периодически возобновляемыми пе- рекачками в соответствии с классиче- ской системой солер. Под солерами понимают не только расположение бочек ярусами, каж- дый из которых получает название и не только отличается степенью вы- держки, но и тем, что он имеет свою особую технику обработки, т. е. пере- ливки вина, всегда частичные. При этом способе в течение всего периода созревания, вплоть до розлива, вино непрерывно перемещают, смешивают и перераспределяют. Эти операции проводят с целью получения гомоген- ных, т. е. однородных виноматериалов в каждом ярусе и соответственно воз- можно большее однообразие в возрас- те и органолептических характеристи- ках вина, которое периодически разли- вают в бутылки. Чтобы объяснить функционирование 327
системы солер, Казас (1967) предла- гает простую систему, представленную на рис. 10.2, состоящую из трех рядов поставленных ярусами бочек, в кото- рых солеру образуют 6 бочек, вто- рую •— криадеру (ярус) — пять и третью — четыре. Горизонтальный ряд бочек, расположенный ближе всего к почве, который называют первой соле- рой, содержит самое старое вино, ко- торое поступает в реализацию. вторая криадера Первая zqOqqp оо оооо Рис. 10.2. Система выдерживания хересных вин «солера» (нижний ряд бочек содержит са- мое старое вино). Предположим, что из каждой из шести бочек первой солеры отбирают по 120 л вина, всего 720 л. Чтобы вос- полнить этот расход, нужно перелить 720 л из второй криадеры в первую; поскольку во второй криадере только пять бочек, нужно взять из каждой по 144 л (720:5). Этот объем, ото- бранный из каждой бочки второй кри- адеры, будет распределен равными частями по всем бочкам нижнего яру- са солеры. Когда эта.переливка будет сделана, нужно переместить снова 720 л из третьей криадеры во вторую. Но, по- скольку в третьем ярусе только четы- ре бочки, объем, который нужно ото- брать из каждой, на этот раз составит 180 л (720:4). Эти 180 л распределя- ют между пятью бочками второй криа- деры из расчета 36 л на каждую. Чтобы закончить операцию необхо- димо восполнить 180 л в каждой из четырех бочек третьей криадеры, все- го 720 л вина (180-4). Для этого ис- пользуют вина из аналогичной систе- мы «криадер» (содержащих вина меньшего срока выдержки, т. е. более молодые) или же доливочное вино, т. е. вино, хранившееся в одной и той же бочке с момента классификации без смешивания его с другими. Солеры никогда не бывают такими маленькими, как в данном примере; обычно они насчитывают сотни бочек. Когда распределение переливок из бочки каждого ряда на большее число бочек нижнего становится слишком сложным, переходят к распределению по группам из 12—18 бочек в каждом ряду. Такие переливки производят 3— 4 раза в год. Что касается годового объема переливки, то он зависит от типа и возраста вина, которое хотят получить. Наиболее исследованными процес- сами выведения пленки следует счи- тать биохимические. Пленка поглоща- ет кислород воздуха, с которым она находится в постоянном контакте; по истечении некоторого времени содер- жание кислорода в атмосфере над- винного пространства значительно уменьшается. Одновременно происхо- дит обогащение углекислым газом, пока вследствие переливки или по другим причинам не произойдет аэра- ция. Вино под дрожжевой пленкой, как правило, имеет окислительно-восста- новительный потенциал, соответству- ющий умеренно-восстановленному состоянию (примерно 320—380 мВ). Поведение окислительно-восстанови- тельного потенциала вина показывает, что пленка действует как изолирую- щий’ слой между вином и воздухом. Выдержка завершается получением вина Фино спиртуозностью 15— 328
17% об.,-с очень низкой кислотностью, с пикантным и нежйым букетом. Летучая кислотность с течением вре- мени уменьшается до 0,10 г/л. Образование ацетальдегида пред- ставляет одно из наиболее характер- ных явлений выращивания пленки, Но содержание ацетальдегида в процессе старения не остается постоянным, а колеблется. Обычно эти колебания ос- лабевают по мере старения вина, что- бы стабилизироваться около средних значений (220—380 мг/л) свободного ацетальдегида. Ацетальдегид представляет собой вещество, обладающее высокой спо- собностью вступать в химические и биохимические реакции. Например, образуется диэтилацеталь, содержа- ние которого может достигать 50— 60 мг/л; это вещество, бесспорно, при- дает аромат хересным винам, подверг- нутым выдержке и старению под дрожжевой пленкой; это — вина Фи- но, Мансанилья, Амонтильядо. Вполне возможно, что появляются и другие производные ацетальдегида. Так, аналитические значения ацето- ина и бутандиола-2, 3 в винах, выдер- жанных таким способом, всегда выше, чем в других винах. Известно также об образовании мо- лочной кислоты. Обычно спиртовое брожение завершается при содержа- нии от 5 до 7 мг-экв/л молочной кис- лоты; яблочно-молочное брожение дает от 4 до 6 мг-экв/л дополнительно, следовательно, ее общее содержание достигает от 9 до 13 мг-экв/л. Однако встречаются вина, выдержанные под пленкой, которые имеют до 22 мг- экв/л молочной кислоты. Другой интересный случай пред- ставляет глицерин. Хересные вина за- канчивают спиртовое брожение при со- держании глицерина от 7 до 9 г/л. В течение первых фаз выдержки по- требление глицерина достигает значи- тельных величин. Через три года ста- рения вина содержание глицерина мо- жет снизиться до 2—3 г/л. В процессе яблочно-молочного бро- жения хересных вин яблочная кислота полностью исчезает или сразу после спиртового брожения, или в течение следующей весны и лета. Казас (1967) считает, что такое превращение спо- собствует повышению качества. Поло и Льягуно (1971) исследовали изменение аминокислот во время вы- держки под пленкой, сравнивая их со- держание в криадерах. В табл. 10,13 даны примеры такого постепенного истощения среды пленчатыми дрож- жами. Таблица 10.13 Содержание аминокислот (в мг/л) в винах в процессе развития хересной пленки (по данным Поло и Льягуно, 1971) Аминокислота Аспарагиновая Глутаминовая Пролнн Г ликокол Алании Валин Цистин Метионин Изолейции Лейцин •Тирозин Фенилаланин Гистидин Аргинин 12,0 12,4 330 6,7 9,6 7,4 1,9 5,6 13,1 И,2 10,0 6,6 9,8 14,0 8,0 230 12,6 13,8 4,4 43 1 3,1 9,2 20,4 9,1 6,6 20,8 6,0 5,3 75 3,4 4,4 2,6 67 1 2,2 3,7 4,5 7,4 2,6 15,6 2,4 7,3 26,7 3,2 3,5 1 2 1 0 1,6 2 1 1 11,3 Крнадеры (ярусы над нижиим)* 6-й 3-й 2-й 1-й * 6-й ярус соответствует началу процесса соз- ревания. Окислительное созревание вина типа Олоросо (душистое) Выше было показано, что пленка на хересных винах всегда развивается в период после брожения (с октября по январь — февраль) до первой клас- 329
сификации. Затем их подвергают спир- тованию до 15—15,5% об. и про- должают выдерживать под плен- кой до тех пор, пока при второй клас- сификации они не будут предназначе- ны для дальнейшей выдержки в «ду- шистых» солерах; в этом случае их крепость доводят спиртованием до 18—19% об. Начиная с этого времени душистые (или ароматные) вина выдерживают без пленки, тем самым исключая ак- тивность хересных дрожжей, поэтому их старение происходит исключитель- но в результате окислительных про- цессов. Вина типа родья соответству- ют низшему классу душистых. Как и в других крепких винах, выдерживае- мых в контакте с воздухом, во время их старения происходит окисление не- которых компонентов кислородом воз- духа, находящимся в надвинном про- странстве. Древесина бочек и ее осо- бое строение, которое делает ее свое- образной полупроницаемой мембран- ной тканью, должны также играть большую роль. Такие реакции медлен- ного окисления вина еще мало изу- чены. Перед розливом в бутылки эти вина осветляют после снятия из-под солеры обычно оклейкой яичным белком, кро- вяной мукой, часто также с добавле- нием бентонита. Монографии по вопросу о приготов- лении и выдержке хересных вин напи- сали Гансалес Гордон (1970), Асен- сьо Вилья (1969). Желтые вина Юры Существует некоторое сходство этих вин с испанскими хересными ви- нами; разница заключается в том, что эти вина не подвергают спиртованию. Особый способ приготовления их опи- сал Пастер в своих «Этюдах о вине». Пастер находил в них практический 330 пример различия, которое он тогда только что обнаружил, между дейст- вием «mycoderma vini» и «mycoderma aceti», установив, что только послед- ний вид образует уксусную кислоту и вызывает глубокие изменения в соста- ве вин. Эти вина, производимые из сорта Са- ваньен, собираемого в состоянии, близком к перезреванию, могут дости- гать спиртуозности 12% об. Вина при- готовляют по обычному белому спосо- бу и распределяют по небольшим боч- кам, наполненным под шпунт, кото- рые выдерживают в подвале в течение 6 лет без малейшей доливки. На по- верхности вина образуется пленка, со- стоящая из аэробных пленчатых дрож- жей, которые развиваются благодаря своему дыханию и осуществляют наря- ду с другими превращениями окисле- ние спирта в ацетальдегид. Обычно это дрожжи Sacch. oviformis, облада- ющие значительной спиртовыносливо- стью, но, поскольку обсеменение про- исходит спонтанно, образование плен- ки протекает неравномерно, и в про- цессе выработки эти вина подвержены микробиальному загрязнению, в том числе Brettanomyces. Следовательно, для производства таких вин требуются большие затраты труда. Кроме того, имеется большая опасность появления летучих кислот, тем более что спиртуозность их отно- сительно низка (12% об.). Можно со- кратить процесс производства вина: вместо того чтобы ожидать постепен- ного образования надвинного прост- ранства в результате испарения, надо создать его сразу, не доливая бочки под шпунт; можно также произвести обсеменение вина чистой культурой дрожжей, образующих пленку. Имеет значение также и поддержание посто- янной температуры 12—13° С. Желтые вина характеризуются по- вышенным содержанием свободного
ацетальдегида (от 600 до 700 мг/л). Пожелтение находится в прямой зави- симости от его содержания. В сущнос- ти, это то, чего добиваются при старе- нии многих ликерных вин и виномате- риалов для приготовления аперитивов и вермутов: образование альдегида различными способами, глубокое окис- ление, предотвращение действия мик- роорганизмов чаще всего благодаря повышенной крепости в результате спиртования. * ВИНА ИЗ ЗАИЗЮМЛЕННОГО ВИНОГРАДА * Вино из такого винограда приготов- ляют в разных странах и различными способами. Во Франции этот метод осо- бенно широко применяется на виног- радниках района Юра. Для таких вин используют сорт Саваньен, толстая ко- жица ягод которого обеспечивает ус- тойчивость против гнили. Сокращенно эти вина обозначают термином «соломенные вина», т. е. вина, получаемые из винограда, за- изюмленного на соломенных матах, на солнце или в закрытых отапливаемых помещениях, а также на кустах после скручивания плодоножки гроздей или на решетках, или, наконец, при подве- шивании гроздей на проволоках. За- изюмливание может длиться от 1 до 4 мес, в результате чего из такого ви- нограда можно получить концентри- * рованные сусла — 400—500 г сахара на 1 л. Сусло, отделенное при дроблении и прессовании из такого винограда, по- мещают в бочку и подвергают броже- нию. Оно начинается зимой, протекает очень медленно и постепенно затиха- ет благодаря высокому содержанию сахара. Себестоимость этих вин довольно высокая; плесень на гроздях вызывает удалениб^ют 25 по 50% ягод, тогда как естественное концентрирование вино- града может достигать 50%. Делались попытки улучшить техно- логию производства вин с целью ис- ключить случайности и снизить стои- мость использования аппаратов для подогревания винограда, известных под названием «перезреватели». Та- кие аппараты подают нагретый воздух в более или менее замкнутом цикле и поддерживают температуру винограда около 40—45°С в течение многих ча- сов. Как и при естественном заизюмли- вании, в этом случае происходит кон- центрация сахара за счет потерь воды и сгорания кислот, в частности яблоч- ной кислоты. Этот способ может быть основой для приготовления специаль- ных ликерных вин. Естественное заизюмливание ис- пользуется на юге Испании для приго- товления вина Педро Хименес из ви- нограда того же названия. Это вино, естественно, сладкое, получается при концентрировании винограда на солн- це сразу после его сбора. В некоторых случаях такая инсоляция может про- должаться до 20 дней. Увяленный та- ким образом виноград дает высокоса- харистое сусло. Очень медленное бро- жение такого сусла бывает только час- тичным, и окончательное содержание спирта составляет от 10 до 15% об. Некоторые типы токайских вин в Венгрии также вырабатывают из за- изюмленного винограда (Асу). Наконец, способ «говерно» района Кьянти (Италия) представляет еще один метод использования заизюмлен- ного винограда. Часть винограда Санджовезе резервируют во время сбора урожая и сохраняют на решет- ках, расположенных ярусами в хорошо' вентилируемых помещениях. Через не- сколько недель этот виноград концент- рируется в большей или меньшей сте- пени в результате высыхания и теряет часть яблочной кислоты. После сорти- 331
ровки заизюмленный виноград раздав- ливают и добавляют в новое вино, вы- зывая, таким образом, очень медлен- ное вторичное брожение, главная цель которого заключается в некотором по- вышении крепости, улучшении букета вследствие образования новых компо- нентов, а также в том, чтобы облег- чить яблочно-молочное брожение и получить заметные пузырьки газа в молодых винах. В данной главе не было возможнос- ти рассмотреть все способы производ- ства специальных вин, большая часть • которых очень стара и носит кустар-. ный характер. Тем не менее они обес- печили создание из винограда весьма большого числа продуктов виноделия (или виноматериалов), не говоря о различных вермутах и аперитивах, приготовляемых с добавлением экст- рактов или с настаиванием на арома- тических или лечебных растениях. Но пока что в распоряжении авторов име- ется мало точных данных относитель- но этих специальных вин. Много разнообразных продуктов можно получить из сусел, обогащен- ных естественным концентрированием, нагреванием винограда или даже дли- тельной термической обработкой сус- ла, а также добавлением спирта после более или менее законченного броже- ния. К этой категории относят такие ви- на, как Марсала и «церковные ви- на» Италии, греческое Мавродафне, испанскую Малагу и др. Мадера представляет собой крепкое, выдержанное вино, подвергнутое спиртованию и окислению длительным нагреванием. Мистели, или спиртованные сусла, по технологии производства относятся к ликерным винам и аперитивам. Су- ществуют местные способы производ- ства мистелей, известных во Франции под названиями «ратафия», «карфа- генское». Шарантское Пино есть не что иное, как сусло, крепленное конь- ячным спиртом, ч ЛИТЕРАТУРА Almeida Н. de (1953), Anais, Inst. Vinho Porto. Asencio Villa E. (1969), Les vins d* Espagne. In «Le grand livre du vin». Edita, Lausanne. Barret A., В i d a n P. et Andre L. (1955), C. R. Acad. Agric., 41, 26. Benard P., F 1 a n z у C. ,Bourzeix M., Aubert S. et Ferry P. (1972), Ann. Technol. agric., 21, 35. Bergner K. G., e t Wagner H. (1965), Mitteilungen, 15, 181. В e r t i L. A. (1961), Amer. J. Enol.* Vitic,. 12, 67. В i d a n P. (1969), Bull. О. I. V., 42, 34. В i z e a u C. (1963), Ann. Technol. agric., 12, 247. В i z e a u C. (1965), Progr. agric. vitic., 82, 216. De Bobadilla G. F. et Navarro E. (1949), BoL Inst. пас. Investi. agric., 21, 473. De Bobadilla G. F. ,Quiros J. M. et Serrano J. J. (1954), Bol. Inst, пас. Investi. agric., 31, 411. Boidron J. N., A v a k i a n t s S. P. et Bertrand A. (1969), Connaiss. Vigne Vin, 3, 43. Brugirard A. et Roques J. (1967), Procedes d’elaboration des vins doux natu- rels fran$ais IIе Symposium intern. d’CEno- logie, Bordeaux — Cognac. C. R. p. 509. Boyer L. (1950), Les principaux facteurs techniques de qualite dans la production des vins de Champagne, Epernay. Campadieu J. P. (1965), Dipl. nat. CEol., Montpellier. Casas J. F. (1967), Procedes d’elaboration des vins de Xeres. IIе Symposium intern. d’CEnologie, Bordeaux-Cognac. C. R. p. 495. Francot P. (1950), Champagne et qualite par le pressurage, Epernay. Gar i no - Canina E. (1923), Staz. sperim. agron. ital., 56, 26. Gar ino - Canina E. (1928), Ann. R. Acad. Agric. Turin, 71, 49. Geoffrey P. (1963), Clarification et stabi- lisation des vins de Champagne. Ier Sympo- sium intern. d’CEnologie, Bordeaux, C. R. p. 365. Geoffroy P. (1958), Vignes et Vins, n° 70. Feuillets techniques, p. 9. 332
<ieof f г оу P. (1959), Vignes et Vins. n° 80, p. 25. Gonzalez Gordon M. M. (1948), Jerez Xeres Sherry. Jerez de la Frontera (1970), 3е edition. Goswell R. W. (1968), Process Biochem., 3, 47. Got N. (1947), Les vins doux naturels, Per- pignan. Kielhof er E. et Wind ig G. (1963), Mitteilungen, 13, 18. Kunkee R. E. e t Ough C. S. (1966), Applied Microb., 14, 643. Ma nceau E. (1917), CE nologie champenoise, Epernay. Manceau E.. (1929), Vinification champe- noise, Epernay. MensioC. (1909), Staz sperim. agrar. ital., 42, 465; 43, 797. Michel A. et Boudot J. (1952), Vig- nes et Vins, 22, 21. Pacheco de Azevedo M. et Pe- reira J. (1967), Le vin de Porto. Techno- logie classique et evolution actuelle, IIе Symposium Intern. d’GEnologie, Bordeaux- Gognac, C. R. p. 481. Pacottet P. et Guittonneau (1930), Vins de Champagne et vins mousseux. Baillere et Fils, Paris. Peynaud E. (1950), Ann. Agron., 1, 382. Polo M. C. e t Llaguno C. (1971)» Symposium intern. Tecnicon, Madrid. Raventos J. M. (1975), IVе Symposium intern. CEnologie, Valence. Robinet E. (1927), Manuel general des vins. 2е partie: Vins mousseux, Champagnes. Gauthier-Villars, Paris. Roques J. (1960), Etude sur les vins doux naturels du Roussillon. These doct. pharmacie Montpellier. De Rosa T. (1964), Tecnica dei vini spu- manti. Conegliano. Schanderl H. (1950), Die Mikrobiologie des Weines. E. Ulmer, Stuttgart. Tar antola C. (1967), Vins «Moscato d* Asti» et «Asti spumante», IIе Symposium intern. d’GEnologie, Bordeaux-Cognac, C. R. p. 469. Weinmann J. et Telle L. F. (1929), Manuel de travail des vins mousseux, Epernay.
Часть II ПРЕВРАЩЕНИЯ В ВИНАХ Глава 1L КОЛЛОИДНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ВИНАХ ПРОЗРАЧНОСТЬ И ФИЗИКО- ХИМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ Проблема прозрачности вин f Прозрачность вина является одним из необходимых показателей его каче- ства. Помутнение появляется как при- знак ухудшения состояния вина и сни- жает оценку продукта, даже если это помутнение незначительно и вкусовые качества остаются неизменными. Ма- лейшее помутнение или осадок особен- но четко заметны в бутылках с белым вином. Недостаточно, чтобы благодаря применению того или другого метода осветления вино было прозрачным в данный момент; нужно, чтобы оно ос- тавалось таким, несмотря на различ- ные условия температуры, аэрации, продолжительности хранения, кото- рым оно подвергается. Необходимо по- лучить не только прозрачность, но также и стойкость этой прозрачности, т. е. физико-химическую стабильность вина, к которой должна прибавиться его биологическая стабильность. В прошлом на практике частично достигали этих целей путем некоторых операций и достаточно длительной выдержкой вина в бочках, во время которой некоторые осаждения и пре- вращения придавали продукту относи- 334 тельную стабильность. Но нередко,, несмотря на многие годы выдержки в бочках и традиционные меры предос- торожности, вина, особенно белые,, при розливе в бутылки мутнеют и сно- ва дают осадок. Эти пороки станови- лись все более частыми по мере введе- ния различных изменений в технику производства вина. В то же время и потребитель стал намного более тре- бовательным. С другой стороны, дли- тельная выдержка вина в бочках обхо- дится очень дорого, и если она благо- приятствует развитию красных вин, то- в противоположность этому одновре- менное действие испарения, окисления и растворения веществ, содержащихся в древесине бочки, ведет к значитель- ному снижению качества большинства белых вин, уменьшению их свежести, бархатистости, аромата. Следовательно, можно задаться во- просом, нельзя ли для получения про- зрачности и стабильности виноматери- алов создать лучшие условия, чем дли- тельное хранение вина в деревянных бочках. Вместо весьма ненадежной стабильности, получаемой при значи- тельном увеличении себестоимости, а часто и в ущерб качеству, было бы очень желательно получить такой ре- зультат, который бы требовал меньше -
затрат и обеспечивал сохранение всех натуральных качеств вина. Что каса- ется ординарных вин как белых, так и красных, то хорошо известно, как час- то возникают трудности в том, чтобы не только сделать их прозрачными, что всегда можно осуществить путем 'фильтрования, но и получить оконча- тельную, устойчивую прозрачность. Профильтрованные без надлежащих мер предосторожности вина часто сказываются с помутнениями уже че- рез несколько дней или несколько не- дель после проведения этой операции. При рассмотрении вопросов стабиль- ности и последующей прозрачности вина нужно учитывать не столько его возраст или его общий состав, а преж- де всего присутствие железа, меди, белков, находящихся в вине от приро- ды или же появляющихся в результате неправильных обработок, камедей и слизей, а также активной кислотности и коллоидного состояния фракции кра- сящих веществ. Поскольку влияние этих элементов на прозрачность вина известно, сравнительно простые опыты дают возможность предвидеть их воз- можное действие в том или ином кон- кретном случае, и соответствующие меры позволяют предотвратить вред- ное действие этих веществ. Природа прозрачности Механизмы помутнений вин (белых или красных), равно как и различные способы, позволяющие избегать их, в большой мере зависят от свойств кол- лоидов. Флокуляция и осаждение ве- ществ в коллоидном растворе, которые связаны с увеличением размеров час- тиц, и защитный эффект, противодей- ствующий этому увеличению, пред- ставляют собой существенные явления в экологии. В действительности механизмы по- мутнений вин включают две стадии. Если они начинаются с химических ре- акций (окисление железа, восстанов- ление меди, изменение красящих ве- ществ, изменение белков под действи- ем танина или с повышением темпера- туры и т. д.), то образующиеся на этой стадии вещества (фосфат железа, кол- лоидная форма антоцианов, денату- рированные белки) относятся к кол- лоидам, которые сначала находятся в прозрачном коллоидном растворе, а затем флокулируют под воздействием различных факторов, образуя помут- нения. Таким образом, механизмы по- мутнения вин чаще всего завершаются флокуляцией коллоида, и именно на этой стадии возникает помутнение, а Стало быть, факторы, действующие на эту флокуляцию, проявляются в конечном счете в появлении и интен- сивности мути, откуда и вытекает на- стоятельная необходимость их изуче- ния. Но не только исследование помутне- ний, но и обработка вина для их пре- дотвращения очень часто зависят от знания природы коллоидных явлений. Сюда относится адсорбция каолином или бентонитом, добавление аравий- ской камеди (гуммиарабика), образо- вание защитных коллоидов при подо- гревании вина, образование коллоид- ного железистосинеродистого желе- за, которое флокулирует при добавле- нии белка. Классические способы об- работки сами по себе также очень час- то имеют коллоидную природу; так оклейка (практика осветления вековой давности) основана на флокуляции белков танином и разделяет путем взаимной флокуляции некоторые кол- лоиды вина. При фильтровании очень часто происходит фиксация частиц в результате явления адсорбции. Разумеется, некоторые изменения состава вин и соответствующие обра- ботки не зависят от свойств коллои- дов, например повторное брожение и 335
заболевания, вызываемые микробами, осаждения виннокислого калия и кальция, обработка сернистой кисло- той или лимонной кислотой. Но спо- собы сохранения вин в большой степени зависят от закономерностей, которым подчиняются коллоиды. Поэтому нель- зя ни ^описать, ни понять явления, от- носящиеся к прозрачности и физико- химической стабильности вин, без учета коллоидов и коллоидных явле- ний, коллоидных растворов, диспер- сии, флокуляции, адсорбции. Нужно знать смысл этих терминов и механиз- мы этих явлений. Именно эти общие замечания в применении к винам и рассматриваются в настоящей главе. Понятие коллоида как равновесия ионов, pH, окислительно-восстанови- тельного потенциала непосредственно применимо к гармоничным средам, та- ким, которые встречаются в пищевой промышленности. В противополож- ность, например, молоку, вино содер- жит мало коллоидов. Однако почти все процессы осветления его и стабилиза- ции связаны с коллоидными явления- ми, в которых участвуют очень малые массы (несколько миллиграммов на 1 л): флокуляция ионами, взаимная флокуляция двух коллоидов, защит- ный эффект, двойной фактор стабиль- ности гидрофильных коллоидов, ад- сорбция. Химический состав коллоидных ве- ществ вина известен не полностью. Здесь главную роль играют их колло- идные свойства (флокуляция, адсорб- ция, влияние на помутнение). Инте- ресно, хотя это и трудно, определить химический состав белковых, слизис- тых или пектиновых веществ, содер- жащихся в винах. Но в настоящее время можно и необходимо опреде- лять, например, в каких условиях тем- пературы, кислотности, обогащеннос- ти танинами осаждаются белки, вызы- вая помутнение и осадок, или же фик- сируются и удаляются бентонитом, или выяснять эффект действия слизис- тых веществ во время фильтрования и флокуляции. Виноградный сок содержит больше коллоидов, чем вино (белки, пектины, полисахариды, гемицеллюлозы, дек- стран, камеди), которые находятся в соке в различных соотношениях в за- висимости от природы винограда и пе- реходят в вино также в различных, хо- тя и очень малых, количествах. В ча- стности, сок или вино, полученные из подогретого винограда, обычно быва- ют очень мутными и трудно поддают- ся осветлению как оклейкой или фильтрованием, так и самопроизволь- ным осаждением: они очень богаты коллоидами, из которых отдельные имеют отчетливо выраженное защит- ное действие. ОБЗОР ОБЩИХ СВЕДЕНИЙ О КОЛЛОИДАХ Классификация дисперсных систем Дисперсными системами, или дис- персиями, называют системы, состав- ленные из какого-либо вещества, рас- сеянного в другом, в частности в жид- кости, в состоянии тончайших частиц. Коллоидные дисперсии представляют собой системы, в которых вещество рассеяно в жидкости в состоянии круп- ных агрегатов маленьких молекул (или мицелл) или в состоянии боль- ших молекул (или макромолекул), другими словами, в состоянии частиц определенных размеров — от обычных молекул до взвешенных частиц. Но классификация дисперсных систем по размерам частйц подходит только для частиц хотя бы приблизительно сфери- ческой формы и не годится для час- тиц удлиненной формы, как это часто бывает в органических коллоидах. 336
Классификация дисперсных систем Таблица 11.1 Дисперсные системы Размеры частиц, им Число атомов в одной частице и Признаки частиц Молекулярные дисперсии (или ординарные раство- ры) Приблизительно менее 2 Менее 1000 и / Проходят через бумажные и ультрафильтры; не видимы в- микроскоп и в ультрамикроскоп; диффундируют, и диализуются, не осаждаются Коллоидные дисперсии (или растворы). Частицы могут быть микрокристал- лами, макромолекулами Приблизительно от 2 до 100 Между 1000 и. 1 000 000 000 ч ч Проходят через самый плотный, бумажный фильтр, но не про- ходят через ультрафильтры; не видимы в микроскоп, но в уль- трамикроскопе видны, не диф- фундируют и не диализуются, осаждаются очень медленно и Грубые дисперсии (или суспензии) Приблизительно более 100 Свыше 1 000 000 000 Не проходят через бумажный фильтр, видны в микроскоп, не диффундируют и не диали- зуются; оседают очень быстро- Указанные в табл. 11.1 пределы та- ких систем имеют производственный характер и не определяют ни конца одного вида частиц, ни начала друго- го, Между этими видами нет точных, определенных разграничительных ли- ний: виден непрерывный переход меж- ду истинными растворами, коллоидны- ми и суспензиями. Признаки, указан- ные в последней графе табл. 11.1, за- висят одновременно от рассматривае- мых веществ и технических условий, таких, как природа диализующей мембраны, размеры пор фильтров и разрешающие способности микроско- па. Известна целая гамма дисперсных систем, или гетерогенных растворов, и в этой шкале дисперсии, или колло- идные растворы, перемежаются с мо- лекулярными растворами и суспензи- ями. Коллоидные свойства достаточно охарактеризованы только в централь- ной зоне коллоидных дисперсий с пре- делами, которые могут изменяться в зависимости от природы частиц. Согласно Крюйти и Овербику (1961), коллоидные системы имеют частицы, размеры которых находятся в пределах от 1 до 1000 нм. К группе коллоидов, способных об- разовывать коллоидные дисперсии,. относят очень различные вещества, не имеющие никакой связи между собой по происхождению или составу (прос- тые или очень сложные органические вещества), но которые имеют некото- рые общие свойства. В этом отношении также нет четко обозначенной грани- цы между коллоидами и неколлоида- ми (или «кристаллоидами», как гово- рили раньше). Некоторые вещества имеют в зависимости от условий те или иные свойства. Например, хлористый натрий и многие другие соли дают с водой истинные, или молекулярные растворы. Но при более или менее зна- чительном добавлении спирта они дают коллоидные растворы со всеми степе- нями дисперсий, промежуточных меж- ду молекулярным раствором и осад- 337 ~
ком. Точно так же и фенольные соеди- нения могут быть в истинном растворе шли в коллоидном. В качестве примера можно, сказать, что глины, такие, как каолин и бенто- нит (которые используются для обра- ботки вина), образуют в воде мутные суспензии, размеры частиц которых значительно больше, чем у коллоидных гранул, вплоть до 2 мкм. Но в дейст- вительности эти гранулы образуются из частиц кремния и алюминия, нало- женных одна на другую на расстоя- нии (примерно 1 нм), соответствую- щем точно' величине коллоидных час- тиц. Жидкость проникает в промежу- ток между частицами и обменивается •с ними некоторыми из своих компо- нентов. Эти обмены происходят намно- го легче у монморилонита, чем у ка- олинита, частицы которого намного больше сближены и связаны между собой. Можно сказать, что коллоидные свойства выражены в большей степе- ни у монморилонита, который погло- щает мнбго воды, сильно набухает и фиксирует много ионов из раствора. По своим свойствам он ближе к гид- рофильным коллоидам, тогда как ка- олинит ближе к гидрофобным колло- идам. Основные понятия Терминология науки о коллоидах и коллоидных явлениях все еще неточна, и значения отдельных терминов изме- няются в зависимости от автора. Ни- же будут упоминаться такие термины м выражения, которые, по мнению ав- торов настоящей книги, лучше всего подходят для описания и объяснения коллоидных явлений, встречающихся в энологии. Как правило, коллоиды могут нахо- диться в состоянии коллоидных рас- творов (называемых также золями, или псевдорастворами) или в состоя- 338 нии гелей. Золь обладает текучестью, небольшой вязкостью, не затвердева- ет; частицы не связаны одна с другой и находятся в спонтанном, беспорядоч- ном движении, называемом броунов- ским, которое вызывается столкнове- нием соседних молекул. Гель, наобо- рот, характеризуется тем, что в этом состоянии частицы неподвижны одна относительно другой, группируются в более или менее крупные скопления. Такие связи препятствуют броуновско- му движению. Гель обладает жестко- стью и гибкостью и ведет себя, как настоящее твердое тело. Он состоит из ткани, которую можно сравнить с сет- кой взаимно переплетающихся фибро- вых нитей и ячеек, наполненных жид- костью. Желе (или гелем, студнем) называют аморфные вещества, (жела- тина, крахмал, агар, каучук и др.), ко- торые набухают при погружении в со- ответствующую жидкость. Под пептизацией понимают переход коллоида из состояния геля в состоя- ние золя. Этот процесс можно сравнить с растворением геля. Флокуляция оз- начает переход из состояния золя в состояние геля. Ее можно сравнить с осаждением соли; частицы, первона- чально свободные, слипаются и стре- мятся выйти из жидкости, образуя хлопья, являющиеся кусками геля. Термин «осаждение» означает всякое отделение растворенного вещества от растворителя в любой форме; тонкий осадок, кристаллизованный или нет, большего или меньшего объема, де- лающий жидкость мутной, или оседа- ющей, видимый на глаз. В случае кол- лоидов этот термин часто используют в том же смысле, что и термин «фло- куляция». Под термином «коагуляция» понимают переход из состояния золя в состояние геля; частицы агломериру- ются внутри жидкости, но не в отдель- ные хлопья, как при флокуляции, а в одну сплошную массу;* происходит ох-
Ёйтыванйё коллоида без разделения на две фазы, как при флокуляции. Тер- мин «синерезис» означает переход из состояния желе в состояние геля. Мас- са коллоида претерпевает сжатие, со- кращается в размерах с выталкивани- ем большей части инертного вещества^ который находился в желе, следова- тельно, желе дает две фазы. Схема, изображенная на рис. 11.И дает представление об изложенных: выше определениях. Пептизация Синерезис •» Золь ч----------------Гель -<------------------------ Гель (желе) > А , Флокуляция Коагуляция Рис. 11.1. Схема коллоидных превращений. Флокуляция есть не что иное, как сумма коагуляции и синерезиса: сна- чала происходит застудневание, затем ослабление этого желе в результате разрыва и контрактации его сетки. Хлопья геля всего лишь обломки, кус- ки этой разрушенной массы, которая выталкивает растворитель с одновре- менным сокращением своего объема. Многие гели в действительности пред- ставляют собой желе, набухшее до крайних размеров; они как бы разла- мываются от чрезмерного разбухания, поскольку внутренние связи оказыва- ются недостаточно прочными. Факти- чески при оклейке вин коагуляция и синерезис могут в некоторых условиях протекать совершенно раздельно: сна- чала затвердевание (схватывание), за- тем разрыв массы путем перемешива- ния. Другие авторы применяют названия гель и желе, флокуляция и коагуляция в более или менее различном смысле. Некоторые применяют только термины «гель» и «осаждение»; при этом гель означает все состояния, в которых кол- лоид находится в более или менее твердом, эластичном, жестком состоя- нии, а осаждение означает все разде- ления коллоида и жидкости. В иссле- довании по оклейке вин удобно ис- пользовать термин «флокуляция» для обозначения осаждения в форме види- мых на глаз хлопьев, которое обычно* сопровождается осаждением хлопьев и осветлением жидкости. К тому же флокуляцией в просторечии называют «осаждение некоторых коллоидных растворов в виде хлопьев». Такая не- определенность терминов ведет к не- правильным представлениям о слож- ной структуре гелей и желе. Классификация коллоидов Известны две группы коллоидов' очень различной природы, которые когда-то обозначали терминами: «кол- лоиды искусственные» и «коллоиды натуральные», или «коллоиды стабиль- ные» и «коллоиды нестабильные», или «суспензоиды» и «эмульсоиды». Позд- нее их называли коллоидами гидро- фильными и коллоидами гидрофобны- ми и, наконец, в самое последнее вре- мя — дисперсиями микрокристалли- ческими и дисперсиями макромолеку- лярными. Из всех этих классификаций, кото- рые, разумеется, в большей или мень- шей степени перекрывают одна дру- гую, самую последнюю можно считать наиболее удовлетворительной с точки зрения физической химии, поскольку она основана на структуре частиц. В 339
«случае растворения в других жидко- стях, кроме воды, их называют коллои- дами лиофобными и коллоидами лио- фильными. Но в отношении рассматри- ваемых здесь явлений водно-спиртовой раствор, содержащий около 10% спир- та, можно приравнять к водному раст- ' вору. Основные ' признаки гидрофобных (искусственных, нестабильных или сус- пензоидных) коллоидов, таких, как коллоидные металлы, фосфаты железа, сульфиды меди, выражаются в том, что они осаждаются при очень малых до- бавках солей. Они поглощают мало, растворителя, образуют порошкообраз- ные осадки. По своим характеристикам гидрофобные коллоиды аналогичны суспензиям, которые представляют со- бой дисперсии твердого тела в жидко- сти и коллоидные растворы которых отличаются лишь большой тонкостью частиц. В противоположность этому основ- ные признаки гидрофильных коллоидов (или натуральных, или стабильных, или эмульсоидов), таких, как камеди, белки, конденсированные фенольные соединения, заключаются, в том, что они не осаждаются под воздействием солей, за исключением очень высоких концентраций, поглощают много раст- ворителя, образуют желатинообразные осадки, по своему характеру близки к эмульсиям, являющимся дисперсиями одной жидкости в другой. Можно ска- зать, что основная разница между зо- лями гидрофильными и гидрофобными заключается в их степени взаимодейст- вия с растворителем, большой у первых и слишком малой у вторых, чтобы обес- печить их самопроизвольное (спонтан- ное) разделение. Гидрофильные кол- лоиды образуют золи, вязкость кото- рых несколько выше, чем у воды; от- деленные от жидкости, они могут раст- воряться в противоположность гидро- фобным коллоидам. Штаудингер различает среди гидро- фильных коллоидов сфероколлоиды, частицы которых имеют приблизитель- но одинаковые размеры (альбумин, крахмал, камеди), и линейные коллои- ды, частицы которых имеют продолго- ватую форму (некоторые белки, цел- люлоза, пектин, слизи). Структура коллоидов В прошлом частицы, диспергирован- ные в коллоидном растворе, называли мицеллами и рассматривали их как скопления или соединения молекул, как простые обломки твердого тела. В отношении гидрофобных коллоидов это положение справедливо и сейчас. Од- нако дифракционный рентгенографиче- ский анализ и позднее электронный микроскоп показали кристаллическую структуру большинства коллоидных частиц, по меньшей мере, в некоторых направлениях пространства. Следова- тельно, мицеллы представляют собой микрокристаллы, составляющие амор- фные частицы, наблюдаемые невоору- женным глазом или в обычный микро- скоп, что и определило их название как микрокристаллические дисперсии. Что же касается гидрофильных коллоидов, то эти старые обозначения должны быть оставлены, так как диспергиро- ванные частицы сами являются моле- кулами очень больших размеров, или макромолекулами, откуда и термин «макромолекулярные дисперсии». В це- лом, если в первом случае термин «ми- целла» можно сохранить, то во втором это бесполезно, поскольку мицелла идентична макромолекуле. Для упро- щения авторы обозначают мицеллы, микрокристаллы и макромолекулы об- щим термином «частицы». В макромолекулах атомы связаны основными валентностями, химически- ми связями (ковалентностями и элект- ровалентностями), как в обычной моле- 340
куле с низкой молекулярной массой. Макромолекулы растворяются посред- ством адгезии к молекулам растворите- ля, как обычные молекулы. С другой стороны, в мицеллах элементы соеди- няются одновременно основными ва- лентностями и вторичными валентнос- тями, силами сцепления (когезии) или связями типа Ван-дер-Ваальса; ста- бильность дисперсий связана с элект- рическим зарядом частиц. В течение длительного времени не подозревали о существовании молекул- гигантов. Эти молекулы являются про- межуточными между молекулами тех веществ, которые изучает органическая химия, и молекулами частиц, видимых в микроскоп. В настоящее время из- вестно, что золь альбумина представ- ляет собой раствор молекул-гигантов, которые можно изучать с помощью электронного микроскопа и находить в кристаллах альбумина. Термин «мак- ромолекула» предложен Штаудинге- ром. Он показал, что растворенные коллоидные частицы этой определен- ной группы коллоидов являются ма- кромолекулами; их нужно изучать ме- тодами органической химии, химии коллоидов или макромолекулярной хи- мии. Свойства коллоидных растворов 1. Молекулы вещества, растворенно- го в жидкости, ^равномерно распределе- ны в ее массе, поскольку твердое тело, находящееся в контакте с жидкостью, способно при растворении диффунди- ровать в жидкость и распределяться в ней везде одинаково. Это свойство обусловлено непрерывным и беспоря- дочным движением молекул растворен- ного тела, перемешиванием, которое непрерывно стремится вывести молеку- лы за пределы их первоначального объ- ема и заставить их занять максимум свободного пространства. Частицы стремятся распределиться из-за осмо- тического давления по всему объему растворителя, как распространяется газ по всему пространству, в котором он находится. С другой стороны, если коллоидные частицы по своему объему превосходят Чистая бода Растбор Рис. 11.2. Пробирка с жидкостью для диффу- зии коллоидов. Рис. 11.3. Схема диализатора. молекулы, то их перемешивание, назы- ваемое в этом случае «броуновским движением» и наблюдаемое в ультра- микроскоп, происходит с намного мень- шей интенсивностью. Так что диффузия коллоидов, когда их помещают в ка- кую-нибудь точку жидкости, например в нижнюю часть пробирки (рис. 11.2), протекает очень медленно. Следова- тельно, скорость диффузии карамели, которая является коллоидом, в 100 или 1000 раз меньше скорости диффузии сахара, не относящегося к коллоидам. 2. Грэхэм предложил заменить про- бирку на хорошо известное устройст- во— диализатор (рис. 11.3), состоящий из пергаментной мембраны или колло- дия с очень мелкими порами; в настоя- щее время ее делают из целлофана. Та- 341
кая мембрана проницаема для одних веществ, не проницаема для других. Оказывается, что это именно те вещест- ва, которые не диффундируют или рас- сеиваются очень медленно (см. рис. 11.2) и не проходят через мембрану или проходят через нее очень медленно (см. рис. 11.3). Из этого следует, что главную роль в обоих явлениях играет размер частиц. В действительности, как и всегда в этой области, разграничительная линия между этими явлениями выражена весьма нечетко. Некоторые вещества, называемые коллоидными, также про- ходят через мембраны, но намного мед- леннее, чем неколлоиды. При этом из- вестна целая гамма промежуточных ве- ществ. Неколлоидные вещества сами проходят через мембраны с различной скоростью в зависимости от величины их частиц. Например, сахароза прохо- дит через мембраны в 3 раза медлен- нее, декстрины в 100 раз и альбумин в 1000 раз медленнее, чем хлористый натрий. Кроме того, результаты зави- сят от природы мембраны. Так, мемб- рана из гексацианоферроата меди не проницаема для сахара. Для диализа используют более плот- ные мембраны, с более мелкими пора- ми, чем при ультрафильтрации. Этот способ лучше подходит для определе- ния коллоидов. Но пропускная способ- ность таких мембран очень мала (если не считать очень сильных давлений) для того, чтобы их можно было исполь- зовать в качестве фильтров для отделе- ния коллоидов от жидкости без разбав- ления или модификации ее. Лишь при периодической замене воды в кристал- лизаторе неколлоиды полностью исче- зают, оставляя жидкость чистой. Имен- но поэтому диализ остается классиче- ским методом разделения, или очистки, некоторых веществ, например белков. 3. Грэхэм противопоставил термин «коллоиды» кристаллоидам. Тогда как вторые имеют свойство образовывать остаток, или кристаллический осадок,, когда их извлекают из раствора каким- либо физическим способом или посред- ством химической реакции, первые же- образуют при экстракции остатки или аморфный осадок, в котором нельзя различить ни простым глазом, ни в ми- кроскоп никакой структуры. Он имеет вид порошкообразных осаждений или чаще хлопьев без какой-либо конси- стенции, напоминающих студень, что и повело к названию «коллоид». Однако,, как уже отмечалось, дифракция Х-лу- чей позволяет даже в коллоидных осад- ках различать правильную структуру,, упорядочение атомов. С другой сторо- ны, некоторые макромолекулы можно* было получить в виде кристаллов. Сле- довательно, между коллоидным состоя- нием и кристаллическим нет никакого противоречия, поэтому следовало бы отказаться от термина «кристаллоид». 4. Температура замерзания и темпе- ратура кипения коллоидных растворов,, даже довольно концентрированных, очень близки к точкам замерзания и кипения чистой воды (0 и 100°С) в про- тивоположность молекулярным раство- рам (закон Рауля). Как правило, обыч- ные законы растворов нельзя приме- нять к коллоидным растворам, если не учитывать большие размеры частиц и, следовательно, их относительно огра- ниченное число. Именно поэтому осмо- тическое давление и, следовательно, скорость диффузии невелики. Можно с полным основанием сказать, что в кол- лоидном растворе все происходит так, как если бы в действительности веще- ство было не растворено, а помещалось вне жидкой фазы. Налицо оказались две фазы: фаза непрерывная, которую представляет жидкость и диспергиро- ванная фаза; рассеянная, состоящая из частиц, элементы которой в действи- тельности находятся вне раствора и поэтому не подчиняются законам, уп- 342
равляющим истинными растворами. 5. Для данного коллоида состав час- тиц не бывает абсолютно определен- ным, как это наблюдается в молеку- лярном растворе. Их размеры и состав в каждом растворе различны и зависят ст способа приготовления и состава жидкости, которая их омывает. Части- цы фиксируют путем адсорбции, ионы или молекулы этой жидкости—>по за- конам разделения. В противополож- ность истинным растворам в растворах коллоидов и гелей действительно есть две фазы, между которыми существу- ют связи обмена, адсорбции, равнове- сия. Частицы представляют собой комплексы. Это относится как к сво- бодным частицам золей, так и к части- цам, связанным с гелями. Другими словами, мицелла или гель не имеют значения определенного хи- мического соединения. Существует только один хлористый натрий, тогда как известна целая серия гидроокисей железа, размеры мицелл которых ко- леблются в пределах от 1 до 10 мкм, которые, кроме того, фиксируют ионы межмицеллярной жидкости. Иногда отмечают, что состав и свойства колло- идов зависят от их происхождения, это полностью противоречит основным по- ложениям химии и определению чис- тых веществ. Коллоиды обладают фи- зической и химической пластичностью, тенденцией фиксировать инородные ве- щества, в то же время для них харак1 терны нестабильность и легкость пре- вращений, изменчивость в отличие от жесткости и постоянства состава нё- коллоидных веществ. Эти замечания применимы главным образом, но не ис- ключительно, к гидрофобным коллои- дам. 6. Флокуляция коллоидов в раство- ре представляет собой разделение кол- лоида и растворителя, которое, на пер- вый взгляд, может показаться анало- гичным осаждению солей или некол- лоидов, но в действительности это со- вершенно различные явления, а имен- но: а) у неколлоидов осаждение проис- ходит только при достаточно высокой концентрации; у коллоидов же флоку- ляция протекает и в очень разбавлен- ных растворах; б) обычный ион осаж- дается определенными реактивами, ко- торые образуют с ним нерастворимые тела, и, наоборот, большинство коллои- дов в растворе флокулируется любыми солями, это не одно и то же явление; в) обычный ион осаждается определен- ным количеством реактива, сравнимым с массой самого иона, и, наоборот, что- бы флокулировать коллоид, по крайней мере, гидрофобный, достаточно очень слабой дозы реактива, причем опреде- ленной пропорции не существует. 7. Коллоидные растворы рассеива- ют свет, но кажутся мутными, только начиная с определенного размера ча- стиц, которые могут быть различными в зависимости от их природы. Помут- нения обязательно образуются только при превышении предела растворимос- ти продукта и по закону действующих масс. Так, вещество, находящееся в истинном растворе, может быть кол- лоидально диспергировано в виде ча- стиц, значительно больших, чем моле- кулярные частицы, но недостаточно ма- лых для того, чтобы их можно было различить глазом и чтобы жидкость оставалась совершенно прозрачной (Усельо-Томассет, 1963). Эти свойства коллоидов в сочетании с их нестабиль- ностью имеют такое значение для эно- логии, что им отводится особый раздел. Понятие о коллоиде Фактически по новой терминологии коллоид заменяется на' термин «дис- персия», противоположность между ги- дрофобными коллоидами и гидро- фильными заменяется на противопо-» ложность между микрокристалличес- 343
кими дисперсиями и макромолекуляр- нымиР Многие авторы даже среди специа- листов по макромолекулярной химии или по физической химии считают це- лесообразным сохранить пока что наз- вание коллоиды даже для обозначения веществ с высокой молекулярной мас- сой (Крюйт и Овербик, 1961; Адамсон, 1970). ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВОЙСТВ КОЛЛОИДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ВИНА к 4 Вино, раствор истинный и раствор коллоидный Вещество, растворенное в жидкости, может быть рассеяно: 1) в состоянии молекул, которые составляют наимень- шие возможные фракции вещества; 2) в состоянии ионов, заряженных электричеством, которые происходят от диссоциации некоторых молекул; 3) в состоянии коллоидных частиц, ко- торые представляют собой агрегаты обычных или очень больших молекул. В истинных (молекулярных) раство- рах молекулы малых или средних раз- меров распределены в растворителе таким образом, что образуют с ним' одну фазу, гомогенную массу (по край- ней мере, при наблюдении с помощью обычных средств). В коллоидных, или, как их еще называют, псевдораство- рах , диспергированные частицы по своей величине больше обычных моле- кул и вследствие этого обладают осо- быми свойствами. Вино, как и большинство жидкостей биологического происхождения, явля- ется одновременно раствором истин- ным и раствором коллоидным; оно со- держит молекулы, часть которых дис- социирована на ионы и коллоидные частицы. Основная масса составных частей вина находится в виде обычных молекул или ионов и только очень не- большая часть находится в состояние коллоидных частиц; однако они име- ют очень большое значение в отноше- нии прозрачности и стабильное™ вина. Чистая вода в основном состоит из молекул исключительно малой величи- ны, примерно одной полумиллионной: части миллиметра, которые переме- щаются без какой-либо связи между собой; их масса равна 3-1O-20 мг, т. е. 33-1018 молекул воды весят 1 мг. К тому же только вода в парообраз- ном состоянии правильно выражена формулой Н2О; жидкая вода представляет собой смесь Н2О„ (Н2О)2 и (Н2О)3, соотношения кото- рых зависят от температуры. Спирто- вой раствор— это однородная смесь молекул воды и молекул спирта. Вино представляет собой сложное соединение, состоящее в основном из спиртового раствора, в котором рав- номерно рассеяны молекулы очень различных веществ: солей, органичес- ких кислот, сахаров, фенольных соеди- нений, сложных эфиров, углекислого^ газа и др. Так, в 1 см3 вина, содержа- щего 24 г/л сахара, находится 80-IO1® молекул, каждая из которых весит 3-1019 мг, или приблизительно в 10 раз больше, чем молекула воды. Некото- рые молекулы диссоциированы на ионы. Например, сульфат калия диссо- циирован на анион с отрицательным зарядом (SOr-) и катион с положи- тельным зарядом (К+). Вещества, пре- терпевающие такую диссоциацию, ра- створы которых хорошо проводят элек- трический ток, называют электролита- ми; соли и кислоты, находящиеся в ви- не, являются электролитами. Напро- тив, спирт и сахар находятся в растворе в состоянии целых молекул. Все эти мо- лекулы или ионы не видимы в микро- скоп или в ультрамикроскоп, проходят через фильтры, ультрафильтры и боль- 344
таинство мембран, таких, как перга- мент (диализующие мембраны). Следовательно, вино содержит моле- кулы и ионы и представляет собой ис- тинный раствор. Но оно содержит по- мимо этого другие виды частиц, с одной стороны, взвешенные частицы, кото- рые по шкале дисперсий представляют полную противоположность частицам в молекулярном растворе и вызывают помутнения вина, с другой — коллоид- ные частицы, которые имеют промежу- точные размеры, но способны путем флокуляции приобретать размеры взве- шенных частиц и вызывать помутнения вина. Все знакомы с прозрачными и мут- ными жидкостями. Считается, что по- явление помутнения связано с присут- ствием в жидкости взвешенных частиц, тем более что обычно муть собирается >более или менее быстро в осадок, чем и доказывается существование частиц. Размеры этих частиц намного превос- ходят размеры молекул; они, как пра- вило, наблюдаются в микроскоп и отде- ляются обычными фильтрами. Напри- мер, диаметр дрожжевых клеток равен приблизительно 5 нм, т. е. в 10 000 раз больше, чем диаметр молекулы воды. ’Суспензия дрожжей в вине выглядит мутной, потому что контуры объектов, находящихся позади клеток, теряют свою отчетливость, а также потому что частицы отражают и посылают во всех направлениях некоторую часть падаю^ щего на них света. Между истинными растворами, со- вершенно прозрачными, и мутными жидкостями, или суспензиями, распре- деляются, по-видимому, без каких-ли- бо четко обозначенных пределов виды коллоидных растворов, состоящих из жидкостей, кажущихся прозрачными при обычном наблюдении, но которые становятся мутными при достаточно интенсивной боковой подсветке. Сле- довательно, эти вещества не распреде- ляются в жидкости в такой же устой- чивой, рассеянной форме, в какой нахо- дятся вещества в истинном растворе; они не растворены в собственном смыс- ле слова, хотя и говорят о коллоидном растворе. Вино, которое прежде всего пред- ставляет собой молекулярный раствор, состоящий главным образом из мо- лекул и продуктов их распада, являет- ся также и коллоидным раствором, так как оно содержит частицы, отвечающие этим признакам: камеди, белки, фрак- цию красящего вещества. Кроме того, оно часто содержит другие коллоиды (фосфат железа, сульфат меди), ока- завшиеся в нем случайно или в резуль- тате обработок (оклейка, обработка желтой кровяной солью). Прозрачное вино и мутное вино Коллоиды обладают двумя свойст- вами, которые сразу же делают понят- ным большой интерес к их исследова- нию в энологии, где прозрачность ви- на, отсутствие осадка, стабильность этой прозрачности относятся к числу главных практических результатов, ко- торые необходимо получить. Эти два свойства представляют оптическую ге- терогенность, выражающуюся в более или менее мутном виде жидкости, если на нее смотреть.при интенсивном боко- вом освещении, и нестабильность, ведущую к увеличению оптической ге- терогенности, развитию помутнений и образованию осадков. Всем коллоидным растворам, и в частности вину, свойственно явление Тиндалля (рис. 11.4). Пропуская через вино интенсивный световой пучок и на- блюдая его на темном фоне в направ- лении, противоположном пучку света, можно видеть как бы опалесцирующий след, который получается от диффузии каждой частицей небольшой фракции света, падающего на нее. Этот же са- 345
мый световой пучок, проходя через ис- тинный раствор, содержащий лишь мо- лекулы обычных размеров, невидим. Это явление — признак оптической гетерогенности (неоднородности) мас- сы и в то же время признак наличия частиц. Вино, которое, хотя и всегда содержит коллоиды в растворенном со- стоянии и дает при достаточном осве- щении эффект Тиндалля, может, одна- Рис. 11,4, Эффект Тиндалля. Рассеяние света коллоидными частицами. ко, быть совершенно прозрачным. В бутылке с прозрачным белым вином, поставленной против солнца и рассмат- риваемой на темном фоне, наблюдают пучок сходящихся лучей молочно-бе- лого цвета, начиная от плеча бутылки, которое играет роль линзы. Впрочем не существует абсолютного разграничения между различными слу- чаями прозрачности и мутности вина. Даже сам молекулярный раствор мо- жет показаться слегка мутным в опи- санном выше устройстве при исключи- тельно интенсивном освещении. Он не является строго гомогенной (однород- ной) средой, поскольку содержит при- родные молекулы различных размеров. Такой коллоидный раствор кажется бо- лее или менее мутным в зависимости от интенсивности света и условий наблю- дения; некоторые растворы бывают мутными и при обычном наблюдении. Ультрамикроскоп устроен на прин- ципе эффекта Тиндалля (рис. 11.5). Этот прибор позволяет рассматривать на темном фоне с помощью обычного микроскопа раствор, освещенный не по оси микроскопа, а сбоку и видеть кол- лоидные частицы в виде светящихся точек. Он не обеспечивает возможности видеть их форму, потому что частицы дают кольца дифракции, намного боль- шие, чем они сами. Но ультрамикро- скоп позволил установить прямым на- блюдением существование коллоидных частиц, произвести их подсчет, а также вычислить их массу. Он также позво- лил констатировать броуновское дви- жение и уменьшение его интенсивности Коллоидный раствор Темный фон Сильный, лучок, света Рис. 11,5. Схема ультрамикроскопа (Коттон и Мутон): 1 — покровное стекло; 2 — микроскоп; 3 — линза; 4 — призма. г по мере того, как частицы агломериру- ются в скопления. Когда в коллоидном растворе части- цы агломерируются таким образом, что их размеры возрастают, а их число уменьшается, качество рассеиваемого света увеличивается. Фактически оно пропорционально числу частиц п и квадрату их объема V,т. е. nV2. Вовре- мя флокуляции произведение nV, кото- рое представляет количество вещества, остается постоянным. Интенсивность рассеянного света, от которой зависит- интенсивность мути, таким образом, пропорциональна объему V частиц или обратно пропорциональна их числу (для определенного коллоидного рас-' твора). Коллоидный раствор, который может быть прозрачным при обычном наблюдении, мутнеет все больше и больше. Когда размеры частиц превы- шают некоторый предел (примерно 346
100 нм), коллоидный раствор становит- ся настоящей суспензией. Итак, коллоидные частицы включа- ются в процессы, которые способствуют агломерации их, увеличению объема и соответственно помутнению жидкости. Большинство помутнений вин вызвано этими процессами, в которых участву- ют или вещества, находящиеся в вине в коллоидном состоянии от природы, или же вещества, образующиеся в ре- зультате химических реакций между веществами в истинном растворе. Дос- таточно ничтожно малой массы частиц во взвешенном состоянии, чтобы вы- звать значительное помутнение вина. Стабильность и флокуляция гидрофобных коллоидов Основные гидрофобные коллоиды, встречающиеся в вине, происходят не из винограда, в котором они не сущест- вуют в таком .состоянии. Они образу- ются естественным путем (конденсиро- ванные фенольные соединения, в част- ности красящие вещества), случайно (фосфат железа, сульфат меди) илц при обработках виноматериалов (желе- зистосинеродистое железо, железисто- синеродистая медь, денатурированные белки). Агломерация ' частиц, присутствую- щих в коллоидном растворе, означает состояние нестабильности особого ро- да, вызывающее большинство помутие-* ний и осадков вин. Это явление, назы- ваемое флокуляцией (или осаждени- ем) , представляет собой разделение коллоида и жидкости. Коллоид полно- стью отделяется от жидкой фазы, обра- зуя хлопья различной формы. Чтобы понять механизм, посредством которого частицы слипаются, вызывая переход вина из прозрачного состояния в мутное с выпадением осадка, нуж- но сначала понять обратный меха- низм, благодаря которому эти частицы' остаются во взвешенном состоянии, хо- тя их плотность чаще всего бывает больше, чем жидкости. Этот вопрос не является чем-то необычным для колло- идных растворов, он становится по-раз- ному в отношении взвешенных частиц вообще, которые могут быть более или менее стабильными и иногда подолгу находиться в жидкости, не осаждаясь. Стабильность раствора обусловлена наличием электрического заряда час- тиц. Эти заряды для соседних частиц являются силами отталкивания, кото- рые препятствуют частицам вступать в контакт, сливаться, несмотря на силы притяжения и сцепления, существую- щие между соседними частицами, и не- смотря на непрерывное перемешивание вследствие броуновского движения, ко- торое стремится облегчить их встречу. Напротив, такое перемешивание само по себе представляет фактор стабиль- ности, препятствующий частицам опу- скаться на дно сосуда, осаждаться и придающий им способность к диффу- зии, к распространению по всему про- странству. Наконец, другой фактор, ко- торый мешает осаждению, — это край- не малые размеры частиц, имеющих очень большую поверхность относи- тельно их массы, вследствие чего воз- никают значительные силы трения при их выпадении. Поскольку скорость осаждения про- порциональна квадрату радиуса (за- кон Стокса), она снижается очень бы- стро при уменьшении размеров частиц. Отсюда вытекает, что для очень ма- леньких частиц скорость их выпадения понижается настолько, что она ком- пенсируется броуновским движением или самыми слабыми конвекционными потоками в массе жидкости за счет раз- ности, хотя и очень небольшой, темпе- ратур между верхними и нижними час- тями резервуара. И наоборот, каждый фактор, кото- рый понижает электрический заряд ча- 347
стиц, вызывает уменьшение стабильно- сти коллоидного раствора или суспен- зии, и, когда заряд падает ниже опре- деленного значения, называемого кри- тическим (более или менее близким к нулю), возникает явление флокуляции. Силы отталкивания, которые снижают- ся с уменьшением электрических заря- дов, уже не могут уравновесить силы притяжения. Когда две частицы в про- цессе броуновского движения сближа- ются одна с другой, то вместо отталки- вания они притягиваются одна к дру- гой и слипаются, за ними следуют и другие. Образуются скопления частиц, размеры которых возрастают, а число их становится меньше. Броуновское движение и силы диффузии уменьша- ются, затем полностью прекращаются. Наконец, площадь частиц по отноше- нию к их массе и, следовательно, их трение при соприкосновении уменьша- ются, и скорость выпадения начинает возрастать. Параллельно с этим уве- личивается количество света, рассеян- ного коллоидным раствором, и помут- нение становится видимым невоору- женным глазом; выше некоторого мак- симума частицы стремятся к осажде- нию и выпадают на дно емкости, а жид- кость осветляется. Такой процесс про- исходит в вине, когда по той или иной причине в нем находится гидрофобный раствор в нестабильном состоянии. Нейтрализацию заряда частиц мож- но получить или с помощью иона про* тивоположного заряда, получающегося при диссоциации соли металла, или же зарядом другого коллоида противопо- ложного знака. Так, в случае отрица- тельного коллоида, такого, как фосфат железа или железистосинеродистого железа, нейтрализация и соответствен- но флокуляция коллоида осуществля- ются положительными зарядами, т. е. катионами, например, калия, кальция, магния. При одинаковой концентрации коагулирующая активность ионов воз- 348 растает параллельно с их валентно- стью: кальций намного активнее, чем калий, алюминий намного активнее^ чем кальций, т. е. достаточно очень сла- бой концентрации, чтобы получить, тот же эффект и за то же время (напри- мер, в 100 раз меньше кальция и в; 1000 раз меньше алюминия, чем ка- лия). Электрический заряд частиц Существование электрического заря- да частиц констатируют, пропуская через коллоидный раствор постоянный Коллоидный раствор Рис. 11.6. Электрофорез (частицы заряжены положительным электричеством). Выше колло- идного раствора находится чистый раствори- тель. электрический ток. Частицы переносят- ся к одному или другому электроду. При этом, если перемещение наблю- дается простым глазом, то речь идет о помутнении; или же оно определяется химическим количественным анализом коллоидного вещества, находящегося около каждого электрода. Это — явле- ние электрофореза (рис. 11.6). Если частицы перемещаются к аноду, они заряжены отрицательно; в этих случа- ях говорят, что коллоид электроотри- цательный, и наоборот. Эти понятия применяются к суспензиям и & гидро- фобным коллоидам. Так, коллоидный: краситель, фосфат железа, железисто- синеродистое железо, сульфат меди,, диатомит, каолин, бентонит заряжены
отрицательно даже в такой кислой сре- де, как вино (pH 3), где значительно преобладают ионы Н+ над ионами ОН”; и наоборот, целлюлоза, гидро- окись железа заряжены положительно. Для объяснения заряда частиц было предложено несколько теорий. По фи- ( зической теории электрический заряд образуется в результате адсорбции на поверхности частиц ионов из раствора или анионов, сообщающих частице от- рицательный заряд, или катионов, ко- торые сообщают ей положительный за- ряд (рис. 11.7). Во всех случаях, когда осуществля- ется контакт между твердым телом и жидкостью, в зоне их соприкосновения возникают два электрических слоя с противоположными знаками, (двойной электрический слой). При этом один из них примыкает к твердому телу, ко- торому он сообщает свой знак, другой же образуется тонким слоем жидкости, окружающим твердое тело, и обеспечи- вает нейтральность всего комплекса. Точнее, вокруг частицы или оболочки находится некоторый объем, нечто вро- де «атмосферы», в которой преобла- дают ионы ( + ) или ионы (—), причем их избыток уменьшается по мере уда- ления от оболочки. В сущности, ника- кого двойного слоя нет, но наряду с ионами, фиксированными на такой обо- лочке, имеется как бы рассеянный слой — ионная атмосфера оболочки (рис: 11.8). На некотором удалении ио- ны ( + ) и ионы (—) распределены рав- номерно в эквивалентной численности и более или менее перемешаны с иона- ми раствора, наиболее удаленными от ионной атмосферы, что на рисунке не показано. Частицы, взвешенные в чистой воде при pH 7, которая включает катионы Н+ и анионы ОН~ в эквивалентных ко- личествах, обычно покрыты слоем ио- нов. QH~, который сообщает им отри- цательный заряд; в совокупности они представляют собой крупный радикал кислого характера, насыщенный внеш- ними ионами Н+. Частицы, взвешен- ные в вине, которое содержит немного больше ионов Н+, чем ионов ОН~ (pH 3), имеют тенденцию фиксировать Рис. 11..7. Схематическое изображение двойно- го слоя вокруг электроположительной частицы. Рис. 11,8. Ионная атмосфера. меньше ионов ОН", чем в чистой воде,, или даже фиксировать ионы Н+ и при- нимать положительный заряд; фикса- ции ионов Н+ способствует их относи- тельно высокая концентрация. Между высокими pH, которые сообщают отри- цательный заряд, и низкими pH, сооб- щающими положительный заряд, су- ществует некоторый pH, так называе- мая изоэлектрическая точка, где заряд равен О. Изоэлектрический pH обычно^ не совпадает с нейтральностью (pH 7).. Ионы Н+ и ОН~ не единственные, кото- рые могут фиксироваться коллоидными частицами, хотя их действие обычно бывает преобладающим. Следователь- но, различные анионы и катионы рас- 349
'твора в большей или меньшей мере фиксированы: поливалентные ионы мо- гут менять знак, сообщенный ионами Н+ или ОН” Для получения стабиль- ности частица должна фиксировать по- ложительные или отрицательные ионы, следовательно, жидкость должна со- держать некоторое количество электро- литов. Если из раствора" удалить по- средством диализа все электролиты, произойдет флокуляция. Таким образом-,, эта.теория включает ионную адсорбцию. Фиксируются наи- более адсорбируемые ионы и те, кото- рые содержатся в наибольшей пропор- ции. Но частицы часто состоят из мик- рокристаллов и случается, что просто один из ионов, образующих эти микро- кристаллы, оказывается лишним. Он входит в микрокристаллическую ре- шетку и находится на поверхности ми- крокристалла в точно определенном положении. Не все микрокристаллы обязательно нейтральные, и лишний ион дает микрокристалду ‘свой собст- венный знак. Результат тот же, как и при ионной адсорбции. Разработаны и другие концепции о составе и структуре гидрофобных кол- лоидов. Их свойства легче объяснить, если допустить, что атомы образуют в них правильную кристаллическую ре- шетку, прерываемую нарушениями структуры, которые представляют со- бой точки связи между молекулой и внешней средой и точки воздействия реактивов. Именно эти разрывы в не- которых случаях в большей степени ответственны за растворимость и ста- бильность коллоидов, чем поверхност- ные явления и ионная адсорбция. Согласно химической теории заряд имеет химическую природу: коллоид- ные частицы ведут себя как молекулы электролитов. Так же как в растворе, молекула NaCl разлагается на две час- ти: один или несколько простых ионов обычного размера и крупный ион зна- 350 питательно большего размера, который бывает анионом или катионом. Например, частица золя сульфата меди отрицательного коллоида состоит из молекулы сероводорода, ассоцииро- ванной с некоторым числом молекул сульфата меди и, следовательно, может быть записана как (CuS)n-H2'S. Эта частица разлагается в жидкости, как молекула, давая два иона Н+ и один крупный комплексный ион, заряжен- ный отрицательно, т. е. (CuS)n-S_”. Также крупный комплексный ион гид- роокиси железа (положительный кол- лоид) будет, например, в присутствии ионов С1” иметь вид (Ес(ОНз)пЕс+++. Возрастание размера частиц, связан- ное с увеличением числа п и ведущее к флокуляции, видимо, обусловлено хи-, мическими реакциями. Эти реакции ка- саются в первом случае только радика- ла H2S, составляющего активную часть частицы, или же во втором случае оно ведет к удалению посредством диализа электролитов из раствора, вызывая от- деление ионов FeH‘++ от частицы и уве- личение п. Заряд здесь обязан не «ион- ной адсорбции^, а ионизации активной молекулы или «поверхностной иониза- ции». Стабильность и флокуляция гидрофильных коллоидов Основные гидрофильные или макро- молекулярные коллоиды, представляю- щие интерес в энологии,— это полиса- хариды, камеди, слизи, пектины и бел- ки. С одной стороны, те, которые посту- пают из самого винограда и имеют оп- ределенные различия в зависимости от состояния или степени порчи виногра- да, и, с другой — различные белки, ис- пользуемые при оклейке вин. Как правило, гидрофильные коллои- ды заряжены электричеством, и заряд представляет собой фактор стабильно-
ста, который должен исчезнуть, чтобы получить флокуляцию. Заряженная фракция частиц состоит или из макро- молекул, абсорбирующих ионы Н+ или ОН”, или же из макроинов, получаю- щихся в результате ионизации кислых или основных функций макромолекул. В обоих случаях знак и величина заря- да зависят в основном от pH. В изо- электрической точке частицы больше не реагируют с электрическим полем, заряд равен нулю. Так, изоэлектриче- ская точка желатины находится при. pH 4.7. При меньшем pH (случай ви- на), т. е. в среде, более богатой ионами Н+, он становится положительным. Можно также сказать, что в кислой среде желатина, высвобождающая большее число ионов ОН”, находится в состоянии положительных макроионов. При pH 7 заряд будет отрицательным. Однако каково бы ни было проис- хождение их заряда, стабильность гид- рофильных коллоидов связана не толь- ко с существованием этого заряда, пре- пятствующего контакту и агломерации частиц. Коллоид может быть нейтраль- ным и все же образовывать очень ста- бильные золи, добавление солей не осаждает их (за исключением очень высоких концентраций этих солей). Стабильность раствора представля- ется как настоящая растворимость, сравнимая с той, которая свойственна обычным растворимым молекулам и которая есть следствие сродства моле-, кул растворителя с молекулами или некоторыми полюсами молекул раство- ренных веществ. Здесь снова можно сказать, что растворимость связана с адсорбцией растворителя частицами с их гидратацией, что схематически по- казано на рис. 11.9 в виде замкнутой кривой, образованной маленькими ок- ружностями. Таким образом, здесь выступают два фактора стабильности: заряд и гидра- тация, с одной стороны, и флокуляция, требующая уничтожения этих двух факторов стабильности, — с другой. Теория Крюйта (1933, 1961), симво- лически представленная на рис. 11.9, Рис. 11.9. Схематическое изображение двойно- го слоя и гидратации (малые круги) гидро- фильной коллоидной частицы с положительным зарядом. Коллоид гидрофильный заряженный Дегидратация Коллоид гидрофодный заряженный. Флокулиробанныа частицы Коллоид, гидрофильный разряженный. Рис. 11.10. Схема флокуляции гидрофильного коллоида. Уничтожение двух факторов ста- бильности (по Крюйту и Овербеку, 1961). В случае белков при pH вина дегидратация включает адсорбцию танина и изменение знака электрического заряда. выражает экспериментальные фактыг но явно не реальную структуру. Осаж- дение может происходить одним из двух путей, показанных на рис. 11.10, 351
каждый из которых включает два эта- па, могущих быть реализованными один без другого. Дегидратация элект- рически заряженной частицы является обратимой, тогда как другие превра- щения представляют собой необрати- мые процессы. Белки как коллоиды Белок представляет собой смесь большого числа аминокислот (R — — CHNH2 — СООН), связанных между собой пептидной связью (— СО — —NH—) между кислотной функцией одной аминокислоты, и аминной функ- цией другой с высвобождением одной молекулы воды. В водном растворе, . так же как NH3, образует NH4OH, раз- лагаемую на NH4+ и ОН~, точно так же аминокислота фиксирует воду и разлагается: R — СН — ССОН R — CH — COO" Н+. NH4OH NH+ +ОН- * 4 Если pH низкий (при повышенной концентрации ионов Н+), диссоциация кислой функции будет по закону дей- ствующих масс слабой или полностью блокируется; молекула заряжается по- ложительно, и наоборот. В молекуле белка, находящейся в растворе, остается некоторое количест- во свободных групп — СООН и NH4OH, более или менее ионизирую- щихся в зависимости от аминокислот, которые их несут. В результате получа- ется некоторый общий эффект, даю- щий молекуле определенный электри- ческий заряд, положительный или от- рицательный, в зависимости от pH. За- ряд этот очень мал по отношению к массе молекулы. Так, желатина, которая является электроположительной, при pH вина ниже 4,7 образует в присутствии тани- на комплекс танин — протеин, который 352 представляет собой электроотрица- тельный гидрофобный коллоид. В про- зрачном растворе он остается стабиль- ным, если в растворе нет солей, в их же присутствии он флокулирует. Природ- ные белки вина также денатурируются, флокулируют при охлаждении жидко- сти. \ Как правило, белки осаждаются спиртом, танином или нагреванием раствора. Но осаждение их происходит только в присутствии небольшого коли- чества солей. Нужно одновременное или последовательное вмешательство одного из трех вышеуказанных факто- ров—спирта, танина, или повышенной температуры, с одной стороны, и элек- тролитов — с другой. Роль спирта, та- нина или нагревания заключается в том, чтобы «денатурировать» белок по- средством его дегидратации. Гидро- фильный коллоид становится гидро- фобным коллоидом и флокулируется солями. Наконец, при добавлении большой массы электролитов происхо- дит прямой переход гидрофильного стабильного коллоида в состояние гид- рофобного коллоида, который не имеет заряда и, следовательно, подвержен флокуляции. г Взаимное осаждение коллоидов В присутствии двух коллоидов одно- го и того же знака осаждения не про- исходит. Когда же в растворе присут- ствуют два коллоида разных знаков, то может произойти осаждение или фло- куляция двух коллоидов, так называе- мая обоюдная, или взаимная флокуля- ция. В результате повышается чувстви- тельность системы к действию электро- литов. Но иногда наблюдают, что из- быток одного из двух коллоидов стаби- лизирует другой. Взаимная флокуля- ция часто бывает у, двух коллоидов, из которых один принадлежит к группе гидрофобных коллоидов, а другой — к
группе гидрофильных коллоидов. От- мечают, что этот факт в какой-то мере сближает эти две группы коллоидов, которые отдельные авторы рассматри- вают как совершенно различные. На- пример, желатина в кислом растворе (pH меньше 4,7) находится в состоянии макроионов с положительным заря- дом; она осаждает сульфат меди, но не осаждает гидроокись железа, и, наобо- рот, желатину в растворе, имеющем pH больше 4,7, осаждает гидроокись железа и не осаждает сульфат меди. Это явление имеет для энологии большое практическое значение. Оно наблюдается в различных формах в процессах оклейки вина, где оно высту- . пает как главный механизм удаления посторонних веществ во взвешенном состоянии и некоторых веществ в кол- лоидном растворе, т. е. основной меха- низм осветления и стабилизации вин путем оклейки. Этим, например, объ- ясняют флокуляцию и осаждение фос- фата железа, железистосинеродистого, железа или меди, сульфата меди, электроотрицательных коллоидов, а также диатомита, каолина, бентонита, входящих в отрицательно заряженные суспензии, белками, добавляемыми в вино и еще не флокулированными, ко- торые заряжены положительно. Наобо- рот, диспергированная и заряженная положительно целлюлоза не претерпе- вает взаимного осаждения с нефлоку- лированными белками. Обработка железистосинеродистым калием (желтой кровяной солью) представляет собой пример взаимной флокуляции. Эта соль очень раствори- ма и при разложении в присутствии ионов железа дает железистосинероди- стое железо/ или берлинскую лазурь, которая представляет собой коллоид и заряжена отрицательно. При добав- лении белка (который заряжен поло- жительно, пока не осажден танином) происходит взаимная флокуляция двух коллоидов, имеющих противоположные знаки. В отсутствие белка коллоидное железистосинеродистое железо легко проходит через фильтры. Поэтому нужно, чтобы образование железисто- синеродистого железа было завершено до добавления белка. Однако его обра- зование происходит более или менее медленно вследствие того, что трехва- лентное железо бывает связано в более или менее стабильные комплексы и же- лезистосинеродистое железо, которое образуется после прибавления белка,. не подвергается взаимной флокуляции. В целом белок может флокулировать быстрее, чем берлинская лазурь, кото- рая продолжает образовываться и тог- да, когда белок уже не в состоянии флокулировать. Защитные коллоиды Когда в присутствии гидрофильного (или макромолекулярного, или ста- бильного) коллоида оказывается гид- рофобный коллоид (или мицеллярный, или нестабильный), тег часто констати- руют, что первый сообщает свою ста- бильность второму, который становит- ся намного более устойчивым к осаж- дающему действию электролита. Отме- чают, что первый коллоид защищает второй от флокуляции, поэтому его на- зывают «защитным коллоидом». Иног- да этот защитный эффект можно объ- яснить обволакиванием частиц гидро- фобного коллоида гидрофильным кол- лоидом, причем такая оболочка препятствует слипанию и росту частиц. Защитный эффект в некотором роде изолирует микрокристаллические ми- целлы от межмицеллярной жидкости. Он,требует, чтобы оба золя имели один и тот же знак. Следовательно, присутствие в раст- воре защитного 'коллоида может про- тиводействовать помутнениям и осад- кам коллоидного происхождения. Од- с 12-55 353
нако большинство помутнений вина имеет коллоидную природу. Они в ко- нечном счете получаются в результате флокуляции в вине некоторых гидро- фобных коллоидов, которые с самого начала находятся в прозрачном колло- идном растворе. Отсюда понятно, что присутствие в вине камедей (типичных защитных коллоидов) или аналогич- ных веществ, находящихся в нем от природы или в результате добавления, часто противодействует появлению по- мутнений. Желатина также представ- ляет собой один из защитных коллои- дов, но ее нельзя использовать в.вине с этой целью, так как она осаждается танином. Примером может быть фосфорно-же- лезный, или белый, касс белых-вин. Когда вино подвергается аэрации, же- лезо, находящееся в нем, переходит из двухвалентного состояния в трехва- лентное. Образуется фосфат железа (FePO4), который очень мало раство- рим, и, когда его концентрация стано- вится достаточной, выходит из состоя- ния молекулярного или истинного ра- створа. Его молекулы соединяются одна с другой, образуя скопления или коллоидные частицы. Но одно это сли- пание частиц необязательно вызывает помутнение вина, потому что они могут быть слишком малых размеров для от- ражения значительной части света. Фосфат железа первоначально нахо- дится в коллоидном растворе, который может быть совершенно прозрачным. Такие коллоидные частицы, с одной стороны, подвержены действию факто- ров, которые стремятся агломериро- вать их во все более и более крупные частицы, образующие муть, с другой — воздействию факторов, имеющих про- тивоположную тенденцию противодей- ствовать этой агломерации. Из экспериментов следует, что боль- шое значение для флокуляции имеют прежде всего металлические ионы с по- 354 ложительным зарядом, в частности ка- тионы кальция, магния или калия, ко- торые составляют большую часть ка- тионов вина, а также белки, заряжен- ные в вине положительно, тогда как фосфат железа представляет собой коллоид электроотрицательный. В ра- - створе, имеющем реальную кислот- ность, равную приблизительно кислот- ности вина (pH 3), образуемую орга- ническими кислотами и содержащую 0,5 г/л фосфорной кислоты, добавление при непрерывном перемешивании 25 мг/л трехвалентного железа (в фор- ме хлорида) не вызывает никакого по- мутнения. Однако фосфат железа все же образуется, так как его можно раз- делить ультрафильтрованием. Но он находится в прозрачном коллоидном растворе. С другой стороны, дополни- тельное внесение 0,2 г/л кальция или 1 г/л калия в форме хлоридов или лю- бой другой соли в достаточной концен- трации вызывает помутнение и осажда- ет такое же количество железа. Таким образом, в соответствии с общими за- конами, управляющими коллоидными явлениями, катионы вина должны уча- ствовать в белом кассе независимо от вмешательства железа, действие кото- рого имеет совершенно другой харак- тер. В противоположность камедям, та- ким, как гуммиарабик (аравийская ка- медь), слизистые вещества, существую- щие в винах от природы, противодей- ствуют в большей или меньшей мере в зависимости от содержания железа и камеди флокуляции фосфата железа и возникновению связанных с этим по- мутнений. Эти вещества играют роль защитных коллоидов. Фосфатно-желе- - зистый коллоид находится под защитой таких веществ. Однако полную флоку- ляцию фосфата железа можно полу- чить при добавлении белка (желатины, рыбьего клея). Такая оклейка вина, пораженного железным кассом, удаля-
ет больше железа и иногда намного больше, чем обычная фильтрация. Теоретическое значение вышеизло- женных фактов заключается в том, что они указывают на два этапа в механиз- ме осаждения трехвалентного железа. Это явление начинается химическими реакциями (окисление железа и его со- единение с фосфорной кислотой) и за- вершается коллоидными явлениями (флокуляция коллоида в результате этой реакции). Помутнение возникает по мере развития флокуляции. Этот процесс свойствен всем помут- нениям коллоидного происхождения, т. е. почти всем помутнениям вин. Так, аравийская камедь (гуммиарабик) противодействует осаждению коллоида сульфата меди, образующегося в суль- фитированных белых винах, изолиро- ванных от воздуха, с большей эффек- тивностью, чем фосфат железа, потому что масса осаждающейся меди меньше. Определенное соотношение камеди препятствует осаждению и образова- нию осадка, не препятствуя образова- нию помутнения. Более сильная доза камеди уменьшает интенсивность по- мутнения и даже прекращает его. При нагревании белых вин, которое способ- ствует образованию защитного коллои- да, .химический механизм медного кас- са осуществляется нормально, однако не без появления значительного помут- нения. В обоих случаях медь переходит из состояния истинного раствора в кол- лоидное состояние, но вино остается прозрачным. Чтобы вызвать флокуля- цию коллоида и осаждение меди, дос- таточно произвести оклейку рыбьим клеем точно так же, как и в предыду- щем случае осаждения фосфата же- леза. Однако следует уточнить, что железо и медь в винах обычно не входят в кол- лоиды, так как они легко проходят че- рез мембраны ультрафильтров и диа- лизаторы. Железо и медь входят в ма- 12* лодиссоциированные комплексы, обра- зуемые, в частности, с органическими кислотами. Но при повышенных дозах и в определенных условиях они час- тично выходят из состояния истинного раствора и больше не проходят через мембраны. Железо и медь входят в коллоиды, которые легко флокулируют в отсутствие защитных коллоидов, но не флокулируют совсем или с трудом в их присутствии. Однако не исключено, что небольшие количества гидроокиси железа находятся в винах, не полно- стью изолированных от воздуха, и в то же время совершенно прозрачных. Эффект защиты проявляется также и в оклейке вин. Когда в вино добавля- ют желатину, которая является гидро- фильным коллоидом, она превращает- ся под действием танина в гидрофоб- ный коллоид, флокулирующий под воз- действием металлических солей вина. Как и в предыдущем случае, этой фло- куляции препятствуют или задержива- ют ее защитные коллоиды, камеди или слизистые вещества. Аналогичным об- разом действие защитных коллоидов проявляется в стабильности суспензий, находящихся в винах: выпадение взве- шенных частиц в винах задерживается иногда значительно защитными кол- лоидами. Наконец, можно приравнять осажде- ние кристаллов винного камня и винно- го кальция к коллоидным явлениям и, • следовательно, подверженным защит- ному эффекту. В охлажденных винах эти соли осаждаются не так, как это происходит в условиях равновесия, со- ответствующих химическому составу и физико-химической структуре холодно- го вина. Так как полимеры коллоидного характера (полифосфаты, метавинная кислота) ингибируют осаждение вин- нокислых соединений, то можно рас- сматривать эти виннокислые осажде- ния (на первой стадии их образования) как коллоидные частицы (микрокри- 355
сталлические коллоиды). С другой стороны, полимеры-ингибиторы явля- ются защитными коллоидами, которые противодействуют увеличению частиц виннокислых веществ и, следовательно, образованию осадков (Усельо-Томасет, 1963). Из всего сказанного выше относи- тельно защитного действия, видов его проявления в механизмах различных осаждений, могущих происходить в ви- не, следует, что такой защитный эф- фект представляет собой одно из фун- даментальных понятий в энологии. Ни- же будет отмечено, что в зависимости от условий эти явления нежелательны и их следует избегать или же они ока-. з'ывают благоприятное действие и их следует добиваться. Многие вина цо своей природе содер- жат слизистые вещества, которые яв- ляются отличными защитными колло- идами, противодействуя осветлению отстаиванием или оклейкой, но препят- ствуя также и помутнениям, связанным с пороками вина. В зависимости от условий можно или удалять эти колло- иды через плотные фильтры, или же, наоборот, стараться сохранить их во время осветления вина, или даже вос- полнить недостаточность в защитных коллоидах добавлением таких, напри- мер, как гуммиарабик. Кроме того, аналогичный эффект дает нагревание вин; оно вызывает образование защит- ного коллоида. Неправильное понима- ние'этого эффекта привело к утверж- дению о существовании различных ферментов (редуктаза, коагулаза), ко- торые якобы разрушаются при нагре- вании и ответственны за явления такие, как, например, медный касс. Явления адсорбции X X Под термином «адсорбция» понима- ют явление фиксации одного вещества на другом без какой-либо химической реакции. Она характеризуется зако- ном определенных соотношений. Пре- фикс «ад» .означает поверхностный эф- фект. Термин «абсорбция» означает, скорее, механическое действие, притя- жение всего комплекса твердой фазы по отношению к поглощаемому вещест- ву, которое в нем растворяется, т. е. проникновение одной фазы в другую. Часто бывает трудно различить эти два явления. Отмечают также, что адсорб- ция заключается в том, что растворен- ное вещество имеет большую концент- рацию на поверхности, разделяющей две фазы, чем внутри этих двух фаз (Михаэлис). Поскольку адсорбция одного вещест- ва другим связана с накоплением пер- вого на поверхности второго, ее значе- ние тем больше, чем более пористо ад- сорбирующее тело и, следовательно, чем больше его поверхность. Так, по- рошкообразные тела, поверхность ко- торых пропорциональна их массе, яв- ляются очень энергичными адсорбента- ми. Во всех случаях, когда раствор на- ходится в контакте с какой-либо по- верхностью, происходит адсорбция не- которых растворенных веществ на этой поверхности. В энологии явления адсорбции игра- ют очень важную роль: 1) коллоиды в растворе или в состоянии геля могут действовать в качестве адсорбентов, поскольку общая поверхность их час- тиц относительно велика.. Так, коллоид- ные осадки, образовавшиеся в вине, обычно содержат различные вещества, находившиеся в самом вине. Следова- тельно, если в осадке, образовавшемся в вине, находят какой-нибудь элемент, например железо или кальций, то во- все не обязательно, что этот элемент и является причиной осаждения. Он мо- жет быть захвачен дополнительно, не выступая в качестве осаждающегося электролита. 356
Такая путаница могла привести к обозначению железного касса вина тер- мином «железо-кальциевый касс», тог- да как кальций отнюдь не играет здесь роли, в какой-либо степени сравнимой с ролью железа; 2) коллоиды могут действовать как адсорбируемые веще- ства; животный уголь удаляет из раст- воров большинство содержащихся в них коллоидов, вино отдает свой танин, красящие вешества, белки. Каолин или бентонит адсорбируют протеины. Адсорбция'обусловлена силами сцеп- ления или вторичной валентности, или сложными связями Ван-дер-Ваальса, которые необязательно включают элек- рические заряды обратного знака ад- сорбента или адсорбируемого вещест- ва. Адсорбция связана с. поверхност- ным явлением — большей концентра- цией на поверхности, разделяющей две фазы. Адсорбция может относиться к целым, не диссоциированным молеку- лам, следовательно, без электрическо- го заряда. Так, шерсть фиксирует пик- риновую кислоту, животный уголь, бентонит, имеющий отрицательный за- ряд, белки вина, заряженные положи- тельно, но также и коллоидный краси- тель с отрицательным знаком; глина, фиксирует катионы (Са++, К+> NH4") а также анионы (NO' , РО—, S О"). Адсорбция имеет свои пределы, и в равновесном состоянии содержание С адсорбируемого вещества в адсорбенте' связано с содержанием с в растворе от- ношением (рис. 11.11). Оно выражает, что С/с, первоначально высокое и на- много больше единицы, с увеличением с быстро уменьшается. Адсорбция про- порционально намного сильнее при низких значениях с, т.‘е. при наличии лишь следов растворенных веществ су- ществует эффект концентрации, кото- рый может быть значительным. Так, в растворе пикриновой кислоты, очень сильно разбавленном и совершенно бесцветном, несколько граммов шелка окрашиваются в желтый цвет, шелк концентрирует пикриновую кислоту из раствора, в котором она содержится только в виде следов. Другим приме- ром является удаление с помощью угля розоватого оттенка у белых вин, хра- Рис. 11.11. Зависимость концентрации С в ад- сорбенте от концентрации с в растворе. Закон адсорбции. нившихся в бочках из-под красного . вина. Явления адсорбции вносят элемент сложности и многообразия в состав коллоида. Коллоидная частица или ве- щество, извлеченное в состоянии геля, . не являются чистыми веществами, име- ющими определенную формулу. Кроме того, эффект концентрации на поверх- ностях как результат адсорбции делает возможными химические реакции, ко- торые не возникают в разбавленных растворах. Следующий пример изменения соста- ва коллоидов представляет особый ин- терес для энологии. Осадок, получен- ный от действия танина на желатину, отнюдь не является «таннатом желати- ны» определенного состава, а адсорб- ционным соединением, тем более бога- тым танином, чем больше содержание этого вещества в растворе. Например, при pH 4 добавление 25 мг/л желатины выделяет 5 мг танина, если концентра- ция этого вещества составляет 0,1 г/л; 15 мг, если она равна 0,5 г/л, и 50 мг, 357
если танина будет 3 г/л. В этом прояв- ляется закон адсорбции. Фиксация происходит без каких-либо определен- ных соотношений и непропорциональна концентрации в растворе. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТИРОВАНИЯ В этом разделе кратко изложены способы исследования коллоидных растворов и мутных жидкостей, кото- рые могут применяться для исследова- ния коллоидных явлений в винах. Од- ним из наиболее важных явлений тако-. го рода является флокуляция, или пре- вращение коллоидного раствора в су- спензию. ' Впрочем, суспензия может быть совсем другого происхождения, в частности в результате развития дрож- жей или бактерий. Наблюдение и сравнение мутностей * Выше было отмечено, что понимают под мутной жидкостью, с которой все хорошо знакомы, но которой нельзя дать абсолютного определения, по- скольку интенсивность мутности или возможность обнаружения легкого по- мутнения зависят от способа наблюде- ния. Интенсивная мутность проявляет- ся непрозрачностью или более или ме- нее сильным помутнением жидкости. Более слабое помутнение проявляется в снижении отчетливости контуров предметов, находящихся за жидкостью, например оконных переплетов, а также в уменьшении контрастности оттенков. Но в действительности наиболее чув- ствительные приемы наблюдения про- зрачности предусматривают боковую подсветку вина и темный фон, как в приборе Тиндалля (см. рис. 11.4), и слабое освещение, например свечу или .маленький электрофонарь (при интен- сивном освещении все вина, всегда со- 358 держащие коллоиды, кажутся мутны- ми) . Отбор проб, предназначенных для оценки прозрачности, следует прово- дить с соблюдением определенных пре- досторожностей. Стекло бутылок, ис- пользуемых для сравнения, должно быть, если не абсолютно бесцветным, то, во всяком случае, совершенно оди- накового оттенка во всех бутылках. Рис. 11.12. Устройство для наблюдения и срав- нения мутностей: а — вид спереди; 1 — светонепроницаемые перегород- ки черного цвета; 2 — экран; 3 — стекло; 4— лампа; б — вид сбоку. При отборе образцов нужно особо тща- тельно следить за тем, чтобы в них не попала пыль. Например, зонд, вынутый из бочки после погружения в вино, по- крывается пленкой, образуемой части- цами, находящимися на поверхности, и эти частицы увлекаются в бутылку. Для этой цели лучше использовать стеклянный сифон, на свободный конец которого надевают небольшую резино- вую трубку, снабженную зажимом. В случае, если вино находится в чанах, краны, используемые для отбора проб, следует заблаговременно сполоснуть. Вся применяемая аппаратура должна быть безупречно, чистой. Авторы с давних пор применяют для наблюдения и сравнения мутностей устройство, схематически изображен- ное на рис. 11.12. Несколько электриче- ских ламп мощностью 15 В помещают одна возле другой перед темным фоном и разделяют перегородками черного цвета, образующими ячейки, в которых
размещают бутылки, подлежащие ис- следованию, после их тщательной про- мывки в токе воды. Кроме того, под- вижный экран может по желанию закрывать лампы для наблюдателя, когда он рассматривает нижнюю часть бутылок. Таким путем осуществляют настоящую боковую подсветку на тем- ном фоне. Наконец, зеркало, постав- ленное между экраном и лампами, пре- пятствует быстрому нагреванию вина и, следовательно, конвекционным тече- ниям, которые могли бы поднять оса- док. Для оценки мутности белых вин хорошо подходят светлые бутылки вме- стимостью 750 или 375 см3. У красных вин лучше использовать бутылочки вместимостью 100 или 200 см3 из бело- го стекла. Если хотят наблюдать про- зрачность, достаточно сдвинуть под- вижный экран. Это устройство позволяет легко классифицировать мутности, найден- ные при первом эксперименте, в поряд- ке возрастания интенсивности и давать каждой из них оценку в обычной систе- ме баллов, тем более высокую, чем ин- тенсивнее помутнение. Такие баллы (от 0 до 10) достаточно хорошо выра- жают результаты эксперимента. Часто бывает более предпочтительно иметь настоящую шкалу градуировки мутно- стей, возможно более точную. Можно применять каолин. Всегда следует пользоваться одним и тем же продуктом, наблюдать немного издали, чтобы прерывчатое помутнение, кото- рое он дает, было бы сравнимо с по- мутнениями вин. Можно также приме- нять суспензию .сульфата бария (0,025 моль), свежеприготовленную пу- тем смешивания раствора хлористого бария с раствором сульфата калия. Не нужно придавать полученным данным того значения, которого они не могут иметь в части абсолютного количества вещества, находящегося в суспензии. В 2 раза большее число баллов явно не означает в 2 раза большее количество вещества. Этот простой способ особен- но применим для текущей оценки поч- ти прозрачных вин и дает, когда прово- дится только сравнение, очень ценные результаты. В настоящее время нефелометры по- зволяют давать объективную и точную оценку мутности или помутнению жид- кости, выраженную абсолютным значе- нием. Фотоэлектрические методы при- меняют для измерения или'прозрачно- сти на свету, другими словами, погло- щения падающего света, или же для измерения интенсивности диффузии (рассеяния) света взвешенными части- цами, или эффекта Тиндалля. Опреде- ление степени мутности обеспечивается только измерением рассеянного света, так как оно не зависит от окраски жидкости. Наиболее простые приборы для измерения рассеянного света (не- фелометры) направляют рассеянный свет на фотоэлемент, электрический ток в котором, вызываемый светом, усиливают в требуемое число раз. Но чувствительность и точность из- мерений, стабильность действия раз- личных устройств требуют более слож- ных монтажных схем (типа Зигрист), которые даже при очень слабых помут- нениях обеспечивают точность измере- ний. При сравнении нескольких образ- цов одного и того же более или менее мутного вина классификация получает- ся такой же, как и при оценке, полу- ченной посредством упрощенного устройства, представленного на рис. 11.9. Но здесь получают цифровые дан- ные, позволяющие сравнивать различ- ные вина. Помутнение и мутность * Оценка прозрачности путем визуаль- ного сравнения с мутными растворами- эталонами неизбежно бывает субъек- .359
тивной. Для получения точных резуль- татов необходимо применять методы объективных измерений, а именно не- фелометрию и подсчет частиц. Эти ме- тоды исследовал в последние годы Мандро (1973 и 1974), который в даль- нейшем применил их к исследованию центрифугирования и фильтрации с целью определить условия для получе- ния оптимальной чистоты вина. Под термином «мутность» следует понимать массу взвешенных частиц, а под помут- нением — оптическое явление. При измерении прозрачности для по- лучения объективных и воспроизводи- мых результатов требуется использова- ние инструментальных способов опре- деления, не зависящих от наблюдате- ля. Эту проблему можно рассматри- вать двояко: или измеряют оптическое явление посредством абсорбциометрии (когда сравнивают интенсивность па- дающего луча с интенсивностью пропу- щенного луча), а для слабых помутне- ний — методом нефелометрии (когда сравнивают интенсивность падающего светового луча с интенсивностью рас- сеянного луча); или же измеряют не- посредственную причину помутнения подсчетом частиц (в первом приближе- нии, поскольку их природа также влия- ет на помутнения). В зависимости от того, какую проблему исследуют, выби- рают тот или другой из этих двух мето- дов, иногда же используют оба одно- временно. Но их принципы совершенно разные. В соответствии с общей классифика- цией дисперсий очень мелкие частицы, размеры которых меньше 1 нм, с точки зрения прозрачности можно не прини- мать во внимание. С другой стороны, коллоидные частицы размерами от 1 до 100 нм и особенно более крупные частицы суспензий могут в большей или меньшей мере влиять на прозрач- ность раствора в зависимости от их числа и природы: показателя рефрак- ции, мутности, окраски. Некоторые ав- торы предполагают, что, когда число взвешенных частиц невелико, отраже- ние света некоторыми из них может быть причиной «блеска» вина. В сущности, диффузия света остает- ся наиболее важным оптическим явле- нием, и в первом приближении опреде- ление помутнения можно дать только на основе светорассеяния. Измерение света, рассеянного во всех направлени- ях (абсолютное помутнение), не пред- ставляется возможным. Поэтому его измеряют в одном направлении, пер- пендикулярном направлению светового луча; его можно выразить через отно- шение интенсивности рассеянного све- та к интенсивности пропущенного све- та. Когда два световых луча проходят через слой жидкости одинаковой тол- щины, это отношение не зависит от аб- сорбции света самой жидкостью, т. е. ее окраски. На деле все эти аппараты имеют очень сложное устройство. Помутнение представляет собой все- го лишь внешний вид суспензии, а не ее природу. Усиление помутнения не озна- чает увеличение в жидкости количест- ва вещества, вызывающего мутность, а может быть следствием агрегации, сли- пания частиц этого вещества в более крупные с уменьшением общего числа их (флокуляция коллоида). Чтобы связать инструментальные способы измерения прозрачности раст- вора с визуальной оценкой, необходим проверочный метод. Можно использо- вать устройство, показанное на рис. 11. 12, которое позволяет проводить срав- нения. Таким путем можно составить настоящую и воспроизводимую шкалу помутнений. Ранее использовавшиеся суспензии, которые были более или ме- нее стабильными, заменены коллоид- ной двуокисью кремния, так называе- мым кизельзолем, размеры зерен кото- рого хорошо известны. Его вводят в 360
определенных количествах в исследу- емое белое или красное вино, предва- рительно подвергнутое тщательному фильтрованию на целлюлозно-асбесто- вых пластинах или через мембраны из сложного эфира целлюлозы. Эти суспензии можно также исследо- вать с помощью нефелометра (Зиг- рист-фотометр). Значение стандартов помутнений выражают в миллиграм- мах двуокиси кремния на 1 л. Следова- тельно, помутнение вина определяется по отношению к помутнению суспензии двуокиси кремния. Таким образом, можно сказать, что вино имеет помут- нение, соответствующее 5 мг/л двуоки- си кремния, когда нефелометрическое измерение дает это же значение для ис- следуемого вина и для контрольного вина, совершенно прозрачного, в кото- рое внесено 5 мг/л кремниевого ангид- рида. Итак, большие достижения в иссле- довании прозрачности вин, обусловлен- ные применением нефелометрии, зак- лючаются в том, что они позволяют объективным и воспроизводимым пу- тем определять степень помутнения не- зависимо от экспериментатора. Однако остается в силе то положение, что ре- зультаты нефелометрических измере- ний — всего лишь оценки истинного по- мутнения. Но опыт показал, что корреляция между нефелометрическим помутнени- ем и абсолютным достаточно хорошая/ как это уже обнаружил Торн (1963) в отношении пива. Большое число измерений и наблю- дений позволили Мандро установить соответствие между значениями, полу- ченными при измерениях и визуальной оценке прозрачности, и таким путем выработать шкалу прозрачности в убы- вающем порядке. Разумеется, что пре- дел, принятый для визуальных оценок, неизбежно содержит элементы услов- ности. Значение помутнения, мг/л двуокиси кремния 1,2-3,5 3,5—7 7—15 15—40 40 Визуальная оценка Прозрачное Блестящее Светлое Дымчатое Помутнение Мутность Как бы тщательно ни проводилось фильтрование в условиях промышлен- ного производства, по-видимому, нель- зя получить помутнений, заметно мень- ших 1 мг/л кремниевого ангидрида. Это частично зависит от того факта» что вино, даже очень прозрачное, всег- да содержит некоторое количество кол- лоидов, рассеивающих свет в силу эф- фекта Тиндалля, который позволяет измерить чувствительность нефеломет- ра. Кроме того, несмотря на все меры, принимаемые для обеспечения чистоты емкостей, в вине всегда остаются по- сторонние частицы, которые также не- сколько рассеивают свет, а размеры их превосходят величину коллоидных час- тиц. Нефелометрическое измерение поми- мо своего объективного характера име- ет значительно более высокую чувстви- тельность, чем глаз человека. Следова- тельно, такое измерение позволяет об- наруживать даже очень малозаметные дефекты прозрачности, которые указы- вают или на недостаточно тщательное проведение осветления, или на загряз- нение, или же на начало изменения со- става вина (касс, микробиологическое- помутнение), которые химический ана- лиз не «позволил бы выявить в момент их возникновения. Мандро искусственно воспроизвел начало развития дрожжей и бактерий в белом вине. В профильтрованном бе- лом вине, которое вначале имело по- мутнение, соответствующее 1,7 мг/л двуокиси кремния, небольшое увеличе- ние мутности (на 0,7 мг/л двуокиси- кремния) соответствовало обогащению- дрожжами примерно 500 клеток на 361:
1 см3. Однако при визуальном наблю- дении вино, которое в данном случае имело помутнение при 2,4 мг/л двуоки- си кремния, также казалось всегда прозрачным. Но 500 дрожжевых кле- ток на 1 мл — это много для белого ви- на, имеющего остаточный сахар, и это- го достаточно, чтобы возбудить спир- товое брожение, если содержание сер- нистой кислоты невысокое. В таких случаях требуются более вы- сокие дозы свободного, а значит, и свя- занного SO2. Такое увеличение помут- нения (на 0,7 мг/л двуокиси кремния) может быть также вызвано увеличени.- ем числа молочнокислых бактерий на 4000 в 1 см3. Ошибочно считать, что вино совершенно лишено дрожжей и бактерий. Здесь речь идет не о коллои- дах, а об особой причине' помутнения, измерение которого производится так же, как и в других случаях. Помутне- ние имеет большое практическое зна- чение. Так, в красных винах только нефело- метрическим измерением можно обна- руживать незначительные изменения прозрачности, не видимые при визу- альной оценке, и f Электронный подсчет частиц Для исследования прозрачности вин в настоящее время можно пользовать- ся электронным счетчиком частиц, ти- па Культер. Прибор и его применение для оценки вин описала Лафон-Лафур- кад (1968), которая использовала его для подсчета и исследования размеров клеток винных дрожжей. Пейно и Ла- фон-Лафуркад (1970) применили этот прибор при исследовании прозрачности вина. Мандро (1973, 1974) использовал его параллельно с нефелометром. При- бор позволяет автоматически измерять частицы, имеющие диаметр около од- ного микрона, классифицировать их по величине и подсчитывать. Но здесь мы 362 имеем взвешенные частицы (например, клетки или коллоиды в процессе фло- куляции), а не более мелкие коллоид- ные частицы (см. табл. 11.1). Вино, к которому добавили 1 % хло- ристого натрия (в виде раствора, очи- щенного от примесей на диске Милли- пор) для повышения его проводимости, пропускают через небольшое отвер- стие, расположенное между двумя по- груженными электродами. Между эти- ми двумя электродами создают элект- рическое напряжение постоянного то- ка, которое можно регулировать. Про- хождение каждой отдельной частицы через отверстие вызывает изменение сопротивления между электродами и производит импульс, пропорциональ- ный объему частицы, который после усиления подсчитывается электронным устройством. Авторы описывают мето- ды градуировки аппарата и необходи- мые меры предосторожности. Хотя чувствительность прибора обес- печивает подсчет только относительно крупных частиц, электронный счетчик может служить для обнаружения при- сутствия и других частиц и контроля эффективности процесса осветления, например фильтрации. При этом кон- статируют, что вина в бутылках содер- жат очень значительное число частиц (что может показаться удивительным в отношении вин, которые выглядят про- зрачными и не имеют осадка), тем большее, когда их фильтруют на более пористых фильтрующих пластинах. На- пример, в 1 см3 прозрачного на вид ви- на число частиц диаметром 1,8 мкм мо- жет быть примерно 10 000, при диамет- ре 1,3 мкм — примерно 60 000, при диа- метре 1 мкм — около 100 000. Следова- тельно, вино, называемое прозрачным, в действительности содержит очень много частиц, микроорганизмов или инертных материалов, многие из кото- рых не видимы в микроскоп, так как они прозрачны (и в то же время спо-
собны рассеивать свет). Поэтому спо- соб автоматического подсчета более чувствителен и точен, чем подсчет с по- мощью микроскопа или визуальная оценка прозрачности. Электронный счетчик позволяет проводить углублен- ное исследование эффективности филь- трования или введения посторонних частиц во время различных операций: переливка, розлив в бутылки, укупорка бутылок. В целом таким путем можно точно определять степень прозрачности или загрязнения вина и тем самым эффек- тивность обработки и состояния чисто- ты винодельческого оборудования. По данным Мандро, электронный счетчик может подсчитывать только частицы, диаметр которых больше 1,25 мкм, т. е. значительно большие по размерам, чем частицы в коллоидном растворе. И в этом заключается основ- ной недостаток такого метода в отно- шении его применения для исследова- ния прозрачности вин и контроля эф- фективности фильтрации. Бактерии, которые иногда бывают причиной зна- чительной мутности, имеют слишком малые размеры, чтобы их можно было подсчитать. Например, при электронном подсче- те частиц в красном вине, подвергну- том естественному осветлению путем отстоя, и помутнение которого соответ- ствовало 16 мг/л двуокиси кремния, по- лучили следующее количество частиц; приведенное к 1 см3 вина в зависимо- сти от их размера: Размер частиц, мкм 4,4 3,5 2,2 1,75 1,40 1,25 Число частиц и а 1 см3 1200 4800 9800 44000 338000 1540000 Следовательно, особенно велико чис- ло частиц малых размеров. Считают,* что при естественном осаждении уда- ляется большинство крупных частиц и что, несмотря на малый диаметр, са- мые мелкие частицы, количество кото- рых значительно больше, играют ос- новную роль в возникновении мутно- сти. Аналогичные результаты были полу- чены на молодых белых винах, под- вергнутых фильтрации на кизельгуре, которая в какой-то мере была эквива- лентна длительному отстаиванию, по- скольку в первую очередь осаждались наиболее крупные частицы. Получен- ное вино, которое было очень прозрач- ным, все еще представляло собой сус- пензию значительного числа частиц, как это видно из следующих данных: Диаметр частиц, Число частиц мкм на 1 см3 4,4 1600 3,5 2700 2,2 23000 1,75 62000 1,40 339000 1,25 621000 Фильтрование на обеспложиваю- щем фильтре, затем на мембране из сложного эфира целлюлозы, поры ко- торой имеют диаметр 0,65 мкм, значи- тельно уменьшает эти значения, но они все еще остаются высокими. В таких случаях электронный под- счет частиц предпочтительнее, чем мик- роскопический подсчет с помощью ге- матиметра или фотоэлемента Малассе. В предыдущем примере подсчет с по- мощью микроскопа дал всего 4200 час- тиц на 1 см3. Для того чтобы частица была видна в микроскоп, нужно, чтобы она была или темной, или окрашенной, или же, когда она бесцветна, ее показа- тель преломления был бы очень отлич- ным от коэффициента рефракции вина. В противоположность этому электрон- ный счетчик учитывает все частицы, кац неокрашенные, так и те, показа- тель преломления которых очень бли- 363
зок к такому же показателю вина, при- чем последние оказывают на помутне- ние столь же значительное влияние, как и первые. Разделение взвешенных частиц я _ о 31 Здесь речь идет только о фильтрова- нии вин в лаборатории, об операции, которая должна отвечать определен- ным условиям, ее постоянно приходит- Рис. 11.13. Воронка Бюхнера для фильтрова- ния. ся проводить в экспериментальной эно- логии. Обычно можно использовать ва- куум-фильтр типа воронки Бюхнера {выполненной из фарфора), установ- ленной на вакуумной склянке и свя- занной с водоструйным насосом (рис. 11. 13). Воронка вместимостью 750 см3 имеет диаметр 15 см. Фильтрование проводят в следую- щем порядке. На перфорированное дно воронки помещают один или два плос- ких бумажных фильтра. Для равно- мерного и плотного прилегания фильт- ров к дну постепенно наливают воду, начиная от центра, для поддержания частичного вакуума. Затем за один раз выливают фильтрующее вещество, раз- бавленное водой. Поддерживая ворон- ку строго горизонтально, на поверх- ность образовавшейся пасты помеща- ют другой бумажный фильтр. Таким путем получают однородный фильтру- ющий слой, который благодаря верх- ней бумажной пластинке не портится при наливании вина. Так как фильтру- ющий слой, содержит некоторое коли- чество воды, первую порцию вина уда- ляют. Вкус земли или бумаги, который фильтрующие продукты могут прида-' вать первому вину, прошедшему через - фильтр, при этом устраняется. Выбор фильтрующего вещества (ис- пользуемого в дозах примерно не- скольких граммов для фильтра диа- метром 15 см) зависит от искомого ре- зультата. Когда очень мутное вино хо- тят сделать очень прозрачным, приме- няют .или чистый асбест, не смешивая его с целлюлозой, или-же диатомит. Когда же . помутнение фильтруемого вина относительно невелико, можно использовать целлюлозу в чистом виде или в смеси с небольшим количеством асбеста;, осветление проходит лучше, и выход продукта больше. Но асбест и диатомит абсорбируют белки, растворенные в некоторых бе- лых винах, по крайней мере, в первых фракциях, которые проходят через них, примерно-!—2 л при фильтре диамет- ром 15 см. В дальнейшем абсорбция постепенно уменьшается. С точки зре- . ния экспериментирования это обстоя- тельство может представлять большое неудобство каждый раз, когда белки оказывают влияние на наблюдаемый результат. Это может быть не- только при исследовании мутностей, вызыва- емых флокуляцией этих веществ, но также и при исследовании металличе- ских кассов, в образовании которых, они играют важную роль. Очевидно, что если хотят определить возможное присутствие в вине белков, 364
например, нагреванием его, не следует начинать с фильтрования этого вина через вещество, способное удалять бел- ки. Авторы уже давно отмечали те по- . мехи, которые создает фильтрация на асбесте в отношении медного касса. Потом убедились, что они исчезают, когда через асбест проходит большое количество вина, и в конечном счете этот эффект обусловлен не фильтраци- ей в собственном смысле слова, а явле-. нием адсорбции белков. Во избежание подобных трудностей можно также использовать в качестве фильтрующего вещества целлюлозу или бумажную массу, которые не ад- сорбируют белки, растворенные в ви- не. Для этого достаточно вымочить в воде и затем уплотнить бумажный фильтр, и все же целлюлоза имеет свой недостаток: она может надежно освет- лять только вина с небольшой мутно- стью. В противном случае чистыми бы- вают только первые фракции, последу- ющие же выходят все более и более мутными. Более плотный фильтрующий слой можно получить или путем увеличения продолжительности вымачивания бу- мажного фильтра в воде и еще больше- го уплотнения его, или путем большего просушивания фильтрующего слоя, пропуская через него воздух с помо- щью воздушного насоса, или же, нако- нец, использованием тонкого порошка целлюлозы. Порошок готовят следую^ (цим образом: бумажный фильтр раз- мельчают с помощью концентрирован- ной соляной кислоты в кипящем со- стоянии и непрерывно перемешивают до получения однородной массы, кото- рую затем бросают в большой объем воды и промывают, проводя ряд после- довательных декантаций. Высыпав эту массу на бумажный фильтр, находящийся в воронке Бюх- нера, получают очень плотный фильтр малой пропускной способности, посто- янно задерживающий взвешенные час- тицы, но пропускающий белки. Кроме того, известны небольшие лаборатор- ные фильтры, которые исключают вся- кое окисление и испарение; в них мож- но использовать различные фильтрую- щие слои. Разделение частиц в коллоидном растворе ультрафильтрацией Для исследования коллоидных явле- ний в вине нужно задерживать и раз- делять не крупные частицы, вызываю- щие помутнение, а частицы коллоид- ные, намного более мелкие, которые обычно находятся в прозрачном раст- воре. Ультрафильтрацию, которая в большой мере обеспечивает достиже- ние этой цели, обычно проводили на коллодиевых мембранах, приготовляе- мых с выпариванием коллодия, т. е. раствора нитроцеллюлозы в смеси спирта с эфиром. Такие мембраны име- ют очень мелкие поры, и их размеры зависят от концентрации нитроцеллю- лозы и условий испарения. При фильтрации на коллодии, кото- рая всегда дает совершенно прозрач- ные вина, адсорбируются некоторые компоненты, в том числе белки. Здесь также необходимо удалять первое про- фильтрованное вино и не смешивать эффект адсорбции с задержанием час- тиц порами меньшего диаметра. Мож- но использовать как коллоидные меш- ки, которые приготовляют в лаборато- рии, так и мембраны, находящиеся в продаже. Последние хорошо сохраня- ются в обычной воде с добавлением 200—300 мг/л сернистой кислоты. В качестве примера использования коллоидных мешков можно привести разделение камедей и растительных слизей. Это разделение может быть осуществлено дробным (фракцион- ным) осаждением при добавлении в су- сло или вино всевозрастающих коли- 365
честв спирта. Слизи (особенно декст- ран) осаждаются в виде филаментар- ных волокон, когда содержание спирта в жидкости составляет около 20% • На- мерения прозрачности. Но, как было показано выше, мембраны оказались очень полезными при исследовании коллоидных явлений в винах. меди выпадают в виде гранулирован- ных хлопьев, когда содержание спирта достигает 50%. Процесс осаждения декстрана спир- том в водном растворе протекает в следующем порядке. При вливании спирта с легким перемешиванием про- исходит образование настоящего желе (студня). Жидкость становится очень вязкой и даже затвердевает. Она с трудом вытекает при переворачивании- колбы. Не видно поднимающихся пу- зырьков воздуха, .как если бы их удер- живала какая-то невидимая сетка. После нескольких перемешиваний сет- ка прорывается и превращается в пере- путанные волокна. В вине состояние декстрана в опре- деленной степени зависит от действия спирта, при различной спиртуозности частицы имеют больший или меньший объем. При очень высоких дозах декст- рана какие, например, бывают в суслах и винах из винограда, пораженного Botrytis, это вещество вызывает дей- ствительное затвердевание жидкости, характеризуемое трудностями для подъема пузырьков газа, эта твердость зависит от содержания спирта. Мандро (1973, 1974) использовал мембраны Сарториуса или Миллипор с очень пористой структурой, посколь- ку поры в них составляют около 10% от общего объема. Эти поры одинако- вы по размерам, известно более 20 раз- меров различных пор — от 0,025 до 14 мкм. Но проведенные исследования показывают, что происходит значи- тельное задержание более мелких частиц из-за очень быстрого заби- вания мембраны. В этцх условиях не представляется возможным использо- вать фильтрующие мембраны для из- мерения размеров частиц или для из- Современные способы ультрафильтрации и хроматографии на геле В настоящее время для исследова- ния вина изготовляются мембраны для ультрафильтрации типа Миллипор или Сарториус, намного лучше выполнен- ные и калиброванные, обеспечивающие хорошее фракционирование веществ, присутствующих в растворе, в зависи- мости от величины частиц, даже для очень малых молекулярных размеров. Кроме того, эти мембраны имеют боль- шое сопротивление, допускающее, вы- сокие давления и обеспечивающие за- метное повышение производительно- сти. Обычно они состоят из сложного эфира целлюлозы, но известны и дру- гие типы. Некоторые мембраны состоят пз двух слоев, один из которых очень малой толщины, прилегает к толстой пористой подложке, которая придает мембране необходимую устойчивость. На некоторых мембранах фильтра- ция представляет собой процеживание (пористые мембраны), на других моле- кулярную диффузию (полупроницае- мые мембраны). Магнитная мешалка, или вибропластинка на поверхности мембраны отбрасывает вещества в направлении жидкой массы и препят- ствует концентрации их на поверхнос- ти мембраны и, следовательно, быст- рому уменьшению стекания. Каждому типу мембраны соответствует свой тип фильтрующей камеры (секции). Глори (1971) использовал все эти методы ультрафильтрации для иссле- дования конденсации танинов красного вина одновременно с фильтрованием на геле Сефадекс, принцип которого он подробно описал. Сефадекс представ- 366
ляет собой коммерческое название, ко- торое обозначает гранулированный продукт, состоящий из мелких шари- ков углеводной природы (гидрофиль- ные полисахариды, состоящие из це- *пей декстрана, расположенных в про- странстве, с нормализованной сте- пенью полимеризации). Помещенные в растворитель гранулы набухают в большей или меньшей степени в зави- симости от качества и серии, к которой они относятся, и образуют гель. Поверхность этого геля имеет поры, размеры которых зависят от степени набухания. Молекулы, размеры кото- рых превосходят самые большие поры, не могут проникнуть в зерна геля; сле- довательно, они проходят через фильтр с жидкой фазой, циркулирующей во- круг гранул, и выходят из колонки пер- выми; и наоборот, более мелкие моле- кулы рассеиваются в большей или меньшей мере в геле соответственно их размерам и форме и проходят сквозь фильтр с запозданием. В общем, мел- кие молекулы следуют после больших. Это явление можно использовать для и определения их молекулярнри массы с помощью подобранных эталонов. Фильтрация на геле Сефадекс позво- ляет разделять с удовлетворительной точностью танины и антоцианы крас- ных вин, т. е. получать практически чистые танины, и иметь приближенную оценку средней молекулярной массы конденсированных танинов. Ультра- фильтрация на микропористых мембра- нах с правильно подобранной проница- емостью позволяет определять показа- тель полимеризации, характеризующий каждое вино; во время созревания вин отмечается увеличение конденсации. Ультрафильтрация дает возможность констатировать соединение молекул антоцианов и танинов старых вин (Глори, 1971). Другой способ заключается в том, что каждый образец пропускают через гель, затем постепенно вводят элюат. Мелкие молекулы элюируются после крупных. Этот метод хроматографии на геле Сефадекс, или молекулярное процеживание, описали и применили на вине Бержере и сотрудники (1970), для исследования белков винограда и вина и физико-химического исследова- ния желатина и рыбьего клея. Еще ра- нее хроматографию на геле применяли в своих экспериментах Вухерпфенниг и Франке (1963) и Дагуа (1969). В последние годы Фейлат и Бержере (1972) получили очень высокую точ- ность при использовании электрофоре- за на полиакриламидном геле с целью разделения, концентрации и анализа растворимых белков винограда и вина. Благодаря сочетанию предыдущего ме- тода хроматографии на Сефадексе (декстран с поперечными решетчаты- ми связями) с ультрафильтрацией на мембране Миллипор они смогли полу- чить образцы белков, достаточно кон- центрированных и очищенных для по- следующего анализа на полиакрила- мидном геле. Эти авторы получили со- вершенно новые результаты относи- тельно качественного содержания бел- ков в суслах и винах. В исследованных суслах и белых винах известны две группы белков: одна с молекулярной массой, равной 150 000 или больше, другая же с молекулярной массой, близкой к 50000. Содержание этих мо- лекул очень невелико и меньше, чем у полипептидов, молекулярная масса которых близка к 8000. Более того, Фейлат и Бержере (1973) использовали хроматографию на ионообменных смолах для качест- венного анализа пептидов вина. В ви- нах одного и того же происхождения, ранее исследованных, они нашли смесь пептидов с молекулярной массой менее 5000, фракционирование которой на ионообменниках показало большое разнообразие и выявило некоторые 367
фракции с абсорбцией в ультрафиоле- товом излучении и с положительной ре- акцией на орсин (в присутствии пен- тоз), довольно характерной для нукле- иновых оснований. Следует также указать на некоторые последние работы по фракционирова- нию белков. Блатт (1971) использовал распределительную хроматографию на мембране. Неренберг (1971) применил сегментную электрохроматографию: использованная сегментная колонка имеет большое число выходных отвер- стий, распределенных по всей ее длине,- чтобы обеспечить отбор, или элюцию,, специфических сегментов геля (содер- жащих в себе разделенные белки) пос- ле прохождения. Месроб и сотрудники (1971) извле- кали белки белых вин, не обработан- ных или обработанных бентонитом или желтой кровяной солью, и сравнивали состав белков в различных пробах. После хроматографии на геле Сефа- декс они получили две фракции. Раз- личные фракции разделяют также ме- тодом электрофореза. Получаемые ре- зультаты хорошо согласуются с резуль- татами хроматографии на геле. Разделение и идентификация коллоидов вина электрофорезом На рис. 11.6 показана схема электро- фореза. В настоящее время разделение и идентификацию электрофорезом осу- ществляют на ленте из бумаги или аце- тилцеллюлозы, что более практично, и на очень малых объемах. Лента, пред- ставляющая зону миграции электриче- ски заряжённых веществ, обычно плот- но прилегает к гибкой пластмассовой подложке. Она изогнута, и оба ее кон- ца погружены в две горловины (отвер- стия) небольшого сосуда. В каждое из этих отверстий опущен электрод. Меж- ду электродами создают электрическое напряжение постоянного тока. Вещест- во, миграцию которого хотят просле- дить, отмечают соответствующим реак- тивом. В том же самом сосуде, по- скольку горловины разделены на не- сколько патрубков, можно разместить несколько полос одна возле другой и проводить несколько операций одно- временно. Кох методом электрофореза на бу- маге осуществил разделение белков вина на несколько фракций, из кото- рых одна, наиболее обильная, коагули- ровалась и осаждалась при нагрева- нии, тогда как бентонит поглощал все белки. Кох и его сотрудники продолжа- ли эти работы, которые были доложены в свободном, докладе на Первом меж- дународном симпозиуме по энологии (Бордо, 1963). Растворимые белки ви- ноградного сока осаждают сульфатом аммония или изолируют посредством ультрафильтрации, затем разделяют на несколько фракций, перемещаю- щихся к аноду. Таким путем автор смог с достаточной точностью исследо- вать удаление протеинов вина нагрева- нием или различными бентонитами. Нужно также указать на совместные доклады о протеинах вина, которые опубликовали в 1966 г. Кордонье и Фе- •ренци (исследование белков и азотис- тых веществ. Их эволюция во время энологических обработок. Условия бел- ковой стабильности вин). Усельо-Томасет (1958 и 1959) рас- пространил способ электрофореза на исследование всего комплекса коллои- дов вина. Тизелиус после обсуждения принципов и методов, на которых осно,- ван электрофоретический анализ, дока- зал присутствие в суслах и винах четы- рех групп коллоидов, обнаруживаемых электрофорезом и характеризуемых разными электрофоретическими мо- бильностями. Определение электрофоретической мобильности заключается в измерении скорости перемещения под воздействи- 368
ем Электрического тока коллоидной частицы, более или менее заряженной электричеством в результате присут- ствия ионизируемых групп или адсор- бированных ионов. Среда должна быть точно определена, поскольку характер и число присутствующих ионов могут влиять на заряд изучаемой частицы. Она должна быть забуферена, чтобы избежать в ходе эксперимента измене- ний pH, которые могли бы действовать на диссоциацию ионизируемых групп коллоидов, таких, как —NH2 или —СООН, и, следовательно, на их за- ряд. Это достигается диализом: соки, содержащие коллоиды, вводят в целло- фановый мешочек, погруженный в большой объем избранного буфера. Фракции, разделенные электрофоре- зом, идентифицировали как декстрины и пентозаны, белки, пектины, красящие вещества. Этот метод позволяет не только характеризовать эти вещества, но и получать оценку их концентрации. Исследования на суслах, полученных из винограда, сильно пораженного Bot- rytis cinerea, показали увеличение ко- личества коллоидов, обладающих сла- бой электрофоретической мобильно- стью, т. е. коллоидов (производных от глюкозы), которые не относятся к пектиновым веществам, характеризуе- мым высокой отрицательной электро- форетической мобильностью. Было проведено специальное иссле- дование заряда электрофоретической мобильности и природы пектинов в сус- лах и винах. Пектины — это полига- лактуроновые .кислоты, образующиеся в результате полимеризации галакту- роновой кислоты в глюкозидной цепи; они обладают карбоксильными группа- ми, частично этерифицированными ме- тиловым спиртом (—СООСНз) и ча- стично свободными (—СООН), следо- вательно, способными превращаться в соли. Отрицательный заряд частиц, из- меняющийся в зависимости от степени их связанности, зависит прежде всего от свободных карбоксилов. Усельо-То- масет сравнил метод количественного анализа пектинов посредством элект- рофореза с химическим методом Пейно. Электрофорез, обеспечивающий диф- ференциацию пектинов, камедей и бел- ков, показывает, что содержание пек- тинов в суслах и винах намного мень- ше, чем предполагали, и дает процент- ‘ ное содержание этерифицированных карбоксилов в пектиновых веществах вина. Такое сравнение обеспечивает информацию об их структуре, и в част- ности о том, что пектины вина состоят не только из галактуроновой кислоты, но также содержат некоторое число карбоксильных групп, которое меньше числа таких групп у полигалактуроно- вой кислоты. В целом пектины имеют структуру, в которой число этерифици- рованных карбоксильных групп мень- ше, чем предполагали. Позднее (1963) автор констатиро’ вал, что анализ пектинов с помощью электрофореза, т. е. физическим спосо- бом, согласуется с анализом по Пейно.. С другой стороны, при исследовании вина метод электрофореза всегда дает заметно более высокие значения, чем- метод Пейно; спиртовое брожение, по- видимому, вызывает значительное ди- метилирование. Другие исследования, проведенные совместно с Тарантола (1963), подтвердили эти различия меж- ду двумя методами. Усельо-Томасет представил Первому Международному симпозиуму по эно- логии (Бордо, 1963), первый обзор ра- бот по коллоидам вина в связи с про- блемой прозрачности. Отмечают в вине присутствие арабанов, галактанов, пектинов, в некоторых случаях поли- меров глюкозы, гемицеллюлоз. Но ав- тор также констатирует, что если су- ществуют явления флокуляции, кото- рые связаны с присутствием различных веществ коллоидного . характера, то 369
имеющиеся сегодня знания относитель- но коллоидов вина, их природы, свойств и влияния на прозрачность еще далеко не достаточны. Влияние араба- нов, галактанов, гемицеллюлоз, пекти- нов, на прозрачность все еще представ- ляет серию нерешенных проблем. В 1974 г. Усельо-Томасет опублико- вал сообщение о своих работах по кол- лоидам винограда и вина. Эти исследо- вания проводились с использованием методов электрофореза в свободной фа- зе, фильтрации на геле, хроматографии на бумаге и в тонком слое, электрофо- реза на стекловолокне, абсорбционной . и эмиссионной спектрометрии. Были получены более детальные данные о коллоидах глюцидной природы сусел и вин. Но автор заключает, что, несмот- ря на заметный прогресс, изучение кол- лоидов вина еще далеко до своего за- вершения. Еще остаются открытыми многие проблемы относительно специ- фического влияния различных коллои- дов на явления осаждения и на стаби- лизацию вин. Установлено, что существует не ка- кой-то один коллоид сложной структу- ры, а целая смесь коллоидов различ- ного состава. Следовательно, процент- ное содержание каждой из составных частей в каждой фракции, полученной путем хроматографии на геле, не оста- ется постоянным. Так, содержание га- лактозы колеблется от 30 до 57%, ман- нозы— от 5 до 15, арабинозы — от 11 до 28, рамнозы от 3 до 10, галактуро- новой кислоты — от 12 до 50%. Автор констатирует, что еще позднее Датуна- швили не находила в вине рамнозу (во- преки данным Бюхи и Дойеля и ему самому). РАБОТЫ ПОСЛЕДНЕГО ВРЕМЕНИ Эта книга была отредактирована, когда появились публикации важных работ по исследованию фильтрации и 370 прозрачности вин, состоянию белков и коллоидов углеводной природы в сус- лах и винах. Поэтому ниже приведены только ссылки на эти недавно выпол- ненные работы с указанием на наибо- лее существенные моменты их содер- жания. Исследование прозрачности Изучение прозрачности вин, ее> сущ- ности, ее определения и эффективности различных способов, проводимых для осветления, стало объектом конвенции под названием «Научное исследование и разработка лучших кондиций и луч- шего вида вин высокого качества». В ближайшее время она появится в ви- де отчета с большим количеством важ- ных приложений. В конвенции предусматривается воз- можность изменения условий работы: а) контроль эффективности технологи- ческих линий розлива вина и гигиены используемых материалов и оборудо- вания; б) разработка наилучших усло- вий предварительного осветления; в) распространение фильтрации на целлюлозно-асбестовых пластинах без каких-либо последствий для вкусовых характеристик вин и с возможностью уменьшения доз сернистого ангидрида. В этой работе участвовали Мандро, Пейно, Серрано, Гимберто, Ловно и П. Риберо-Гайон. Краткое содержание результатов будет дано в томе 4 на- стоящей книги. Исследование белков сусла и вина По этому вопросу Фейлат (1974) на- писал докторскую диссертацию, в ко- торой исследуются: а) влияние обра- боток мезги до брожения на содержа- ние аминокислот; б) новые способы анализа белков и пептидов — методика анализа, основанная на сочетании раз- личных физических методов разделе-
ния: ультрафильтрации, хроматогра- фии на геле структурированного дек- страна (Сефадекс), электрофорезе на полиакриламидном геле, хроматогра- фии на ионообменниках. Хотя в предыдущем разделе публи- кации Фейлата (1970, 1972, 1973) были изложены в общих чертах, в тезисах более точно и детально описаны полу- ченные результаты. В частности, бел- ковая фракция составляет только от 5 до 10% общего азота и состоит на 60— 70% из молекул с массой, близкой к 8000, несомненно, из тех, которые были названы полипептидами в предыдущей работе Фейлат (1973). С другой сторо- ны, белки и пептиды представляют со- бой стабильные фракции во время бро- жения, так как они не усваиваются дрожжами и к тому же протеазы вино- града быстро ингибируются спиртом. Исследование коллоидов полисахаридной природы л В разделе «Разделение и идентифи- кация коллоидов вина электрофоре- зом» дан анализ предыдущих работ Усельо-Томасет (1963, 1974) по этому вопросу. В 1975 г. этот же автор сооб- щил о современном состоянии его ис- следований, опубликовав работу «Рас- творимые коллоиды полисахаридной природы в суслах и винах»; здесь он снова применяет самые разнообразные методы анализа. В качестве цели автор поставил себе определение специфической характери- стики и количества различных мономе- ров, которые можно получить гидроли- зом коллоидов. Прежде всего, он сооб- щает о приоритете и важности работ Бюхи и Дойеля, которые осаждали спиртом коллоиды из 400 л центрифу- гированного сусла и пришли к выводу, что независимо от пектинов (выделенных в виде пектата кальция после щелочного гидролиза) коллоид- ное вещество является гомогенным и состоит из одного вида коллоида, хотя и сложного, содержащего галактуроно- вую кислоту, галактозу, маннозу, ара- бинозу, рамнозу, тогда как глюкоза и ксилоза отсутствуют. К этому перечню мономеров, встре- чающихся в осаждаемых коллоидах су- сел, Усельо-Томасет добавляет глику- роновую кислоту. С другой стороны, он установил, что молекулярные массы у 60—70% коллоидов сусел и вин нахо- дятся между 20 000 и 200 000; менее 5 % коллоидов имеют молекулярную массу более 500 000 или менее 6500. Ав- тор делает вывод, как и Бюхи и Дой- ель, о существовании одного сложного (комплексного) коллоидного вещества. ЗАКЛЮЧЕНИЕ На многие вопросы еще нет ответа не только из-за недостаточно глубоко- го знания коллоидных структур, но так- же из-за влияния различных видов кол- лоидов на фильтруемость, осаждение малорастворимых солей, на стабилиза- цию вин. Недавние работы в этом на- правлении представляют определенный вклад в разработку способов, обеспе- чивающих продолжение более глубоких исследований этой сложной и трудной проблемы. В области коллоидов' вина, как и в любом другом разделе энологии и как в любой отрасли науки, методы иссле- дования усложняются по мере научного прогресса. Получение новых результа- тов становится все более и более труд- ным делом. Безусловно, что в техноло- гии производства и хранения вин могут применяться только прогрессивные спо- собы. Авторы считают, что перед эно- логией стоят проблемы, относящиеся к коллоидам и коллоидным явлениям, ко- торые являются наиболее важными, актуальными и трудными для разре- шения. 371
В этой главе, посвященной коллоид- ным явлениям в винах, авторы по необ- ходимости рассматривали частицы в более или менее прозрачном коллоид- ном растворе и частицы, флокулиро- ванные или находящиеся в процессе флокуляции, которые вызывают или усиливают помутнения вина. Экспери- ментальные способы должны обеспечи- вать исследование различных состоя- ний коллоидов, измерение степени по- мутнения, подсчет взвешенных частиц. Такие способы могут применяться и в тех случаях, когда мутность не являет- ся результатом коллоидных процессов, если она, например, связана с присут- ствием инертных частиц во взвешенном состоянии или с-развитием микроорга- низмов, дрожжей и бактерий. Поэтому некоторые разделы этой главы будут использованы и в отдельных случаях дополнены в первой части тома 4, на- званной «Осветление и стабилизация». ЛИТЕРАТУРА Adamson A. W. (1970), Probl ernes de chimie physique, Ediscience, Paris. Au duber t R. (195.6), Des precipites col- loidaux aux macromolecules, P. U. F., Paris. Bancroft W. P. (1926), Applied Colloid Chemistry,' General Theory, New York. В а г у P. (1921), Les colloides, leurs gelees et leurs solutions, Dunod, Paris. В а г у P. (1927), Od en est la chimie colloidale, Gau thier-Villars, Paris. Bau dr imont A. (1846), Traite de chimie generale et experimentale, Baillere, Paris. Benezech Ch. (1958), Physico-chimie biologique et medicale, Masson, Paris. Bergeret J., F e u i 1 1 a t M., N i n o- reille J. et Cerf P. (1970), Rev. franc. d’CEnologie, 39, 5. Blatt W. (1971), J. Agric. Food Chem., 19(4), 589. В о u t a r i c A. (1931), Les colloides et 1’etat colloidal, z Alcan, Paris. Boutaric A. (1943), Les colloi’des et leurs applications, P. U. F., Paris. BiichiW. et Deuel H.(1954), Helvetia Chim. Acta, 37, 1392. Ch a m p e tier G. (1957), Chimie macto- moleculaire — Generalites, Colin, Paris. •Colmant P. (1957), Introduction a la chimie generale, Vesmael-Charlier, Namur. 2е ed., Masson, Paris, 1960. Cor d onnier R. (1966), Bull. Off. intern. Vin, 39, n° 430, 1475. D a g о i s D. (1969), Contributiona I’elabora* tion d’une methode de fractionnement et de dosage des proteines dans les jus de raisin et les vins. Memoire Dipl. Ing. I. B. A. N. A., Dijon. Dubrisay R. (1936), Phenomenes colloi- daux, Colin, Paris. D u с 1 a u x. J. (1929), Les colloides, Gau- thier-Villars, Paris. D u с 1 a u x J. (1953), Colloides et gels, Gau- thier-Villars, Paris D u с 1 a u x J. (1958), L’etat colloidal, En- cyclopedic fran^aise (Chimie). Duclaux J. et Cohn Ch. (1957), Bull. Soc. Chim. France, 10, 1207. Emschwiller G. (1951), Chimie physi- que, t. II, P. U. F., Paris. Ferenczy S. (1966), Bull. Off. intern. Vin, 39, n° 429, 1311. Ferre L. (1956), Traite d’CEnologie, bour- guignonne, Bull. INAO, Paris. F e u i 1 1 a t M. (1974), Contribution a I’etude des composes azotes du mout de raisin, et du vin. These Doctorat es Sciences, Dijon. Feuillat M. et Bergeret J. (1972), Bull. Soc. Chim. France, 5, 2085. Feuillat M. et Bergeret J. (1973), C. R. Acad. Sc., 276, serie D, 1057. -Gilbert J. (1957), Bull. Soc. Chim. Fran- ce, 10, 1123. ” ' Gil’let A. (1936), Introduction a I’etude des colloides, Hermann, Paris. Glories Y. (1971), Essais de determina- tion de l’etat de condensation des ’tanins du vin rouge, These 3е cycle, Bordeaux. К i e 1 h 6 f e r E. (1951), Zeits. Lebensm. (Inters. Forsch. 92, 1. Koch J. (1963), ler Symp. intern, cenol.. Bordeaux. Ann. Tech, agric., n° hors serie. Koch J. et Geiss E. (1954), Zeits. Le- bensm. (Inters. Forsch., 99, 188. К г u у t H. R. (1933), Les colloides, Manuel de chimie colloidale, Alcan, Paris. Kruyt H. R. et Overbee J. Th. G. (1961), Initiation a la chimie physique (Chi- mie colloidale en particulier), Masson, Paris. Lafon - Lafourcade S. (1968), Ann. . Techn. agric., 3, 241. Loeb J. (1925), La theorie des phenorhenes colloidaux, Alcan, Paris. M a n d r a u J. - L. (1973), Les methodes de mesure de la limpidite et leur application a I’etude de la clarification des vins, These 3е cycle, Bordeaux, 1973. 372
M a n d r a u J. - L. (1974), Conn. Vigne et Vin, 1974, 1, 21. .Michaelis L. (1923), Manuel de techni- ques de physico-chimie et specialement de chimie des collnides, Masson, Paris. Mesrob B. ,Zak.ow D. et Gorin o- wa N. (1971), Mitteilungen, 21(5), 379. Moore.W. J. (1957), Chimie physique, Du- nod, Paris. Nerenberg S. T. (1971, J. Lab. clin. Med. USA, 77(3), 517. Ostwald W. (1917), Handbook of Colloid Chemistry, 2е ed., Londres. Ostwald W. (1919), Colloid Chemistry, 2е ed., Londres. Ostwald W. (1924), Manipulations de chimie colloidale, Gauthier-Villars,Paris. Ostwald W. (1927), Die Welt der Vernach- lassigten Dimensionen, Steinkopff. Pascal P. (1952), Chimie generale, t. IV, Masson, Paris. Pascal P. (1953), Notions elementaires de chimie generale a la lumiere des theories modernes, Masson, Paris. Peynaud E. (1951), Ind. agric. et alim., 68, 609’. Peynaud E. (1952), Ann. Falsif. Fraudes, 45, 11. Peynaud E. et Lafon - Lafour- c a d e S. (1970), Conn. Vigne et Vin, 1, 75. Poux C., F 1 a n z у C. e t Flanzy M. (1964), Ann. Techn. agric., 13, 1 et 283. Ribereau - G ay on J. (1932), Bull. Soc. Chim. France, 51, 1109; Ann. Falsif Fraudes, 25, 518 et 602. . - Ribereau - Gayon J. (1933), Bull. Soc. Chim. France, 53, 872 et 1162; C. R. Acad. Sci., 196, 1689. Ribereau - Gayon J. (1934), Bull. Soc. Chim. France, 1,483; Ann. Brass. Dist., 32, 40. Ribereau - Gayon J. (1936) Bull. Soc. Chim. ;France, 3, 603. Ribereau - Gayon J. (1937), Ann. Ferment., 3, 382. Ribereau - Gayon J. (1939), Rev. Viticult., 91, 255 et 275; Progr. agric. vitic., 27, 8; 31, 87 et 112, 8. Ribereau - Gayon J. (1945), Centre perfection, techn., fasc. 1344. * Ribereau - Gayon J. (1947), ^Traite d’oenologie, Beranger, Paris. Ribereau - Gayon J. et Pey- naud E. (1932), Rev. Viticult., 76,309. Ribereau - Gayon J. et Pey- naud E. (1935), C. R. Acad. Agric., 21, 720. S a у w e 1 1 L. G. (1934), Indust, and Engin Chem., 26, 981. t Analyse par J. Ribereau-Gayon, Rev. de Viticult., 1935, 82, 367. Seifert W. (1936), Das Weinland, 8, 50. Somers J. C. (1971), Phytochemistry, 10, 2175. Spring W. (1910), Rec. Trav. Chim., 29, 163. Staudinger H. (1947), Makromolekula- re Chemie und Biologie, Wepf, Bale. Staudinger H. (1953), Chimie des col- loides organiques, Dunou, Paris. Staudinger H. (1958), Introduction a I’analyse qualitative, (2е ed), Dunod, Paris. Tarantola C. et Usseglio - To- masset L. (1963), Riv. Viticolt. Enol., 16, 449. Thorne R. S. W. (1963), Wallerstein Lab. Comm., 26, 5. Usseglio - Tomasset L. (1958), Ann. sperim. agraria, 12, 855. Usseglio - Tomasset L. (1959), Rivi Viticolt. Enol.> 12, 316 et 349. Usseglio - Tomasset L. (1963), ler Symp. intern, oenol., Bordeaux: Ann. Techn. agric., n° hors, serie. Usseglio - Tomasset L. {1974), Congr. intern. Vigne et Vin, oct. 1973, Vig- nevini, 1974, 1, 33. Usseglio - Tomasset L. (1975), Conn. Vigne Vin, a paraitre. Usseglio - Tomasset L. et Ca- st ino M. (1975), Riv. Viticolt. Enol., a paraitre. Vies F. (1929)Precis de chimie physique^ Vigot, Paris. WucherpfennigK- et Franke I. (1963), Zeits. Lebensm. Unters. Forsch., 1. 22. Zsigmondy R. (1905), Zur Erkenntnis der Kolloide, lena. Zsigmondy R. (1927), Kolloidchemie, Spamer. 373
Глава 12. ПОМУТНЕНИЯ В ВИНАХ ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ О МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОМУТНЕНИЯХ В главе 13 исследуется роль процес- сов окисления и восстановления железа и меди в вине. Они также играют боль- шую роль в возникновении помутнений. Сам состав вина как восстанавливаю- щей среды способствует поддержанию их в менее окисленном состоянии: в соединениях, содержащих двухвалент- ное железо и одновалентную медь; но аэрация, которой подвергается вино, ведет к превращению их в более окис- ленное состояние: соединения трехва- лентного железа и двухвалентной меди. Однако двухвалентное железо Fell и двухвалентная медь Cull стабильны в. винах. Они не образуют в них нераст- воримых соединений и, следовательно, не нарушают прозрачности. В противо- положность этому трехвалентное желе- зо, или Fe III, и одновалентная медь, или Си I, если их концентрация дости- гает некоторого значения, ведущего к образованию нерастворимых, осажда- ющихся соединений, вызывают помут- нение вин и выпадают в осадок. Fe II и Си II даже при очень высоких дозах не вызывают помутнений в винах. Схематически нерастворимый осадок железа, который обычно появляется при содержании в вине от 12 до 25 мг/л общего железа (иногда меньше для не- которых категорий вин), состоит в ос- новном из фосфорнокислого железа ’ (FePO4). Это — фосфорно-жел езный, или белый, касс. Для красных вин это соединение может быть комплексом та- нин-железо или антоциан-железо: голу- бой касс или черный касс. Нераствори- мый осадок меди, который появляется при содержании в' вине не менее 0,5 мг/л меди, представляет собой суль- фид меди, или коллоидное соединение сернистой меди: медный касс — опас- ный порок некоторых белых вин. Нерастворимые соединения снова мо- гут становиться растворимыми в про- цессе, обратном тому, который обусло- вил их нерастворимость, и вино ста- новится совершенно прозрачным. Же- лезный касс появляется в присутствии воздуха и исчезает, когда доступ воз- духа прекращается, медный касс появ- ляется, когда доступа воздуха пет, главным образом в бутылках, и исче- зает в присутствии воздуха. Холод спо- собствует возникновению железного касса, а повышенная температура — появлению медного касса, а также ис- чезновению помутнений, вызываемых выпадением в осадок соединений желе- за. Следовательно, существует проти- воположность между этими двумя ви- дами помутнений. Отсюда понятны некоторые вариации прозрачности, которые, на первый взгляд,- озадачивают. Например, вино, которое мутнеет вскоре после фильтро- вания в присутствии растворенного ки- слорода (железный касс), самопроиз- вольно осветляется, если исключить до- ступ воздуха, а затем по истечении дли- тельного времени мутнеет снова (медный касс). Очень слабых аэраций, вводящих очень мало кислорода (доля миллиграмма, способная окислить при- близительно десятикратное количество железа), о существовании которого п не подозревают, иногда достаточно для Того, чтобы вызвать железный касс. Восстановление соединений, содер- жащих трехвалентное железо, проис- ходит намного легче, чем восстановле- ние соединений, содержащих двухва- лентную медь; другими словами, для того чтобы окислить железо, среда дол- жна быть намного более окисляющей, чем для окисления меди. Следователь- но, когда условия не обеспечивают ни слишком большого окисления, ни слиш- 374
ком большого восстановления, железо двухвалентное (Fell), медь также двухвалентная (Cull), и оба соедине- ния стабильны. Отсюда вытекает, что в деревянной бочке в результате слабой и медлен- ной аэрации через древесину создают- ся благоприятные условия к поддержа- нию прозрачности белых вин, в кото- рых имеется избыток железа или меди, или обоих элементов. Слабая аэрация недостаточна для того, чтобы поддер- ; живать железо в нестабильном трех- валентном состоянии, и достаточна, чтобы сохранять медь в двухвалентном «состоянии (стабильной форме). Так, в вине, которое не подвергалось аэрации, при хранении его в бочках железный и медный касс обычно не возникают, за исключением тех случаев, когда этому способствуют условия температуры или аэрации через свободную поверхность. Предположения, основанные на ис- пытаниях на касс, проводимых в опре- деленных условиях, имеют значитель- но большую практическую ценность, чем простой количественный анализ на железо и на медь, так как возможность появления мутности зависит не только от содержания железа и меди, но и от ряда других факторов. Например, неко- торые вина, содержащие очень много железа или меди, бывают в меньшей степени подвержены кассу, чем другие, относительно бедные этими металлами. Возникновение этих пороков зависит не только от повышенного содержания солей этих металлов и общего состава вин, но также и от условий их хране- ния: температуры, освещения, аэрации кратковременной или длительной, про- должительности пребывания без дос- тупа воздуха, общего времени выдер- жки. Независимо от железа и меди по- мутнения в винах могут вызывать алю- миний (Рэнкин, 1963, Эшнауэр, 1963), олово и никель (Эшнауэр, 1964, 1965 и 1966). осадки, содержащие ТРЕХВАЛЕНТНОЕ ЖЕЛЕЗО В трактате по энологии, изданном в 1947 и 1961 гг., детально описаны ис- следования помутнений, вызываемых железом, и в частности фосфорно-же- лезного или белого касса белых вин, а также дискуссии, которые вели по это- му поводу. Риберо-Гайон возобновил эти иссле- дования, поскольку его интересовал прежде всего процесс окисления, зави- сящий от переходов железа из двухва- лентной формы в трехвалентную, пере- ходы, которым можно приписать функ- цию катализатора окисления. В этом случае белый касс, как и другие виды железного касса, возникает, как слу- чайное проявление этого нормального процесса. Поэтому важно проследить одновременно с развитием касса этот процесс окисления, проводя количест- венный анализ железа отдельно для каждой из этих двух форм. Риберо-Гайон и Пейно смогли пока- зать, используя методы колориметриче- ского анализа железа с помощью фер- роцианида и роданида, что большая часть трехвалентного железа, образо- ванного окислением, входит в комплек- сы и, следовательно, находится вне механизма белого касса. Некоторые аэ- рированные вина не подвержены кассу, хотя и содержат очень много железа, потому что значительная часть его по мере окисления связывается в комплек- сы. В целом наряду с равновесием ме- жду ионами двухвалентного и трехва- лентного железа выступает равновесие между трехвалентными ионами железа и сложными комплексными ионами, ко- торые они образуют. Присутствие сле- дов меди способствует появлению же- лезного касса. После публикации результатов, по- лученных авторами настоящей книги, в некоторых работах было высказано от- 375
рицание роли комплексов. В настоящее время эти положения общепризнаны, но можно только удивляться тому со- противлению, которое они так долго встречали, несмотря на их очевидность и значение для познания механизма осаждения железосодержащих соеди- нений, а также для теории и техники обработки вина ферроцианидом. Состояние железа в винах Белое вино, выдерживаемое без до- ступа воздуха в течение достаточного времени (от нескольких дней до не- скольких недель) в зависимости от температуры, не дает реакций на трех- валентное железо (ферроцианид голу- бой, роданид красный). В противопо- ложность этому, когда такое вино вследствие контакта с воздухом содер- жит растворенный в нем кислород, воз- никают реакции трехвалентного желе- за: окисление двухвалентного железа, или Fell, в трехвалентное, или Felll, которое; впрочем, всегда бывает непол- ным. Концентрацию Fell обозначают [Fe II], а концентрацию Fe III обозна- чают [Fe III]. С другой стороны, Fe++ и Fe+++ обо- значают ионы двухвалентного или трех- валентного железа, получающиеся при ионизации Fell и Fe III, концентрации которых изображают символами [Fe++] и [Fe+++]. Между ионами Fe++ и F+!'+ возникают реакции, которые происхо- дят в зависимости от их концентраций [Fe++] и (Fe+++], но колориметрический анализ с роданидом (тиоцианатом) по- зволяет прослеживать только общие концентрации [Fell] и [Felll]. Колориметрический анализ железа с роданидом (тиоцианатом) калия (SCNK) прост. В пробирку, содержа- щую 10 см3 вина, добавляют 1 см3 со- ляной кислоты 50 %-ной, 1см3 родани- да (тиоцианата) 50%-кого, и 3 капли перекиси водорода. При сравнении по- 376 лученных окрасок с теми, которые дали контрольные образцы, содержащие 3, 6, 9, 12, 15, 18 мг/л железа, окрашен- ные в таких же условиях, находят со- держание общего железа в вине. По этой же методике, но без добавления перекиси водорода, получают FeIII п по разнице находят Fell. Один из авторов настоящей книги по- казал, что Felll в аэрированных винах содержится не в виде простых солей, которые при их низкой концентрации в винах были бы полностью диссоцииро- ваны, а в виде комплексов, т. е. очень мало диссоциируемых соединений. Дру- гими словами, концентрация трехва- лентных ионов [Fe+++] в винах немного меньше, чем концентрация общего трех- валентного железа [Fell!]. Два факта определяют эти результаты: а) частич- ная маскировка железа его реактивами; б) расхождение между окислительно- восстановительным потенциалом аэри- рованных вин и нормальным потенциа- лом редокс-системы Fe-H7Fe+++. а) Если бы Felll было в состоянии простых солей, оно было бы полностью связано реактивами как раз благодаря сильной диссоциации солей, в резуль- тате чего устанавливалась бы повы- шенная концентрация ионов трехва- лентного железа. Однако известно, что это не так. В частности, роданид без соляной кислоты дает лишь почти неза- метную окраску, намного более слабую, чем та, которая получается в присут- ствии соляной кислоты и соответству- ет общему Felll. Следовательно, кон- центрация [Fe+++] очень мала по срав- нению с концентрацией [Felll]. Это оз- начает, что катион трехвалентного же- леза входит в комплексы почти цели- ком. Существование в винах комплек- сов трехвалентного железа тем более очевидно, что три реакции трехвалент- ного железа происходят в большей или меньшей мере не полностью (с ферро- цианидом, роданидом, фосфатом). .
б) Здесь следует обратиться к главе, в которой рассматриваются процессы окисления и восстановления вин (гла- ва 13) и определения окислительно- восстановительного потенциала. Это экспериментальный факт, когда раст- вор включает редокс-системы, такие, как Fe+F/Fe-44- в своей окисленной и восстановленной форме; между этим’ раствором и погруженным в него пла- тиновым электродом устанавливается разность потенциалов, или окислитель- но-восстановительный потенциал раст- вора. Этот потенциал представляет со- бой функцию состояния равновесия этих систем, соотношений между окис- ленными и восстановленными форма- ми, а именно в связи с отношением кон- центраций ионов [Ре++] и ионов [Fe+++]. Потенциал тем выше, чем больше пре- обладание окисленной формы, в дан- ном случае, чем выше [Fe+++]. В винах, выдерживаемых без доступа воздуха, он составляет около 0,10—0,15 В и ред- ко достигает 0,50 В в аэрированных винах. Следовательно, потенциал, соответст- вующий переходу железа из двухва- лентного в трехвалентное, значительно выше и составляет приблизительно 0,75 В, когда концентрации [Fe++] и [Fe+++] равны (потенциал нормальный или Eq). Потенциал 0,50 В соответству- ет отношению исключитель- но малому, несравнимо TFe III I отношение. --------- меньшему, чем наблюдаемо- Fe II му в аэрированных винах, которое все- гда значительно (часто равно прибли- зительно 1), обычно же находится в пределах от 0,2 до 5. Разность между нормальным потен- циалом системы Fe++^Fe+++ и потен- циалом аэрированного вина позволяет [Fe+++] вычислить, что отношение -------1 в [Fe++] 1000 или в 10 000 раз меньше отноше- [Fe III] ния nJ и что! концентрация [Fe+++] ионов трехвалентного железа всегда исключительно мала, например приблизительно 1/1000 или 1/10000 мг/л. И все же именно эти ионы возбужда- ют все реакции, в которых участвует железо, находящееся в винах. Возмож- но, что само двухвалентное железо на- ходится в состоянии комплексов, но на- много более стабильных, чем комплек- сы Felll, значительно более диссоци- ируемые. Эти две группы фактов (а и б) позво- ляют утверждать, что соединения трех- валентного железа, присутствующие в аэрированном вине, очень мало диссо- циируются. В соответствии с классиче- скими понятиями они сводятся к тому, что соединения, в которые входят ионы трехвалентного железа, представляют собой не простые соли, а сложные ком- плексы. Так, винная кислота С^ОбНб дает с Felll комплекс, калиевую соль которого называют ферритартратом ка- Этот термин и формула напоминают, что железо более прочно связано в мо- лекуле, чем калий, и что в растворе это вещество претерпевает нормальную и очень значительную диссоциацию на ион К+ и комплексный ион (FeC4OeH2)~ и очень слабую диссоциацию на ион Fe+++ и остаток комплексного ибна (С40бН2) . Именно последняя дис- социация интересна с точки зрения' осаждения трехвалентного железа. В этом комплексе железо частично свя- зано со спиртовыми функциями —СИОН—а не только с кислыми фун- кциями —СООН винной кислоты. Су- ществует большое разнообразие таких комплексов. Когда реактивы какого-либо металла не дают с его соединением характерных реакций, говорят что этот металл за- маскирован. Эта маскировка происхо- дит в результате того, что такое соеди- 377
нение, будучи очень мало разложимым, уравновешено слишком небольшим чис- лом ионов этого металла, чтобы они улавливались или приводились в не- растворимое состояние реактивами. Но маскировка может не быть абсолютной, и комплекс, металл которого маскиру- ется определенными реактивами (или некоторыми концентрациями), а не ка- кими-либо другими, называют несовер- шенным, нестабильным комплексом. При этом учитывают, что между несо- вершенными и совершенными (ста- бильными) комплексами, где маски- ровка металла бывает абсолютной, су- ществуют все ступени промежуточных комплексов. Реактив на железо (ферроцианид, роданид, фосфорная кислота) дает или не дает реакцию, дает полностью или частично в зависимости от концентра- ций комплексов, их степени диссоциа- ции, от содержания ионов трехвалент- ного железа и реактивов и от pH. На- пример, ферроцианид и феррицианид дают более или менее полные реакции с железом, содержащимся в вине, и не дают никакой реакции с железом, вхо- дящим в их собственные молекулы, которые, таким-образом, представляют совершенные комплексы. Общие понятия о несовершенных комплексах можно найти в классиче- ских трудах, например во «Введении в общую химию» Кольмана (1960). Ком- плексные соединения железа, в част- ности с органическими кислотами, ста- ли уже с давних пор предметом боль- шого числа общих исследований. Усло- вия образования этих комплексов тако- вы, что они неизбежно существуют в вине. Железо в пиве также находится в состоянии комплексов (Шапон и со- трудники, 1960). Можно отметить, что, если бы не бы- ло комплексов и все трехвалентное же- 'лезо аэрированных вин было в состоя- нии свободных ионов трехвалентного 378 железа, все вина были бы подвержены кассу даже при самом незначительном содержании железа. Механизмы осаждения трехвалентного железа В неаэрированных винах все железо находится в состоянии более или менее ионизированных соединений двухва- лентного железа, целые (недиссоцииро- ванные, неионизированные) молекулы которого находятся в равновесии с ио- нами двухвалентного железа Fe++ В присутствии кислорода ионы Fe++ по- степенно окисляются в ионы Fe++4- и по мере этого процесса пополняются для поддержания равновесия за счет не- диссоциированных молекул соединений двухвалентного железа. Образующиеся ионы трехвалентного железа вступают в реакции присоеди- нения с различными компонентами ви- на, давая более или менее диссоци- ирующие соединения трехвалентного железа, целые молекулы которого на- ходятся в равновесии со свободными ионами трехвалентного железа Fe+++. Пока соединения трехвалентного желе- за растворимы, как это бывает в слу- чае комплексов, образуемых с органи- ческими кислотами, вино остается про- зрачным. Но, если хотя бы одно из них нерастворимо, например в случае фос- фата трехвалентного железа, оно начи- нает осаждаться, как только его кон- центрация будет достаточной. Такие же явления происходят при обработке вина ферроцианидом калия (желтой кровяной солью)., когда обра.- зуется железистосинеродистое железо, или берлинская лазурь Fe4[Fe(CN6)]3. Концентрация фосфорнокислого желе- за FePO4 или железистосинеродистого железа Fe4[Fe(CN)6]3 тем выше, чем были выше концентрации составляю- щих их ионов соответственно закону действующих масс. Образующееся фо-
сфорнокислое железо сначала находит- ся в прозрачном коллоидном растворе, а затем флокулирует, вызывая помут- нение. Так схематически можно выра- зить механизм фосфорно-железного, или белого, касса. 1. Фосфорная кислота находится в винах большей частью в виде ионов (РО4Н2)\ Действительно, рК трех кислых функций фосфорной кислоты имеют следующие значения: 4,9; 6,7 и 12,4, та- ким образом, в вине при pH 3 или 3,5 две кислые функции (рК 6,7 и рК 12,4) блокированы, в результате чего два водорода остаются в скобках. Однако образующийся фосфат является самым нерастворимым и больше всего умень- шает концентрацию [Fe^+J. В действи- тельности, не было проведено ни одно- го точного анализа мутности, вызывае- мой железным кассом, при которой, кроме того, фиксируется за счет ад- сорбции много других веществ, не всту- пающих в реакцию (кальций, магний, фенольные соединения, белки). Для упрощения рассуждения, суть которого, не меняется (как и в случае добавле- ния ферроцианида), предположим, что главным компонентом мутности явля- ется третичный фосфат PC^Fe. Он оса- ждается, когда концентрация ионов РО4~" и FC+++ достигает порога рас- творимости, который не зависит от кон- центраций, т. е. когда[РО~] * [Fe+++]=p. Это уравнение выражает простой факт, что вино тем больше склонно к кассу, чем выше концентрации ионов фосфорной кислоты и ионов трехвален- тного железа, которые связаны различ- ными состояниями равновесия с общи- ми концентрациями фосфорной кисло- ты и железа. Так, некоторые вина, очень богатое фосфорной кислотой (например, вследствие добавления), склонны к кассу при очень малых до- зах железа (нескольких миллиграммов на 1 л). Этим объясняется тот факт. что избыток одного из реактивов, в данном случае иона фосфорной кисло- ты, уменьшает растворимость фосфа- тов. Фактически добавление в сусло фосфата аммония способствует возник- новению фосфорно-железного касса просто по закону действующих масс. Например, добавление 100 мг/л фос- форной кислоты может вызвать касс или повысить его интенсивность в тд- кой же степени, как и добавление 10 мг/л железа. Когда осаждение фосфата железа началось, то по мере того как образо- ванные молекулы становятся нераство- римыми, возникают новые молекулы, и по мере того как ионы трехвалентного железа таким путем включаются в ре- акцию, они обновляются, чтобы под- держивать равновесие за счет ионов двухвалентного железа и кислорода, находящихся в растворенном состоя- нии. Ионы двухвалентного железа об- новляются сами за счет нераспавшихся молекул соединений двухвалентного 'железа. Осаждение прекращается, когда при непрерывном уменьшении концентра- ций общего железа и ионов трехвалент- ного железа произведение [РО^--] • [Fe+++] будет ниже порога растворимости Р. 2. Образование комплексов трехва- лентного железа, не склонных к дис- социации, вызывает значительное ново- образование трехвалентного железа, т. е. заметное окисление железа, хотя концентрация [Fe+++] — свободных ио- нов трехвалентного железа всегда ос- тается очень низкой. Действительно, поскольку ионы трехвалентного железа образуют соединения с очень малой способностью к диссоциации, их кон- центрация имеет тенденцию к умень- шению, и, чтобы восстановить равнове- сие, реакция Fe++^Fe+++ перемеща- ется вправо. Образуются новые ионы Ре+++за счет ионов Fe++ и включают- ся в комплексы до тех пор, пока снова 379
не будет восстановлено равновесие ре- акции, показанной выше. При добавлении в вино органической кислоты окисление железа при прочих равных условиях более значительно, и параллельно склонность к железному кассу, которая регулируется окислени- ем железа, уменьшается, потому что понижается концентрация ионов трех- валентного железа. В аэрированном вине железо, входя- щей в трехвалентные комплексы, так сказать, удалено из состава вина. Оно «блокировано» и может участвовать в реакции только в том случае, когда концентрация ионов трехвалентного железа, уравновешенная комплексами, хотя и очень малая, все же достаточна для возникновений такой реакции. Же- лезо скрыто, замаскировано фосфорной кислотой. 3. Таковы химические явления фос- форно-железного касса, но если он на- чинается с химических реакций окисле- ния железа (соединения ионов фосфора с ионами трехвалентного железа), то завершается явлением коллоидного ха- рактера—флокуляцией коллоида, об- разующегося в результате этих реак- ций, причем мутность появляется толь- ко при протекании этой флокуляции. Если в вино, больное кассом, доба- вить достаточное 'количество гумми- арабика, химические реакции белого касса завершаются нормально, но фло- куляция и соответственно мутность не появляются. Можно констатировать, что фосфат трехвалентного железа, наверняка, образовался в вине, которое осталось прозрачным, как и в конт- рольных образцах, ставших мутными, поскольку его можно отделить ультра- фильтрацией или добавлением белка (например, желатины), флокуляция ко- торого влечет за собой флокуляцию фосфорно-железного коллоида, встре- чающегося в геле (взаимная флокуля- ция двух коллоидов). Так как вина со- 380 держат от природы камеди и слизи, то такие защитные явления происходят довольно часто. Они были описаны в предыдущей главе «Коллоидные явле- ния в винах». Сейчас можно дополнить теорию бе- лого касса. Если при аэрации вина про- дукт соединения ионов трехвалентного железа с ионами фосфора достигает порога растворимости фосфата трех- валентного железа, молекулы этого со- единения должны неизбежно оставлять жидкую фазу, выходить из состояния молекулярного • раствора и слипаться между собой, образуя более или менее крупные скопления. По мере того как агломерируются молекулы фосфата трехвалентного железа, образуются но- вые молекулы, которые снова агломе- рируются. Но образование этих скоп- лений необязательно ведет к помутне- нию вина, потому что они могут быть слишком малыми, чтобы отражать зна- чительную фракцию света. Фосфат трехвалентного железа находится не в истинном растворе, а в коллоидном-, который может быть прозрачным. В.це- лом, когда образуется фосфат трехва- лентного железа, при этом необяза- тельно возникновение фосфорно-желез- ного касса и нельзя считать обязатель- ной корреляцию между интенсивностью мутности и количеством.образованного фосфата трехвалентного железа. Чувствительность фосфата трехва- лентного железа, находящегося в кол- лоидном состоянии, к добавлению бел- ков указывает на возможное влияние протеинов, которые находятся почти во всех белых винах. Поскольку в вине они заряжены положительно (pH вина меньше изоэлектрической точки бел- ков), то из этого можно заключить, что фосфат трехвалентного железа пред- ставляет собой отрицательный колло- ид, что, впрочем, известно и что под- тверждает электрофорез и его осажде- ние ионами металлов.
Таким образом, мы подошли в воп- росе белого касса к необходимости рас- смотреть термин «растворимость» в трех различных аспектах: а) растворимость истинная, которая представляет собой максимальную кон- центрацию вещества и определяется только для чистого продукта, т. е. для раствора, не содержащего ни одного из избыточных ионов; растворимость уменьшается с возрастанием концент- рации одного из ионов, входящих в со- став соединения; нужно различать рас- творимость чистой соли и раствори- мость этой соли в смеси с другими со- лями, имеющими общий ион; б) растворимость мнимая, возникаю- щая при образовании комплексов од- ним из ионов, входящих в нераствори- мое соединение; это образование уменьшает концентрацию иона и соот- ветственно продукт Концентрации ио- нов, входящих как составные части в. обадок (продукт), который тем не ме- нее способен достигать порога раство- римости; в) растворимость в виде коллоидно- го раствора, содержащая агломераты молекул, частицы или мицеллы, рас- сеянные в жидкости, которая остается прозрачной, но в которой вещество мо- жно рассматривать как нерастворен- ное, как бы находящееся вне жидкой фазы и не подчиняющееся законам мо- лекулярных растворов. Идет ли речь об осаждениях трехва- лентного железа, которые здесь рас- сматриваются, или же об обработке вин ферроцианидом, или об обработке вин лимонной кислотой, или каким-ли- бо защитным коллоидом, постоянно применяют термины растворимости и нерастворимости в этих трех различ- ных значениях, между которыми сле- дует проводить четкое разграничение. Наконец, явления белого, или фос- форно-железного, касса в свете ионной теории, закона движущихся масс, поня- тия о несовершенных комплексах и хи- мии коллоидов получают простое и ло- гичное истолкование; вне этих поло- жений они представляются непонятны- ми, а часто даже и противоречивыми. 4.' После всего вышеизложенного можно представить, как это показано на рис. 12.1, реакции, в которых участ- вует железо аэрированного вина. Ионы трехвалёнтного железа направляются в сторону растворимых комплексов, по- тому что они имеют очень малую кон- станту диссоциации и находятся в рав- новесии с небольшим числом ионов Fe+++. Но они могут также направлять- ся к малорастворимым веществам, та- ким, как фосфат трехвалентного желе- за, потому что он образуется в присут- ствии также очень малого количества ионов Fe+++. В зависимости от того, входит ли образовавшееся Fe III толь- ко в растворимые комплексы или так- же в нерастворимые соединения, вино остается чистым или мутнеет. Это зави- сит для данных условий аэрации от со- держания фосфорной кислоты, с одной стороны, от содержания веществ, обра- зующих комплекс с железом,— с дру- гой, а также от констант диссоциации этих комплексов. Схема (см. рис. 12,1) показывает па- раллелизм между помутнениями, вызы- ваемыми фосфатами и ферроцианидом. Добавление ферроцианида понижает концентрацию ионов Fe+++ и, следова- тельно, уменьшает возможность обра- зования фосфата трехвалентного же- леза. Но образование железистосине- родистого железа (III) замедляется диссоциацией комплексов Fe III, по мере того как ионы Fe+++ вступают в железистосинеродистое железо (III). Следовательно, добавление белков.с целью вызвать флокуляцию и осажде- ние железистосинеродистого железа (III) не должно быть, пока не образу- ется все коллоидное железистосинеро- дистое железо (III). В противном слу- 381
РАСТВОРИМЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Fe2 II Ионы Fe++ Кислород Н+---------->- Вода Растворимые комплексы Felll Ионы Fe+++ Гидролиз Fe(OH)3 Бесцветные (орга- нические кислоты) Прозрачное вино Окрашенные (фе- нольные соедине- ния) Черный касс —> (в очень малых количествах) Коллоидный фосфат трехвалентного железа (прозрачное вино) 4-Са++ Или белки (взаимная -j-K+ флокуляция) Флокулированный фосфат трехвалентного железа (белый касс) Коллоидное железистосинеродистое желе- зо (III) (вино прозрачное голубое) +Са++ Или белки (взаимная +К+ флокуляция) Флокулированное железистосинеродистое железо (III) Синий осадок, или берлин- ская лазурь Рис. 12.1. — Схема реакций железа в аэрированных винах. чае более или менее значительная фракция может остаться на более или менее длительное время в коллоидном состоянии после обработки и последую- щего осаждения. Стабильность комплексов, содержащих железо Трехвалентное железо образует ком- плексы с некоторыми веществами (С, С' ...), в частности с органическими кислотами, в соответствии с реакция- I ми равновесия, которые символически можно записать так: C + Fe+++ CFe+++; С' + Fe+++ СТе+++. Положение этих равновесий, от ко- торых зависят концентрация ионов трехвалентного железа [Fe444'] и, сле- довательно, возможность железных | 382 Е J ' кассов, подчиняется закону действую- щих масс [С] » [Fe+^] _ [CT[Fe+++] [CFe+++] ’ [C'Fe+++] Чем выше константа диссоциации комплекса (Д’, Д'- ...), тем в большей степени комплекс становится диссоции- рованным или «несовершенным», и чем выше концентрация [Fe44-4], тем мень- ше маскируется железо своими реакти- вами (фосфатом, ферроцианидом, ро- данидом). Комплексы, у которых вели- чина К очень мало отличается от нуля, представляют собой совершенные комплексы, те же, у которых констан- та диссоциации имеет значение малое, но четко отличающееся от нуля, отно- сятся к комплексам несовершенным. Железо больше встречается в менее диссоциированных комплексах (мень-
шие /С, Kf ...), образовавшихся с наи- более концентрированными вещества- ми (более высокие С, С'...). Т аблица 12.1 Относительное маскирование железа Fe HI в 1/10 N растворах кислот, содержащих 10 мг/л общего железа Fe III Кислота Fe III, не замас- кированный ро- данидом, мг/л Уксусная Янтарная Молочная Яблочная Лимонная Винная Ортофосфорная Щавелевая Пирофосфорная 10 10 5 2 0,5 3 2,5 0 0 В децинормальные растворы различ- ных кислот было добавлено по 10 мг/л железа Fe III в виде хлорида. Табл. 12.1 дает pH этих растворов и содержание в них железа Fe III, неза- маскированного роданидом, т. е. без добавления соляной кислоты (и без пе- рекиси водорода). Полученные окрас- ки сравнивают с окрасками калибро- вочной шкалы некомплексированных растворов железа Fe III (благодаря до- бавлению соляной кислоты, как при анализе). Окраски, выраженные полу- ченными цифрами, не дают концент- раций [Fc++4], так как кислотность сре- ды нарушает равновесие, но повыша- ются параллельно с ней, и цифры, по- лученные для различных кислот, стано- вятся сравнимыми. С другой стороны, если в вино доба- вить столько же этих кислот и затем образцы, насыщенные кислородом, ос- тавить на воздухе, констатируют, что кислоты располагаются в порядке, по- казанном в табл. 12.1. Железо все сильнее окисляется сначала уксусной, затем щавелевой и пирофосфорной кис- лотами, которые окисляют все железо полностью, и в этом же смысле содер- жание незамаскированного железа Fe III уменьшается до нуля, в то вре- мя как интенсивность железного касса понижается вплоть до исчезновения по- следних двух кислот. Яблочная кисло- та обладает заметным тормозящим действием, лимонная кислота — намно- го более выраженным, щавелевая кис- лота — еще большим эффектом, по- скольку вино больше не подвержено заболеванию кассом. Здесь оказывается, что полнее всего маскируют железо (Fe III) наиболее сильные, наиболее диссоциированные кислоты, которые образуют с Fe III са- мые прочные, менее «несовершенные» комплексы. Если их рассматривать при одном и том же pH, то порядок актив- ности остается тот же. Здесь важна именно природа кислоты, аниона, а не концентрация ионов Н+. Если применить эти понятия к эно- логии, то становится понятным хоро- шо известный эффект лимонной кисло- ты, которая отнюдь не действует, как кислота своими ионами Н+, поскольку винная кислота, которая является бо- лее сильной и дает больше ионов ЕН, имеет намного меньшее действие. К то- му же добавление нейтрального цитра- та так же действует против железного касса, как и лимонная кислота, и, по- видимому, именно он будет допущен к применению. Присутствие анионов ли- монной кислоты уменьшает концентра- цию ионов [Fe+++], которая с большим трудом достигает значения, обеспечи- вающего начало развития касса. Понятно также, что вина, по своей природе богатые лимонной кислотой, например полученные из винограда, по- раженного гнилью, оказываются в большой мере защищенными от желез- ного касса. Вина Сотерна обычно со- держат 0,5 мг/л и более лимонной кис- лоты. С другой стороны, показано,что 383
яблочно-молочное брожение, которое разлагает яблочную кислоту (сильнее образующую комплексы, чем молочная кислота), вызывает склонность к забо- леванию кассом у таких вин, которые ранее ее не имели. В присутствии щавелевой кислоты или пирофосфорной кислоты даже при очень низком pH железо полностью маскируется роданидом; оно блокиро- вано в комплексных анионах: [Fe (С2О4)з] и [Fe (Р2О?)з1 • Требуются очень высокие добавления соляной кислоты или гидролиз нагре- ванием, чтобы появилась окраска с роданидом трехвалентного железа. Комплексы щавелевой кислоты не имеют никакого практического приме- нения, так как добавление в вино этого вредного вещества по понятным причи- нам запрещено. Но с точки, зрения тео- рии интересно показать, что эта кисло- та, в присутствии которой Fe III мас- кируется в наибольшей степени, придав ет вину с большой интенсивностью свойство повышать в данных условиях аэрации степень окисления железа, т.е. количество образовавшегося общего Fe III. Параллельно щавелевая кисло- та противодействует образованию фос- фата железа (III) и белого касса, ко- торые связаны с содержанием Fe+++ и в то же время являются результатом окисления железа. Об очень интенсивном эффекте ща- велевой кислоты против белого касса сообщал еще Фонзе-Диакон,- Этот ав- тор всегда отмечал вопреки более позд- ним толкованиям, обосновывавшим да- же существование железно-кальциево- го касса, что этот эффект нельзя при- писывать более или менее полному уда- лению кальция, а скорее присутствию самой щавелевой кислоты в вине. До- бавление 0,5 г/л щавелевой кислоты к тому же осаждает весь кальций, исклю- 384 чает возникновение белого касса в ви- не, содержащем ПО'мг/л железа, и 80 мг которого осаждаются в контроль- ном образце, давая очень интенсивную мутность и обильный осадок. Но это было бы* серьезной фальсификацией, которую легко обнаружить. Пирофосфорный анион связывает и маскирует железо так же, как и щаве- левая кислота. В простом растворе, со- держащем 10 мг/л Fe III, достаточно добавить 50 мг/л этого вещества, что- бы очень ощутимо ослабить окраску, обусловленную роданидом (без соля- ной кислоты). Результат получается та- кой же, как и при использовании тре- тичного пирофосфата натрия. Например, в образцы вина, содержа- щего 13 мг общего железа, добавляют возрастающие добавки пирофосфата натрия. Образцы оставляют на воздухе в одинаковых условиях и производят осмотры для сравнения в одно и то же время. С одной стороны, окраска, при-, данная роданидом без соляной кисло- ты, уменьшается намного, с другой — окраска, вызванная роданидом в при- сутствии этой кислоты, усиливается. Отсутствие стабильности пирофосфор- ной кислоты при pH вина и ее медлен- ный гидролиз в фосфорную кислоту, которая, наоборот, способствует желез- ному кассу, исключают практическое применение этого вещества для обра- ботки вина с железным кассом. Другие продукты фосфорной кисло- ты обладают еще более энергичными свойствами образовывать комплексы, в частности триполифосфат натрия NasPsOjo- Когда это вещество добавля- ют в прозрачное вино в дозах от 100 до 300 мг/л, содержание железа, получае- мое путем анализа с помощью родани- да калия, даже в присутствии 10% со- ляной кислоты резко уменьшается. Же- лезо образует с триполифосфатом комплекс, обладающий большой ста- бильностью при pH 1. В вине, нагре-
вавшемся в автоклаве до 110°С в тече- ние 15 мин, полифосфаты преобразовы- ваются в ортофосфаты, и высвобожден- ное железо вновь появляется при опре- делении состава с роданидом. С практической точки зрения един- ственным комплексоном, т. е. комплек- сообразующим веществом, которое в настоящее время разрешено для ис- пользования, является лимонная кисло- та. В последние годы были предложены и другие комплексоны, но они токсич- ны, что и исключает их применение. Применение Хелатона-3 для противо- действия помутнениям вина, вызывае- мым металлами, недавно исследовал Фаркаш (1973). Однако пример трипо- лифосфата показывает, что необходимо искать новые комплексообразующие вещества, более эффективные, чем ли- монная кислота, и совершенно безвред- ные. Влияние pH на содержание комплек- сов и на осаждение железа объясняет явления, наблюдаемые на практике. Повышение pH в результате частично- го раскисления вина при прочих рав- ных условиях аэрации повышает кон- центрацию общего Felll и оказывает на осаждение фосфата железа (HI)' при белом кассе два противоположных действия, одно из которых будет пре- обладать: уменьшение растворимости фосфата железа (III) и понижение кон- центрации ионов трехвалентного же- леза вследствие увеличения содержа- ния комплексов с трехвалентным желе- зом. Это двойное влияние pH показал следующий эксперимент. Белое вино с pH 3,1, содержащее 34 мг/л общего же- леза и совершенно лишенное с самого начала кислорода, и Felll, распреде- лили в серии колб. Содержимое каж- дой колбы привели к различным значе- ниям, добавляя надлежащее количест- во серной кислоты или едкого кали, так чтобы обр азовать шкалу значений между 2,5 и 4,2. Каждую колбу насы- щали кислородом путем взбалтывания в присутствии воздуха в течение 1 мин и выдержки без закупоривания при температуре 12°С. По истечении 8 дней констатирова- ли, что мутность появилась только в Рис. 12.2. Комплексы трехвалентного железа и зависимость осаждения железа в аэрирован- ном вине от pH: 1 — трехвалентное железо фосф ат-железно го коллои- да; 2— трехвалентное железо растворимых комплек- сов; 3 — общее трехвалентное железо. образцах, pH которых заключается между 2,8 и 3,7, причем интенсивность помутнения возрастает до pH 3,3, пос- ле чего она понижается. В этот момент производили определение общего ко- личества Felll, затем после осветления желатиной определяли количество Felll, оставшееся в растворе связан- ным в комплексах. По разности полу- чали железо,, входящее в фосфорно- железный коллоид, который образует мутность. На рис. 12.2 показаны эти концентра- ции также через 8 дней аэрации и ди- намика этого явления: непрерывное повышение содержания общего Fe III и железа, связанного в растворимых комплексах, охватывающих все коли- чество железа. Происходит уменьшение, начиная с pH 3,3, количества осажденного фос- фата и интенсивности помутнения. Для 13-55 385
данных условий аэрации содержание общего Fe III возрастает с увеличени- ем pH, но содержание Fe III, входяще- го в комплекс, также повышается и на- много больше, начиная с pH 3,3. Следовательно, белый касс возможен только в довольно ограниченной зоне pH и существует pH оптимальный. Ес- ли дрбавление большого количества кислот или щелочей всегда мешают осаждению железа, добавления малых доз их могут его усиливать или умень- шать в зависимости от отношения pH вина к pH оптимальному. Этот факт проявляется на практике в том, что ви- на имеют очень непостоянный pH со значениями около 3,3 и, с другой сто- роны, они подвержены во время хране- ния значительным изменениям pH. От- мечают большую чувствительность вин к заболеванию белым кассом при не- значительных колебаниях pH, близких к предельным значениям. Такой общий ход этих явлений на- блюдается постоянно. Абсолютные зна- чения предельных и оптимальных pH претерпевают небольшие изменения в зависимости от вина и в одном и том же вине при колебаниях температуры. В конечном счете сейчас стало еще более понятным, что содержание об- щего железа далеко не единственный фактор, определяющий белый касс. Действительно, некоторые вина склон- ны к кассу уже при содержании желе- за 5 мг/л; другие не мутнеют и при 35 мг/л. Другие виды железного касса Фенольные вещества белых и крас- ных вин и особенно антоцианы крас- ных вин образуют е железом соедине- ния голубоватого и черноватого цвета, комплексы, в которых металл находит- ся в очень замаскированном состоя- нии. В табл. 12.2 показано содержание Fe III, которое соответствует окраскам, 386 полученным с роданидом без соляной: кислоты в децииормальных растворах: уксусной кислоты, с добавлением ду- бового танина. С одной стороны, обра- зование этих комплексов уменьшает количество железа, входящего в фос- фат железа (III), и. противодействует белому кассу, с другой — оно имеет тенденцию порождать другие разновид- ности железного касса: .голубой или: черный касс, которые появляются толь- ко в результате образования и нерас- творимости соединения железо — та- нин. Это соединение когда-то обозна- чали названием «таннат железа», но его не следует считать солью. Т абл ица 12.2” Связывание Fe III танином в простом раство- ре, содержащем 10 мг/л Fe III Fe Ш, не связанный роданидом, мг/л Танин, мг/л pH 1,5 pH 3,0 pH 3,5 о 10 30 100 1000 6 4 о 0 0 Как и органические кислоты или дру- гие комплексоны, фенольные соедине- ния вина связывают тем больше трех- валентного железа, чем больше их кон- центрация и чем выше pH. Поэтому по- нятно замечание Лаборда о том, что вина, богатые железом, когда они кис- лые, подвержены главным образом бе- лому кассу, а когда они малокислот- ные,— голубому или черному кассу. Понятно, что в красных винах железо переносится по закону действующих масс главным образом на танин и на красящее вещество, концентрации ко- торых бывают высокими. Это может вызвать голубой касс, противодействуя: белому кассу в условиях высокой кис- лотности и повышенной концентрации
фосфорной кислоты. В молодых крас- ных винах, выдерживаемых на возду- хе, часто происходит образование чер- новатых, более или менее обильных осадков, содержащих много железа. Но это бывает лишь тогда, когда в процес- се приготовления вина не принимают необходимых мер для предотвращения обогащения его железом. Фактически многие красные вина, молодые или даже старые окрашива- ются или мутнеют в большей или мень- шей степени при достаточной экспози- ции на воздухе или после аэрации и тем легче, чем ниже температура. Му- тящие частицы содержат трехвалент- ное железо. Процесс начинается с по- вышения интенсивности окраски, кото- рое невелико в старых винах (пример- но 10%), иногда значительно у моло- дых вин, даже у вин, не обрабатывав- шихся сернистой кислотой ни во время брожения, ни после него. Добавление сернистой кислоты вызывает легкое обесцвечивание вина, затем, естествен- но, окраска усиливается, когда желе- зо окисляется при контакте вина с воз- духом. Так, в красных винах возможны . два вида помутнений, одно фосфорно- железное (белый касс), особенно при высокой кислотности, другое, вызывае- мое комплексами танин — железо или антоцианы — железо (касс голубой или черный), особенно в малокислотных винах. Наконец, в белых малокислот- ных винах, даже если они подверга- лись сульфитации, окисление железа выражается иногда не в виде белого касса, а почернением, которое может исчезнуть при хранении вина без досту- па воздуха или выпасть в виде черно- ватого осадка. Эти сами по себе раз- личные явления могут завершаться од- новременно при преобладании одного или другого в зависимости от условий. Осадки фосфата железа (III) могут быть более или менее окрашены одно- временным осаждением комплексов та- нин — железо. Эти осаждения фенольных комплек- сов, содержащих трехвалентное желе- зо, можно уменьшить или предотвра- тить, применяя: а) гуммиарабик, кото- рый противодействует флокуляции кол- лоидов, не препятствуя усилению ин- тенсивности окраски; б) лимонную кис- лоту, которая блокирует железо в ма- лодиссоциированный комплекс, но в несульфитированных винах может быть разложена бактериями; в) винную кис- лоту, которая высвобождает железо из его фенольных комплексов, но может способствовать возникновению фосфор- но-железного касса; г) сернистую кис- лоту в надлежащей дозе. Повсемест- ное применение серных фитилей при каждой аэрации вина противодейству- ет таким помутнениям. Когда фильтра- ция, которая аэрирует вина, проводит- ся без внесения сернистой кислоты, многие красные вина снова мутнеют после этой операции. Если муть осаж- дается быстро, это остается незамечен- ным. ПОМУТНЕНИЯ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ ДВУХВАЛЕНТНОЙ МЕДЬЮ Признаки медного касса , В белых винах, содержащих свобод- ную сернистую кислоту и выдерживае- мых без доступа воздуха в бутылках, иногда появляется помутнение, которое постепенно дает красно-бурый осадок. Если бутылки находятся в лежачем по- ложении, осадок приобретает вид ле- пешки на плечике и коричневатой по- лосы на нижней стенке корпуса бу- тылки. В винах, содержащих белки, появляются бурые хлопья. Если помут- невшее вино имеет контакт с воздухом или насыщается кислородом при пере- мешивании на воздухе, муть и осадок исчезают через несколько часов или 13* 387
Несколько дней; если осадок хлопьевид- ный, он обесцвечивается. В осадке всегда содержится большое количест- во меди. Карль первым описал этот по- рок вина и указал на присутствие ме- ди. Мутность появлялась только в ви- нах, содержащих значительную дозу этого металла, например более 0,5 мг/л. Достаточно добавить 1 мг/л вина в ви- де сульфата к белому сульфитирован- ному вину, не имеющему контакта с воздухом, чтобы появилась муть. Это основное доказательство той важной роли меди, которую она играет в дан- ном процессе. Наконец, удаление меди (желтой кровяной солью) противодей- ствует появлению мути в винах, склон- ных к помутнению. Такое помутнение принято называть «медным кассом», при этом медь осадка находится в двух- валентном состоянии. Образование мути очень ускоряется небольшим повышением температуры вина, и на практике оно происходит главным образом летом. В это время помутнение может образовываться не только в бутылках, но также и в чане или в герметически закрытой бочке. Медный касс особенно ускоряется на свету. Если вина в бутылках из белого стекла выдержать на солнце, то очень быстро появляется муть (через не- сколько часов) при условии достаточно высокой концентрации меди. Иногда можно наблюдать, что бу- тылки, остававшиеся прозрачными в течение многих месяцев или даже лет при хранении в темноте, уже через не- сколько дней мутнеют, когда их прос- то переносят на другое место. Отмечают, что до начала помутнения еще прозрачное вино становится не- сколько более окрашенным по сравне- нию с контрольными образцами, не со- держащими меди, и в дальнейшем по- является мутность и красно-коричне- вый осадок. Это наблюдение показы- вает, что здесь также следует разли- 388 чать химические процессы, ведущие к образованию нерастворимого вещест- ва, но прежде всего в прозрачном кол- лоидном растворе, и физико-химиче- ские, выражающиеся в флокуляции этого коллоида. Иногда, особенно в ви- нах, лишенных белков, флокуляция коллоида, ответственного за порок ви- на, может быть вызвана простым взбалтыванием или перемешиванием. Содержание меди в белых винах можно определить довольно простыми способами. Колориметрический анализ довольно точен, но на практике можно производить следующее качественное испытание (тест). 20 см3 вина, подле- жащие исследованию, помещают в две пробирки; в одну вводят несколько ка- пель свежего раствора 1%-ного моно- сульфида натрия. Жидкость тщательно перемешивают и наблюдают на белом освещенном фоне в продольном на- правлении оттенки окраски в обеих пробирках. Если вино не содержит ме- ди или только несколько десятых мил- лиграмма на 1 л, обе пробирки имеют одинаковый оттенок. Если же меди со- держится больше, пробирка, в которую внесен сульфид, приобретает более ин- тенсивную, более коричневую окраску. При небольшом навыке, оперируя на винах, содержащих известные дозы, можно приближенно определять, содер- жит ли данное вино 0,5; 1 или 2. мг/л меди. Механизм образования медного касса Один из авторов этой книги обнару- жил присутствие сероводорода в осад- ке медного касса наряду с медью. В этом нетрудно убедиться, нагревая вместе с соляной кислотой достаточное количество центрифугированного и промытого осадка; бумага, пропитан- ная основным нитратом свинца и по- мещенная у отверстия пробирки, тем-
неет. Осадок имеет признаки сульфи- да меди. Сульфид меди обычно черно- го цвета, но в очень разбавленном рас- творе образовавшийся сульфид меди остается в коллоидном растворе. В при- сутствии электролитов он осаждается, образуя осадок бурого цвета, похожий на осадок медного касса. Еще более наглядно это видно при добавлении небольшого количества H2S в белое ви- но, содержащее медь и лишенное рас- творенного кислорода. При этом появ- ляются муть и осадок сернистой меди красно-бурого цвета, растворимый в присутствии воздуха, как и осадок мед- ного касса. Анализы показали, что медь и сера находятся в некоторых осадках в таких же соотношениях, как и сернистая медь (CuS), но содержание серы иногда бы- вает меньше. Кроме того, осадок содер- жит небольшие количества неорганиче- ских веществ, фиксируемых адсорбци- ей (железо, кальций, фосфорная кисло- та), и особенно органических веществ, составляющих половину или больше общей массы осадка. Муть и осадок медного касса пред- ставляют собой коллоидный сульфид меди, или коллоидную медь, или, что более вероятно, смесь обоих веществ. По одной гипотезе исчезновение мути при доступе воздуха объясняется окис- лением нерастворимого сульфида в рас- творимый сульфат меди. По второй ги- потезе коллоидная сера, также очень окисляемая, заново образует ион двух- валентной меди Си44-. По той и по дру- гой гипотезе механизм образования касса должен начинаться с восстанов- ления солей двухвалентной меди, точ- нее с иона двухвалентной меди, и за- вершаться флокуляцией коллоида. Если осаждается коллоидная метал- лическая медь, то осадок образуется из ионов двухвалентной меди Си++ путем восстановления. Если же осаждается серная медь, серный ион получается от восстановления сернистокислого иона и такое восстановление происходит толь- ко в присутствии меди, предваритель- но восстановленной в ион одновалент- ной меди Си+. В противном случае во всех сульфитированных винах, выдер- живаемых без доступа воздуха, обра- зуется сероводород и, следовательно, » происходит осаждение коллоидной се- ры, как это показывает добавление се- роводорода в вина, не содержащие ме- ди. С другой стороны, при внесении в сульфитированные белые вина, содер- жащие медь, небольшого количества гуммиарабика, или же при подогрева- нии их можно получить химический механизм медного касса без появления мути. В этом случае достаточно внести в вино немного желатины или рыбьего клея, чтобы реализовать флокуляцию коллоида двухвалентной меди, которая окрашивает в бурый цвет осадок бел- ков. Итак, механизм медного касса в об- щем виде можно схематически запи- сать, по первой гипотезе в виде следую- щих реакций: 1) Cu++ + RH -> Cu+ + R + Н+—восстановле- ние ионов двухвалентной меди; 2) 6Cu+ + 6Н+ + SO2 6Cu++ + H2S4“2H2O— восстановление сернистого ангидрида; 3) Cu++ -f- H2S -> CuS + 2Н+ — образование серной медн; 4) флокуляция CuS под действием электроли- тов и белков с образованием мути и осадка. По второй гипотезе восстановление Си44' идет до стадии Си, при этом вос- станавливается SO2 в H2S. График на рис. 12.3 дает основание предполагать, что теоретически возможны оба меха- низма: восстановление иона Си44" в ион Си+ или в металлическую медь, причем более вероятен первый, когда pH вина высокий, и наоборот. Значения потен- циала показаны лишь приближенно. Фактически потенциал системы Си+^/Си4 равен 0,18 В (примерно ве- личины предельного потенциала вин, 389 /
изолированных от доступа воздуха в течение достаточно длительного време- ни). Этот предельный потенциал на- много ниже нормального потенциала железа, что достаточно объясняет тот факт, что восстановление меди в вине намного труднее, чем восстановление Рис. 12.3. Зависимость приближенных величин нормальных потенциалов окислительно-восста- новительных систем меди от pH (по Шарло, 1957). железа, и в нормальных условиях и же- лезо, и медь находятся в двухвалент- ных состояниях Cull и Fell, являю- щихся стабильными формами. Внесение гуммиарабика, нагревание вина и обработка бентонитом противо- действуют медному кассу или прекра- щают его полностью. Эти приемы пред- ставляют также и большой теоретиче- ский интерес, показывают роль защит- ных коллоидов, препятствующих фло- куляции коллоида, содержащего двух- валентную медь, и роль белков вина, способствующих этой флокуляции. Гуммиарабик действует как защитный коллоид, бентонит удаляет флокули- рующие белки, нагревание выполняет обе эти функции одновременно. Работы, которые провели Кин и Марш, подчеркнули роль белков. В осадках, выделенных из коммерче- ских вин с медным кассом, было обна- 390 ружено высокое содержание азота н относительно мало сульфидных компо- нентов. Это наводит на мысль, что мут- ный осадок представляет собой медно- белковый комплекс, на котором адсор- бированы другие компоненты. Медь необходима для образования обрати- мой мутности в синтетической среде. Сернистая кислота не является необ- ходимой для образования реверсивной мутности, но она катализирует образо- вание мутности при солнечном осве- щении всякий раз, когда в вине при- сутствуют медь и белки. Авторы при- ходят к заключению^ что мутность, ко- торую обычно принимают за медный касс, в действительности представляет собой комплекс нескольких веществ: белок — танин, медь — белок и суль- фид меди. Обзор работ в этой области выпол- нил Марека Кортес (1963). В послед- нее время медный касс исследовал Вюрдиг (1969). Исследования механиз- ма медного касса можно в основном подразделить на три части: а) Сйязь мутности с окислительно-восстанови- тельным потенциалом; б) факторы и условия медного касса, состав мутного осадка и теория его образования; в) ис- точники и состояние серы в осадках. Американские авторы констатируют присутствие серы, меди и белков во всех осадках медного касса. Медь на- ходится в состоянии сульфида, что предполагает восстановление иона двухвалентной меди в ион одновалент- ной меди и восстановление сернистой кислоты в сероводород H2S. Прямое восстановление представляется термо- динамически возможным. Источником сернистого иона может быть сернис- тый ангидрид или белок. В первом слу- чае американские авторы повторяют механизм, описанный в данной книге. Но сернистая кислота может также вы- полнять функцию агента, денатурирую- щего белок. В присутствии иона двух-
валентной меди сернистая кислота вос- станавливает связь дитиолцистина, что- бы образовать свободную сульфгид- рильную группу цистеина. Ниже приво- дится реакция между сернистой кисло- той и белками, дающая сульфат и белок с группами SH, способными при- соединять медь: h2so3’+ R - ss—r> н2о -> SO7 + 2R — SH + ЗН+. При добавлении в белое вино с высо- ким содержанием меди (12,7 мг/л) би- сульфита натрия, в который был вве- ден радиоактивный изотоп S35, эти же авторы пытались определить в осадке медного касса долю серы, образую- щуюся из сернистой кислоты, и долю серы, происходящую из тиоловых групп белка. При солнечном свете специфи- ческая радиоактивность серы, находя- щейся в осадке, такая же, как и у ис- пользуемого бисульфита. Следователь- но, в данном случае сернистая кислота восстанавливается в сульфид по приве- денной выше схеме. Белок не участвует в механизме вос- становления, он оказывает действие только на флокуляцию. Напротив, ког- да касс образуется в темноте, часть серы осадка образуется из белка в ре- зультате его денатурации. Оба меха- низма возможны и нередко перекры- вают друг друга. БЕЛКОВЫЕ ПОМУТНЕНИЯ В БЕЛЫХ ВИНАХ Белки вина До брожения виноградное сусло всег- да имеет в своем составе белки. Под протеолитическим действием некото- рых дрожжей спиртовое брожение вы- зывает удаление некоторой части этих веществ и реже их полное исчезнове- ние. Танины сусла осаждают другую часть белков, но чаще всего они содер- жатся в более или менее значительных количествах в молодых винах. Коли- чество белков зависит от сорта вино- града, обогащенности почвы азотом, условий созревания и брожения. Осо- бенно богаты белками молодые вина, которые склонны к белковому кассу. И стремление возможно раньше реали- зовать их делает практическое реше- ние этой проблемы еще более необхо- димым. В данном случае авторы исследуют факторы, которые вызывают осажде- ние белков или действуют на них во время хранения вина. Это осаждение может быть вредным или полезным: вредным, если сопровождающая это явление муть образуется в вине, гото- вом к употреблению, и представляет со- бой белковый касс; полезным, если оно появляется в бочке или чане, после чего происходят осветление при длительном отстаивании, оклейка или фильтрова- ние, что ведет к стабилизации вина. Частоту белковых помутнений можно оценить по результатам следующих наблюдений. Из полусотни белых бор- доских вин, осматривавшихся через не- сколько месяцев после брожения, 22% не имели белков и не мутнели ни при нагревании, ни при добавлении танина, 60% мутнели более или менее сильно и 18% содержали очень много белков, что проявлялось в интенсивной фло- куляции с выпадением осадка. Провер- ка партии из трех десятков шампан- ских вин показала, что все они мутне- ли при нагревании, причем в половине образцов были такие же обильные хлопья, как при обычной оклейке ви- на. Следовательно, присутствие белков в винах — очень распространенное яв- ление. Кильгофер также отмечает, что из 41 немецкого вина только 12% не имели осаждаемых протеинов, у 40% они были в малых количествах, ос- 391
тальные же после нагревания давали значительный осадок. Современные познания относительно состава белковых осадков основаны главным образом на работах Кильго- фера и Коха. Другие авторы наблюда- ли, что при обработке желтой кровяной солью удаляется часть этих веществ и улучшается вид вин независимо от уда- ления тяжелых металлов и что все же этой обработки недостаточно. Осадки белкового касса имеют раз- личный состав: от 5 до 12% азота, что соответствует соотношению от 50 до 80% белков, от 1 до 15% золы, от 2 до 5% адсорбированных фенольных сое- динений или же от 12 до 14% полиса- харидов, дающих восстанавливающие _ сахара за счет кислого гидролиза. Ара- биноза, галактоза, галактуроновая кис- лота были идентифицированы хромато- графией. В золе много двуокиси крем- ния, фосфорной кислоты; сообщали также о присутствии кальция, следов железа, меди, алюминия. Хроматогра- фическое исследование, проведенное - сразу после гидролиза протеинов, не- растворимых при нагревании вин, или во время белкового касса показали присутствие 17 аминокислот. Физико-химическое исследование со- единений между растительными белка- ми и полифенольными веществами для пива провели Шапон и сотрудники (1961). Извлечение водными раствора- ми чаще всего дает растворы, которые содержат белки (природные или дена- турированные) , частично соединенные с более или менее конденсированными полифенольными веществами. Такие комплексы ведут себя так же, как и белки. Применение поливинилпирроли- дона (ПВП) позволяет обнаруживать равновесия между белковыми компо- нентами и полифенолами и уточнять природу связей, которые их объеди- няют. Авторы делают следующие выводы. 392 Водные растворы, получаемые от эк- стракции пива, обычно содержат веще- ства белковой природы (Р) и более или менее конденсированные вещества по- лифенольной природы, танноиды (Т). 1. Авторы показали существование равновесий Р/Т в жидкой фазе. Если растворимость комплекса РТ достаточ- но мала, может появиться дисперсная фаза РТ. Существует также равнове- сие между дисперсной фазой и жидкой фазой. 2. Нерастворимый комплекс РТ со- ставляет «обратимую мутность» пива. Сила сцепления мутности обусловлена водородными связями между пептид- ными группами компонентов Р и фе- нольными функциями компонентов Т. Она растворима в растворе ПВП. 3. Комплекс РТ претерпевает после- дующие конденсации, в которых окис- ление играет первостепенную роль и становится нерастворимой в растворе ПВП. Это «необратимая мутность» пива. 4. «Искусственная» мутность (муть от пероксидазного окисления) имеет состав, близкий к составу натуральных помутнений, и примерно такое же пове- дение по отношению к pH и ПВП. 5. Спонтанное изменение пива, веду- щее к появлению мутности, можно час- тично объяснить образованием конден- сированных полифенольных веществ в результате окисления более простых полифенольных продуктов. 6. Это изменение происходит во всех растворах, которые включают белки и полифенольные вещества. Оно лежит в основе их недостаточной стабильности и составляет серьезное препятствие при приготовлении чистых белковых фрак- ций путем фракционного осаждения. Этот вид исследования не применя- ли к вину, в котором должны происхо- дить аналогичные явления, может быть даже в красных винах и особенно в суслах и винах, полученных из мезги,
подвергавшейся нагреванию. В крас- ных винах, богатых фенольными соеди- нениями, и в противоположность бе- лым винам белки сразу же становят- ся нерастворимыми и быстро выпада- ют в осадок. Такой подход не может быть точным. Уместно напомнить имена таких ис- следователей, как Вухерпфениг и со- трудники, Фейлат и сотрудники, Блатт, Неренберг, Кох и сотрудники, работы которых указаны в перечне литературы к главе 11. Там также приведены об- зоры Кор донье (1966) и Ференци (1966), которые освещают все аспекты проблемы белков вина, их превраще- ния, условий стабильности вин в отно- шении белковых помутнений. Здесь нужно также указать на работы Берга и Акиоши (1961), предложивших уско- ренный способ испытания вин на склон- ность к белковому кассу; Коха и Са- жана (1963), констатирующих, что кратковременное нагревание может да- зать практически стабильные вина,так же как и бентонит; на работы Фарка- ша (1966, 1967) ч Круга (1967). Генеральный доклад Ференци (1966), в главе V которого рассматриваются проблемы стабильности вин к белко- вым помутнениям и методы удаления белковых кассов, заканчивается сле- дующими выводами: «Докладчики раз- ных стран совершенно единодушны от- носительно преимуществ бентонита. Обр аботка бентонитом обеспечивает эффективную, простую и дешевую ста- билизацию вин против белковых помут- нений. В настоящее время ее можно рассматривать как общепризнанный и широко распространенный метод», ь Влияние температуры и фенольных веществ на белковые помутнения f Нагревание белого вина до 70 или 80°С, если оно проводится достаточно длительное время, может вызвать осаждение й удаление всех присутст- вующих в нем белков. К тому же на- гревание представляет собой удобный метод испытания; количество получен* ного осадка и интенсивность мути поз- воляют производить оценку содержа- ния белков в вине и следить за их уда- лением, частичным или полным под воз- действием такой обработки. Если вино,, подлежащее испытанию, мутно еще до» нагревания, целесообразно профиль- тровать его через целлюлозу, а не че- рез диатомит или асбест, которые в большей или меньшей мере адсорби- руют белки. Для данного вина и для данной продолжительности нагрева- ния интенсивность осаждения зависит от температуры. Например, при нагре- вании до 45°С в вине выпадает 90 мг/л осадков, при нагревании до 50°С — 130 мг/л, при нагревании до 60°С коли- чество осадков увеличивается до 170 мг/л, при температуре 70°С выпа- дает 190 мг/л. Если вино нагревать быстро, мут- ность появляется только во время ох- лаждения. Из этого наблюдения следу- еТ| что эффект нагревания проявляется не непосредственно в осаждении или коагуляции белков, как это происходит с яичным белком, а в превращении их при повышенной температуре в раство- римую форму, которая при охлаждении становится нерастворимой и флокули- рует. Осаждение белков вина посредством нагревания должно включать два эта- па, которые по своей природе будут совершенно различными: один пред- ставляет собой химический процесс —> «денатурацию» — за счет удаления во- ды под действием тепла и процесс фи- зико-химический (флокуляция белков), преобразованных под воздействием та- нина и солей металлов, которые час- тично уносятся в осадок. Белки, слабо осаждающиеся в вине, при нагревании превращаются в очень осаждаемую 393
форму посредством танина, аналога желатины, которая, фактически, под- вергается нагреванию во время своего приготовления. Вино, нагретое, бога- тое белками в целом ведет себя, как вино после оклейки. В вине, которое устойчиво к белко- вому кассу, например, после обработки бентонитом, касс можно легко вызвать подогреванием вина после добавления нескольких миллиграммов на литр же- латины или (рыбьего клея); вино ос- тается прозрачным пока оно теплое и мутнеет при охлаждении. Длительное пребывание белых вин в термостате при 30°С приближается к условиям хранения вина летом. Речь идет о прозрачных винах в бутылках с достаточным содержанием свободной сернистой кислоты и, следовательно, неспособных к железному кассу и по- вторному брожению и не содержащих достаточно меди, чтобы вызвать мед- ный касс. В этих условиях некоторые вина остаются прозрачными, другие по- степенно мутнеют и по прошествии не- скольких недель становятся мутными. Иногда это помутнение бывает очень интенсивным и дает обильный осадок. Это те вина, которые при 30°С мутнеют медленно, а при 80°С очень быстро. Интенсивность помутнений и, следова- тельно, классификация вин по степени мутности в обоих случаях практически одни и те же. Вина, осветленные пос- ле помутнения, которое возникало при нагревании до 80°С, в процессе новой длительной выдержки при 30°С не мут- неют. Именно на этом факте основана стабилизация вин путем нагревания до 70—80°С. Полное удаление белков при 30°С требует очень много времени (при- мерно нескольких месяцев в зависи- мости от вина), и удаление их всегда бывает неполным даже при длитель- ной выдержке. Наконец, при охлаждении до темпе- ратуры, близкой к точке замерзания, 394 и последующей выдержке в этих усло- виях, вина, богатые белками, часто мутнеют. Это помутнение отличают от железного касса по нерастворимости белков после добавления гидросульфи- та натрия. Охлаждением до —4°С, про- должающемся несколько дней, удаля- ется лишь часть белков, и полная ста- билизация не достигается. Белые ви- на, обработанные холодом, при повы- шении температуры могут снова мут- неть. В винах, не мутнеющих при на- гревании, вследствие недостаточного содержания танина иногда при низкой температуре происходит осаждение белков, как это бывает у вин, содержа- щих избыточное количество желатины при переоклейке. Таким образом, не существует посто- янной зависимости между мутностями, получаемыми при нагревании и при охлаждении; полное и надежное удале- ние белков можно получить только при последовательном применении обоих физических способов. С другой сторо- ны, обработка бентонитом представля- ет исключительно эффективный способ; при ней одинаково хорошо удаляются как белки, осаждаемые при низкой температуре, так и белки, осаждаемые при высокой температуре. Далее необходимо рассмотреть влия- ние внесения танина. При внесении по- вышенных доз танина, например 2 г/л, в белые вина, содержащие много бел- ков, наблюдается быстрое и сильное по- мутнение. Такую обработку делать нельзя; дозы танина слишком высокий не могут быть достаточно эффективны- ми. Их эффект сводится только к пере- мещению равновесия танин — белки. С другой стороны, именно на этом осно- ван иной тест оценки присутствия бел- ков в вине. Но испытание нагревом и ис- пытание танизацией неэквивалентны, потому что добавление танина вызыва- ет, кроме того, осаждение оклеивающих веществ, находящихся в растворе (пе-
реоклейка), и натуральных белков, присутствующих в вине. Эти белки оди- наковы по своей природе с желатиной и, как и она, не осаждаются при охлаж- дении. Пептоны и альбумозы флокули- руют под воздействием танина, но не нагревания. Старинная практика хранения вин в деревянных бочках характеризуется постепенным осаждением и удалением белков и значительным обогащением танином, извлекаемым из дерева бочек. Переход белков в нерастворимое со- стояние происходит вблизи древесины. Помещали в бутылки с вином пластин- ки из дуба, вырезанные из клепки; по- верхность пластинки относится к объе- му вина в бутылке примерно так же, как внутренняя поверхность бочки объ- емом 225 л к содержащемуся в ней ви- ну. Наблюдали на протяжении несколь- ких недель образование мути в винах, содержащих белки, в виде хлопьев, со- прикасающихся с древесиной, тогда как вина, не мутнеющие при нагревании, при контакте с деревом оставались прозрачными. Необходимость обработки вина для удаления белков Выше было показано, что коагуля- ция белков вина вызывается некоторы- ми факторами и проходит по истечении более или менее длительного времени. К этим факторам относятся несколько повышенная или очень низкая темпера- тура, обогащение танином в количестве 0,5 г/л или же серной кислотой из рас- чета 1 г/л (путем постепенного окис- ления сернистой кислоты), действие кислорода. Объединяя в одном и том же опыте эти различные факторы, на- блюдают, что в некоторых случаях осаждение белков ускоряется и может быть практически полным. Однако са- мопроизвольное удаление белков из вин очень непостоянно в зависимости от природы содержащихся белков и не всегда бывает полным даже по истече- нии нескольких лет, т. е. к моменту розлива вина в бутылки. Отсюда сле- дует, что такие вина все еще способны к помутнению с образованием осадка в бутылках. С другой стороны, молодые белые вина чаще всего содержат такое количество белков, что ранний розлив без проведения специальной обработки является рискованным. В какой мере белки, наблюдаемые при нагревании до 80°С, позволяют предвидеть этот порок? Вино, которое не содержит белков, разумеется, не может подвергнуться белковому кассу. Вино, которое их содержит, способно к помутнению только при благоприят- ных условиях. Некоторые вина остают- ся стабильными неопределенно долгое время, хотя и содержат большое коли- чество белков, осаждаемых при повы- шенной температуре. Вероятно, на практике основное неудобство, созда- ваемое белками, выражается в слу- чайном повышении температуры вина в бутылках, например более 25°С, как это бывает в некоторых подвалах, во вре- мя перевозки или в условиях теплого климата. Наконец, этого вида помутнения, од- ного из наиболее частых после метал- лических кассов, нельзя избежать на- верняка путем известных приемов и даже длительной выдержкой в бочке. Обычные способы оклейки, которые са- ми по себе предусматривают внесение белков (рыбий клей, кровяной альбу- мин, казеин и др.), малоэффективны. С теоретической точки зрения это — два коллоида с электрическим зарядом одного и того же знака (плюс). Нобел- ии, применяемые для оклейки, меняют знак под действием танина, образуют комплекс танин — белок, представляю- щий собой отрицательный коллоид, ко- торый может удалить небольшое ко- 395
личество неосажденных белков вина. Этого чаще всего недостаточно, чтобы обеспечить стабилизацию вина. Протеолитическая активность неко- торых видов дрожжей хорошо извест- на. Известна определенная аналогия между белковым кассом вин и помут- нением пива на холоде, также обуслов- ленным белковыми веществами. Неко- торые из протеолитических ферментов, применяемых в пивоварении, могут применяться для обработки вина. При дозе ферментов 2,5 г/гл происходит гид- ролиз белков вина, и оно впоследствии не мутнеет ни при нагревании, ни при танизации. Оптимальная температура для ферментов протеолитического дей- ствия соответствует 40—50°С, что дела- ет необходимым нагревание вина и представляет неудобство на прак- тике. Наконец, белковым помутнениям час- то способствует кислород. Его действие можно было бы связать с образованием трехвалентного железа, которое оказы- вает решающее влияние на флокуля- цию белков. Ряд авторов придают боль- шое значение этому влиянию аэрации вин и видят в этом одну из основ- ных причин появления белкового касса. Учитывая возможность перехода бел- ков в нерастворимое состояние, тем бо- лее что они могут намного облегчить возникновение медного касса, необхо- димо удалять из вин содержащиеся в них белки одним из способов, которые будут описаны ниже (нагревание, при- менение бентонита). Такое удаление белков может быть также осуществле- но и из очень молодых вин, чтобы при- дать и^ в этом отношении полную и окончательную стабильность. В то же время белки не оказывают никакого влияния на качество вин, что подтверж- дают дегустации, проводимые после удаления белков. 396 ОСАЖДЕНИЕ КРАСЯЩИХ ВЕЩЕСТВ В КРАСНЫХ ВИНАХ Красные вина, не подвергавшиеся специальной обработке (оклейка, ох- лаждение), обычно мутнеют при пони- жении температуры до 0°С. Если бу- тыль с красным вином поместить в хо- лодильник, то наблюдают, что мут- ность возрастает с понижением темпе- ратуры. Точно так же зимой в недос- таточно термоизолированных погребах вино утрачивает свою прозрачность; часто помутнение заметно уже при 5°С. Если при таких низких темпера- турах отстаивание будет продолжаться достаточно длительное время, образу- ется осадок. Муть и осадок легко рас- творяются при нагревании: нагретое вино снова делается прозрачным. Независимо от характерного осажде- ния битартрата калия (винного камня) осадок содержит красящее вещество и при рассмотрении под микроскопом представляет собой хорошо видимые сферические гранулы, подобные осадку в бутылках со старыми винами. Осадок образуется независимо от присутствия или отсутствия растворенного в вине кислорода. В осадке нет железа и каль- ция. Осадок, собранный центрифугиро- ванием, растворяется в теплой воде или в спирте, давая при этом жидкость гус- то-красного цвета. Осаждение вызыва- ет уменьшение интенсивности окраски вина приблизительно на 10—20%, без изменения оттенка окраски. Красное вино, диализированное через целлофановую мембрану, всегда оста- ется прозрачным при низкой темпера- туре. Следовательно, фракция краси- теля, которая может осаждаться на хо- лоде или же при добавлении хлористо- го натрия, находится в вине в виде коллоидных частиц очень небольших размеров, которые не задерживаются ультрафильтрами с мембранами из очень плотного коллодия. f
Если красные вина, полностью ли- шенные коллоидной фракции красите- ля обработкой на холоде и последую- щей фильтрацией, выдерживать при 15°С в течение нескольких месяцев или при 25°С в течение более короткого времени, они приобретают свойство снова мутнеть при понижении темпера- туры. Это превращение красителя (ко- торое происходит тем быстрее, чем вы- ше кислотность) не нуждается в при- сутствии кислорода. Красное вино в бутылках, хранившееся при 50°С и ос- тающееся прозрачным, часто мутнело при понижении температуры. При старении красных вин в бочках или в бутылках образование в течение лета и осаждение зимой коллоидного красителя представляет одно из основ- ных явлений и одну из главных причин выпадения осадка. Это тот самый меха- низм, благодаря которому вино само осветляется. Кроме того, возможно, что этот коллоидный краситель в действи- тельности представляет собой комплекс антоцианов и коллоида (полисахариды, остаточные белки и др.). Обычная оклейка вина дозами от 100 до 150 мг/л белка значительно уменьшает интенсивность помутнений при низкой температуре и может их полностью исключить. Эффективно дей- ствует также бентонит. Добавление гуммиарабика (защитного коллоида) препятствует помутнению в большой степени. Повышенная кислотность мо- жет способствовать помутнению, вызы- ваемому выпадением красящих ве- ществ. Наконец, коллоидная фракция адсорбируется древесиной бочек. Исследование осадков старых крас- ных вин, условий их образования, структуры относится, таким образом, к коллоидной химии. Добавление альдегида вызывает в красных винах осаждение красителя, образующего осадок, который по сво- ему виду под микроскопом аналогичен осадку в бутылках, выпадающему при старении вина (гранулы правильной формы и окрашенные пластинки). По- видимому, в старых винах, выдержи- ваемых в бочках, постоянно существу- ют соединения полифенолы — альде- гид. Содержание альдегида в белых винах во время старения увеличивает- ся, тогда как в красных винах оно ста- бильно. Такое постоянство можно бы- ло бы объяснить присутствием полифе- нолов, действующих двояко: защищая спирт от окисления благодаря анти- окислительной способности и связывая альдегид с последующим осаждением. Наконец, добавление в молодые красные вина от 50 до 100 мг/л серни- стой кислоты часто вызывает легкое по- мутнение, которое имеет тенденцию к исчезновению при проветривании. Та- кое помутнение не образуется при вы- сокой температуре или после обработ- ки холодом; оно менее значительно, когда кислотность вина ниже. ОСАДКИ ПРИ ОКСИДАЗНОМ КАССЕ Когда при производстве вина при- меняют виноград, пораженный пле- сенью, то получают вина, которые при доступе воздуха проявляют склонность к помутнению и побурению, зависящую от степени поражения. Этот дефект обусловлен присутствием в мезге из винограда с плесенью ферментов окси- дазы или полифенолоксидазы, дейст- вующих на фенольные вещества, и в частности на красящие вещества, ко- торые постепенно становятся нераство- римыми. Оксидаза выделяется грибом Botrytis cinerea. Однако в некоторых случаях здоро- вый виноград может содержать доста- точно оксидазы, чтобы новое вино про- являло признаки легкого заболевания кассом. Красное вино, пораженное оксидаз- ным кассом, может быть совершенно 397
прозрачным, нормального цвета и вку- са, но при контакте с воздухом оно мутнеет, покрывается пленкой с ра- дужным отливом, принимает окраску каштанового отвара, и краситель осаж- дается, образуя осадок коричневого цвета. Больное вино, которое долго ос- тается очень мутным, может быть ос- ветлено оклейкой, фильтрацией или от- стаиванием, но оно остается более или менее обесцвеченным и желтым, и его качество ухудшается. Вино приобрета- ет привкусы окисленности, мадериза- ции, уваренности. Это — оксидазный касс, или побурение вина. При очень умеренном кассе можно получать вина, которые выглядят более зрелыми и быстрее становятся пригодными для употребления. Это явление представляет собой не- простую фиксацию кислорода. Некото- рые элементы вина подвергаются нас- тоящему сгоранию, так как потребле- ние кислорода сопровождается выделе- нием углекислого газа, небольшой по- терей спирта, глицерина, органических кислот и, с другой стороны, значитель- ным увеличением содержания аммиач- ного азота, образующегося при протео- лизе и дезаминировании. Оксидаза осуществляет перенос рас- творенного кислорода на окисляющие- ся фенольные соединения. Она может окислять вещества, намного превосхо- дящие ее по массе, действуя как ката- лизатор окисления. Вино очень быстро поглощает растворенный в нем кисло- род, и величина окисления зависит от кожчестаа находящегося в контакте с ним и способного раство- ряться для восполнения кислорода в растворенном состоянии по мере его присоединения. Простая открытая пе- реливка, после которой вино помеща- ют в условия, полностью исключающие доступ воздуха, не может вызвать чет- ко выраженного касса. Опасен дли- тельный контакт вина, пораженного 398 кассом, с воздухом в открытых чанах или в неполных бочках. Больше всего поражаются прессовые вина, которые во время прессования обрабатывают а условиях широкого контакта с возду- хом. Этот дефект относится только к мо- лодым винам, которые никогда не по- лучали сернистой кислоты или же ее вносили в недостаточных дозах. Он проявляется после спуска вина или при переливке зимой или весной. Помутне- ние, образующееся позднее, обычно не связано с оксидазным кассом. Анало- гичное явление отмечается в белых ви- нах, которые приготовляют из вино- града с плесенью (серая или благо- родная гниль). При контакте вина с воздухом окраска его желтеет или ста- новится коричневой. Пожелтение белых вин в результате чисто химического’ окисления без вмешательства кислоро- да называют мадеризацией. Оксидазный касс красных вин, выра- ботанных из винограда с плесенью, можно предотвратить сульфитацией до начала брожения (от 5 до 10 г/гл). Но важно, чтобы сернистая кислота была равномерно и сразу же распределена по всему чану еще до забраживания, для того чтобы каждая порция мезги подвергалась воздействию этого веще- ства, что на практике не так легко осу- ществить. Как только брожение нача- лось, сернистая кислота вступает в со- единение с альдегидами и больше не действует на вино. Между тем требование о тщатель- ном и немедленном перемешивании соблюдается далеко не всегда, особен- но когда чан наполняют в течение не- скольких дней. Брожение начинается еще до того, как чан будет наполнен целиком, и до выравнивания сусла пе- рекачкой. Сернистая кислота, которую добавляют после этого момента, не ока- зывает воздействия на сусло. Нужно в начале наполнения чана намного уве-
личить дозу, хорошо ее распределить и периодически проводить перекачку. Обработка готового вина более эффек- тивна, потому что облегчается переме- шивание. Но касс в большей или мень- шей степени может возникнуть уже в винограде или в мезге, что приведет к потере антоцианов. Когда количество плесневелого винограда значительно, сульфитация мезги даже в дозе 15 г/гл может оказаться недостаточ- ной, и вино остается пораженным кас- сом. В этом случае необходимо прово- дить дополнительное сульфитирование вина. Окисление белых вин обычно прояв- ляется в конце брожения, при котором среда остается восстанавливающей до того, как вино будет снято с дрожжей с добавлением сернистой кислоты. Боч- ки следует держать долитыми под шпунт. Существующая в некоторых Температура, °C 60 Понижение активности, % 54 Другие авторы уточняют, что побу- рение вин и виноградных соков вызы- вается полифенол оксидазой, которая •окисляет ортодифенольные группы в желтые или коричневые хиноны, а за- тем в бурые растворимые продукты конденсации. Медь, а не марганец, как считали раньше, составляет активную группу фермента. Аскорбиновая кис- лота, находящаяся в винограде или до- бавленная в сусло, не ингибирует фер- мент, но препятствует побурению в ре- зультате восстановления образующих- ся хинонов. Большую работу о значении оксидаз в энологии, проводившуюся с исполь- зованием различных методов электро- фореза, хроматографии белков, а так- же электрофокусирования, выполнили в Институте энологии в Бордо Дюбер- не и Риберо-Гайон (1973) и Дюберне (1974). Основное содержание этой ра- боты резюмировано в главе 2 этого то- районах практика собирать белый ви- ноград с благородной гнилью требует обязательного применения сернистой кислоты. Если красное вино поражено кассом, возможны два способа обработки: на- гревание до 75°С, которое разрушает оксидазу, и добавление сернистой кис- лоты в дозе 30 или 60 мг/л. Наиболее подходящую дозу, которая достаточна, но не вызывает слишком сильного ос- лабления окраски вина, определяют предварительными опытами. Для бе- лых вин применяют более высокие дозы. Лаборд определил оксидазную ак- тивность, остающуюся в сусле из ви- нограда, который нагревали до раз- личных температур и сразу же охлаж- дали. Снижение активности (%) было следующим: а 65 70 75 80 85 70 82 85 91 100 ма. Авторы впервые описывают окси- дазу (лакказу) плесневелого виногра- да. Кроме того, они проводят различие между тирозиназой, присутствующей в здоровом винограде и окисляющей исключительно монофенолы и ортоди- фенолы, и лакказой, выделяемой Bo- trytis cinerea, окисляющей большее число соединений (парадифенолы, ме- тадифенолы, диамины, аскорбиновая кислота и особенно танины и антоциа- ны винограда и вина). Оксидазные по- мутнения вызывает лакказа, а не тирозиназа, которую по старым мето- дам определяли одновременно с лак- казой, поэтому не находили зависимо- сти между содержанием оксидаз и по- ражением винограда плесенью или интенсивностью касса в полученном вине. В кислой среде лакказа очень стабильна. Единственным способом об- работки мезги, обеспечивающим полное и немедленное удаление лакказы, сле- 399
дует считать нагревание. Сульфитиро- вание сусла даже в большой дозе ведет лишь к ограниченному разрушению фермента, так как сернистая кислота активна только в свободном состоянии и ее реакция присоединения заверша- ется раньше, чем будет ингибирована лакказа. калия и виннокислый СНОН-СОСк СНОН—соо/ Виннокислый * ОСАЖДЕНИЕ ВИННОКИСЛЫХ СОЕДИНЕНИЙ ь Природа осадков Две соли винной кислоты малораст- воримы и обычно осаждаются в винах, образуя то, что обычно называют вин- ным камнем: кислый тартрат калия, или битартрат кальций: СНОН—СООН СНОН—COOK ’ Битартрат калия Растворимость этих солей уменьша- ется при образовании спирта во время брожения и при охлаждении вина. В вине всегда находится меньше вин- ной кислоты, калия и кальция, чем в сусле. Во время хранения вина кристалли- ческие осадки появляются в первую зи- му и иногда продолжают выпадать и в течение второй зимы. Однако кристал- лы тартрата кальция, могут появляться на протяжении всего года, даже и ле- том. Первыми выпадают кристаллы би- тартрата калия. Поскольку раствори- мость этой соли при низкой температу- ре намного уменьшается, то в течение зимы вино приобретает некоторую ста- бильность. Осаждение тартрата каль- ция происходит медленно, рост крис- таллов также протекает замедленно и в меньшей степени зависит от темпера- туры. Осадки, наблюдаемые в винах в возрасте шести месяцев и более, поч- 400 ти всегда состояли из тартрата .каль- ция. Это осаждение солей представляет собой процесс стабилизации при вы- держке вина в бочках или в резервуа- рах, поэтому следует облегчать его. С другой стороны, оно становится де- фектом, если происходит в вине, разли- том в бутылки. В этом случае вино ос- тается совершенно прозрачным, но при переворачивании бутылки быстро вы- падает более или менее обильный оса- док в виде пластинок или блестящего порошка. Некоторые вина в бутылках имеют зимой легкий кристаллический осадок, который совершенно исчезает летом. Осадок винного камня может появиться в старом красном вине, кото- рое было разлито в бутылки в конце лета, тогда как в партии этого же вина, разлитого в бутылки весной того же года, осадка не бывает. Это происходит в том случае, когда вино хранилось в бочках с отложениями винного камня на стенках, образовавшимися в тече- ние зимы; часть винного камня раство- ряется в вине летом. Далеко не всегда можно отличить по внешнему виду или под мйкроскопом кристаллы битартрата калия от крис- таллов тартрата кальция. Осадок, об- разовавшийся в вине при осаждении битартрата, растворим при повышен- ной температуре и дает раствор с кис- лой реакцией. Кислый вкус вина ощу- тим на язык. В противоположность это- му кристаллы тартрата кальция мало- растворимы при высокой температуре в водных средах. Они легко растворя- ются при легком подкислении. Эти кри- сталлы характеризуются нейтрально- стью своих растворов и мутностью, ко- торую вызывает добавленный оксалат аммония. В настоящее время вина разливают в бутылки более молодыми и, следова- тельно, они более подвержены таким помутнениям. Брожение и хранение вин
в железобетонных резервуарах, приме- нение в известных случаях раскислите- лей, обработка вин некоторыми мине- ральными продуктами способствуют обогащению их кальцием. Применение фильтрования, при котором удаляются натуральные коллоидные ингибиторы, облегчает этот вид кристаллических.по- мутнений. Некоторые наблюдения наводят на мысль, что ингибиторы этой кристал- лизации могут находиться в винах от природы. Таким образом, обработка активированным углем ускоряет осаж- дение. Образование кристаллов в новых винах тормозят коллоидные вещества и взвеси. При рассмотрении способов обработки вин будет исследовано инги- бирование кристаллизации метавинной кислотой. Недавние наблюдения дают основа- ние предполагать, что с кальцием, в противоположность калию, происходят более сложные явления, которые объ- ясняют столь частые задержки при осаждении тартрата кальция: задержа- ние более или менее значительной час- ти ионов кальция некоторыми коллои- дами (возможно, пектинами), которые ее постепенно связывают в еще недо- статочно выясненных условиях. Дейст- вительно, в молодых винах кальций де- ализирует через коллодиевые или цел- лофановые мембраны намного медлен- нее, чем калий и анионы. Эти факты затрудняют исследование таких осаж- дений и отыскание метода их предуп- реждения (Мартиньер и сотрудники, 1974). Было опубликовано очень много ра- бот относительно растворимости солей винной кислоты в зависимости от со- держания спирта, температуры, других присутствующих кислот. Данные этих работ не всегда согласуются с данны- ми прежних работ. Битартрат калия (винный камень) Битартрат калия растворяется при 20°С в количестве 4,92 г на 1 л чистой воды, намного меньше растворяется н водно-спиртовом растворе и еще мень- ше при более низкой температуре (табл. 12.3). Таблица 12.3 Изменение растворимости битартрата калия (в мг-экв/л) в вод но-спиртовом растворе в зависимости от содержания спирта (Берг и Кеефер) Чистая вода 10 И Содержание спирта, % об. 12 13 14 16 -4 0 5 10 15 20 25 10,6 11,9 14,1 <18,4 22,2 26,1 30,1 5,6 6,7 8,4 11,7 13,0 16,4 18,7 5,2 6,2 7,9 10,2 12,5 15,5 18,4 4,8 5,9 7,4 9,6 11,9 14,7 17,0 4,6 5,4 7,0 9,1 11,3 14,0 16,1 4,3 5,2 6,6 8,6 10,8 13,3 15,3 3,7 4,6 5,9 7,8 9,7 12,0 13,8 Если к раствору, содержащему толь- ко битартрат калия, добавить винную кислоту, его растворимость и соответ- ственно содержание калия уменьшают- ся. Соль СООН—СНОН—СНОН-^ -—COOK распадается на ионы К+ и СООН—СНОН—СНОН—СОО-. Такая диссоциация бывает почти полной при 40(
концентрациях, равных примерно 5%. Анион распадается на катион Н+ и виннокислый двухвалентный анион, но эта последняя диссоциация происходит слабо. Если добавить к раствору вин- ' ную кислоту, pH понижается и диссо- циация битартрата калия уменьшает- ся; недиссоциированная соль, которая малорастворима, выпадает в осадок. И наоборот, растворимость битартрата калия возрастает, если добавляют яб- лочную или молочную кислоту. Напри- мер, в растворах со спиртуозностью 10% об. при содержании винной кис- лоты 50 мг-экв/л, или 3,75 г/л, содер- жание калия повышается от 11 до 19 мг-экв/л, когда концентрация винной кислоты увеличивается с 0 до 93 мг- экв/л. Если в раствор добавить не вин- ную, а какую-либо другую кислоту, одна часть калия связывается в новых солях, большей частью диссоциирован- ных и растворимых, что ведет к умень- шению содержания неразложившегося битартрата калия в нерастворимом по- ложении. Количество калия, отнятое, таким образом, у виннокислого аниона, зави- сит от силы добавленной кислоты. Это количество большее с сильными кисло- тами (соляная, сернистая, серная), ин- тенсивно растворяющими битартрат калия, и еще ощутимее при кислотах, которые несколько слабее, чем винная кислота (рК 3,01), как, например, яб- лочная кислота (рК 3,46) и молочная кислота (рК 3,81). Но оно становится незначительным для еще более слабых кислот (лимонная, янтарная, уксус- ная) . На практике эффект других органи- ческих анионов проявляется следую- щим образом. После спиртового броже- ния растворимость битартрата калия уменьшается вследствие обогащения сусла спиртом (табл. 12.4) и пониже- ния температуры. Таблица 12.4 Уменьшение растворимости бнтартрата калия во время спиртового брожения Объект Содержа- ние спир- та, % об. Общая кислот- ность, мг-экв/л Щелочность золы, мг-экв/л Содержание, мг-экв/л винной кислоты Сусло свежее консервированное бродившее 1 день в 2 дня » Зв в 8 дней 0 95 61,0 101 65,2 0 72 38,0 55,2 39,6 2,2 78 35,3 48,2 38,0 5,0 80 35,0 47,0 38,0 6.8 80 34,8 46,3 37,2 9,9 80 30,5 37,2 32,0 Но яблочно-молочное брожение, ко- торое, с одной стороны, вызывает ис- чезновение яблочной кислоты и тем са- мым высвобождение калия из бимала- та, а с другой — повышает pH, ведет к новому уменьшению растворимости и новому осаждению битартрата калия (табл. 12.5). Если яблочно-молочное брожение происходит весной или в пер- 402 вое лето, то осаждение битартрата бу- дет завершено и, следовательно, ста- бильность вина будет достигнута только к концу второй зимы. Для возможно более быстрого получения такого ре- зультата нужно, чтобы сбраживание яблочной кислоты завершалось быстро и чтобы после этого вино держали в холодном помещении. В табл. 12.5
Таблица 12.5 Уменьшение растворимости би тартрата калия после яблочно-молочного брожения Кислота, мг-экв/л Образцы вина Общая кислотность, мг-экв/л Щелочность золы, мг-экв/л винная яблочная Вино № 1 До яблочно-молочного брожения После яблочно-молочного брожения Изменения Вино № 2 До яблочно-молочного брожения После яблочно-молочного брожения Изменения Вино № 3 До яблочно-молочного брожения После яблочно-молочного брожения Изменения Вино № 4 До яблочно-молочного брожения После яблочно-молочного брожения Изменения 95 75 —20 36,4 32,6 -3,8 42,0 35,4 -6,6 32,6 0,2 —32,4 100 31,8 47,9 30,0 80 29,0 42,5 0 —20 —2,8 -5,4 -30,0 103 38,4 56,2 34,4 82 34,0 47,5 1,4 —21 -4,4 -8,7 —33,0 115 31,6 34,8 54,0- 81 27,8 27,4 5,2 —34 -3,8 -7,4 —53,8 представлены результаты такого осаж- дения вследствие яблочно-молочного брожения четырех бордоских вин. Хотя калий не определяли аналити- чески, осаждение битартрата калия обнаруживали по уменьшению щелоч- ности золы н винной кислоты. Потерю калия можно считать практически рав- ной уменьшению щелочности. В очерке о винах района Орана, ко- торые характеризуются исключительно высоким содержанием калия, Фукриа сделал вывод, что яблочно-молочное брожение представляет собой лучший способ для того, чтобы вызвать интен- сивное осаждение калия в виде винно- кислых солей. Для лучшего осаждения вино долж- но содержать кристаллы битартрата (зародыши кристаллизации). Часто на- блюдается, что в пастеризованном вине в бутылках, хранящемся при низкой температуре, осаждения не происходит, тогда как в контрольном образце, не подвергнутом пастеризации, оно име- ется, и, наоборот, кристаллизация воз- никает тогда, когда после нагревания в вино вводят несколько кристаллов. Таким образом, эффект пастеризации выражается в полном растворении ми- крокристаллов битартрата калия, со- держащихся в вине. Этот факт следует учитывать, когда проводят стабилиза- цию вина нагреванием и охлаждением. Можно вычислить в зависимости от pH вина содержание винной кислоты,, которая находится в виде битартрата. Число миллимолекул битартрата на 100 миллимолекул винной кислоты в среде, содержащей 10% об. спирта, приведено в табл. 12.6. Содержание битартратов и, следовательно, битар- трата калия характеризуется максиму- мом, расположенным между pH 3,5 и 3,6. В действительности осаждение би- тартрата происходит быстрее и оно более обильно в винах, когда pH при- ближается к 3,6. Следовательно, фак- торы, понижающие кислотность вин, pH которых ниже 3,6, облегчают оса- ждение битартрата. Это, в частности, 403
Таблица 12.7 Таблица 12.6 Содержание винной кислоты (в %) в свобод- ном состоянии в виде битартрата и тартрата в зависимости от pH Растворимость (в мг-экв/л) тартрата кальция в водно-спиртовом растворе в зависимости от температуры Содержание спирта, % об . pH Свободная винная кислота Битартрат Нейтральный тартрат Темпе 10 12 14 16 2,8 3,0 3,2 •3,4 3,5 3,6 3,8 4,0 64,7 52,5 39,9 28,0 22,4 16,6 9,3 2,8 31,0 40,8 49,8 56,6 59,0 60,7 58,9 54,0 4,3 6,7 10,3 15,4 18,6 22,7 31,8 43,2 0,30 0,34 0,40 0,47 0,56 0,66 0,25 0,29 0,34 0,40 0,47 0,55 0,21 0,24 0,29 0,33 0,40 0,47 0,18 0,21 0,24 0,28 0,34 0,39 относится к биологическому кислотопо- нижению или к химическому раскисле- нию. И наоборот, всякое повышение кислотности, например при окислении сернистой кислоты, ведет к возраста- нию стабильности вина. Другое след- ствие из этих равновесий: при pH мень- ше 3,6 осаждение битартрата калия вы- зывает понижение pH, тогда как при более высоких значениях его оно со- провождается повышением pH. растворимость битартрата калия уве- личивается почти в 3 раза. Энологи мало пользуются этой таб- лицей потому, что она составлена для нейтральных сред, а растворимость Тартрат кальция (виннокислый кальций) тартрата кальция быстро возрастает при понижении pH, даже когда это по- нижение бывает в результате добавле- ния винной кислоты. В растворе, содер- жащем 2 г/л винной кислоты, раствори- мость тартрата кальция уже в 3 раза выше, чем в нейтральной среде. Это влияние концентрации ионов Н+ хоро- шо видно из табл. 12.7, которая пока- Растворимость этой соли, как и рас- творимость битартрата калия, снижа- ется с повышением содержания спирта. Она уменьшается наполовину, когда при прочих равных условиях содержа- ние спирта возрастает от 0 до 12% об. С другой стороны, растворимость тарт- рата кальция меньше зависит от тем- пературы, чем растворимость битар- трата калия, поэтому понятно, почему тартрат кальция осаждается не только зимой. В табл. 12.7 приведена раство- римость тартрата кальция в водно- спиртовой среде в зависимости от тем- пературы (pH 6—6,7). Эта раствори- мость увеличивается примерно в 2 раза при повышении температуры от —4 до 4-20°С, тогда как в этих же условиях зывает пропорцию нейтрального тар- трата в зависимости от pH. При pH 3,5 виннокислого кальция фактически в 3 раза больше, чем при pH 3,0. Пауль привел следующие дан- ные растворимости кальция в 10%-ном спиртовом растворе (табл. 12.8). При одном и том же pH сильные ки- слоты повышают растворимость каль- Таблица 128 Растворимость кальция в зависимости от pH и содержания винной кислоты Винная кислота, г/л Растворимый кальций, мг/л о 2 4 8 16 2,95 2,70 2,48 2,31 32 104 134 186 232 404
дия. Белые вина, более богатые суль- фатом и сульфитом и с более низким pH, чем красные, также содержат боль- ше кальция (от 80 до 140 мг/л вместо 50—65 мг/л). Наблюдали, что влияние других анионов выражается в более высокой растворимости тартрата каль- ция в винах (в 2—7 раз), чем в винно- кислых растворах при том же pH. Пей- но и Гимберто (1966) уточнили факто- ры, которые влияют на содержание кальция при равновесии. Проблемы растворимости кальция в винах осложняются длительностью протекания процессов кристаллизации. Отмечены задержки продолжительно- стью до 90 дней, нужные для достиже- ния равновесия, в растворе, несмотря на добавление кристаллических заро- дышей для образования кристаллов. ДРУГИЕ ПОМУТНЕНИЯ Начиная с 1966 г. в некоторых суслах и винах была неоднократно обнаруже- на слизевая кислота. В суслах из здо- рового винограда слизевой кислоты не было. Ее находят в суслах из виногра- да, пораженного Botrytis cinerea, в ко- личестве от 100 до 200 мг/л. Она обра- зуется во время роста гриба из галак- туроновой кислоты (Вюрдиг и сотруд- ники, 1966; Клаусс, 1966; Вюрдиг и Шормюллер, 1967). Осаждение каль- циевой соли слизевой кислоты иссле- довали Таннер (1969 и 1970) и Шлот- тер (1969). Это кристаллическое, очень медленное осаждение, которое продол- жается при хранении вина. Кальций, который, таким образом, вызывает оба вида осаждения, имеет различные источники своего происхож- дения: железобетонные резервуары, раскисление, бентонит, наполнители фильтров. Их исследовали Кленк и Маурер (1967, 1969). Сообщали также об осаждениях ок- салата кальция, которые объясняли так: пока небольшие количества щаве- левой кислоты, содержащейся в вине, связаны с трехвалентным железом, с которым щавелевая кислота образует очень стабильный комплекс, осажде- ние невозможно. Но, если железо вос- станавливается или удаляется при об- работке ферроцианидом, щавелевая кислота высвобождается и может оса- ждать кальций. ЛИТЕРАТУРА В’а yer Е., Bor nF. et Reuther К. Н. (1957), Z. Lebensm. Unters. Forsch., 105, 77. Bertrand G. (1896), Ann. Agronomiques, 22. Berg H. W. et Akiyoshi M. (1961), Amer. J. Enol. Vitic., 12(3), 107. Berg H. W. et Keefer R. M. (1958), Amer. J. Enol. Vitic., 9,(4), 180. Biedermann W. (1951), Mitt. Lebensm. Hygiene, 42, 476. В ohnen E. (1919), Das chemische Gleich- gewicht von Weinsaure. Apfelsaure und Milchsaure mit Dikaliumtartrat. These, Mu- nich. Carles P. (1908), Soc. Sci. phys. nat. Borde- aux, p. 48. Carles P. (1918), Ann. Falsif. Fraudes, 11, 43. Casale L. (1934), Ann. Staz. enol, sperim. Asti 1, 1, 21, 73, et 89. Casale L. (1934), Ann. Chim. applicata, 24, 155 et 302. Chapon L., C h a p о n S. et UrionE. (1960), European Brewery Convention. Chappn L., Chollot B. et Vrion E. (1961), Bull. Soc. Chim. biol., 43, 429. Chariot G. (1957), L’analyse qualitative et les reactions en solution. Masson, Paris. Clauss W. (1966), . Z. Lebenm. Unters., Forsch., 131, 278. Colagrande O. (1958), Rivista Vitic. Enol., 11, 187. С о 1 m a n t P. (1957), Introduction 4 la chimie generale, Wesmael-Charlier, Namur, 2е ed., Masson, Paris, 1960. Cordonnier R. (1966), Bull. О. I. V., 39(430), 1475. Dubaquie J. (1934), Rev. Vitic., 80, 53. Dubernet M. (1974), Recherches sur la tyrosinase de Vitis vinifera et la laccase de Botrytis cinerea. Applications technologi- ques. These 3е cycle, Bordeaux II. Dubernet M. et Ribereau 405
G а у р и Р. (1973), С. R. Acad. Sc., 277 D, 975. D u с 1 a u х E. (1874), Ann. Chim. Phys., 3, 108. D u с 1 a u x E. (1893), Ann. Inst. Pasteur, 7 537. D u с 1 a u x E. (1898), Traite de microbiolo- gie, t. IV, Masson, ed., Paris. Eschnauer H. (1963), Vitis, 4, 57. Eschnauer H. (1964), Bull. О. I. V., 395, 80. Eschnauer H. (1965), Mitteilungen, XV(3), 128. Eschnauer H. (1966), Dents. Wein Zeit., 450. Farkas J. (1966), Mitteilungen, XVI, 430. Farkas J. (1967), Mitteilungen, XVII, 81. Farkas J. (1973), Vinohrad, I, 44. Ferenczy S. (1966), Bull. О. I. V., 429, 1311. Ferre L, et Michel A. (1933), Ann. Falsif. Fraudes, 26, 18. Ferre L. et Michel A. (1934), Ann. Falsif. Fraudes, 27, 197. Ferre L. et Michel A. (1947), C. R. Acad. Agric., 33, 239. Fischer R. (1928), Ziir Kenntniss des brauen Bruches der Weine, These, Zurich. Fonzes - Diacon D. (1917), C. R. Acad. Sci., 164, 199 et 650. Franke W. (1931), Ann. Chim., 486, 242. G a 1 1 a i s F. (1950), Chimie minerale theori- que et experimentale, Masson, Paris- Garoglio P. G. etStella C. (1958), Rivista Vitic. Enol., 8, 399. Genevois L. (1934), Ann. Brass. Dist., 32, 310. Genevois L. et Ribereau - Gay- on J. (1933), Ann. Brass. Dist., 31, 273, 289 et 305. Gouirand G. (1895), C. R. Acad. Sci., 120, 887. Ivanov В. V. (1947), Vinod. Vinograd., U. R. S. S. 7, 17. Joslyn M. A. et Lukton A. (1953), Hilgardia, 22, 451. Joslyn M. A. et Lukton A. (1956), Food Research, 21, 384. Joslyn M. A.,Lukton A. et CaneA (1953), Food Technol., 7, 20. Kean С. E., e t Marsh G. L. (1956), Food Research, 21, 441. Kean С. E. e t Marsh G. L. (1956), Food Technol., 10, 355. Kielhofer E. (1984), Der Weinbau, 2, 233. Kielhofer E. (1949), Weinblatf, 43, 540. Kielhofer E. (1949), Der Weinbau, 3, 10 et 33. Kielhofer E. (1951), W. Lebensm. Unters. Forsch» 92 1* Kielhofer E. (1954), Weinberg u. Kel- ler, 1, 292. К 1 e’n к E. (1967), Weinberg u. Keller, 8, 361. Klenk E. et Maurer R. (1969), Wein- berg u. Keller, 6, 299. Koch J. (1957), Weinberg u. Keller, 4, 52 L Koch J. (1958), Die Fruchtsaft—Industrie, 3 207 Koch J. et Bretthauer G, (1957), Z. Lebensm. Unters. Forsch., 106, 272 et 361. Koch J., Bretthauer G. et Sch- wa h n H. (1956), Naturwissenschaften^ 43, 421. Koch J., Freter H. et Sajak E. (1959), Z. Lebensm. Unters. Forsch., 109^ 395. Koch J. et Geiss E. (1954), Z. Lebensm. Unters. Forsch., 99, 188. Koch J. et Geiss E. (1955), Z. Lebensm. Unters. Forsch., 100, 15. Koch J. e t S a j а к E. (1963), Weinberg; u. Keller, 10, 35. Koch J. et Schwahn H. (1958), Z.. Lebensm. Unters. Forsch., 107, 20, 413 et 521. Krug K. (1967), Deutsche Wein Zeitungr 1029. Laborde J. (1896), C. R. Acad. Sci., 122^ 1074. Laborde J. (1898), Rev, Vitic., 9, 323.. Laborde J, (1904), Rev. Vitic., 21, 8. Laborde J. (1909), Rev. Vitic., 32, 564. Laborde J. (1917), Soc. Sci. phys. nat. Bordeaux. Laborde J. (1917), C. R. Acad. Sci., 164,. 441. Lukton A. et Joslyn M. A. (1956),. Food Research, 21, 456. Mareca Cortes I. (1963), Ier Symposi- um international d’CEnologie, INRA, n°12,. hors serie, 181. Mareca Cortes Let de Campos Salcedo M. (1957), Ind. Agric. alim.^ 74, 103. Marsh G. L. (1940), Wine Review, 8(9), 12; (10), 24. Marsh G. L. et Nobusada K. (1938), Wine Review 6(9),f 20. Martiniere P., Sudraud P. et Ribereau - Gayon J. (1974), C. R., Acad. Agric., 4, 249. Moreau L. et Vi net E. (1917), Bull. Soc. ind. agric. Angers. Mrak E. M., Cash L. et Caudron D. C. (1937), Food Research, 2, 539. Negre E. (1953), C. R. Acad. Agric., 39, 799. Negre E. (1954), Xе Congres intern. Indv Agric. alim., Madrid. 406
Negre E. (1954), C. R. Acad. Agric., 40, 705. Pascal P. (1908), C. R. Acad. Sci., 146, 231. Paul T. (1917), Z. fur Elektrochemie, 23, 65. Paul T. (1926), Arb. Reichsgesundh., 57, 94. Peterson R. G., Joslyn M. A. et Durbin P. W. (1958), Food Research, 23, 518. Peynaud E. (1946), Contribution^ 1’etude de la maturation du raisin et de la composition des vins, These Ingenieur Docteur, Borde- aux. Peynaud E. (1953), Ind. agric. alim. 70, 559. Peynaud E. et Guimberteau G. (1966), Rev. fran$. CEnol., 22, 20. Peynaud E., Guimberteau G. et Blouin J. (1964), Mitteilungen, 13, 176. R a n к i n e B. (1963), Bull. O. L V., 384, ~ 243. Ribereau - Gayon J. (1928), Rev. Vitic., 68, 8. Ribereau - Gayon J. (1929), Ann. Falsif. Fraudes, 22, 522. Ribereau - Gayon J. (1930), Ann. Falsif. Fraudes, 23, 535. Ribereau - Gayon J. (1931), Contri- bution, a 1’etude des oxydations et reduc- tions dans les vins, These Sciences, Borde, aux, et 2е ed Delmas (1933), Bordeaux. Ribereau - Gayon J. (1932), Bull. Soc. chim. ,51, 1109. Ribereau - Gayon J. (1932), Ann. Falsif. Fraudes, 25, 518 et 602., Ribereau - Gayon J. (1933), Rev. Vitic., 78, 341. Ribereau - Gayon J. (1933), Ann. Falsif. Fraudes, 26, 224, 297 et 552. Ribereau - Gayon J. (1933), Bull. Soc. chim., 53, 1172 et 872. Ribereau - Gay on J. (1933), C. R. Acad. Sci., 196, 1689. Ribereau - Gayon J. (1933), Etats, reactions, equilibres et precipitations du fer dans les vins. Casses ferriques. Delmas Bordeaux. Ribereau - Gayon J. (1934), Bull. Soc. chim., 1, 1269. Ribereau - Gayon J. (1935) Bull. Soc. chim., 2, 1281. Ribereau - Gayon J. (1935), Trai- tement des vins par le ferrocyanure, Bull. Soc. Pharm. Bordeaux, 73, 210 et Delmas, Bordeaux. Ribereau - Gayon J. (1935), Rev. vitic., 82, 367. Ribereau - Gayon J. (1936), Bull. Soc. chim., 3, 603. Ribereau - Gayon J. (1943), Les diastases enoenologie, Centre Perfect, techni- que, 1106, nov. Ribereau - Gayon J. (1947), Traite d’oenologie. Transformations et traitements des vins, Beranger, Paris. Ribereau - Gayon J. et Pey- naud E. (1932), Rev. Vitic., 76, 309, 341 et 379. Ribereau - Gayon J. et Pey- naud E. (1935), C. R. Acad, agric., 21, 270. Ribereau - Gayon J. et Pey- naud E. (1958), Analyse et contrSle des vins, 2е ed., Beranger, Paris. Rodopoulo A. K. (1950), Vinod. Vino- grad. U. R. S. S., 3, 35. Roszkowski Y. (1897), Z. anorg. Che- mie, 14, 1; d’apres (1897), Bull. Soc. chim., 18, 692. Sanf ourche A. (1932), C. R. Acad. Sci., 195. S ch m i t th enner F. (1934), Wein u. Rebe, 16, 199. Searle H. F., Laque F. L. et Dob- row R. H. (1934), Ind. Eng. chem., 26. Smythe С. V. (1931), J. biol. Chem., 90, 251. Smythe С. V. (1934), Bull. Soc. chim., 50, 1829. Smythe С. V. et Schmidt L. A. (1930), J. Biol. Chem., 88, 251. Tanner H. (1969), Schw. Z. Obst. u. Weinbau, 23, 547. Tanner H. (1970), Mitteilungen, XX, 332. Tchelistcheff A., Tchelist- c h e f f D. e t H e i t z J. E. (1954), Food Research, 19, 610. Treadwell W. D. et Fish W. (1930), Helv. Chim. Acta, 13, 1209. Treadwell W.D.et Fish W. (1931), Bull. Soc. chim., 50, 1433. Usseglio - Tomasset L. (1954), Atti Accad. ital. Vite Vino, 6 335. Usseglio - Tomasse, L. (1957), Atti Accad. ital. Vite Vino,tl0, 317. Vogt E. (1931), Weinbau u. Kellerwirt- schaft, 10, n° 5, et 6. Wenger P. E.,Monniqr D. et Rus- con i Y. (1955), Analyseeualitative mine- rale, Georg, Geneve. W u r d i g G. (1969), Mitteilungen, . 19, 169. Wiirdig G. et Clauss W. (1966), Wein- berg u. Keller, 11, 513. Wiirdig G. et Schormuller J, (1967), Z. Lebensm. u. Forsch., 132, 270 et 133, 65. Wiirdig G. et Schormuller J. (1968), Mitteilungen, 18, 122. 407
Глава 13. ПРОЦЕССЫ ОКИСЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ В ВИНАХ Процессы окисления и восстановле- ния в винах представляют значитель- ный интерес. Они проявляются в ос- новных изменениях (благоприятных или вредных), которые .претерпевают вина. Некоторые помутнения появляются в вине, лишенном доступа воздуха. Они не относятся к старению вин, и мы еще плохо знаем глубокие механиз- мы старения. Кислород, растворенный в вине, является фактором созревания и старения, и, наоборот, отсутствие кислорода в вине может вызвать бла- гоприятные ' превращения, улучшаю- щие его качество. ОБОГАЩЕНИЕ КИСЛОРОДОМ И ОКИСЛЕНИЕ ВИНА Растворение кислорода в вине * Пантер и Вертело показали, что ни В молодом, ии в старом вине нет и сле- дов растворенного кислорода и, если при контакте с воздухом кислород ра- створяется в вине, он быстро связыва- ется. Молодое вино содержит только углекислый газ. В старом вине угле- кислого газа меньше, но зато оно содер- жит некоторое количество азота. В данном разделе рассматривается воп- рос о количестве кислорода, которое может растворяться при различных ус- ловиях аэрации на практике. Один из авторов этой(книги применял метод определения растворенного кислорода, основанный на окислении гидросуль- фида натрия (или дитионита натрия) с индигокармином в качестве индикато- ра. Ниже приведено краткое изложе- ние полученных результатов. 1. Если вино из одной емкости в дру- гую переливают быстро и без переме- 408 шивания, а приемный шланг помещен: в вино, оно не претерпевает никакого* заметного обогащения растворенным кислородом. 2. При энергичном взбалтывании с одинаковым объемом воздуха вино» быстро насыщается, самое большее за 0,5 мин, заметно быстрее, чем насыща- ется вода, потому что вино благодаря спирту, который в нем содержится, об- разует с воздухом устойчивую эмуль- сию. Максимальное содержание раст- воренного кислорода (другими слова- ми, растворимость кислорода) в раз- ных винах почти одинаково; зато оно’ уменьшается при повышении темпера* туры приблизительно так же, как и в^ воде. Растворимость составляет от 5,6 до 6,0 см3/л при 20°С и от 6,3 до- 6,7 см3/л — при 12°С; самые малые зна- чения растворимости соответствуют винам, содержащим наибольшее коли- чество сухого экстракта. 3. Когда вино имеет свободный кон- такт с воздухом, кислород поступает в жидкость через поверхность и рас- пространяется в вине. Количество кис- лорода, которое проникает в вино, ли- шенное кислорода, через поверхность, равную 100 см?, в течение 15 мин, сос- тавляет несколько кубических санти- метров на 1 ,л вина. Это количество возрастает, если по- верхностный слой вина приводить в движение. 4. Вина всегда содержат некоторое количество растворенного углекислого газа (примерно несколько десятков ку- бических сантиметров на 1 л). Эти нор- мальные дозы недостаточны для более или менее ощутимого противодействия проникновению кислорода. Но, когда этого газа больше 100 см3/л, он заметно замедляет проникновение кислорода.
5. При переливке или снятии с дрож- жей, когда вино поступает на дно при- емного резервуара, обогащение его кис- лородом не превышает 0,1—0,2 см3/л. Если же вино поступает с разбрызгива- нием в верхней части бочки или через -большую воронку, по которой оно рас- текается тонким слоем, содержание кислорода после наполнения бочки составляет несколько кубических сан- тиметров в 1 л. Обогащение кислоро- дом бывает тем больше, чем выше дав- ление жидкости и, следовательно, чем -больше тонкость и устойчивость эмуль- сии с воздухом. Сжигание сернистых фитилей вызывает израсходование от 5 до 10% кислорода в бочке и не дает -ощутимого снижения содержания его в вине. Защитный эффект, который оказы- вает сернистая кислота, проявляется лишь тогда, когда кислород находится не в растворенном, а в химически свя- занном СОСТОЯНИИ. • 6. Во время розлива в бутылки коли- чество кислорода, которое растворяет- ся в вине, равно от 0,2 до 1,5 см3/л и изменяется в, зависимости от давления жидкости. Поступающее по стенкам бутылки вино увеличивает поверх- ность, но затрудняет образование эмульсии. Когда вино поступает боль- шой струей, это способствует образо- ванию эмульсии. Следовательно, как и при снятии с дрожжей, розлив в бутылки из бочек, находящихся на разных уровнях, ведет к различному содержанию кислорода в вине. 7. С винами производят также дру- гие операции (переливка самотеком или с помощью насоса), в отношении которых пока еще очень трудно опре- делять без соответствующего анализа интенсивность аэрации. Воздушные мешки в насосах или в трубопроводах вызывают аэрации тем более значи- тельную, чем легче вино, при этом спиртовая жидкость образует эмуль- сию с воздухом. Однако в результате этого редко вводится кислорода боль- ше чем 1—2 см3/л. 8. Причиной интенсивной и частой аэрации обычно бывает простая пере- качка вина с помощью насоса, особен- но когда уровень всасываемой жидкос- ти находится ниже уровня насоса. Малейший подсос воздуха через саль- ники насоса или недостаточно герме- тизированные соединения винопрово- дов достаточен, чтобы перекачиваемое вино насыщалось до 6—7 см3/л. Если требуется перелить вино в резервуар из бочки, то аэрации можно избежать, переливая вино самотеком сначала в цистерну, расположенную на более низ- ком уровне, с помощью сифона, конец которого погружают на дно цистер- ны. 9. Эти замечания имеют большое практическое значение потому, что дос- таточно нескольких десятых кубичес- кого сантиметра кислорода на 1 л (доза, которая во время операции мо- жет очень легко проникнуть в винома- териал, если не соблюдать особых мер предосторожности), чтобы значительно проветрить его или вызвать помутне- ние в вине, склонном к железному кас- су. Очень часто считают, что операция проводилась совершенно без дос- тупа воздуха и такие последствия обусловлены не им, а механическими воздействиями. Нельзя утверждать без проведения анализа, что вино не содержит растворенного кислорода, ес- ли оно не находилось в покое в тече- ние нескольких недель без доступа воздуха, например в бочках, долитых под шпунт. Анализы на кислород раньше прово- дили с помощью дитионита натрия в присутствии индигокармина. В настоя- щее время потребление растворенного кислорода определяют методом поля- рографии, используя электрод Кларка 409 t
(тип Окси-39). Этот метод описал Дю- берне (1974), который использовал его для определения активностей окси- даз (лакказы и тирозиназы). В дан- ной главе речь идет о чисто хими- ческих процессах (происходящих без участия ферментов), которые протека- ют значительно более медленно (на- пример, в 1000 раз), чем в присутствии ферментов. Связывание растворенного кислорода После физического процесса раст- ворения кислород вступает в реакции присоединения с окисляющимися ве- ществами вина: фенольными соедине- ниями, сернистой кислотой, другими веществами. Превращения, наблюдае- мые в вине, например осаждение трех- валентного железа, появляются не сразу после растворения кислорода в жидкости, а спустя несколько часов или дней в результате соединения это- го кислорода с некоторыми компо- нентами вина. Вино, насыщенное кислородом (6 см3/л) посредством взбалтывания на воздухе и затем лишенное доступа воз- духа, поглощает за четыре дня при тем- пературе 15°С около половины этого кислорода, если речь идет о красном или белом вине, содержащем несколько десятков миллиграммов на 1 л свобод- ной сернистой кислоты. Скорость исчез- новения растворенного кислорода во многом зависит от температуры хране- ния: после растворения кислорода ви- но может содержать его в растворен- ном состоянии в течение нескольких месяцев (или только нескольких часов или даже нескольких минут при 70°С). В табл. 13.1 дан пример такого про- цесса. Последующие эксперименты пока- зывают вмешательство катализаторов в реакции связывания растворенного Таблица 13.1 Количество связанного кислорода (в см3/л), растворениого^в белом сульфитированном вине, в зависимости от температуры и времени Температура, °C 04 1 день 3 дня 6 дней 10 дней 20 дней 30 4,1 5,0 6,0 6,0 6,0 6,0 20 2,5 3,7 4,7 5,5 g,0 17 1,8 3,1 4,2 5,0 6,0 13 1,0 2,0 3,1 4,0 5,2 3 — 0,5 1,0 1,7 2,9 2 S 1 0,3 0,6 1,0 2,1 кислорода. Окисление сернистой кис- лоты, незначительное в отсутствие ка- тализатора (по крайней мере, в тече- ние нескольких дней), очень значи- тельно в присутствии железа. Окисле- ние танина также катализируется же- лезом, но в присутствии железа и сер- нистой кислоты танин уменьшает коли- чество связанного кислорода. Он про- изводит антиокислительное действие (табл. 13.2). Таблица 13.2 Количество связанного кислорода (в см3/л) в растворах вииной кислоты за 7 дней при 15°С Раствор, насыщенный кислородом Раствор винной кислоты при pH 3 4-20 мг/л Fe 4-300 мг/л SO2 4-300 мг/л SO2+20 мг/лРе Без танина 5 г/л танина 0 о 0,4 5,2 0,6 1,3 3,6 4,1 Следующий эксперимент был по- ставлен на белом вине. Желтой кровя- ной солью полностью удалили железо и медь из этого вина, которое содержа- ло около 100 мг/л сернистой кислоты, 24 мг железа и 1,5 мг меди. Связывание кислорода вином в при- сутствии катализаторов происходит следующим образом: 410
О2, связанный за Образец вина 7 дней прН 15оС> см»/л Вино, контроль (содер- 5,5 жащее 24 мг/л Fe + + 1,4 мг/л Си) Обработанное вино без Fe и без Си О + 24 мг/л Fe 1,9 + 1,4 мг/л Си 2,3 + 24 мг/л Fe + 5,1 + 1,4 мг/л Си Приведенные данные свидетельству- ют об основной роли солей металлов в окислении вина. Белое вино, лишенное железа и меди, не поглощает более кислорода или это происходит очень медленно. Внесение железа в обрабо- танное вино намного повышает скорость связывания кислорода, но не восста- навливает его до первоначального зна- чения даже при повышенных дозах до- бавляемого железа. И наоборот, эта скорость приобретает свое исходное значение, если одновременно добав- лять и железо, и медь в первоначаль- ных дозах. При одинаковой концентрации ката- литический эффект меди значительно превосходит аналогичный эффект же- леза. В дальнейшем будет показано, что железо и медь не единственные ка- тализаторы окисления вин, а существу- ют другие системы, которые действуют только в присутствии этих металличес- ких ионов. В окислениях клетки также участвуют тяжелые металлы, но свя- занные в сложные молекулы. Антиокислительную способность та- нина, противодействующую каталити- ческому действию металлических со- лей, можно было констатировать не- посредственно по отношению к винам. Вероятно, вина как белые, так и крас- ные нуждаются при хранении в ве- ществе, которое предохраняло бы их от окисления. В красных винах такую за- щиту обеспечивают фенольные вещест- ва. Что касается белых вин, то малое количество содержащихся в них фе- нольных соединений вынуждает для предупреждения их окисления приме- нять сернистую кислоту в больших до- зах, чем для красных вин, даже в слу- чаях белых вин, полученных из вино- града без плесени. Механизм окисления вина Вино, содержащее вследствие кон- такта с воздухом кислород в раство- ренном состоянии, поглощает этот кис- лород с определенной скоростью, кото- рая при обычной температуре может быть равна примерно 1 см3/л в день. Этого количества вполне достаточно, чтобы осуществить значительное окис- ление. Однако компоненты, выделен- ные из вина, в водном или водно-спир- товом растворе практически не окисля- ются или фиксируют кислород с на- много меньшей скоростью. Таким обра- зом, вопрос сводится к определению механизмов, участвующих в окислении вина. Одной из больших задач в биологи- ческой химии было — дать объяснение, почему молекулы, которые в простом растворе не окисляются молекулярным кислородом, так же как глюкоза, в противоположность этому легко окис- ляются в клетке в процессе клеточного дыхания. Аналогичная, на первый взгляд, проблема возникает в отноше- нии вин, но здесь сахар окисляется посредством другого механизма, чем в клетке, потому что вино не содержит многочисленных ферментов клетки и не имеет такой клеточной структуры, которая обеспечивает их активность. Не следует искать аналогии с тео- риями Виланда и Варбурга, применяе- мыми к окислительным процессам в клетке. Что касается вин, то как уже было показано, следы тяжелых металлов, которые в них находятся всегда, быва- ют очень активными катализаторами 411
связывания растворенного кислорода с их окисляемыми компонентами. Медь намного более активна, чем железо; оба катиона вместе дают еще большую активность, чем одна медь. Но эти ме- ханизмы не объясняют все наблюдав- шиеся факты. Вино, долго хранящееся без доступа воздуха, не содержит следов раство- ренного кислорода. Путем взбалтыва- ния в течение одной минуты с равным объемом воздуха оно насыщается кис- лородом, количество которого опреде- ляют двумя методами: извлечением растворенного газа с последующим анализом его; с помощью гидросульфи- та натрия в присутствии индигокарми- на. Если определение проводят сразу же после насыщения вина кислородом, оба метода дают близкие результаты, например 6 см3/л в вине, которое насы- щали при 18°С. Но, если анализ прово- дить спустя несколько часов, эти мето- ды дают различные результаты: пер- вый, например, больше 4 см3/л, а вто- рой— 6 см3/л. Если же в это время провести новую сатурацию воздухом, то экстракцией получают 6 см3/л, а посредством гидросульфита — 8 см3/л, что превышает растворимость кислоро- да в вине. Следовательно, результаты обоих методов в применении к вину, насыщенному воздухом, имеют расхож- дение, которое здесь составляет 2 см3/л. Этот факт объясняют следующим образом: неаэрированное вино содер- жит окисляющие вещества R, способ- ные в присутствии растворенного кисло- рода фиксировать некоторую часть его, чтобы образовать перекиси RO.2. Следовательно, эти перекиси образу- ются во время окисления. Они явля- ются результатом присутствия раство- ренного кислорода и, когда вино снова лишают контакта с воздухом, посте- пенно исчезают одновременно с раст- воренным кислородом. В общем, вино, находящееся в покое и без доступа воздуха, содержит в се- бе R; сразу же после аэрации оно со- держит R и 0,2, по истечении некоторо- го времени оно содержит R, 0,2 и ROj> по следующему уравнению: R R02. Но вещества RO2 являются намного- более окисляющими, чем молекуляр- ный кислород, который обладает сла- бой способностью к окислению. Други- ми словами, вино содержит в себе ве- щества R, способные самоокисляться^. т. е. окисляться непосредственно кис- лородом воздуха, давая вещества RO2 — промежуточные окислители, или перекиси, которые вторично окисля- ют другие вещества, не окисляющиеся непосредственно р астворенным моле- кулярным кислородом (слабым окис- лителем). Если обозначить через А окисляемое вещество (например, фенольное соеди- нение или сернистую кислоту), можно написать следующую необратимую ре- акцию, в которой АОд не является окислителем: R02 -R -4 А02 -j- R. Такие реакции вызывают в вине из- менения, остающиеся после использо- вания растворенного кислорода. Ско- рость потребления кислорода вином регулируется скоростями этих реак- ций, а не скоростями первых реакций, которые протекают быстро. Что касается природы веществ RO2, то нетрудно установить, что катионы трехвалентного железа и двухвалент- ной меди, а также комплексы трехва- лентного железа, присутствующие во всех аэрированных винах, восстанав- ливаются гидросульфитом и составля- ют часть веществ RO2. Существует не- которая зависимость между их катали- тической способностью, ролью их про- межуточных окислителей и их свойст- вом переходить от восстановленной 412
формы к окисленной, изменять валент- ность, образуя, таким образом, окисли- тельно-восстановительные системы. Когда вино снова изолируют от досту- па воздуха, вещества RO2 постепенно восстанавливаются. Соединения трехвалентного железа и двухвалентной меди не представляют собой всю совокупность промежуточ- ных окислителей RO2. В вине, подвергнутом аэрации, об- разуются другие вещества, отличные от Fe+++ и Си++, более окисляющие, чем молекулярный кислород. Раство- ренный кислород является очень сла- бым, или, точнее, слишком медленным окислителем, чтобы осуществить окис- лительные процессы, которые эффек- тивно реализуются в аэрированных ви- нах. Кроме того, интересно констатиро- вать сходство механизмов окисления вина и пива. Урион и их сотрудники (1957) сформулировали следующие вы- воды: «Два механизма, обоснованные экспериментами, по-видимому, одно- временно осуществляют окисление пи- ва: 1) катализ ионами меди, которые сами подвержены ингибирующему дей- ствию сульфгидрильных соединений; 2) действие переносчиков кислорода типа перекисей, которые отдают свой кислород конечным акцепторам (нор- мальным компонентам пива). К этой группе относятся хиноны и пигменты». ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ И РЕДОКС-СИСТЕМЫ В ВИНЕ X Общие сведения об окислительно- восстановительных процессах Вещество окисляется, когда оно свя- зывает кислород или отдает водород; например, при сгорании серы S образу- ется сернистый ангидрид SO2, при окис- лении сернистой кислоты H2SO3 — сер- ная кислота H2SO4, а при окислении сероводорода H2S — сера S; при окис- лении сульфата двухвалентного желе- за в присутствии кислоты образуется сульфат трехвалентного железа 4FeSO4 + 2H2SO4 + О2 = 2Fe2(SO4)3 + 2Н2О. или при распаде двухвалентного суль- фата на анион SO^“h катион Fe++ полу- чают 4Fe++ + 6SO; ’ 4- 4Н+ + О2 = 4Fe+++ + + 6SO~~ + 2Н2О, или, сокращая анионы, не участвую- щие в реакции, находят 4Fe++ + 4Н+ + О2 = 4Fe+++ + 2Н2О. Последняя реакция идентична в слу- чае окисления другой соли двухвалент- ного железа; она не зависит от при- роды аниона. Следовательно, окисле- ние иона двухвалентного железа в ион трехвалентного железа заключается в увеличении его положительного заряда за счет иона водорода, который теряет свой заряд, образуя атом водорода, который соединяется с кислородом, чтобы дать воду. В результате при та- ком окислении происходит увеличение положительного заряда катиона, или, что то же самое, уменьшение отрица- тельного заряда аниона. Например, окисление сероводорода HsS заключа- ется в превращении иона серы S~“ в серу (S). В действительности в обоих случаях наблюдается потеря отрица- тельных электрических зарядов или электронов. В противоположность этому при вос- становлении \происходит уменьшение положительного заряда катиона или увеличение отрицательного заряда ани- она. Например, о предыдущей реакции можно сказать, что наблюдается вос- становление иона Н+ в атомный водо- род Н и что в обратном направлении реакции происходит восстановление 41а
иона Fe+++ в ион Fe44-. Таким образом, восстановление сводится к увеличению количества электронов. Однако, когда речь идет об окисле- нии органических молекул, термин «окисление» сохраняет свой смысл превращения одной молекулы в другую или совокупность других, более бога- тых кислородом или менее богатых водородом. Восстановление же пред- ставляет собой обратный процесс, на- пример окисление спирта СН3—СН2ОН в альдегид СН3—СНО, затем в уксус- ную кислоту СН3—СООН: —2Н +Щ0-2Н СН3—СН2ОН —> СН3—СНО--------> -> СН3—СООН. Процессы окисления органических молекул в клетке, которые постоянно встречаются в биологической химии и в микробиологии, происходят чаще всего путем дегидрирования. Они соче- таются с процессами восстановления и составляют окислительно-восстанови- тельные процессы, например окисле- ние при спиртовом брожении между глицериновым и уксусным альдегидом, катализируемое кодегидразой и веду- щее к спирту: СН2ОН—СНОН—СНО 4- СН3—СНО + Н2О -> СН2ОН—СНОН—СООН 4-СН3—СН2ОН. Здесь речь идет о необратимом окис- лительно-восстановительном процессе, который, однако, может стать обрати- мым в присутствии катализатора, как будет показано ниже. Примером окис- ления-восстановления посредством об- мена электронов и обратимого даже в отсутствие какого-либо катализатора является равновесие ре+++ cu+ Fe++ + Cu++. Оно является суммой двух элемен- тарных реакций, которые поставляет электрон Fe++++e Fe++ и Cu+ Си++ + е. Такие элементарные обратимые ре- акции составляют окислительно-вос- становительные системы или редокс- системы. Они представляют непосредственный интерес для энологии. Действительно, с одной стороны, как было показано, ионы Fe++ и Си+ автоокисляемы, т. е. они окисляются непосредственно, без катализатора, растворенным моле- кулярным кислородом, и окисленные формы могут повторно окислять дру- гие вещества, следовательно, эти систе- мы составляют катализаторы окисле- ния. С другой стороны, они являются возбудителями помутнений, которые всегда опасны с точки зрения практи- ки виноделия, и именно это обстоятель- ство тесно связано с их свойством пере- ходить от одной валентности к другой. Общий вид ионизированной окисли- тельно-восстановительной системы, т. е. образуемой в растворе ионами, заряженными положительно или отри- цательно, можно выразить так: Red Ох + е (или не). Общий вид органической окислитель- но-восстановительной системы, в ко- торой переход компонента, восстанов- ленного в окисленный, происходит пу- тем освобождения водорода, а не элек- тронов: Red Ох + Н2. Здесь Red и Ох представляют моле- кулы, не имеющие электрических заря- дов. Но в присутствии катализатора, например, одной из выше показанных окислительно-восстановительных сис- тем или некоторых ферментов клетки Н12 находится в равновесии со своими ионами и составляет окислительно-вос- становительную систему первого типа Н2 2Н+ + 2е, откуда при суммировании двух реакций получаем равновесие 414
Red Ox + 2H+ + 2e. Таким образом, приходим к виду, аналогичному виду ионизированных систем, выделяющих электроны одно- временно с обменом водорода. Следо- вательно, эти системы, как и предыду- щие, элекТроактивны. Нельзя определить абсолютный по- тенциал системы; можно лишь изме- рить разность потенциалов между дву- мя окислительно-восстановительными системами: ч Redi + Ох2 Red2 + Охх. На этом принципе основаны опреде- ление и измерение окислительно-вос- становительного потенциала такого раствора, как вино. Классификация окислительно- восстановительных систем Для того чтобы лучше рассмотреть окислительно-восстановительные сис- темы вина и понять их роль, целесооб- разно воспользоваться классификацией Вурмсера, которая подразделяет их на три группы: 1) вещества непосредственно элек- троактивные, которые в растворе, да- же одни, прямо обмениваются элект- ронами с инертным электродом из пла- тины, принимающим вполне определен- ный потенциал. Эти изолированные ве- щества составляют редокс-системы. К ним относятся: а) ионы тяжелых металлов, составляющих системы Cu++/Cu+ и Fe++/Fe+++; б) многие кра- сители, так называемые красители окисления-восстановления, используе- мые для колориметрического опреде- ления окислительно-восстановительно- го потенциала; в) рибофлавин, или ви- тамин В2, и дегидрогеназы, в которые он входит (желтый фермент), участвуя в клеточном дыхании в винограде или в дрожжах в аэробиозе. Это — авто- окисляемые системы, т. е. в присутст- вии кислорода они принимают окис- ленную форму. Для их окисления кислородом не требуется катализа- тора; 2) вещества, обладающие слабой электроактивностью, которые не реа- гируют или реагируют слабо на плати- новый электрод и самостоятельно не обеспечивают условий для равновесия, но становятся электроактивными, ког- да они находятся в растворе в присут- ствии веществ первой группы в очень слабых концентрациях и дают в этом случае определенный потенциал. Ве- щества второй группы реагируют с первыми, которые катализируют их окислительно-восстановительное прев- ращение и делают необратимые систе- мы обратимыми. Следовательно, кра- сители окисления-восстановления поз- воляют исследовать вещества этой группы, определять для них нормаль- ный потенциал и классифицировать их. Точно так же присутствие в вине ионов железа и меди делает электроактивны- ми системы, которые, будучи изолиро- ванными, не являются окислительно- восстановительными системами. К ним относятся: а) вещества с энольной функцией с двойной связью (—СОН = СОН—), в равновесии с ди- кетоновой функцией (—СО—СО—), например витамин С, или аскорбиновая, кислота, редуктоны, дигидрбксималеи- новая кислота; б) цитохромы, которые играют основную роль в клеточном дыхании как у растений, так и у жи- вотных; 3) электроактивные вещества в при- сутствии диастаз. Их дегидрирование катализируется дегидрогеназами, роль которых состоит в обеспечении пере- носа водорода из одной молекулы в другую. В целом этим системам при- дают электроактивность, которой они потенциально обладают, добавляя в среду катализаторы, обеспечивающие окислительно-восстановительные прев- 1 415 f 9
ращения; тогда они создают условия для окислительно-восстановительного равновесия и определенного потен- циала. Это системы молочная кислота — пировиноградная кислота в присут- ствии автолизата молочных бактерий, которые приводят в окислительно-вос- становительное равновесие СНз— СНОН—СООН и СНз—СО—СООН — систему, участвующую в молочнокис- лом брожении; этанол — этаналь, ко- торая соответствует переходу альдеги- да в спирт в процессе спиртового бро- жения, или же система бутандиол — ацетоин. Последние системы не имеют значения для самого вина, хотя и можно предположить, что вино может содержать дегидразы в отсутствие мик- робиальных клеток, но они имеют зна- чение для спиртового или молочно- кислого брожения, а также для готово- го вина, содержащего живые клетки. Они объясняют, например, восстанов- ление этаналя в присутствии дрожжей или бактерий — факт, известный с дав- них пор. Для всех этих окисляющих или вос- станавливающих веществ можно опре- делить окислительно-восстановитель- ный потенциал, нормальный или возможный, для которого система на- половину окислена и наполовину вос- становлена. Это позволяет классифици- ровать их в порядке окисляющей или > восстанавливающей силы. Можно так- же заранее предвидеть, в какой форме (окисленной или восстановленной) на- ходится данная система в растворе с известным окислительно-восстанови- тельным потенциалом; предсказать из- менения содержания растворенного кислорода; определить вещества, ко- торые окисляются или восстанавлива- ются первыми. Этот вопрос достаточно освещен в разделе «Понятие об оки- слительно-восстановительном потен- циале». 416 Окислительно-восстановительные системы вина Задача состоит в том, чтобы попы- таться уточнить природу веществ, не относящихся к тяжелым катионам, ко- торые образуют в винах окислительно-, восстановительные системы и в вине, находящемся без доступа воздуха, представляют восстанавливающие ве- щества, способные фиксировать кисло- род. Поскольку в вине, лишенном воз- духа, т. е. в «восстановленном состоя- нии», которое является его нормаль- ным состоянием, эти системы находят- ся в своей восстановленной форме, следовательно, данный раздел можно было озаглавить «Восстанавливающие вещества вин». В помутнениях, вызванных металла- ми, непосредственно участвуют систе- мы Fe++/Fe+++ и Си+/Си++, но их кон- центрация недостаточна, чтобы объяс- нить эти явления. Здесь речь идет о других восстанавливающих системах или веществах, которые в зависимости от условий окисляются или восстанав- ливаются и сообщают вину некоторый потенциал, что связано с состоянием железа и меди и с возможностями осаждения трехвалентного железа или двухвалентной меди. Но это трудная проблема, которая еще по-настоящему не решена. Было установлено, что потенциал платинового электрода, погруженного в вино, или окислительно-восстанови- тельный потенциал этого вина, медлен- но понижается до предельного значе- ния, или предельного потенциала, ког- да вино не имеет контакта с воздухом, и быстро повышается в проветривае- мом вине. Из этого следует, что вино содержит вещества, быстро окисляе- мые кислородом, составляющие элек- трохимически активные редокс-сис- темы. Особенное поведение винной кисло-
ты в присутствии кислорода представ- ляет большой интерес, так как вино- град—единственный вид европейских фруктов, который содержит винную кислоту, и, следовательно, она являет- ся характерным компонентом вина. Винная кислота стабильна в водном растворе и устойчива к действию таких окислителей, как кислород или пере- кись водорода. Совершенно другое по- ложение создается, когда раствор содержит соли двухвалентного железа. Показано, - что растворы тартрата и двухвалентного железа окисляются спонтанно при контакте с кислородом воздуха. Виланд и Франке исследовали это явление и подтвердили образование диоксималеиновой кислоты как проме- жуточного продукта окисления. Жене- вуа и сотрудники возобновили эти ис- следования, оперируя на растворах умеренной концентрации, и применили полученные результаты к вину. Эти авторы уточнили понятие равновесия кето — энол или р авновесия между кетоно-спиртовой формой и диеноловой формой диоксималеиновой кислоты. Диоксималеиновая кислота обладает очень сильной восстанавливающей спо- собностью. Она дает при окислении диоксивинную кислоту в форме дикето- на. Формулы этих веществ имеют сле- дующий вид: Винная кислота Диоксималеи- ( ^тоно-спиртовая форма новая кислота | диеноловая форма Диоксивинная кислота СООН—СНОН—СНОН—СООН I —2Н СООН-СО-СНОН—СООН и СООН—СОН-СОН—СООН —2Н 4-2Н СООН—СО-СО—СООН В растворе винной кислоты при pH 3, включающей ионы Fe++, в присутствии воздуха наблюдают окисление железа и образование желтого ферритартрата. Такой раствор тартрата и ферритар- трата, помещенный в условия без дос- тупа воздуха, медленно самопроизволь- но восстанавливается, тогда как восста- навливающая способность раствора возрастает; появляются ионы двухва- лентного железа и диоксималеиновая кислота. Следовательно, окисление тар- трата двухвалентного железа, сопро- вождаемое его спонтанным восстанов- лением, вызывает появление восстанав- ливающей способности более высокой, чем первоначальная. Без доступа кис- лорода дигидроксималеиновая кисло- та восстанавливает метиленовый си- ний (гН 14,5) полностью и дисульфо- нат индиго (гН 9) не полностью. И со- ответственно гН диоксималеиновой кислоты близок к 10. Это вещество об- 14-55 ладает еще большей восстанавливаю- щей способностью, чем аскорбиновая кислота (гН 12), наличие которой не позволило бы объяснить (допуская, что она существует в вине) низкие уровни окисления-восстановления, достигае- мые в винах без доступа воздуха. Женевуа указал на аналогию между структурой и поведением диоксималеи- новой кислоты по сравнению с аскор- * биновой кислотой, с одной стороны, и структурой и поведением редуктона и его дериватов — с другой, т. е. веществ, которые обладают функцией диэно- ла —СОН = СОН—, давая при окисле- нии функцию дикетона —СО—СО—. Редуктон вызывает следующие реак- ции: f X Редуктон форма Дегидрор едуктон кетоно-спирто- вая форма диеноловая СН2ОН—СО—СНО СН ОН =СОН—СНО —2Н 14'+2 н СНО—СО—СНО 417 Е
Баро определял в вине в отдельности диоксималеиновую кислоту, аскорби- новую, редуктон, а также некоторые вещества такого же типа. Он смог так- же показать, что вино не содержит ни аскорбиновой, ни диоксималеиновой кислот или же они находятся в нем в очень малых концентрациях. Если эти вещества добавлять в вино, они быстро разлагаются. Установлено, что в вине содержится продукт разложения глю- цидов, который является не редукто- ном, а близким к нему веществом, по- являющимся или в результате броже- ния, или же нагревания глюкозы в ще- лочном или малокислотном растворе. В этих процессах роль катализаторов играют железо и медь. Некоторые авторы объединяют эти различные еноловые вещества и другие с аналогичной структурой, например некоторые ортодифенолы под общим названием редуктоны. Нужно отметить, что редуктоны появляются в реакции Майяра при взаимодействии сахаров и аминокислот и в значительной мере — в реакции Штреккера (Пети, 1964). Риберо-Гайон и Гадрат (1956' и 1957) проследили с помощью титрованных растворов восстановление и окисление без доступа воздуха некоторых компо- нентов вина или же вина в целом и изменения окислительно-восстанови- тельного потенциала. Эти операции проводили при pH, возможно более близком к нормальному pH вина (око- ло 3), и в обычной зоне его потенциала (от 0 до 500 мВ), т. е. в условиях, ког- да больше всего шансов уловить из- менения окислительно-восстановитель- - ных систем вина. В качестве восстановителя был ис- пользован трихлорид титана (TiCU 1/10 N) и в качестве окислителя — ди- хлорфенолиндофенол (1/100 N) или йод (1/10 N). Часто титрование прово- дили в присутствии метиленового сине- го, который составляет вместе со своей 418 неокрашенной восстановленной формой характерную окислительно-восстано- вительную систему. Вещества со сла- бой электроактивностью (аскорбино- вая кислота, а также антоцианы) не реагируют на платиновый электрод или реагируют слабо и не обеспечивают равновесия и определенного потенциа- ла. Но они становятся электроактив- ными, когда оказываются в растворе в присутствии электроактивных веществ, таких, как метиленовый синий или тя- желые катионы, которые катализиру- ют окислительно-восстановительное превращение первой системы и делают ее обратимой. В этом случае вещество приобретает нормальный определенный потенциал, обнаруживаемый по суще- ствованию уступа на кривой титрова- ния. Антоцианы, по-видимому, состав- ляют настоящие окислительно-восста- новительные системы, по крайней ме- ре, в присутствии катализаторов. Установлено, что эти вещества реаги- руют с хлоридом титана и начинают восстанавливаться при относительно высоких потенциалах, примерно тех, которых достигают вина, нормально проветриваемые во время их хранения, т. е. от 0,3 до 0,4 В. Точно так же эти фенольные соединения, предваритель- но восстановленные, реагируют с ди- хлорфенолиндофенолом и начинают окисляться при относительно низких потенциалах, примерно потенциалах, достигаемых винами, которые хранятся при полном отсутствии доступа возду- ха, т. е. от 0 до 0,1 В. Следовательно, нормальные колеба- ния условий аэрации вина во время его хранения и обработок, а отсюда и нормальные колебания его окислитель- но-восстановительного потенциала сра- зу же вызывают химические изменения в структуре фенольных соединений, ан- тоцианов. Эти соединения окисляются или восстанавливаются при нормаль-
ных изменениях потенциала, которым должны соответствовать изменения свойств и, возможно, вкуса вина. Кривые восстановительного титро- вания экстракта кожицы ягод красно- го винограда или растворов антоциа- нов имеют плато при 0,26 В и pH 3 (рис. 13.1). Кривые окислительного титрования посредством дихлорфено- линдофенола имеют такое же самое плато на том же уровне, по крайней мере, при проведении эксперимента в присутствии метиленового синего (рис. 13.2). Следовательно, вещества экстракта ведут себя как обладающие слабой электроактивностью. Выступая в качестве переносчиков водорода, эти вещества представляют интерес с двух точек зрения: в отношении их собствен- ных изменений и изменений, которые вызывают они в других компонентах вина. Возможно даже, что эти вещест- ва производят на фиксацию кислорода вином или каталитическое действие, связанное с их свойством быть перенос- чиком водорода, или же антагонисти- ческое действие, связанное сих высокой буферной способностью относительно изменений потенциала. Эти же самые титрования, проводи- мые на целых винах, дают кривые без заметных плато, и, таким образом, не- возможно обнаружить непосредственно в вине по их нормальному потенциалу присутствие окислителей-восстанови- телей и подвергнуть их количественно- му анализу. Однако, вероятно, рассмотрение этих кривых, полученных непосредственно для вина, может представить реальный интерес. В частности, минимальный по- тенциал, достигнутый при восстановле- нии, бывает ниже у старых вин. Дей- ствительно, известно, что появление ароматических веществ в тонких винах, находящихся без доступа воздуха в бу- тылках, а также веществ, которые об- разуют букет, происходит тем быстрее и полнее, чем меньше достигнутый пре- дельный потенциал, как если бы эти вещества составляли системы, сущест- вующие в двух формах (окисленной и Рис. 13.1. Восстановление трихлоридом титана раствора антоцианов при pH 3,0: 1 — растворитель; 2 — антоцианы. Рис. 13.2. Окисление дихлорфенолом раствора антоцианов в присутствии метиленового си- него: 1 — растворитель; 2--Ь метиленовый синий; 3 — + антоцианы + метиленовый синий; 4— 4- антоци- аны. 14* 419
восстановленной), причем ароматооб- разующей бывает только окисленная форма. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ВИНА ч Понятие о потенциале окисления-восстановления Различают определение потенциала Ен такой среды, как вино, определение нормального потенциала (Ео) вещест- ва, составляющего окислительно-вос- становительную систему, или редокс- систему, определение предельного по- тенциала, достигаемого средой, кото- рая выдерживается без доступа возду- ха, определение потенциала, измеряе- мого электрометрически или колори- метрически, определение и расчет гН, соответствие между потенциалом и гН, их применение, роль и значение по- нятия редокс-потенциала в энологии. pH определяет равновесие в данный момент между кислотами и основания- ми. Потенциал, который иногда выра- жают через гН, определяет равновесие в данный момент между окислителями и восстановителями. Окислительно-восстановите л ь н ы й потенциал, или редокс-потенциал, яв- ляется, как и pH, величиной физико- химической, показателем, значение ко- торого зависит от химических величин, природы, концентрации и состояния присутствующих редокс-систем. Его основное значение заключается в том, что он, как и pH, характеризует среду общей величиной, позволяющей сле- дить за явлениями в вине и за измене- ниями этого показателя в зависимости от состава среды и явлений, которые в ней происходят, не учитывая природу и концентрацию всех присутствующих компонентов, определяющих этот по- тенциал. pH и Ен являются общими ве- личинами, которые легко определяют- ся, они зависят от некоторых компо- нентов вина, очень трудных для иден- тификации и для количественного оп- ределения; определяют важные связи и превращения и, наконец, некоторые состояния вина. Как выражают степень кислотности или щелочности среды через ее pH, точно так же выражают степень окис- ления или восстановления по потен- циалу среды, т. е. по потенциалу, ко- торый принимает по отношению к сре- де платиновый электрод, погруженный в эту среду. Точно так же, как класси- фицируют кислоты и основания соот- ветственно их силе, выражаемой кон- стантой диссоциации (рК кислоты, ко- торое есть не что иное, как pH, соответ- ствующий полунейтрализации), клас- сифицируют и окислители, и восстано- вители соответственно их силе, выра- жаемой их нормальным потенциалом, Ео, т. е. потенциалом, для которого сис- темы наполовину окислены или напо- ловину восстановлены. Таким образом, понятие потенциала позволяет численно выразить, с одной стороны, степень окисления или восста- новления среды, с другой — силу окис- лителя или восстановителя. Понятие потенциала позволяет определить, в ка- ких соотношениях данная редокс-систе- ма, присутствующая в среде, находится в окисленном и восстановленном сос- тоянии; достаточно сравнить нормаль- ный потенциал этой системы с потен- циалом среды. Можно расположить различные окислители или восстанови- тели по оси ординат соответственно их окислительно-восстановительному по- тенциалу: вещество является окисляю- щим по отношению к тем, которые об- ладают меньшим нормальным потен- циалом, и, наоборот, чем ниже нор- мальный потенциал вещества, тем лег- че оно окисляется и тем труднее вос- станавливается из своей окисленной формы. 420
Присутствие редокс-систем в среде определяет в ней некоторый редокс-по- тенциал, который зависит от природы этих систем, их массы, степени окисле- ния или восстановления. В клетке не- которые системы обладают регулирую- щим действием, буферным эффектом, который обеспечивает уровень и посто- янство потенциала. Это, в частности, системы, состоящие из аскорбиновой кислоты, цистеина, а также система янтарная кислота — фумаровая кисло- та. Они имеют прямое отношение к среде, которая бродит и включает дрожжи или бактерии. С другой сторо- ны, вино также содержит окислитель- но-восстановительные системы, облада- ющие буферным эффектом. Пользуясь редокс-потенциалом, можно предвидеть возможные реакции в клетке или в любой другой среде, в частности при брожении и в цепи реак- ции окисления и восстановления, кото- рые при этом протекают. Присутствие кислорода изменяет са- моокисляемые системы или окисляе- мые непосредственно молекулярным кислородом и электрохимически актив- ными веществами и таким путем повы- шает потенциал. Эти системы состоят из катионов железа и меди, а также ас- корбиновой кислоты, диоксималеино- вой кислоты, редуктонов, которые дей- ствуют только в присутствии тяжелых катионов или же антоцианов (или ор- тодифенолов, таких, как дельфинидин). Следовательно, чем больше вино подвергается проветриванию, тем боль- ше у него проявляется повышенный ре- докс-потенциал. И наоборот, когда оно находится в условиях, исключающих доступ воздуха, потенциал постепенно уменьшается до определенного значе- ния, которое называют предельным по- тенциалом. Потенциал платинового электрода, погруженного в вино, нахо- дится в прямой зависимости от степени проветренности этого вина. Этот потен- циал в аэрированных винах обычно на- ходится в пределах между 350 и 500 мВ в винах, находящихся без доступа воз- духа, между 100 и 150 мВ, например, в винах, разлитых в бутылки несколь- ко месяцев или несколько лет тому на- зад. Когда вино, не проветривавшееся в течение длительного времени, насы- щают кислородом путем взбалтывания или перемешивания с доступом возду- ха, его потенциал быстро возрастает; вино больше не обесцвечивает метиле- новый синий. Знание потенциала вина, его измене- ний, помогает устанавливать и опреде- лять условия насыщения этого вина кислородом; другими словами, явле- ния, происходящие в вине, могут зави- сеть от содержания растворенного кис- лорода и от потенциала, который зави- сит от растворения кислорода и соста- ва окислительно-восстановительных систем. Работы последнего времени об окислительно-восстановительных процессах в винах Было опубликовано много интерес- ных работ по различным аспектам этой проблемы. Прежде всего следует на- звать таких авторов, как Пауль (1963), Конлехнер и Гаусгофер (1957), Киль- гофер и Вюрдиг (1963), Димэр и со- трудники (1960, 1961), Приллингер (1960, 1963), Личев и сотрудники (1972). Резюме работ, опубликованных до 1963 г. на французском языке, мож- но найти в докладах Приллингера и Пауля на I Международном симпозиу- ме по энологии, состоявшемся в Бордо в 1963 г. Действие естественных редук- тонов, присутствующих в вине или до- бавленных (аскорбиновая кислота), было исследовано как с теоретической, так и с практической точек зрения. Пауль (1963) в сообщении о своих исследованиях понимает под термином 421
«редуктоны» органические вещества, которые имеют диэноловые функции и могут быть ароматическими или али- фатическими. Вино содержит природ- ные редуктоны, их нельзя выделить ин- дивидуально методом анализа, но это можно сделать суммарно оксидиметри- ческим методом (йодометрия). В вине они находятся в концентрации пример- но нескольких десятков миллиграммов на 1 л, выраженной в аскорбиновой кислоте. Простое добавление сернистой кис- лоты в мезгу (100 мг/л) повышает со- держание натуральных редуктонов. Но кроме того, содержание редуктонов по- вышается в присутствии легкой мути, полученной из тонкораздробленной мя- коти ягод, при условии, что виноград после дробления сразу же сульфитиру- ют; в противном случае редуктоны окисляются и становятся нераствори- мыми. В отделенном сусле до начала брожения следует поддерживать такое содержание свободной сернистой кис- лоты, которого было бы достаточно для защиты редуктонов от окисления. Во время хранения вина натуральные ре- дуктоны будут поддерживаться в дос- тигнутом количестве благодаря сернис- той кислоте и будут оказывать благо- приятное действие. Из работ Пауля вытекает, что суще- ствует связь между редуктонами и вку- совыми качествами вин, поскольку сульфитированная мезга дает вина, од- новременно более богатые редуктона- ми и с более выраженным вкусом све- жего винограда. Эти вещества следует рассматривать как вещества, определя- ющие характер вина. Но мы еще дале- ки от того, чтобы точно и детально опи- сать механизм этих превращений. Кар- тина настолько сложна и запутана, что одна реакция на одном веществе ниче- го не дает. Можно было бы сказать, что нату- ральные редуктоны вина, так же как и добавленная аскорбиновая кислота, со- ставляют редокс-системы, которые ока-? зывают восстанавливающий эффект в отсутствие кислорода или в присутст- вии сернистой кислоты и позволяют уменьшать содержание последней. Эти вещества действуют как катализаторы окисления в присутствии кислорода и в отсутствие сернистой кислоты. Аскорбиновая кислота очень быстро окисляется растворенным кислородом без участия катализатора и тем самым защищает вино от окисления. Но она быстро удаляет из вина растворенный в нем кислород только в присутствии сернистой кислоты без воздействия на другие компоненты вина. Этот факт может быть использован .для того, что- бы уменьшить концентрацию свобод- ной сернистой кислоты в вине, путем добавления в него аскорбиновой кисло- ты и интенсивного проветривания. Если вино не содержит свободной сернистой кислоты, добавление аскор- биновой кислоты будет, напротив, спо- собствовать окислению вина и образо- ванию у него привкусов выветренности и альдегида. Именно поэтому первые попытки использования, аскорбиновой кислоты часто давали отрицательные результаты: сильное окисление, поте- ря аромата и привкуса свежего вино- града. Аскорбиновая кислота способна быстро восстанавливать трехвалентное железо вина в двухвалентное. В при- сутствии аскорбиновой кислоты окис- ления двухвалентного железа не про- исходит и железный касс невозможен. При внесении аскорбиновой кислоты редокс-потенциал аэрированного вина понижается. Если проветривание про- изводят сразу же после добавления ас- корбиновой кислоты, редокс-потенциал не изменяется и остается при том же низком значении. Применение аскор- биновой кислоты является наиболее простым средством восстановления вина. 422
Мург и сотрудники (1967), исследуя производство вина по красному спосо- бу, использовали окислительно-восста- новительный потенциал и его измене- ние во время брожения и хранения ви- на как одну из сравнительных величин. Поскольку брожение происходит быст- рее при производстве вина из дробле- ного винограда, чем при производстве вина способом углекислотной мацера- ции, предельный потенциал достигает- ся быстрее в первом случае. И наобо- рот, после спуска вина и прессования мезги, когда спиртовое брожение при углекислотной мацерации протекало очень быстро, а яблочно-молочное бро- жение развивалось в это же время, до- стигнутый потенциал был очень низок (86 мВ). Во время хранения вин моло- дые виноматериалы, полученные от уг- лекислотной мацерации, имеют более низкий потенциал; но эти расхожде- ния постепенно уменьшаются. Орешкина (1974) сообщила о ре- зультатах работ советских исследова- телей начиная с 1967 г. по процессам окисления-восстановления и их роли в образовании вина. Автор исходит из положения, что основные требования для приготовления высококачествен- ных вин включают: предотвращение излишнего окисления, обеспечение свежего, вкуса, специфического арома- та ягод и прозрачной окраски. Тонкий и приятный букет требует ограничен- ного действия кислорода и низкого окислительно-восстановительного по- тенциала. Известными способами явля- ются ингибирование ферментов окисле- ния с помощью сернистого ангидрида и использование адсорбирующего дейст- вия бентонита. В последнее время был испытан способ удаления растворенно- го кислорода электролитическим путем и особенно биохимическим способом, при котором для снижения окислитель- но-восстановительного потенциала и, следовательно, для улучшения букета используют дрожжи. Автор описывает способы применения дрожжей и за- ключает, что полученные данные сви- детельствуют о хороших перспективах осуществления метода биологического регулирования процессов окисления- восстановления. Окислительно-восстановительные процессы и вкусовые характеристики вин Общие замечания. Если действие кислорода в первый период созревания необходимо, то в дальнейшем он игра- ет намного меньшую роль и даже ока- зывает явно отрицательное влияние на качество белых вин. Можно предпола- гать, что при осторожной аэрации, ко- торая бывает при хранении вина в де- ревянных бочках, окисление осуществ- ляется при низком окислительно-вос- становительном потенциале. Кроме то- го, при хранении вин в деревянных боч- ках окисление происходит в вине, на- ходящемся в контакте с деревом и очень богатом дубильными вещества- ми. Наконец, при старении вина в бу- тылках вообще не происходит каких- либо явлений окисления; наоборот, об- разование сложных эфиров и других продуктов букета идет в результате восстановления. В целом роль кислоро- да в созревании вина не столь исклю? чительна, как это представлял Пастер. Кроме того, яблочно-молочное броже- ние является первым периодом созре- вания вин. В данном разделе рассматриваются отношения между окислительными и восстановительными процессами, про- исходящими в вине, степенью окисле- ния-восстановления его и развитием или потерей букета. Аэрирование вина за счет продолжительного контакта с воздухом или после растворения кис- лорода путем мгновенного контакта с воздухом влечет за собой появление 423
более или менее выраженных призна- ков выветренности и других характе- ристик в зависимости от природы вина. Ароматические вещества изменяются или разрушаются, затем появляется горечь, связанная с присутствием сво- бодного уксусного альдегида. «Бутылочная болезнь» представляет собой особый случай потери букета ви- на. Когда вино снова лишают доступа воздуха, например в бутылках, при- знаки потери букета постепенно исче- зают. Потом с течением времени появ- ляются запахи, присущие винам, хра- нящимся без доступа воздуха. Именно в таких условиях полностью развива- ется букет красных и белых вин из тон- ких сортов, культивируемых на виног- радниках, дающих продукцию высоко- го качества. Если вино, которое дли- тельное время находилось в состоянии покоя, снова подвергнуть аэрации, то уже через несколько часов его букет изменяется или разрушается. Это не относится к типам вин, обладающих характеристиками ранчио или мадеры, которые связаны с постоянным состоя- нием окисления и с высоким содержа- нием ацетальдегида. Нельзя все объяснить только одним прямым воздействием кислорода. Одно присутствие растворенного кислорода само по себе не вносит почти никаких изменений в органолептические качест- ва вина вопреки тому, что думал Пас- тер. Вкус вина, дегустированного сра- зу же после насыщения его кислоро- дом, не изменялся. Появление привку- са выветренности есть результат реак- ций, вызываемых кислородом в после- дующие часы. Кислород окисляет ве- щества вина, а при отсутствии воздуха они восстанавливаются. Потенциал аэрированного вина ра- вен примерно 400—450 мВ (что соот- ветствует гН от 19 до 22). Потенциал вина, длительное время хранившегося .без доступа воздуха, или предельный 124 потенциал, равен приблизительно 100—150 мВ (что соответствует гН от 9 до 11). Запахи и, в частности, тонкий букет, образующийся у вин лучших марок при старении в бутылках, обусловлены за- пахом веществ, которые приобретают свой приятный букет* только в восста- новленной форме. Образование букета есть не что иное, как процесс восста- новления. Авторы уже заметили этот факт, но он еще нуждается в уточне- нии. Условия образования букета. Разви- тие букета связано, по-видимому, прежде всего с присутствием особых ароматических веществ кожицы виног- рада тонких сортов, а также с посте- пенным уменьшением окислительно- восстановительного потенциала, кото- рое продолжается и после исчезнове- ния кислорода. Наконец, интенсивность букета оказывается связанной с дос- тигнутым предельным потенциалом, ко- торый зависит от природы вина и эф- фективности обтюрирующего устройст- ва, равно как и от температуры и ос- вещения. В вине в бутылках интенсивность бу- кета возрастает и параллельно умень- шается потенциал. Развитие букета также ускоряется газообразным водо- родом, который понижает потенциал на 240—450 мВ, что может повести к значительному улучшению букета. Степень восстановления данного ви- на зависит от температуры. При не- значительном повышении температуры содержание кислорода уменьшается быстрее, так же как и потенциал. На- оборот, букет вина усиливается быст- рее, когда температура хранения по- вышена, но не превосходит некоторого предела (примерно 25°С), выше кото- рого вино часто приобретает вкус при- горелости (особенно если оно подвер- галось излишне сильному сульфитиро- ванию и имеет повышенную кислот-
ность). Наибольшее развитие букет по- лучает летом в течение нескольких лет подряд. На практике можно немного ускорить этот процесс у выдающихся вин (белых или красных), разлитых в бутылки, если хранить их при несколь- ко повышенной температуре, избегая низких температур зимой и производя подогревание воздуха в помещениях. Солнечный свет сильно ускоряет процессы восстановления, особенно в белых сульфитированных винах. За- пах, напоминающий букет выдержки, но деформированный и неприятный, развивается еще до того, как будет из- расходован весь кислород и будет вос- становлено железо, и иногда даже не- смотря на легкий контакт с воздухом. При солнечном освещении очень уско- ряется развитие медного касса. Здесь может быть вмешательство спирта, ко- торый под действием солнечной радиа- ции образует альдегид с восстановле- нием растворенных веществ. В качестве примера можно указать на тот факт, что в белых винах, вы- ставленных зимой на солнечный свет в течение двух месяцев, окислительно- восстановительный потенциал снизил- ся до 115—160 мВ, тогда как эти же вина, хранившиеся в течение такого же срока в темноте в термостате' при 23°С, имели потенциал от 160 до 240 мВ. В белых сульфитированных винах, хранящихся в бутылках на про- тяжении десятка лет, потенциал был от 100 до 130 мВ. Присутствие свободной сернистой кислоты понижает предель- ный потенциал. Состояние восстановления для дан- ных условий герметичности закрыва- ния емкостей и хранения зависит от со- держания сернистой кислоты, которая заметно повышает, как в красных, так и в белых винах скорость, с которой уменьшается потенциал и образуется букет. Для развития букета, свойст- венного некоторым белым винам луч- ших марок, требуется достаточное со- держание свободной сернистой кисло- ты, например 50—60 мг/л. Содержание металлических ионов, в частности ионов двухвалентной меди, играет важную роль в развитии букета красных и белых вин в бутылках. До- бавление к белым сульфптированным винам от 2 до 3 мг/л меди (в виде сульфата) препятствует развитию аро- мата или намного уменьшает его ин- тенсивность. Обработка белых вин мо- носульфидом натрия, которая оставля- ет в вине лишь несколько десятых мил- лиграмма на 1 л меди, заметно усили- вает развитие букета; напротив, добав- ление 1 мг/л меди к вину, обработанно- му таким образом, уничтожает в этом отношении эффект обработки. Наконец, почти полное удаление ме- ди желтой кровяной солью усиливает с одновременным ухудшением нор- мальный аромат белых и красных вин в бутылках. Вино приобретает несколь- ко острый, пригорелый запах, напоми- нающий букет сульфитированных бе- лых вин на солнечном свету, который усиливает явления восстановления. От- сюда следует, что присутствие в вине следов иона меди порядка одной деся- той или нескольких десятых милли- грамма на 1 л, но не больше было бы полезным для развития букета. Сообщали также, что в игристых ви- нах при добавлении аскорбиновой кис- лоты в момент, когда производят де- горжаж, получают более тонкие вина с намного более низким редокс-потен* циалом. Без аскорбиновой кислоты же- лезо остается окисленным на неопреде- ленно долгое время. Состояние восстановления зависит от герметичности емкости. В бутылках вместимостью 750 см3, хорошо закупо- ренных пробкой высокого качества (плотной и мягкой во всех направлени- ях) при воздушной камере 5—10 сма или без нее, с колпачком или покрыти- 425
ем на горлышке или без них, получа- ются хорошие результаты. С другой стороны, склянки вмести- мостью 125 или 180 см3, закупоренные обычным способом — пробкой с по- мощью укупорочной машины, ведут се- бя совершенно иначе, чем бутылки вместимостью 750 или 375 см3; укупор- ка совершенно недостаточна; содержа- ние сернистой кислоты заметно пони- жается; букет не развивается или раз- вивается плохо. Бутылки, ' используе- мые для образцов вина, нужно закупо- ривать пробками большего размера и более длинными, чем отверстие гор- лышка, или же снабжать укупорочны- ми колпачками типа «корона», когда собственно пробка покрывается изоли- Виио нагревавшееся до 80°С в течение 4 ч в в в в в бутылках вместимостью 750 см3, закупоренных пробкой флаконе, закрытом притертой пробкой флаконе вместимостью 125 см3, закрытом пробкой флаконе вместимостью 125 см3, закрытом парафинированной пробкой флаконе вместимостью 125 см3, закупоренном пробкой и помещенном *в закры- тую банку с пирогаллолом в флаконе, снабженном навинчивающейся пробкой недостаточной герметичности Полное исследование закупоривания в зависимости от качества и формы пробки, ее приготовления, внутренней формы горлышка бутылки было бы очень полезно. Корковая пробка изменяется под действием вина, особенно если вина сульфитированы. Она становится рых- лой и больше не дает хорошего закупо- ривающего эффекта. С другой сторо- ны, пробка может быть постепенно пер- форирована насекомыми. Поэтому можно понять необходимость примене- ния достаточно длинных пробок, чтобы обеспечить продолжительное хранение вин и. замену их через 20—30 лет. На- конец, необходимо отметить, что часто пробки сильно сжимаются плашками укупорочных машин, когда последние имеют неудачную конструкцию или сильно изношены. В результате полу- рующим вкладышем для предотвраще- ния попадания металла в вино через пробку. Системы навинчивающихся пробок, совершенно неудовлетвори- тельных в первых опытах, в настоящее время улучшены и получают все более широкое применение. Они очень эф- фективны, когда закаточная машина хорошо отрегулирована и прокладка, обеспечивающая контакт с вином, име;- ет достаточную толщину и непрони- цаемость. Ниже приведены значения предельного окислительно-восстанови- тельного потенциала, достигнутые од- ним и тем же белым сульфитирован- ным вином после хранения в бутылках в течение четырех летних месяцев в различных условиях. Потенциал, мВ 160 168 162 190 175 160 320 чается плохое закупоривание, и с тече- нием времени может появиться проса- чивание жидкости. Основная трудность плотного заку- поривания бутылок заключается в рас- ширении объема жидкостей, который у них намного больше, чем у твердых тел, т. е. у бутылок. Коэффициент объ- емного расширения стекла 27 -10-6; следовательно, увеличение вместимо- сти бутылки (750 см3) составляет око- ло 0,02 см3 на 1°С. Параллельно с этим происходит увеличение объема вина, содержащего 15% об. спирта, которое при повышении температуры от 2 до 15°С составляет 1,4 см3. Когда же тем- пература повышается от 15 до 28°С, объем вина возрастает еще на 2,2 см3 (на 1,7 см3 для вин, содержащих 7% об. спирта). Коэффициент расширения вина воз- йй 426
растает с повышением температуры и содержания спирта. Следовательно, когда бутылка наполняется полностью и закупоривается зимой, вино неизбеж- но выталкивается из бутылки в течение лета; затем в течение следующей зимы образуется зацетная воздушная каме- ра объемом в несколько кубических сантиметров. На практике кажется рациональным для возможно большего уменьшения контакта вина с внешней средой остав- лять при розливе воздушную камеру от 3 до 4 см3 зимой, соответствующую 5—7 мм по высоте, и от 1 до 2 см3 — летом. К тому же таким путем можно избежать потерь, которыми нельзя пре- небрегать, тем более что закупорива- ние бутылок, заполненных доверху, не- избежно влечет при этом ощутимую по- терю жидкости. Условия потери букета. Если разви- тие букета в вине без доступа воздуха связано с появлением восстановитель- ных веществ, то потеря букета, наобо- рот, связана с образованием в аэриро- ванном вине окисленных веществ, и оба эти изменения являются обратимыми. Потеря букета состоит прежде всего в присоединении нескольких десятых ку- бических сантиметра кислорода в 1 л вина, в исчезновении или изменении большинства элементов букета и аро- мата, природных или приобретенных. Затем происходит развитие характер- ных привкусов горечи и остроты, кото- рые представляют собой переходную степень к характеристикам, появляю- щимся при более длительной аэрации: вкуса ранено у красных вин и вкуса ма- деры у белых. Скорость такой потери букета при окислении возрастает очень быстро при повышении температуры. Например, один и тот же результат до- стигается за несколько дней при зим- них температурах и за несколько ча- сов—в летний период. Но, когда вино снова изолируют от доступа воздуха, эффект выветренности исчезает или ос- лабевает и тем быстрее, чем выше тем- пература. Простой кратковременный контакт с воздухом, который бывает при спуске вина, при розливе или при взятии об- разцов, в результате чего происходит растворение кислорода (даже если в очень малом количестве), вызывает уже через несколько часов первые при- знаки потери букета. Букет старых вин в бутылках восприимчив к следам кис- лорода и появляется только спустя значительное время после его исчезно- вения. Основным признаком выветренных вин является присутствие ацетальдеги- да или его продуктов. Значение окури- вания бочек, в которые переливают ви- но после спуска его, состоит в том, что- бы помешать высвобождению альдеги- да, вводя в жидкость сернистую кисло- 4 ту, которая возмещает количество ее, подвергшееся окислению вследствие аэрации при спуске вина. Розлив вина в бутылки непосредст- венно из бочек производят без сульфи- тирования. Известно, что после этой операции в винах, в частности в крас- ных, всегда более бедных сернистой кислотой, чем белые, проявляется бо- лее или менее выраженная потеря бу- кета, которая наблюдается в течение нескольких месяцев и которую называ- ют «бутылочной болезнью». В винах массового потребления можно избе- жать этого неблагоприятного превра- щения, если перед розливом в бутылки добавить в вино от 20 до 30 мг/л сер- нистой кислоты (более значительное добавление, примерно 50—100 мг/л, вызвало бы изменение характеристик вина). Даже если во время этой операции аэрирование протекает очень энергич- но, вино остается в дальнейшем почти таким же, как и неаэрированное. Мож- но также приблизить по времени роз- 427
лив в бутылки к снятию с дрожжей, для того чтобы содержание сернистой кислоты еще оставалось достаточным для предотвращения «бутылочной бо- лезни». Ее можно также в большой сте- пени ослабить, осуществляя розлив без разбрызгивания под низким давлением или же погружая сосок разливочной машины на дно бутылки. Это же отно- сится и к взятию проб для дегустации, и к декантации старых вин в бутылках, букет которых очень чувствителен к кислороду. Было бы интересно прово- дить эти операции с помощью сифона или под инертным газом, т. е. с пред- варительным вытеснением воздуха из бутылки углекислым газом- или чис- тым азотом. Наличие ацетальдегида не дает до- статочного объяснения всех вкусовых характеристик выдохшегося вина. На- пример, для красных сильно окислен- ных вин, содержащих 20 мг/л сернис- той кислоты и всего 15 мг/л альдегида, требовалось для полного исчезновения окисленного привкуса и признаков по- тери букета добавление сернистой кис- лоты примерно 100 мг/л, т. е. больше, чем необходимо для присоединения альдегида. В развитии явления потери букета и в его характеристиках высту- пают другие процессы окисления, кото- рые выражаются в увеличении окисли- тельно-восстановительного потенциала вина; уточнение природы их представ- ляет большой интерес. Из работ, про- веденных Пауль, вытекает, что потеря букета у молодых вин является резуль- татом образования хинонов, которые их денатурируют. Но Кильгофер не разделяет эту точку зрения. ЛИТЕРАТУРА В а г a u d J. (1951), Bull. Soc. chim., 18, 837. ' Baraud J. (1953), Bull. Soc. chim., 20, 521 et 525. Baraud J. (1954), Etude des derives na- turels de I’acide tartrique. These doctorat es sciences naturelles. Bordeaux, in Ann. Chim., 12(9), 535. Bechamp A. (1862), C. R. Acad. Sci., 54, 1148. Bechamp A. (1863), C. R. Acad. Sci., 56, 969, 1086 et 1231. В e n ezech Ch. (1958), Physico-chimie biologique et medicale, Masson, Paris. Berthelot M. (1863), C. R. Acad. Sci. , 57, 795. Berthelot M. (1899), Chimie vegetale et agricole, t. IV, Masson et Gauthier-Villars, Paris. Cano - Marotta C. (1957), Faculte de pharmacie et de chimie de Montevideo, com- munication personelle. Chapon L., C h a p о n Mme S., U r i- o n E. e t al. (1957), Bull. Soc. chim. France, 794. Chapon L., Chapon Mme S., U r i- o n E. e t al. (1958), Bull. Soc. chim. Fran- ce, 157 et 1366. Chapon L., Chapon Mme S., U r i- on E. e t al. (1959), Bull. Soc. chim. France, 81 et 856. Chapon L., Chapon Mme S., U r i- o n E. e t al. (1960), Bull. Soc. chim. France, 2012. Chapon L., Chapon Mme S. et, U r i о n E. (1960), European Brewery Con- vention. Chapon L. et Urion E. (1953), European Brewery Convention. Chariot G. (1957), L’analyse quantitative et les reactions en solution. 4е ed., Masson. Paris. Chariot G. et Bezier D. (1955), Analyse quantitative minerale, 3е ed., Mas- son, Paris. Chariot G., Bezier D. et Cour- tot J. (1958), Constantes, selectionnees. Potentiels d’ oxydoreduction, Pergamon, Press Paris Clerck J. de (1934), Bull. Ec. Brass. Louvain, 78. Clerck J. de et Van Cauwen- berge H. (1956), Bull. Ec. Brass. Lou- vain, 52. Col ma nt P. (1960), Introduction a la chimie generale. WesmaeLCharlier, Namur, 1957. 2е ed., Masson, Paris. Costa E. (1959), Amer. J. Enol., Vitic., 10, 171. Courtois J. E. et Perles R. (1959), Precis de chimie biologique, Masson, Paris. Creff R. et Jacquin P. (1955), Ann. Technol. agric., 4, 141. Deibn'er L. (1952), Ann. Technol. agric., 1, 345. 428
Deib ner L. (1953), Rev. Ferm. Ind. alim., 8, 7 et 47. Diemair W., Koch J. et Hess D. (I960), Weinberg u. Keller, 7, 404. Diemair W., Koch J. et HessD. (1961), Zeits. Lebens. Unters. Forsch., 114, 26. Dubernet M. (1974), Recherches sur la tyrosinase de Vitis vinifera et la laccase de Botrytis cinerea. Applications technologi- ques, These 3е cycle, Bordeaux. E m sch will er G. (1951), Chimie physi- que,, t. II. Presses universitaires, Paris. E s p i 1 L. et Genevois L. (1938), Bull. Soc. chim., 5, 1532. G a 1 1 a i s P. (1963), Les bases theoriques de la chimie. Chimie generale, Masson, Paris. Car i n о - Canina E. (1950), Cong, intern. Ind. agric., Bruxelles. G a t e t L. et Genevois L. (1941), Bull. Soc. chim., 8, 485. Gay L. et Genevois L. (1939), P. V Soc. Sc. phys., Bordeaux. Gayon U. et Laborde J. (1913), Rev. Vitic., 39, 200. Gel oso J. (1931), Ann. Brass. Dist., 29, 177, 193, 257 et 273. Genevois L. (1937), P. V. Soc. Sc. phys., Bordeaux. Genevois L. (1941), Chim. Ind. mars. Cenevois L. (1947), Chim. analyt., 29, 53 et 77. Genevois L. et С а у г о 1 'J. (1939), Enzymologia, 6, 352. Genevois L. et Nicolaieff T. (1933), C. R. Soc. Biol., 125, 179. Genevois L. et Ribereau - Gay- on J. (1947), Le vin. Hermann ed., Paris. Graff J. (1950), Ann. Nutr. Alim?, 4, 253. Grimaldi L. (1967), ItaL Vinic. agr., 6, 203. Huybrechts M. (1947), Le pH et sa mesure. Les potentiels a oxydoreduction, 4е ed., Masson, Paris.. Joslyn M. A. (1949), Ind. Engin. chem., mars. К e p e s A. (1954), Chim. Ind., 72, 26. Kielhofer E. (1959), Neue Erkenntnisse * uber die Wirkung der schwefligen Saure in Wein, Sigurd Horn, Francfurt. Kielhofer E. et WurdigG. (1958), Weinberg u. Keller, 5, 644. Koch J. (1955), Amer. J. Enol. Vitic., 6, 23. Konlechner H. et Haushofer H. (1957), Mitteilungen, 7, 248. Kotcherga, cite par DeibnerL. (1953), Ann. Falsif. Fraudes, 46, 111. Krasinki et Рт у a к h i n a (1946), Vinod. Vinograd., U. R. S. S., 2, 7. Litchev V., G о г a n о v N. .Albert H. et Yanakie v M. (1972), Bull. О. I. V., 502, 1059. Litchev V., Goranov N, et G a- n e va Z. W. (1966), Loz. Vin., 15(3), 24. M a r c i 1 1 e R. (1936), Bull. Inst, oenol. Al- gerie, sept. Mareca Cortes I. (1954), Cons. sup. Investig. cientif. (Sec. Ferm, ind.), Madrid. Mourgues J., Benard P., F 1 a n- z у C. et Jouret C. (1967), Ann. Tech- nol agric., 16, 333. Grechkina A. E. (1974), Bull. О. I. V. 521—522, 591. Pasteur L. (1866), Etudes sur le vin, Ire ed., Imprimerie imperiale, Masson, Paris; (1873), 2^ ed., Savy. Paris; (1924), 3е ed., dans GEuvres de Pasteur, t. Ill, Masson, Paris (avec les textes des communications de Pasteur a fAcademie des sciences). Paul F. (1958), Mitteilungen, 8, 256. Paul F. (1963), ler Symposium intern. CEnologie, Bordeaux. Ann. Technol. agric. (INRA), 12, 171. Pauling L. (1956), Chimie generale Intro- duction a la chimie descriptive et a la chimie theorique moderne; traduit par R. Paris, 2е ed, Dunod, Paris. Petit L. (1964), Ind. alim. et agric., 81, 907. P r i 1 1 i n g e r F. (1963), ler Symposium intern. CEnologie, Bordeaux. Ann. Technol. agric. (INRA), 12, 159. Rentschler R. et Tanner H. (1952), Trav. Chim. alim., 43, 294. Ribereau - Gayon J. (1928—1929), P. V. Soc. Sc, phys. Bordeaux. Ribereau - Gayon J. (1930—1931), P. V. Soc. Sc. phys. Bordeaux. Ribereau - Gayon J. (1931), Oxyda- tions et reductions dans les vins. These doc- torat es sciences physiques, Bordeaux; et 2е ed., Delmas. Bordeaux (1933), Resume dans Ann. Brass. Dist., 30, 155 (1932). Ribereau - Gayon J. (1933), Bull. Soc. chim., 53, 209. Ribereau - Gayon J. (1934), Bull. Soc. chim., 1, 1269. Ribereau - Gayon J. (1937—1938), P. V. Soc. Sc. phys. Bordeaux. Ribereau - Gayon J. (1947), Traite d’cenologie Transformations et traitements des vins. Beranger, Paris. R ip er eau - Gayon J. (1949), Conveg- no internazionale di Studi viti-vinicoli, Torino. Ribereau - Gayon J. (1949), Bull, intern. Win., 221, 24. Ribereau - Gayon J. (1951), Symp. Soc. Chim, ind., Alger. 429
Ribereau - Gayon J. (1952), Chim. Ind., 68bis, 97. Ribereau - Gayon J. (1955), Bull, intern. Vin, 28(295), 183. Ribereau - Gayon J. (1962), Rapport 'general au Xе Congres intern. Vigne et Vin. Tbilissi. Ribereau - Gayon J. (1963), Bull. О. I. V., 36, 582. Ribereau - Gayon J. et Gard- r a t J. (1956), C. R. Acad. Sci., 243, 788. Ribereau - Gayon J. et Gard- r a t J.(1957), Ann. Technol. agric., 6, 185. Ribereau - Gayon J. et Pey- naud E. (1958), Analyse et controle des vins, 2 ed., Beranger, Paris. Ribereau - Gayon J. el Pey- naud E. (1961), Tiaite d’cenologie t. II, Dunod. Paris. Ribereau - Gayon J., Peynaud E., Sudraud P. et Ribereau - Gayon P. (1973), Sciences et techniques du vin. Tome I: Analyse et controle des vins, Dunod, Paris. Ur ion E., C h a p о n L., C h a p о n S. e t M e t c h e №. (1957), European Brewe- ry Convention. Warburg O. (1914), Z. phy- siol. Chem., 92, 231. Wieland H. et Franke W. (1928), Liebigs Ann. 461, 101. Wurmser R. (1950), Energetique des reac- tions biochimiques, Centre de documentation universitaire, Paris. Wurmser R. et Geloso J. (1929), Journ. chim. phys., 26, 447. Глава 14. СОЗРЕВАНИЕ ВИН ВВЕДЕНИЕ Превращения, которые претерпева- ют вина и которые придают старым ви- нам особые качества, относятся к раз- личным явлениям. Известно много раз- нообразных процессов созревания, ко- торые зависят от типов вина и от того, что хотят при этом получить. Принято различать два основных ви- да созревания, между которыми имеет- ся еще ряд промежуточных: 1) вина, сохраняемые при полном отсутствии воздуха и защищаемые от кислорода веществом, препятствующим окисле- нию (сернистым ангидридом); это — тонкие столовые вина, развивающиеся прежде всего в бутылках и достигаю- щие оптимума своих вкусовых качеств только после восстановления; 2) вина, созревание и приятные качества кото- рых обусловлены явлениями глубокого окисления; это — вина типа ранено, мадеризованные, получаемые обычно при длительном хранении в бочках, ви- на южных районов с теплым климатом, как правило, с добавлением спирта: не- которые натуральные сладкие вина, ранено, мадера, херес. 430 Продолжительное окисление вин ти- па ранено в конечном счете уничтожа- ет всю систему восстановления: когда такие вина помещают в бутылку без доступа воздуха, их окислительно-вос- становительный потенциал остается высоким. В них постоянно сохраняется трехвалентное железо. Естественное созревание вин требу- ет продолжительного времени, что со- ответствует наиболее употребительно- му определению: состояние старения, увеличение возраста — это естествен- ное, самопроизвольное старение. Дру- гое определение соответствует искусст- венно вызываемому старению: прида- ние качеств старого. Различают раз- ные периоды в жизни вина: за образо- ванием вина во время брожения следу- ет период «молодости», после которою оно переходит в стадии созревания и зрелого возраста, затем — в стадию старости и, наконец, наступает стадия разложения и отмирания вина. Некоторые немецкие и русские авто- ры (фон дер Хайде и Шмиттхеннер, Зейферт, Герасимов) различают пери- од созревания, во время которого вино развивает свои вкусовые характеристи-
ки, приобретает прозрачность и ста- бильность (этот период соответствует выдержке в бочке или в чане), и пери- од старения, которое происходит после розлива в бутылки и сопровождается постепенным отмиранием вина. Про- цесс созревания протекает при доступе и действии кислорода, тогда как старе- ние вина характеризуется процессами восстановления. Продолжительность периода, в тече- ние которого вино остается приятным, показывает его долголетие, изменяю- щееся в зависимости от типа вина, его происхождения, года урожая. Решаю- щими факторами долговечности крас- ных вин, безусловно, являются высокое содержание фенольных веществ и кис- лотность; но они неединственные. Да- же при одинаковой концентрации фе- нольных соединений и кислотности со- зревание разных вин идет по-разному. Из наблюдений в пределах одного и того же района также следует, что со- зревание вин, получаемых в годы уро- жаев особо высокого качества, проис- ходит достаточно быстро. В некоторые годы изменение окраски и развитие бу- кета наблюдаются слишком рано, и ви- но начинает портиться уже через не- сколько лет. В другие годы созревание протекает очень медленно, и вино со- храняет свои качества в течение мно- гих десятков лет. С другой стороны, часто констатируют, что вино, долгое время сохранявшее окраску молодого вина, быстро начинает стареть. В тече- ние нескольких недель оно может при- обрести коричнево-желтый цвет. Созревание и старение вина пред- ставляются виноделу общим процес- сом, который затрагивает все характе- ристики вина: кислотность, Ъкраску, присутствие углекислого газа, образо- вание осадка, вкус и аромат. В частно- сти, окраска становится менее яркой, от красной она переходит в более блед- ную, все более и более коричневую, на- поминающую цвет кирпича, черепицы. Букет становится более тонким и при- ятным. Вино крю после двух-трех лет выдержки в бочке и нескольких лет хранения в бутылках не имеет больше ничего общего с молодым вином (гру- бым, терпким, вяжущим). Механизмы естественного или спон- танного старения могут быть химичес- кими,v включающими процессы окисле- ния фенольных соединений и других восстанавливающих веществ, образова- ние альдегидов, ацеталей, сложных эфиров, гидролиз полисахаридов и глю- козидов; физическими, к которым отно- сятся нерастворимость солей, выделе- ние газов, испарение летучих веществ, растворение при контакте с древеси- ной; биологическими, включающими яблочно-молочное брожение для полу- чения более бархатистых и тонких вин, образование уксусной кислоты, явле- ния автолиза клеток, воздействие раз- нообразных бактерий, благотворных или вредных; физико-химическими — явления окисления-восстановления, по- лимеризации, образования и флокуля- ции коллоидов. КРИТИКА ТЕОРИИ ПАСТЕРА К первым исследованиям научного характера нужно отнести работу Пас- тера «Очерки о вине». В них кислород рассматривается как вещество, полез- ное для вина. Виноград и вино посто- янно подвергаются медленному воздей- ствию кислорода, в частности, при хра- нении в деревянных бочках. Нужно проводить различие между аэрирова- нием в резкой и сильной форме, кото- рое дает отрицательный эффект, и уме- ренной, как бы щадящей аэрацией, ко- торая необходима для вина. Пастер считал, что соединение кислорода с ви- ном представляет собой основной фак- тор созревания. Во-первых, потому, что красные вина, хранящиеся бездосг 431
тупа воздуха в полных сосудах без надвинного пространства, имеют по ис- течении года тот же цвет молодого ви- на, как и в начале эксперимента, тот же вкус зеленого, терпкого вина и да- же довольно ощутимый запах и при- вкус дрожжей. До контакта с кислоро- дом в молодом прозрачном вине, за- крытом таким образом, не наблюдает- ся никакого осадка. Во-вторых, в про- тивоположность этим же винам, выдер- живавшимся в присутствии воздуха в запечатанных, но наполненных лишь наполовину сосудах, имеется значи- тельный осадок; цвет красного вина становится более светлым и в конце пе- реходит в очень слабый красно-бурый оттенок. Вино теряет свой природный свежий вкус, стареет раньше времени и приобретает очень сильно выражен- ный привкус прогорклости. Пастер утверждал: «Вино делает кислород; оно созревает под его воз- действием». В ту эпоху еще не было возможности подходить к этой пробле- ме иначе, так как еще нельзя было оп- ределить химическую природу явления созревания. Поэтому нет ничего удиви- тельного в том, что в настоящее время назрела необходимость уточнить эти выводы. В то время еще нельзя было разложить общее явление на явления элементарные: растворение кислорода, соединение этого кислорода с восста- навливающими веществами, действие катализаторов, обратимые и оконча- тельные окисления, восстановление в отсутствие воздуха, следующее за окислением, коллоидные помутнения и др. В действительности эти явления бо- лее сложны, чем можно было предпо- лагать; их совокупность нельзя объяс- нить только действием кислорода. Прежде всего, появление привкуса ма- деры или ранено в столовом вине пред- ставляет собой не чрезмерное старе- ние, а дефект окисления. Трудно отли- чить нормальное созревание от превра- щений, наблюдаемых в тех или иных искусственных условиях. Пастер смешивал старение вин ран- ено юга Франции, желтых вин Юры и вин Мадеры, характеристики которых связаны с длительным окислением, со старением тонких вин, например бур- гундских и бордоских. Он, по-видимо- му, предполагал, что нормальное со- зревание столовых вин представляет лишь первый этап интенсивного со- зревания вин, окисленных искусствен- но, включает один и тот же механизм. Однако в действительности это не так. С одной стороны, изменения окраски и образование осадка при старении это еще не все, с другой — они необяза- тельно связаны с явлениями окисления*, первое изменение цвета молодого крас- ного вина следует за уменьшением кис- лотности во время яблочно-молочного брожения; коричневая окраска может появиться в отсутствие всякого окисле- ния; осаждение коллоидного красителя в бутылке может происходить незави- симо от кислорода. С другой стороны, Пастер объясняет развитие букета окислением, а созревание в бутылке — действием кислорода, проникшего в ви- но до розлива или после розлива через пробку. В настоящее время мы знаем что старение в бутылке и образование букета обусловлены в основном явле- ниями восстановления. РОЛЬ окислительных И ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ Условия окисления вина в деревянных бочках Какова бы ни была функция кисло- рода, нужно знать, в каком количестве и в каких условиях он присутствует в вине во время его хранения в бочке. Здесь будет рассмотрен только случай хранения вина в дубовых бочках вмес- 432
тимостью 225 л при традиционной вы- держке. Но в этой же главе рассматри- ваются и другие условия аэрации. Причиной аэрации является диффу- зия кислорода через стенки бочки. Бочки наполняли раствором сернистой кислоты концентрацией 200 мг/л. Уве- личение содержания серной кислоты позволяет вычислить количество кис- лорода, проходящее через клепки боч- ки; окисление через поверхность пред- отвращают, применяя устройство авто- матической доливки, которое постоян- но поддерживает уровень вина в бочке под шпунт. В таких условиях констати- руют: испарение сернистой кислоты происходит в минимальных количест- вах, так как практически все исчезнув- шее количество переходит в серную кислоту; количество образовавшейся серной кислоты в бочках вместимостью 225 л соответствует проникновению че- рез поры клепки от 2 до 5 см3/л кисло- рода в год. Другой причиной аэрации является растворение кислорода через поверх- ность вина. Бочки не остаются все вре- мя полными, так как происходит непре- рывное испарение, в результате чего в них проникает воздух и создается по- верхность контакта между воздухом и вином. Вино очень быстро окислялось бы и покрывалось бы пленкой дрож- жей или бактерий, если бы не прини- мались такие меры, как постоянное восполнение убыли* жидкости (доливка бочек в положении шпунтом вверх) или же герметическое закрытие бочек (положение шпунтом на бок). В первом случае поверхность контак- та с воздухом всегда остается мини- мальной; во втором случае кислород быстро разбавляется газом, который занимает верхнюю часть бочки. Ана- лиз показывает, что наряду с присутст- вием углекислого газа содержание кис- лорода обычно бывает менее 6% (вмес- то 21% в воздухе), слишком малое, чтобы обеспечить развитие на поверх- ности вина аэробных микроорганиз- мов. Определяли путем количественно- го анализа серной кислоты, образовав- шейся в растворе сернистой кислоты, количество кислорода, поступающего в бочки вместимостью 225 л, за вычетом ' того количества, которое проникает че- рез стенки их. В герметически закрытых бочках оно составляло от 15 до 20 см3/л почти по- стоянное в любое время года. В боч- ках, доливаемых время от времени, ко- личество кислорода значительно изме- нялось в зависимости от частоты доли- вок, также очень непостоянной в раз- личные времена года. Количество по- требляемого кислорода повышалось в . такой последовательности: весна, зи- ма, лето, осень — и составляло от 0,7 см3/л в месяц весной до 3,3 см3/л осенью. За год оно достигало примерно 25 см3/л. Эти колебания результатов можно понять, принимая во внимание троякое влияние температуры на ин- тенсивность испарения, на расширение и сжатие жидкости, от которого зави- сит величина поверхности контакта с- воздухом, и на скорость присоединения присутствующего кислорода. Такое введение кислорода легко осу- ществить неоднократно повторяемым' растворением воздуха, вплоть до насы- щения вина (приблизительно 6 см3/л кислорода при каждом насыщении) с промежутками времени, необходимы- ми для потребления растворенного кислорода. Однако кислород, введен- ный за один прием, действует неодина- ково по сравнению с тем действием, ко- торое оказывает такое же количество кислорода, вводившееся постепенно, что соответствует гипотезе, по которой кислород является главным фактором созревания согласно старой теории Пастера. Это наблюдение побудило его проводить различие между умеренным аэрированием и быстрым, 433
Аэрация происходит быстро, когда скорость растворения кислорода выше его скорости присоединения и, следо- вательно, кислород остается в растворе в течение более или менее длительно- го времени, сопровождаемый образова- нием перекисей. Это — случай откры- той переливки. В противном случае аэ- рация протекает медленно, например в деревянной бочке. Действительно, оп- ределения количества кислорода пу- тем экстракции газа показывают, что вино в бочке по истечении определен- ного времени после операции не со- держит даже и следов растворенного кислорода. Иначе говоря, диффузия кислорода протекает настолько мед- ленно, что его соединение с компонен- тами вина происходит быстрее, чем ра- створение, и полностью завершается на поверхности контакта вино — воздух. Однако в зоне контакта кислород вы- зывает не только окончательное окис- ление. Небольшая часть его остается в виде перекисей, которые распространя- ются по всей массе вина. Количествен- ное определение показало, что во всей массе вина, если оно не содержит моле- кулярного кислорода, имеются неболь- шие количества перекисей. Предпола- гают, что они осуществляют процессы окисления в массе вина и вновь возоб- новляются в своей окисленной форме в периферических точках (на поверх- ности контакта вино — воздух). Различие между постепенной аэра- цией и быстрой можно выразить так: процессы окисления, которые возника- ют в результате медленной аэрации, происходят при низком окислительно- восстановительном потенциале. Окис- ления же, которые являются результа- том быстрой аэрации, происходят при высоком потенциале. Отсюда понятно, что увеличение интенсивности аэрации, т. е. возрастание количества кислоро- да, присутствующего в течение данного отрезка времени при данной массе ви- на, обеспечивает благодаря образова- нию более энергичных перекисей, пред- ставляющих собой сильные окислите- ли, возникновение различных окисли- тельных процессов, действие которых может быть вредным. Кроме того, кислород, проникающий через дерево бочки, действует на зону жидкости, насыщенную танином, кото- рый должен влиять на процессы окис- ления. То, что диффундирует в массу вина от стенок бочки, представляет со- бой не кислород, а вино, растворившее дубильные вещества и окисленное в такой форме. * Условия окисления вина в бутылках * Во время длительного старения ви- на в бутылках интенсивность окраски красных вин уменьшается, их оттенок изменяется на кирпично-красный и в дальнейшем — на желтый. В то же вре- мя отмечается тенденция к повышению бархатистости, а также к развитию бу- кета тонких вин, в особенности летом, с достижением его полного развития через несколько лет. Пастер и другие авторы объясняли созревание вина дей- ствием кислорода, проникающего в ви- но до и после розлива в бутылки. Од- нако Дюкло в своем «Трактате по мик- робиологии» в разделе, посвященном проблеме старения вин, утверждает, что роль кислорода для вина в бутыл- ках незначительна. В бутылки вместимостью 750 см3 проникало несколько десятых кубиче- ского сантиметра кислорода в первые недели и несколько сотых в последую- щие месяцы. Первое явление обуслов- лено диффузией кислорода в вино из пробки. Новая пробка при сжатии ее в горлышке медленно отдает некоторое количество кислорода, которое раство- рено в жидкости, пропитывающей пробку. Такая диффузия бывает мини- 434
мальной, если пробки какое-то время выдерживались в кипящей воде, сред- ней, если пробки вымачивались в хо- лодной воде, и максимальной у пробок сухих, покрытых или не покрытых па- рафином. Диффузия не зависит от по- ложения бутылки, лишь бы только пробка смачивалась жидкостью. Для полной герметизации пробка должна быть сжата и оставаться влажной. Если бутылка находится в верти- кальном положении с воздушной каме- рой, когда пробка не касается жидкос- ти, то в этом случае проникновение кислорода может сильно изменяться. Известно, что не следует, особенно ле- том, держать бутылки в таком положе- нии в течение нескольких недель. Бо- лее длительное хранение бутылок в вертикальном положении в ящиках или в упаковке, которое во многих случаях из-за удобства хранения становится обычной практикой, не должно допус- каться. Эти недостатки в еще большей мере относятся к бутылкам малого объема. В результате расширения и сжатия жидкости в зависимости от колебания температуры кислород поступает в бу- тылки в более значительных количест- вах. Возьмем бутылку вместимостью 750 см3, совершенно полную и находя- щуюся в горизонтальном положении. В течение лета нарастающее повыше- ние температуры, например на 15°С, вызывает утечку примерно 2 см3 жид- кости (или выталкивание пробки), ко- торая сжимается при охлаждении в зимний период и будет замещена угле- кислым газом, испарившимся из вина, и частично воздухом. Это соответствует максимальному поступлению — 0,4 см3 кислорода на бутылку. После двух-трех лет выдержки вина объем газа остается почти стабильным или возрастает очень медленно, и эта причина аэрации исчезает. Наполнение бутылок под пробку при розливе или оставление под пробкой воздушной ка- меры около 1—2 см по высоте не влия- ет на ход созревания. В целом количество кислорода, нор- мально проникающее в бутылки, очень мало. В случае укупоривания полиэти- леновыми пробками проникновение кислорода не измеряли, но, основыва- ясь на изменениях вина, можно ут- верждать, что оно намного выше, чем при укупорке корковой пробкой. При укупоривании полиэтиленовыми проб- ками вина через год или два произво- дят впечатление окисленных. Точно так же изменяются и игристые вина. Развитие букета вина в бутылках путем восстановления Развитие букета вина в бутылках представляет собой процесс восстанов- ления, поскольку он проявляется толь- ко при полном отсутствии кислорода, когда окислительно-восстановительный потенциал, достигает достаточно низ- кой величины. С другой стороны, когда вино хотя бы слегка аэрировано, букет быстро исчезает или претерпевает глу- бокие изменения. По этой причине ста- рые вина в бутылках не следует декан- тировать заранее, до их потребления. Сульфитированные небольшими до- зами белые вина лучших марок, сухие и сладкие, которые не всегда улучша- ются при выдержке в бочках, приобре- тают в бутылках очень характерный и очень приятный букет, сопровождаю- щийся возрастанием мягкости и масля- нистости. Так же, когда красные вина разливают в бутылки с добавлением небольшого количества свободйой сер- нистой кислоты, букет развивается бы- стрее, но он может приобрести харак- терные признаки букета белых вин. Образование букета очень ускоряет- ся при небольшом повышении темпе- ратуры, и тогда он может достичь свое- го полного развития за несколько меся- 435
цев вместо нескольких лет. Оптималь- ная температура для быстрого разви- тия букета зависит от типа вина. На- пример, для белых вин она составляет 25°С, для красных 20°С. Если белые сульфитированные вина выдерживают совершенно без доступа воздуха тем- пературу 28°С, красные вина с трудом выдерживают . в течение длительного времени температуру 25°С, не приобре- тая привкуса пригорелости. Наконец, для развития букета в ви- нах лучших марок требуется соблюде- ние ряда условий: присутствие арома- тических веществ, присущих этому ви- ну, или, по меньшей мере, предшест- венников этих веществ, поступающих из кожицы винограда тонких сортов, во всяком случае, для красных вЦн; высокое качество укупоривания, надле- жащая восстанавливающая среда; в этом смысле благоприятное действие оказывает присутствие свободной сер- нистой кислоты в определенной кон- центрации; несомненно также и посте- пенное окисление до розлива в бу- тылки. Были проведены опыты по розливу высококачественных красных вин в различных условиях: изменение степе- ни аэрации, содержания сернистой кис- лоты, температуры хранения. Напри- мер, при розливе в бутылки были со- зданы следующие условия: без аэрации и добавления сернистой кислоты; с на- сыщением воздухом без добавления сернистой кислоты; без аэрации, но с добавлением сернистой кислоты (от 30 до 100 мг/л); с насыщением воздухом и с добавлением сернистой кислоты (от 30 до 100 мг/л). После укупорива- ния одну серию вин хранили при нор- мальной температуре в подвале, дру- гую — в термостате при температуре 25°С. Вина проверяли через три меся- ца, через год и через два года. В этих опытах наблюдали, что вина, насыщенные воздухом, имели более 436 выраженный цвет черепицы, особенно при нахождении в термостате. Во вре- мя дегустации большой разницы меж- ду аэрированными и неаэрированными винами не отмечалось. Иногда аэриро- ванные вина оставались в течение не- скольких месяцев мутноватыми, с плоским вкусом, но в дальнейшем они часто бывали более бархатистыми, лег- че пьющимися, более тонкими и аро- матными. Вина, в которые вносили сернистую кислоту, не имели заметных различий, если доза не превышала 20—30 мг/л. Но при более значительных добавлени- ях они имели различный характер, осо- бенно вина, хранившиеся в термоста- те, — появлялся букет восстановленно- го вина или пригорелый запах, напоми- нающий аромат белых вин в бутылках. Следовательно, нужно сохранить бла- гоприятное влияние сернистой кислоты во время аэрации при розливе в бутыл- ки и в последующем. К тому же изве- стно, что небольшое поступление воз- духа при наполнении бутылок (от 1 до 2 см3 кислорода) вызывает изменение состава вина, выражающееся в ухуд- шении его вкуса, которое длится не- сколько месяцев и называется «буты- лочной болезнью». В некоторых опытах исследовали влияние кислотности, катализаторов окисления, температуры на созревание белых и красных вин лучших марок. Казалось, что развитие букета не должно зависеть от изменения кислот- ности в пределах ±0,5 г/л, однако при подкислении запах с течением времени приобретал тона «пригорелости». Нередко букет развивался намного больше в белых винах, обработанных сульфидом натрия, который удалял большую часть меди, и, наоборот, при добавлении 1 мг/л меди после этой об- работки намного снижался ее эффект; при добавлении 2 или 3 мг/л меди из- менялось развитие букета. С другой
стороны, обработка желтой кровяной солью, которая более полно удаляет медь, чем сульфид натрия, вызывала неблагоприятные изменения нормаль- ного аромата белых и красных вин в бутылках примерно такого же типа, ко- торый дает длительное пребывание на : солнечном свету. Часто наблюдали, что. следы меди (примерно от 0,3 до 0,4 мг/л) играли в этом отношении по- лезную роль, ограничивая минималь- ный уровень окисления-восстановле- ния. Наконец, нагревание вина в бу- тылках до температуры 68°С в течение нескольких минут не влекло за собой в дальнейшем каких-либо изменений. Белые вина f Благотворная роль кислорода при выдерживании в бочках белых вин еще более ограничена, чем при созревании красных вин. Для улучшения качества белых вин не требуется кислорода, а наоборот, учитывая чувствительность этих вин к.контакту с воздухом, можно сказать, что кислород всегда был в первичном виноделии врагом белых вин при хранении. Действие воздуха тем опаснее, чем больше виноград по- ражен плесенью и чем больше оксидаз содержит сусло. После брожения белое вино способно быстро потерять при окислении характерный аромат свеже- го винограда и его окраска темнеет. Из этого следует, что нужно в возмож- но большей степени избегать контакта мезги и сусла с воздухом. Аэрирование оправдано только в тех случаях, когда вино, еще находясь на дрожжевом осадке, может приобрести запах серо- водорода, или когда необходимо завер- шить сбраживание остаточного сахара, или, наконец, для облегчения высво- бождения углекислого газа. При созревании в бочке, которое до- пускает некоторое окисление и обога- щение танином, белое вино теряет аро- мат винограда и приобретает другой, напоминающий запах гудрона, сначала приятный (в винах высокого качества), но снижающий оценку, когда он слиш- ком сильно выражен. Этот традицион- ный тип вина в настоящее время во Франции пользуется меньшей популяр- ностью, чем белые вина с ароматом свежего винограда, но сохраняет свою привлекательность для некоторых им- портирующих стран. При более длительной выдержке ок- раска сначала бывает золотистой, за- тем все больше и больше желтеет, а букет напоминает аромат мадеры; та- кое вино называют мадеризованным. Но действительная мадернзация пред- ставляет большей частью явление окисления в результате очень длитель- ного хранения. Однако из этого нельзя заключить, что кислород способствует нормальному развитию белых вин. Мадеризацию следует рассматривать, если не считать специальных вин, как нарушение нормального хода процес- сов. Защита вина от кислорода до роз- лива в бутылки обеспечивает замедле- ние явлений мадеризации. Однако хранение вина абсолютно без доступа воздуха создает опасность за- держки удаления углекислого газа, об- разующегося при брожении. Оптималь- ное содержание СОг зависит от типа вина; у белых сухих вин оно находится в пределах 0,5 и 0,7 г/л. ОБРАЗОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ В ВИНАХ Введение Сложные эфиры, образующиеся в ре- зультате действия кислот на спирты, обязательно присутствуют в винах. Не- которые эфиры находятся в небольших концентрациях в винограде. Другие, главным образом нейтральные слож- ные эфиры, представляют результат 437
жизнедеятельности дрожжей и бакте- рий (этилацетат, эпиллактат и др.)* Во время созревания вина кислоты и спир- ты находятся в состоянии медленной реакции друг с другом и образуют главным образом кислые сложные эфиры, нелетучие в нормальных усло- виях дистилляции (этилтартрат, этил- сукцинат и др.). Реакции этерифика- ции протекают медленно и обычно ог- раничены. Они становятся ощутимыми в винах только по истечении многих месяцев. Даже через полвека выдерж- ки они не достигают своего предела старения. Запах сложных эфиров однооснов- ных жирных кислот, высших по отно- шению к уксусной кислоте, не сравним с ароматами и букетами, которые мо- гут встречаться в винах. С другой сто- роны, содержание сложных эфиров в старых винах не имеет никакой связи с их качеством. Оно является в дейст- вительности результатом процессов, общих для всех вин, тонких и ординар- ных. С давних пор известно, что вина, самые богатые сложными эфирами, часто оказываются самыми ординар- ными, имеющими больше всего поро- ков и хуже всех сохраняющимися. Другая серия наблюдений привела к аналогичным выводам. С началом бро- жения сусло теряет присущий ему за- пах виноградного сока и приобретает характерный аромат молодого вина. Этот аромат, который можно собрать, барботируя через спиртовой раствор выделившийся при брожении углекис- лый газ, не связан со сложными эфира- ми. Барботажная жидкость, аромат ко- торой довольно аналогичен аромату самого вина, не имеет заметного коли- чества сложных эфиров. Согласно ра- ботам Кордонье речь идет о терпено- вых углеводородах или соединениях ароматического ряда. Хроматография в газовой фазе способствовала иденти- фикации этих веществ. 438 Закономерности образования сложных эфиров Было показано, что этерификация (реакция между кислотами и спирта- ми) бывает медленной и ограниченной. Если, например, смешать раствор ук- сусной кислоты с раствором этилового спирта, то раствор постепенно стано- вится менее кислым в результате нейт- рализации кислоты спиртом. Происхо- дит образование нейтральных веществ: сложного эфира уксусной кислоты или этилацетата и воды: СН3—СООН + С2Н5—ОН = = СН3—СОО—С2Н5 + Н2О. Эту реакцию приравнивали к нейт- рализации кислоты щелочами. Однако имеются фундаментальные различия. Насыщение кислот основаниями проис- ходит мгновенно; это—реакция ио- нов, т. е. процесс распада присутствую- щих веществ. В противоположность этому этерификация происходит очень медленно, и ее скорость в значитель- ной мере зависит от температуры. Эте- рификация, которая при обычной тем- пературе длилась бы годы, при темпе- ратуре 100°С завершается за несколь- ко дней, а при температуре 200°С — за несколько часов. Это — мономолеку- лярная реакция; здесь выступают от- дельные, недиссоциированные молеку- лы кислоты. Если проследить образование этил- ацетата в вышеупомянутой смеси (ук- сусная кислота + этиловый спирт) в за- висимости от времени, то констатиру- ют, по мере того как протекает этери- фикация, все более й более выражен- ное замедление реакции, которая в конце концов прекращается. К этому моменту еще не вся кислота нейтрали- зована спиртом: 7з уксусной кислоты и спирта остается свободной, а 2/з прев- ратились в этилацетат. Реакция дос-
тигла своего конечного предела; систе- ма находится в состоянии равновесия. Если смешать растворы этил ацетата и воды, что, в сущности, означает то же -самое, что осуществить полную реак- цию кислоты и спирта, такая смесь не будет в состоянии стабильного равно- весия и будет вести себя как смесь ук- сусной кислоты и спирта. Будучи сна- чала нейтральной, она постепенно ста- новится кислой. В ней происходит гид- ролиз, обратный реакции этерифика- ции. Как и этерификация, эта реакция протекает очень медленно, и ее ско- рость в значительной мере зависит от температуры. По мере развития она все более замедляется. Реакция оста- навливается задолго до того, как раз- ложится весь этил ацетат. Состояние равновесия раствора характеризуется такими же пропорциями тех же ве- ществ, как и в случае эквивалентной смеси спирт + кислота. Следовательно, происходят две реакции, которые себя взаимно ограничивают, — этерифика- ция и омыление. Вышеприведенную ре- акцию действия кислот на спирты мож- но переписать со знаком обратимости (двойная стрелка). Многоосновные кислоты или поли- кислоты в зависимости от того, участ- вуют ли в реакции со спиртом одна или несколько их карбоксильных групп, об- разуют кислые сложные эфиры или нейтральные сложные эфиры почти так же, как они образуют кислые или средние соли. Следовательно, винная кислота, поскольку и она способна об- разовывать кислый битартрат и вин- нокислый калий, может дать два слож- ных эфира: сложный моноэфир или кислый этилтартрат: СООН(СНОН)2СОО—С2Н5; сложный диэфир или нейтральный этилтартрат: и СаНб—ООС(СНОН)2СОО— С3Н5. Состояние равновесия конечной сис- темы зависит от концентрации каждо- го из компонентов. Оно регулируется законом действующих масс. Если обо- значить через А, О, Е, [НгО] концент- рации, эквивалентные кислоте, спирту, сложному эфиру и воде, в равновесной системе, то можно записать Е [Н2О] К не зависит от температуры и при- роды органических кислот. Значение К для образования этиловых эфиров близко к 4. Когда ищут пропорцию сложных эфиров в равновесной систе- ме, предыдущее отношение можно за- писать так: АО Е — 4 ----- • [Н2О] В табл. 14.1, рассчитанной с исполь- зованием закона действующих масс и эмпирической формулы Вертело, дано процентное отношение свободной кис- лотности, способной преобразовывать- ся в сложные эфиры в зависимости от содержания спирта. Причем предпола- гается, что вина имеют 20 г/л сухого экстракта. Таблица 14.1 Количество свободных кислот (в %), превра- щаемых в сложные эфиры, в зависимости от спиртуозности среды * Содержание спирта, % об. 8 9 10 11 12 13 14 15 По закону дейст- вующих масс 10,0 11,2 12,4 13,6 14,8 16,0 17,2 18,4 По формуле Вертело 9,4 10,2 11,0 11,7 12,5 13,3 14,0 14.8 439
Образование эфиров в простых растворах В табл. 14.2 дано при двух pH и со- держании спирта 10% об. количество этерифицированных свободных кислот при нагревании до 100°С через 24 ч и через 30 дней. В первом случае можно сравнивать скорости образования сложных эфиров в зависимости от при- роды кислоты, во втором — получают примерное представление о пределе реакции. Т а б л и ц а 14.2 Количество свободных кислот (в %), превра- щенных в сложные эфиры, в зависимости от pH Кислота Янтарная Яблочная Молочная Винная Лимонная Уксусная Пропионовая Масляная 8,4 9,0 8,5 5,0 4,4 2,7 2,4 1,4 10,2 10,2 9,8 9,3 6,7 8,7 9,0 8,7 3,9 3,8 3,0 1,5 3,0 0,8 1,2 0,7 9,3 9,1 8,8 8,6 6,3 7,5 7,7 7,6 Из табл. 14.2 видно, что природа кис- лоты и pH среды представляют собой факторы, определяющие скорость ре- акции. Ионы Н+ являются очень актив- ными катализаторами реакций образо- вания сложных эфиров. Предельный коэффициент этерификации, вычислен- ный по закону действующих масс, ра- вен 12,4% от первоначальной кислот- ности и по формуле Вертело равен 11%. Эти значения не были достигну- ты к концу месяца нагревания до 100°С при pH 3 ни одной из кислот, а также после 8 дней нагревания при 100°С и pH 1,8. Природа эфиров, образованных мно- гоосновными кислотами, зависит от г pH. Соотношение нейтральных эфиров будет тем больше, чем ниже pH. Для значений pH, которые бывают в винах (2,8—3,8), эта концентрация очень ма- ла, и можно предполагать, что вина не содержат нейтральных этиловых эфи- ров винной, яблочной, лимонной и ян- тарной кислот. Образование эфиров в винах Сложные эфиры вина образуются или путем химической реакции во вре- мя созревания, или же биологическим путем — под действием дрожжей во время брожения или под влиянием бактерий. В целом оба эти процесса в одинаковых пропорциях ответственны за происхождение сложных эфиров ви- на. В результате химической этерифи- кации образуются прежде . всего кис- лые сложные эфиры, а вследствие био- логической этерификации — главным образом нейтральные сложные эфиры. Содержание общих эфиров вина оп- ределяется .его составом и возрастом. Оно колеблется от 2—3 мг-экв/л в мо- лодых винах до 9—10 мг-экв/л в ста- рых винах. Его увеличение особенно заметно в течение первых двух лет хра- нения. В дальнейшем это возрастание замедляется. Образовавшееся количе- ство всегда остается далеким от преде- ла. Вина, выдерживавшиеся около 50 лет, содержат всего лишь 75% дозы, соответствующей концу реакции. Отно- шение дозы общих эфиров в данный момент к предельной дозе может ука- зывать очень приближенно на возраст вина (табл. 14.3). Нейтральные сложные эфиры винной, яблочной и лимонной кислот редко до- стигают концентрации 0,75 мг-экв/л, и, вероятно, их образование активизиру- ется только химическими катализатора- ми. Эти сложные эфиры образуются при длительной выдержке вина, в мо- лодых винах не встречаются даже их 440
Т а б л иц а 14.3 Отношение дозы общих сложных эфиров к предельной дозе в зависимости от возраста вина Возраст вин Крайние значения отношения Средние зна- чения отно- шения От 22 до 43 лет » 6 » 10 » » 4 » 5 » 3 года 2 » 8 мес От 0,73 до 0,79 » 0,57 » 0,71 » 0,59 » 0,73 » 0,49 » 0,67 » 0,50 » 0,65 » 0,28 » 0,38 0,75 0,66 0,64 0,62 0,56 0,34 следы. Этиллактат находится в доволь- но больших количествах в винах, бога- тых молочной кислотой. Он появляется во время спиртового и яблочно-молоч- ного брожения. В старых винах кислые сложные эфиры бывают в концентрации несколь- ких мг-экв/л. Среди них этилтартрат может составлять 1,5 мг-экв/л и боль- ше, но этерификация винной кислоты остается всегда довольно далекой от предела равновесия. Статика образова- ния сложных эфиров допускает присут- ствие лишь незначительных доз этил- фосфатов и глицерофосфатов. Следует всегда иметь в виду, что об- разование сложных эфиров у органи- ческих кислот вина происходит инди- видуально и независимо друг от друга и что оно никогда не достигает теоре- тического предела ни для одной из них. Для того чтобы получить заметное по- вышение содержания сложных эфиров в винах, требуется длительная выдер- жка при температурах, более высоких, чем те, которые могут вынести вина, не претерпевая денатурации. Пастериза- ция не может увеличить содержание сложных эфиров. Образование этилацетата уксусными бактерями Установлено, что этилацетат, особен- но образованный уксусными бактерия- ми, а не уксусная кислота, как счита- ли долгое время, представляет собой вещество, ответственное за истинные признаки уксусного скисания, ощути- мые обонянием. Его образование вна- чале имеет чисто биологический харак- тер, и медленные химические реакции созревания на этом этапе не проявля- ются. Этилацетат вырабатывают дрож- жи во время брожения и в некото- рых случаях — уксуснокислые бакте- рии. Содержание этилацетага, встречаю- щееся в нормальных, хотя и не абсо- лютно здоровых винах, может изме- няться, например, от 40 до 160 мг/л. Чистые культуры эллиптических дрож- жей всегда дают небольшое количество сложных эфиров. Ниже будет показа- но, что некоторые расы дрожжей обла- дают особо выраженными свойствами и образуют большое количество этил- ацетата. Но прежде всего это относится к уксуснокислым бактериям или Aceto- bacter, которые образуют во время окисления этилового спирта вин в ук- сусную кислоту более или менее значи- тельные количества этилацетата в зависимости от вида бактерий и усло- вий температуры. Присутствие в микробиальных клет- ках специфического фермента (эстера- зы) обусловлено биологической этери- фикацией. Коэффициент биологической этерификации не подчиняется закону действующих масс и может даже прев- зойти предел для этого химического равновесия. Некоторые расы дрожжей Hansenula также образуют небольшое количество уксусной кислоты и много этилацетата. Сложные эфиры образу- ются внутри клетки и только из кислот, которые там вырабатываются. Отсюда следует, что во время брожения кисло- ты сусла не образуют сложных эфиров, не этерифицируются; с другой стороны, уксуснокислые бактерии вырабатывают только этилацетат. Это хороший при- мер специфичности ферментативных 441
реакций: сложный эфир образуется ис- ключительно за счет кислот, которые вырабатывает клетка. С другой стороны, если создать ус- ловия для развития уксуснокислых бактерий на поверхности синтетической питательной среды или вина, то можно наблюдать, что содержание образовав- шегося этилацетата возрастает пропор- ционально образованию уксусной кис- лоты. Коэффициент этерификации, или фракция кислоты, которая этерифици- руется, представляет собой характерис- тику расы Acetobacter и зависит от тем- пературы. Он колеблется от 2 до 10%, в данном же случае возможный предел равен 11,2%. Acetobacter rancens обла- дает значительно меньшей способно- стью образовывать сложные эфиры, чем Acetobacter ascendans и Acetobact. xylinum. Содержание этилацетата вы- ше при 21°С, чем при 11 или 31°С. Следовательно, этерификация бакте- риями не имеет ничего общего с этери- фикацией химической. Чтобы этерифи- цировать 7% присутствующей уксусной кислоты химическим путем при темпе- ратуре 100°С, требуется около двух дней. Бактериями этерифицируется 80% уксусной кислоты при 21°С через два дня. Частичная биологическая эте- рификация уксусной кислоты происхо- дит практически мгновенно по сравне- нию с химической этерификацией. Кис- лоты, которые этерифицируются на- много легче (молочная, яблочная), но чуждые бактериям, совершенно не этерифицируются при контакте с ними. Биологическая этерификация обра- тима; в присутствии этилацетата бак- терии гидролизуют его. Именно поэто- му в уксусах, где спирт целиком пре- вращается в уксусную кислоту, больше не находят этилацетата, и запах уксуса не похож на запах скисшего вина. С другой стороны, в процессе уксусного скисания с поверхности пленки должно происходить значительное испарение этилацетата, если судить об этом по запаху, появляющемуся с первого мо- мента образования уксуса. Считают, что это испарение может быть также результатом влияния температуры. В конечном счете образование уксус- ной кислоты и этилацетата бактериями Acetobacter представляется в виде двух параллельных, но совершенно незави- симых одно от другого явлений. Это об- разование связано с двумя очень раз- личными функциями клетки: образова- нием уксусной кислоты в процессе ды- хания и образованием этилацетата при высоком содержании эстеразы в клетке. Образование этилацетата дрожжами По своей способности образовывать сложные эфиры винные дрожжи мож- но подразделить на несколько групп. К первой группе, которая охватывает все дрожжи родов Saccharomyces и Torulopsis stellata, относятся дрожжи со слабовыраженной эфирообразующей способностью. Концентрация образо- вавшегося этил ацетата не превышает 30—50 мг/л при брожении с доступом воздуха и 20—30 мг/л при брожении без доступа воздуха. Такое количество не оказывает влияния на букет вина, во всяком случае, неблагоприятного. Отсюда следует, что дрожжи этой груп- пы можно считать хорошими винодель- ческими дрожжами. Вторая группа включает несколько видов дрожжей, обладающих немного более высокой способностью вырабатывать этил аце- тат (от 60 до НО мг/л при брожении с доступом воздуха и от 40 до 80 мг/л без доступа воздуха), но значительно реже встречающихся на практике: Ме- schnikowia pulcherima, Hanseniaspora и Brettanomyces. В противоположность всем вышепе- речисленным видам Saccharomycodes Ludwigii образуют в 2 раза больше этилацетата в анаэробиозе, чем на воз- 442
духе, но дают меньше уксусной кисло- ты. Их эфирообразующая способность связана с различным метаболизмом. Продукты, полученные в результате брожения с дрожжами Saccharomyco- des ludwigii, характеризуются четко выраженным запахом этого сложного эфира. Hanseniaspora и Kloeckera так- же вырабатывают большое количество этилацетата. В результате брожения на чистой культуре дрожжей апикулятус получают вина, у которых при дегуста- ции обнаруживаются признаки уксус- ного скисания. Поэтому вполне вероят- но, что содержание этилацетата в моло- дых винах во многом зависит от уча- стия этих дрожжей в начале брожения. Наконец, пленчатые дрожжи Pichia и Hansenula хорошо известны своей способностью вырабатывать сложные эфиры. Наиболее высокие концентра- ции (примерно 900 мг/л) создают дрожжи Hansenula. Дрожжи Pichia обычно дают менее высокие и'не всегда постоянные результаты. Можно считать, что этилацетат обра- зуется во время спиртового брожения двумя различными путями: а) путем ферментативной этерификации, по- скольку общепризнано присутствие эс- теразы в дрожжах. Такой процесс, на- блюдаемый у Sacchardmyces, дает не более 2% всей образуемой уксусной кислоты; б) посредством прямого био- синтеза, связанного у некоторых дрож- жей с дыханием, но независимого от респирации у Saccharomycodes. Вполне вероятно, что эти различные пути обра- зования этилацетата у многих видов дрожжей переплетаются. Этилацетат в винах Уксусную кислоту, образованную бактериями Acetobacter при окислении этилового спирта, не следует рассмат- ривать как главный продукт, ответст- венный за возникновение уксусного скисания вина. .Добавление уксусной кислоты даже в больших дозах (примерно 3 г/л) от- нюдь не воспроизводит специфических запахов уксусного скисания, а дает только ощущение кислоты на вкус. Тер- мин «уксусное скпсаниеэ в прямом смысле означает заболевание вина, вы- зываемое уксуснокислыми бактериями, развивающимися на поверхности вина при контакте с воздухом. Слово «заки- сание» (без какого-либо другого эпи- тета) может означать это же самое за- болевание, но также и любое образова- ние уксусной кислоты бактериями в самой массе вина, которые не образуют этилацетата или же вырабатывают его очень мало. Именно к уксусному ски- санию, а не к закисанию относятся на- стоящие замечания. Во всяком случае, нужно уточнять, идет ли речь о закиса- нии, вызываемом Acetobacter, или же об уксусном скисании. Все здоровые вина содержат этил- ацетат, образовавшийся во время бро- жения, в пределах от 40 до 160 мг/л. При таких дозах его запах обычно не поддается идентификации, он маскиру- ется собственным ароматом вина, ко- торый он дополняет, и лишь выше этих концентраций начинает преобладать запах этилацетата. Кроме того, этилацетат воздействует на вкус. При несколько повышенных дозах, хотя и ниже порога обонятель- ного восприятия, этилацетат придает винам обжигающий привкус, который усиливает окончательное впечатление терпкости. Этот сложный эфир являет- ся одним из элементов жесткости, гру- боватости некоторых красных вин. Например, некоторые вина, имеющие в своем,составе нелетучие и летучие кислоты и фенольные соединения в нормальных пропорциях, букет кото- рых явно не ухудшился, и содержащие от 130 до 150 мг/л этилацетата, кажут- 443
ся грубыми. При небольших добавле- ниях этилацетата в вино, содержащее очень малую дозу его, получают такой же результат. Для контроля за хране- нием вина требуется количественное определение этилацетата одновременно с анализом летучих кислот. Таким об- разом, ввиду его неблагоприятного влияния на аромат и вкус присутствие этилацетата в винах в несколько по- вышенных дозах нежелательно. По французским нормам вина счи- таются непригодными для употребле- ния, когда они «имеют при дегустации явно выраженные признаки уксусного скисания». Такое определение приме- нительно к этилацетату представляется с точки зрения органолептической оценки далеко не точным. Многие авто- ры предложили определять состояние уксусного скисания по содержанию этилацетата. Таким образом, именно присутствием , этилацетата, обладающего более силь- ным запахом, чем уксусная кислота, обусловлены типичные характеристики скисающих вин, покалывающий, жгу- чий, ударяющий в голову запах, кото- рый делает их столь неприятными. 1. Добавление этилацетата. Призна- ки уксусного скисания нетрудно выз- вать без всякого вмешательства микро- организмов. В большинстве случаев достаточно ввести (сверх количества, присутствующего от природы) 44 мг/л этилацетата, чтобы придать вину види- мость такого изменения. При добавле- нии 88 мг/л скисание уже становится явным; при 176 мг/л происходит очень глубокое изменение состава вина. 2. Образование этилацетата химиче- ским путем. Оно предусматривает его появление в самом вине. С этой целью В вино добавляют около 2 г/л уксус- ной кислоты и выдерживают его в за- паянных пробирках при температуре 40°С. По истечении 6 мес наряду с лег- ким запахом пригорелости, который вино приобретает при нагревании, ощу- щается ярко выраженный запах уксус- ного скисания. При этом содержание этилацетата достигает, например, 194 мг/л, тогда как без добавления ук- сусной кислоты в таких же условиях оно составляет 123 мг/л. 3. Экстракция этилацетата вина. Ес- ли из вина, больного уксусным скиса- нием, удалить избыток этил ацетата, придающего вину свой характер, не за- трагивая, однако, его летучей кислот- ности, вино теряет в аромате признаки уксусного скисания. 4. Соответствие между содержанием этилацетата и впечатлением уксусного скисания (табл. 14.4). Таблица 14.4 Зависимость органолептической оценки от содержания этилацетата в вине Органолептическая оценка Летучие кислоты, г/л Этилаце- тат, мг/л Очень легкое уксусное скнсанне Легкое уксусное скисание Уксусное скисание Сильное уксусное скиса- ние 0,93 0,98 0,92 0,89 141 167 176 220 Эти наблюдения позволяют понять, почему одно вино имеет явные призна- ки уксусного скисания при 0,7 г/л лету- чей кислотности и иногда даже при меньшем содержании, а другое при со- держании 1 или 1,2 г/л не производит такого впечатления. Вина, летучая кислотность которых повысилась в результате разложения глицерина, сахаров или винной кисло- ты молочно-кислыми бактериями, обы- чно не имеют запаха скисающего вина, так как эти бактерии слабо образуют этилацетат. В вине, очень измененном турном, кислотность которого подня- лась от 19,4 до 65 мг-экв/л, содержа- 444
ние нейтральных сложных эфиров уве- личилось только от 2,9 до 3,4 мг-экв/л; сложные эфиры летучих кислот повы- сились всего лишь на 0,2 мг-экв/л. •«I Удаление избытка этилацетата Если скисшее вино подвергнуть под вакуумом в течение 1 мин легкому на- греванию (температура вина не превы- шает 30°С), то вино при дегустации Изменение состава вина под вакуумом при 30°С теряет всякие признаки скисания и при- обретает приятный запах здорового вина. В табл. 14.5 показано для очень испорченного вина содержание уксус- ной кислоты и этилацетата, а также содержание спирта до и после нагре- вания при 30°С различной продолжи- тельности под разрежением 8 кПа/м2. Как и в табл. 14.4, слово «скисшее» оз- начает запах, возникающий при уксус- , ном скисании, а не грубоватость (жест- кость), которую придает этилацетат. Т а б л и ц а 14.5 Показатели Контроль Нагревание под вакуумом в течение - * 30 с 1 мин 2 мнн 3 мни Летучие кислоты, г/л серной кислоты Этилацетат, мг/л Характеристика запаха Содержание спирта, % об. 3,38 466 Очень скисшее 12,3 3,35 342 Скисшее 12,1 3,32 280 Слегка скисшее 12,1 3,32 194 Нескисшее 12,0 3,30 132 Нескисшее 11,0 Из табл. 14.5 видно, что такая обра- ботка не привела к заметному удале- нию уксусной кислоты, а уменьшение этилацетата очень значительно. Следо- вательно, этот эксперимент очень убе- дительно показывает, что вина, боль- ные уксусным скисанием, получают свбй специфический запах не от уксус- ной кислоты. Так же, если оставить на несколько часов скисшее вино в открытом стака- не, случается, что запах совершенно исчезает без какого-либо уменьшения летучей кислотности. Одно вино, содер- жавшее 374 мг/л этилацетата при рас- купоривании бутылки, имело всего 198 мг/л через три дня выдержки в не- полной бутылке. В таких же условиях в другом образце за шесть дней содер- жание этилацетата снизилось от 440 до 110 мг/л. Учитывая столь легкое испа- рение, рекомендуется дегустацию скис- ших вин проводить сразу же после'то- го, как вино будет налито в стаканы, в противном случае запах быстро осла- бевает. Для применения этого способа обра- ботки к большим объемам потребова- лись бы специальная аппаратура и обо- рудование, обеспечивающее одновре- менно нагревание и вакуум. Простое оставление скисшего вина на воздухе с большой поверхностью за счет испа- рения этилацетата может быть эффек- тивным в практике хранения вина в бочках с частыми переливками; этил- ацетат испаряется постепенно и само- произвольно. Частичное раскисление, которое тео- ретические расчеты и недостаточно точ- ные дегустации квалифицировали как нейтрализацию летучих кислот, для ис- правления скисшего вина совершенно недействительно, поскольку оно не дей- ствует на этилацетат, как, впрочем, и на летучие кислоты. Если легкое пони- 445
жение кислотности карбонатом каль- ция ослабляет ощущение кислоты и более или менее улучшает такие вина, оно отнюдь не уменьшает содержания летучих кислот. Этилацетат можно также извлекать, не затрагивая вина, помещая в надвин- ное пространство в герметически за- крытой камере щелочной раствор, ко- торый улавливает испарившийся этил- ацетат, или пропуская по поверхности вина ток углекислого газа в течение значительного времени, или лучше пу- тем его барботирования. Самым про- стым приемом является открытая пере- ливка вина с разбрызгиванием. Известен еще один способ, по край- ней мере, теоретический, согласно ко- торому рекомендуют обрабатывать скисшие вина, уменьшая одновременно содержание и уксусной кислоты, и этилацетата. Этот способ заключается в том, что создают условия для разви- тия на поверхности таких вин пленки дрожжей микодермы. Пейно проследил параллельно с потерями спирта и кис- лотности уменьшение общих и ней- тральных сложных эфиров в стериль- ном вине, засеянном чистой культурой Candida mycoderma. Развитие пленки происходило в колбах, наполненных на 3/4, закрытых ватным тампоном и по- мещенных в термостат при 25°С. В табл. 14.6 показано изменение состава вина. Т а б ли ц а 14.6 Уменьшение летучей кислотности н этилацетата под действием дрожжей микодермы Показатели Контроль Через 7 дней Через 15 дней Через 1 мес . Спирт, % об. Титруемая кислотность, мг-экв/л Летучие кислоты, мг-экв/л Общие эфиры, мг-экв/л Нейтральные эфиры, мг-экв/л Этилацетат, мг/л Ацетальдегид, мг/л 11,8 93 27,5 6,4 4,1 194 24 11,8 78 14,4 5,9 3,6 141 77 11,0 65 13,7 4,6 3,4 132 11,8 65 14,0 4,5 3,5 88 С другой стороны, выше было пока- зано, что дрожжи в процессе брожения способны метаболизировать в анаэро- биозе уксусную кислоту среды и что, таким образом, имеется возможность понижать путем вторичного брожения содержание летучей кислотности в ски- сшем вине. ПРЕВРАЩЕНИЯ КРАСЯЩИХ ВЕЩЕСТВ КРАСНЫХ ВИН Красящие вещества красных вин представляют один из наиболее важ- ных компонентов. Они не только при- дают винам их основную окраску, но участвуют также и в образовании вку- совых характеристик, в их изменениях в процессе созревания и старения и в воздействии вина на организм челове- ка. Цвет вина претерпевает изменения во время созревания и старения и дает представление о его возрасте. Уточне- ние природы этих химических и физи- ко-химических превращений представ- ляет большой теоретический и практи- ческий интерес. При старении цвет ви- на становится менее ярким, более желтым. Сюдро показал, что молодые краснее вина имеют минимум погло- щения света при длине волны около 420 нм и максимум около 520 нм. Когда 446
вино стареет, этот максимум и мини- мум становятся все менее и менее чет- кими на кривых абсорбции, затем ис- чезают, оставляя место площадке, ко- торая также нивелируется, чтобы дать в случае очень старых вин непрерывно снижающуюся кривую без каких-либо изломов или изгибов. Довольно точную идею об оттенках окраски красного вина можно полу- чить, по мнению Сюдро, из отношения соответствующих оптических плотно- стей при длинах волн 420 и 520 нм. Это отношение невелико (около 0,7) для молодых красных вин и повышается до 1,7 для старых вин с сильно выражен- ным кирпичным оттенком, в котором желтый тон преобладает по сравнению с красным оттенком. Это видимое изменение окраски вина соответствует некоторым химическим превращениям антоцианов, которые по- ка еще мало изучены. Роль антоцианов и танинов в образовании цвета красных вин, молодых и старых Прежде всего следует описать экспе- римент, проведенный на модельных растворах (Риберо-Гайон, 1973 и 1974), с целью уточнить соответствующую роль антоцианов и танинов в образова- нии окраски красных вин. Этот экспе- римент также предусматривал изуче- ние превращений, которые эти веще- ства способны претерпевать в растворе с изменением их цвета в зависимости от возможного присутствия кислорода и трехвалентного железа, небольшая часть которого находится в состоянии ионов железа Fe+++, являющихся ката- лизаторами окисления. Следовательно, задачей этого эксперимента было срав- нить поведение модельных растворов, аналогичных по своему физико-химиче- скому составу вину .(10% об. спирта, 5 г/л винной кислоты, приведенной к pH 3 концентрированным едким нат- ром) и содержащих или только анто- цианы (около 0,5 г/л), или только та- нины (5 г/л), или же смесь из обоих (при тех же концентрациях) с присут- ствием трехвалентного железа (5 мг/л). Аналитические данные, которые бы- ли получены через два месяца, приве- дены в табл. 14.7. Детальное обсужде- ние этих результатов привело к опре- деленным выводам, подтвержденным путем визуального наблюдения раство- ров в 12 пробирках. 1. Антоцианы ) 2. Танины > В присутствии Fe+++ 3. Антоцианы + танины J 4. Антоцианы 1 5. Танины 1 В присутствии Fe+++ 6. Антоцианы + танины J 7. Антоцианы ] 8. Танины 1 В отсутствие Fe+++ 9. Антоцианы танины J 10. Антоцианы ) 11. Танины I В отсутствие Fe+++ 12. Антоцианы + танины J Выдержка с доступом воздуха Выдержка без доступа воздуха Выдержка с доступом воздуха Выдержка без доступа воздуха Растворы с одними антоцианами (про- бирки 1, 4, 7, 10) имеют розово-фиоле- товую окраску, сильно, отличающуюся от цвета красных вин, даже молодых. Аналитические значения (интенсив- ность окраски и содержание антоциа- нов) довольно близки в различных ва- риантах, что отражает ограниченное влияние аэрации и ионов Fe+++ на ан- тоцианы. Однако легкое уменьшение 447
Таблица 14*7 Изменение фенольных веществ в различных модельных растворах в зависимости от условий аэрации Состав модельных растворов Условии аэрации Цвет Антоциа- ны, мг/л Показа- тель об- щих фе- нолов Танниы, г/л оттенок интенсив- ность Антоцианы + Fe*** Танины + Fe*** Антоцианы + танины + Fe*** Антоцианы + Fe*** Танины + Fe*** Антоцианы + танины + Fe*** Антоцианы Танины Антоцианы танины Антоцианы Танины Антоцианы + танины С аэрацией 0,44 0,15 350 5 0 То же 1,92 0,50 25 55 4,4 » 1,91 0,74 60 62 4,8 Без аэрации 0,32 0,15 375 0,2 То же 1,94 0,21 20 65 5,1 » 0,96 0,36 135 70 5,5 С-аэрацией 0,31 0,15 355 6 0,2 То же 2,03 0,29 20 60 4,5 » 1,85 0,51 70 70 5,4 Без аэрации 0,27 0,15 375 0,2 То же 1,95 0,19 10 62 5,2 » 0,93 0,34 135 68 5,2 интенсивности окраски в аэрированной среде свидетельствует об окислении ан- тоцианов с образованием желтых про- дуктов, ответственных за усиление от- тенка окраски. Без доступа воздуха танины имеют желтую окраску (пробирки 5 и И). Эта окраска сильно подвержена действию окисления. При контакте с воздухом танины становятся желто-коричневыми и одновременно повышается интенсив- ность их окраски (пробирки 11 и 8). В присутствии трехвалентного железа (пробирки 5 и 2) это явление имеет еще более выраженный характер. К то- му же это изменение танинов сопро- вождается некоторым уменьшением их содержания (от 5,1—5,2 до 4,4— 4,5 г/л), но вне связи с глубоким изме- нением окраски. Смеси антоцианов и танинов, выдер- живаемых без доступа воздуха (про- бирки 6 и 12), обладают пурпурно- красным цветом, близким к окраске молодых вин, с другой стороны, в при- сутствии воздуха этот цвет постепенно переходит в кирпично-красный оттенок (пробирка 9), и это превращение еще 448 более усиливается в присутствии трех- валентного железа (пробирка 3). В молодых винах антоцианы и тани- ны участвуют в-окраске одновременно. Во время хранения и созревания их антоцианы исчезают. В то же время танины претерпевают окислительное превращение с изменением их цвета, который принимает оранжево-кирпич- ный оттенок, характерный для старых вин. Отсутствие доступа воздуха в бу- тылку не исключает вмешательства факторов окисления, образовавшихся еще до розлива вина в бутылки. Про- исходит ускорение созревания при аэ- рации вина до розлива. Главные результаты проведенного эксперимента приведены в табл. 14.8. Установлены исчезновение антоциа- нов в процессе созревания и преобла- дающая роль танинов в окраске старых вин. Содержание антоцианов в моло- дых бордоских винах составляет не- сколько сотен миллиграммов на 1 л и быстро понижается до следов через несколько лет выдержки. С другой сто- роны, в старых винах наблюдают до- вольно хорошее соответствие между
Т а б л и ц а 14.8 Изменение антоцианов и танинов при хранении модельных растворов в течение 3 мес в разных условиях Условия опыта Интенсивность окраски в ра- створах танина (оптическая плотность) Содержание антоци- анов, мг/л раствор чистых антоцианов смесь ан- тоцианов и танинов Без доступа воздуха На воздухе На воздухе 4- Fe+++ 0,10 0,29 0,50 375 355 350 135 70 60 содержанием танинов и интенсивно- стью окраски, которая не зависит от со- держания антоцианов. Другое подтверждение преобладаю- щей роли танинов в окраске старых вин дают вина Порто. После длитель- ной выдержки белые вина Порто (по- лучаемые в результате мацерации и богатые танинами) практически имеют тот же цвет, как и выдержанные крас- ные портвейны. Изменение антоцианов -а л На окраску вина могут влиять два типа превращений: а) обратимые в си- лу физико-химических условий среды, вызывающих кратковременное обесцве- чивание антоцианов; б) необратимые, сопровождающиеся окончательным разрушением окраски. Кроме того, ан- тоцианы выступают в реакциях сопо- лимеризации с танинами, что будет рассмотрено в следующем разделе. Различные состояния молекулы ан- тоциана в зависимости от физико-хи- мического состава среды представлены на рис. 14.1. Влияние pH. В кислой среде, прежде всего, имеется хорошо известное равно- весие между красной формой флави- лиума (1) и бесцветным продуктом (2), известным под названием псевдоосно- вания. Положение равновесия зависит от pH, уже при pH 3 пропорция бес- цветной формы становится значитель- ной. В эксперименте с синтетической +SO3H’ l-SQjH" Рнс. 14.1. Различные состояния молекулы антоциана. 15-55 449
средой окраска раствора антоцианов равна 36 ед. в кислой среде, 6 ед. при pH 2,9 и 1 ед. при pH 3,9. Если обо- значить через А+ оксониевую форму (1) и через АОН-псевдооснование (2), равновесие записывается так: А+ + Н2О zt дон + Н+, при [НгО]= 1 при равновесии имеем: [АОН] [Н*] [А+] или [АОН] [А*] = рН-рК. Берг (1963) экспериментальным пу- тем .нашел для различных моноглюко- зидов значения pH, близкие к 3, т. е. что при pH вина 50% молекул антоциа- нов относятся к окрашенной форме и 50% — к неокрашенной. Именно этим объясняют увеличение интенсивности окраски красных вин при подкислении, а также уменьшение этой интенсивно- сти после яблочно-молочного броже- ния, которое понижает кислотность. В зоне нейтрального pH появляется синяя форма (3), соответствующая безводному основанию с хиноновой структурой. Возможно, что эта форма появляется при pH<7 и в этом случае она маскируется красной формой. По мнению Сомерса (1971), она может оказывать свое влияние, начиная с pH 3,5, т. е. в зоне pH вина. В этом случае также имеется обратимая реакция, но в щелочной среде фенолы и в особен- ности ортодифенолы легко окисля- емы. Наконец, в сильнощелочной среде фенольные функции нейтрализуются и ионизируются, с другой стороны, проис- ходит разрыв кольца с появлением хал- кона (4). Влияние сернистого ангидрида. Обе- сцвечивание антоцианов и, следова- тельно, красных вин сернистым ангид- ридом хорошо известно на практике, оно связано с образованием неокрашен- ного компонента [см. рис. 14.1, форму: лу (5)]. Барбе и Иррманн (1972) приводят в качестве примера для молодых вин Бо- жоле интенсивности окраски, равные 0,536, 0,470 и 0,432 с соответственно 8; 18 и 28 мг/л свободного сернистого ан- гидрида. Реакция обратима, т. е. исчез- новение свободного SO2 во время вы- держки сопровождается перемещением равновесия к окрашенной форме (1), следовательно, усиление окраски. Су- ществование этого соединения мешает определению свободного SO2 в красных винах. С другой стороны, известно, что ста- рые вина менее чувствительны к обес- цвечивающему действию сернистого ангидрида, потому что в их окраске первостепенную роль играют не анто- цианы, а танины, которые не реагиру- ют с сернистым ангидридом. Влияние железа. Антоцианы, обла- дающие двумя группами ОН в орто-по- ложении, дают с ионами Fe+++ комп- лексы, окрашенные в синий или зеле- ный цвет; мальвидин (см. рис. 14.1) не относится к этой категории. Это свой- ство является общим для всех ортоди- гидроксильных фенольных соединений, из которых танины представляют в ви-_ не самую большую фракцию. Таким образованием комплексов между железом и всеми полифенолами обусловлен4 железный касс красных вин (голубой касс), но антоцианы не играют в этом явлении преобладаю- щей роли. Кроме того, выше, в эксперименте, описанном в начале данного раздела, было отмечено, что железо также воз- действует на окраску, как катализатор окисления, но и в этом случае наибо- лее значительной является реакция с танинами. Влияние окислительно - восстанови- тельных процессов. Показано, что ан- тоцианы представляют собой настоя- щие обратимые окислительно-восста- новительные системы. В ходе произ- 450
водства вина брожение (явление вос- станавливающее) вызывает обесцвечи- вание антоцианов, которые восстанав- ливают, по крайней мере, частично свою окраску в результате аэрирова- ния, которое сопутствует выдержке и, в частности, переливкам. Пока что никто еще не пытался объ- яснить сущность химического превра- щения, характерного- для восстановле- ния, и потери окраски, которая при этом происходит. По аналогии с клас- сическим механизмом, известным в биохимии, в частности, для восстанов- ления нуклеотидов никотинамида (НАД) авторы предлагают в качестве гипотезы образование флавена-2 [см. рис. 14.1, формулу (6)]. Жюрд (1967) исследовал свойства некоторых из этих веществ и показал, что в зависимости от условий среды они ведут себя неодинаково, в водном растворе они необратимо гидролизу- ются в дигидрохалконы (см. рис. 14.1, формула 7), а в безводном могут окис- ляться в соли флавилиума (антоциа- ны). Нет никаких данных относитель- но поведения антоцианов винограда. Но таким путем можно было бы объ- яснить для вина, что антоцианы, вос- становленные во время брожения, мо- гут лишь частично регенерироваться вторичным окислением во время вы- держки, причем одна фракция необра- тимо переходит в форму дигидрохал- кона. Это воздействие физико-химических факторов на структуру антоцианов и, следовательно, на их окраску в винах показано в табл. 14.9. Более высокую интенсивность окраски вина, хранив- шегося в бочке, несмотря на меньшее содержание антоцианов, можно объяс- нить только различной физико-химиче- ской структурой этих пигментов и в особенности тем, что антоцианы, вос- становленные в форме неокрашенных флавенов (см. рис. 14.1) во время бро- жения, повторно окислялись бы и, сле- довательно. снова окрашивались бы быстрее в деревянных бочках, чем в резервуарах большой емкости, в ре- зультате лучшего проникновения кис- лорода. Но это окисление также сопро- вождалось бы разрушением молекул антоцианов. Поскольку7 в приводимом случае влияние вторичного окисления больше, чем влияние разрушения, ин- тенсивность окраски вина, выдержан- ного в бочке, выше, несмотря на мень- шее содержание антоцианов. Таблица 14.9 Изменение антоцианов и танинов красного •к вина, хранившегося 8 мес в бочке и в ооль- шом резервуаре Образец вина Интенсив- ность окраски Антоциа- ны, г/л Вино в железо- бетонном резер- вуаре вмести- мостью 3000 дал Вино в дере- вянной бочке вместимостью 225 л 0,40 0,50 0J8 0,16 3,1 Во всяком случае, из этого экспери- мента следует, что вмешательство pH и содержание свободного сернистого ангидрида недостаточны для объясне- ния цвета антоцианов в вине. Этот важный факт был установлен в преды- дущем эксперименте (Риберо-Гайон, 1971). Этот факт также подтвердили Сомерс и Ивенс (1974), которые пока- зали на австралийских винах связь между качеством, определяемым груп- пой компетентных дегустаторов, и ио- низацией антоцианов, т. е. процентным содержанием красной формы. Такой взаимосвязи не существует между ка- чеством и общим содержанием анто- цианов. Кроме того, данные табл. 14.9 пока- 15* 451
зывают возможность исчезновения в винах молекул антоцианов. Это исчез- новение можно объяснить сополимери- зацией антоцианов и танинов. Химиче- ское разрушение антоцианов во время их хранения или при нагревании из- вестно с давних пор и особенно было исследовано на клубничном соке. Вме- шательство перекиси водорода ускоря- ет эту реакцию в аэробной среде, так же как и аскорбиновая кислота в при- сутствии иона Си++ и, возможно, так- же иона Fe+++. Известно, что катали- тическое окисление аскорбиновой кие- Рис. 14.2. Различные типы конденсации молекул флаванов. 452
лоты кислородом воздуха способно производить такие перекиси. Что каса- ется вина? то превращение антоцианов в процессе нагревания известно со вре- мени работ Пастера. Возможность ферментативного раз- рушения антоцианов была показана также в работах Хаунга, который до- казал существование антоцианов у некоторых плесеней. Эти ферменты бы- ли идентифицированы в дальнейшем во многих тканях высших растений. Б. Сегаль и Р. Сегаль (1969) экстраги- ровали из винограда препарат поли- фенолоксидазы, которая разрушает антоцианы ягоды. Наряду с этим Bot- rytis cinerea выделяет оксидазу (лак- казу), также разрушающую антоциа- ны. Лакказой обусловлен оксидазный касс красных вин из винограда с пле- сенью (Дюбеоне и Риберо-Гайон, 1973). Конденсация танинов и сополимеризация антоцианы — танины Танины винограда и вина представ- ляют собой конденсированные танины, получающиеся при полимеризации не- скольких молекул флаванов.. Во время выдержки и старения вина изменения- степени конденсации оказывают влия- ние на цвет танинов в растворе, а так- же на их органолептические характери- стики. Эту степень конденсации можно оценить определением средней молеку- лярной массы танинов. Риберо-Гайон и Глори (1971) показали, что это зна- чение колеблется между 700 для моло- дых вин и 4000 для старых вин (табл.. 14.10). Это соответствует конденсации примерно трех элементарных молекул флавана [рис. Г4.2, формулы (8) и (9)J в танине молодых вин и до 14 молекул в танине старых вин. В очень старых винах эта молекулярная масса умень- шается (табл. 14.10) вследствие пере- хода наиболее конденсированных та- нинов в коллоидное состояние с по- следующим осаждением их. Предложено несколько схем конден- сации (Жюрд, 1969; Риберо-Гайон,. 1973 и 1974), которые отражены на рис. 14.2 и 14.3 в виде конденсации двух или трех элементарных молекул флаванов. Процесс конденсации может продолжаться и приводить к полиме- рам, включающим до 14 элементарных молекул флаванов (см. табл. 14.10) и даже более, ь Таблица 14.10 Изменение конденсации фенольных веществ вин в зависимости от возраста (Риберо-Гайои и Глори, 1971) Образцы вина Годы урожая Общие танины, г/л Средняя молекулярная масса ч первое второе определение определение Число элементар- ных молекул флаванов Вина из винограда Vitis vinif'era 1914 1,7 739±49 От 2 до 3 1952 4,5 3750+600 4000±811 .» 10 » 14 1957 2,9 2995±400 3400+600 » 8 » 11 1962 2,5 - 2010±211 2288±268 » 6 » 7 1966 3,5 2134+303 1909+ 181 » 6 » 8 1967 2,9 2200+230 » 6 » 8 1968 1,9 1071 + 58 * » 3 » 4 1969 2,0 895+: 34 -- » 3 » 1967 1968 2150+360 1900+235 2500+350 1886+ 189 От 6 до 8 » 5 » 7 Вина из гибридов 1,7 М 453
Структуру конденсированных тани- нов можно также рассматривать как сополимеризацию антоцианов и флава- нов. Такую конденсацию можно объяс- нить реакциями, показанными на рис. 14.4 (Жюрд, 1967; Риберо-Гайон, 1973, 1974). Сомерс (1971) считает, что это явление ведет к образованию Рис. 14.3. Окислительная конденсация флава- нов (катехинов). истинного пигмента вина, имеющего структуру (20), в которой антоциано- вой фракцией обусловлена окраска. Этот пигмент можно отделить от ан- тоцианов экстрагированием вина изо- амиловым спиртом, который увлекает с собой исключительно антоцианы. С другой стороны, по сравнению с ан- тоцианами цвет этого пигмента будет стабилизирован, особенно по отноше- нию к изменениям pH и к сульфитиро- ванию. Можно также рассматривать это яв- ление как конденсацию двух или не- скольких молекул антоцианов между собой (Жюрд, 1967; Риберо-Гайон, 1973 и 1974). Наконец, Граздина и Борцель (1971) высказали мнение о возможности реак- ции антоцианов с флороглюциновым ядром, дающей желтый пигмент типа ксантилиума (рис. 14.5), который мог 454 бы участвовать в окраске старых вин. О присутствии такого вещества в вине сообщили Мишо и сотрудники (1974). Возможность гидролиза гликозидов антоцианов Феррэ и Мишель (1947) во время выдержки бургундских вин обнаружи- ли увеличение концентрации восста- навливающих веществ (сахаров) от 0,4 до 0,6 г/л в год. Логично было сделать вывод о гид- ролизе красящего вещества, посколь- ку было известно, что антоцианы при- сутствовали в винограде в виде глюко- зидов. С другой стороны, можно было с полным основанием предположить, что этот гидролиз представляет собой реакцию превращения красящего ве- щества в процессе старения. В действи- тельности тогда еще не знали, что ан- тоцианы представляют лишь неболь- шую часть красящего вещества крас- ных вин/которая состоит в основном из танинов, не имеющих глюцидной природы. То количество . антоцианов, которое содержится в вине, не может высвободить даже при полном гидро- лизе больше 0,1 г/л сахара. Кроме то- го, известно, что антоцианы проявля- ют большую устойчивость к гидроли- зу. Наряду с этим вино содержит по- лисахариды и невосстанавливающие дисахара, такие, как трегалоза (Бер- тран и сотрудники, 1975), которые по- лучаются при автолизе дрожжевых клеток. Они обладают намного боль- шей способностью высвобождать вос- станавливающие сахара, чем анто- цианы. • Отсюда следует, что гидролиз, вы- свобождающий восстанавливающие са- хара, несомненно, протекает в процес- се выдержки вина. Это явление играет определенную роль в биологической стабильности вина,, но не участвует в превращениях красящих веществ.
Антоциан Флабан (r=H> катехин) (R=OH; лейкоантоцианидин) НО он + Рис. 14.5. Тетраокси-1,3,6,8-ксаитилиум,
Коллоидное состояние красящих веществ Описанные выше механизмы показы- вают увеличение степени конденсации красящих веществ в красных винах во время старения их. Это явление объяс- няют постепенным переходом молекул Рис. 14.6. Прибор для проведения диализа. Рис. 14,7. Схема хроматограмм красящего ве- щества молодого и старого вина: I — молодое вино (I год); II — выдержанное вино <5 лет); 1 — дельфинидин; 2—петунидин; 3 — маль- видин; 4 — пеоиидин. красителя в коллоидное состояние. Коллоидным красителем обусловлено осаждение красящего вещества, и его нужно удалять посредством оклейки до розлива вина в бутылки. Простой и относительно старый эк- сперимент, проведенный с применени- ем диализатора, позволяет проследить ход этих явлений. Диализатор, пред- ставляет собой банку, наполненную красным вином, в которой находится целлофановый мешок с дистиллиро- ванной водой (рис. 14.6). Через диали- зующую мембрану из целлофана не- коллоидные вещества диффундируют из вина в воду до того момента, пока концентрации в той и другой среде не сравняются, тогда как вещества, нахо- дящиеся в вине в коллоидном состоя- нии, не проходят через мембрану. По истечении нескольких недель жидкость, которая находится в целлофановом мешке, становится идентичной с ви- ном в банке, за исключением окраски, которая будет несколько светлее, и от-* сутствия коллоидов в мешке. Жидкость в целлофановом мешке не мутнеет при понижении температуры, тогда как ви- но, находящееся вокруг него, становит- ся в этих условиях более. или менее мутным. Таким образом, одна часть красителя красных вин осаждается на холоде и находится в коллоидном со- стоянии (или ассоциированных с кол- лоидами), которая не может быть диа- лизована. Если вино, лишенное красящих ве- ществ, осаждаемых на холоде, или пу- тем диализа по вышеописанной мето- дике, или обработкой при низкой тем- пературе, или оклейкой, выдерживать в течение нескольких месяцев, то оно снова приобретает свойство мутнеть при низкой температуре, даже если оно не подвергалось воздействию кислоро- да, и это превращение происходит тем быстрее, чем выше температура хра- нения. Следовательно, механизм осветления вина во время его выдержки в бочке или в бутылке должен включать с фи- зико-химической точки зрения образо- вание, особенно в течение лета, и осаж- дение главным образом во время зи- мы этого коллоидного красителя. Другое доказательство конденсации 456
красящего вещества дает его поведе- ние при хроматографии на бумаге. Красящее вещество винограда легко перемещается и дает пятна различных антоцианов. Однако компоненты кра- сящих веществ молодых вин разделить уже труднее. У более старых вин после двух-трех лет выдержки в бочке кра- ситель отделяется плохо и оставляет сплошной след, без характерных пя- тен, даже если цвет вина улучшен в ре- зультате подкисления. На рис. 14.7, на котором сравниваются хроматограммы красящих веществ молодого и старого вина, наглядно показано также изме- нение структуры. Сложность явлений, происходящих при этих превращениях красящих ве- ществ, указывает на необходимость следить за его конденсацией во время созревания вина, как это делали Рибе- ро-Гайон и Глори (1971) и разделять различные составные элементы крася- щего вещества в зависимости от раз- меров их молекул. Эта молекулярная структура влияет на цвет вин, особен- но старых, танины которых представ- ляют собой основной составной эле- мент окраски, а также на органолеп- тические свойства танинов и, следова- тельно, вин. Сомерс (1966, 1968 и 1971) в Австра- лии был инициатором этих работ. С помощью фильтрования на геле Се- фадекс он выделил истинный краси- тель вина. Значительные исследования также провел в Бордо Глори (1971, 1974а и 1974b), используя наряду с Сефадексом диализующие мембраны, осаждение различными агентами (му- равьиный альдегид, концентрирован- ная соляная кислота, минеральные со- ли), экстракцию путем разделения и конденсации с протеинами. Но проблемы, относящиеся к этому важному аспекту энологии красных вин, особенно сложны. В частности, поли- меры флаванов, составные части тани- нов, входящих в состав красящих ве- ществ вин, очень реакционноспособны, и их трудно выделить без изменения химической структуры; с другой сторо- ны, они трудно поддаются разделению с помощью хроматографии. УСКОРЕННОЕ СОЗРЕВАНИЕ ВИН Большое экономическое значение может иметь технология ускорения процессов созревания вин в результате сокращения продолжительности их выдержки. Но вмешательство челове- ка может быть очень разносторонним. Он может лишь пытаться установить лучшие условия выдержки, температу- ры, аэрирования и др. для того, чтобы благоприятные естественные процессы происходили как можно быстрее. Он может также по мере познания условий естественного созревания и факторов, которые играют в этом процессе глав- ную роль, использовать эти условия, усиливать эти факторы с помощью но- вых способов ухода за винами, напри- мер обработка кислородом при повы- шенной температуре. Таким образом, можно различать созревание ускорен- ное, которое не нарушает хода естест- венных процессов и при котором при- меняют традиционные способы и со- зревание искусственное. Поскольку для созревания красных вин лучших марок требуется предвари- тельное яблочно-молочное брожение, осуществляемое с помощью бактерий, то прежде чем пытаться ускорить соз- ревание, следует постараться завер- шить это брожение, если оно еще не закончилось самопроизвольно. Прове- дение любой операции, например на- сыщение кислородом и нагревание до завершения яблочно-молочного броже- ния, не может дать удовлетворитель- ных результатов. К наиболее классическим способам искусственно вызываемого созревания 457
относится использование сильного окисления кислородом с термической обработкой. Пастер указал на практи- ку, существовавшую в то время в Ис- пании: вино нагревали сначала в кон- такте с воздухом до температуры 25— 30°С, затем при постепенно повышае- мой температуре в течение 8, 15, и 20 дней с целью получить оттенок ста- рого вина и изменить его вкус. При другом способе молодое вино филь- труют и пастеризуют при 70—80°С. После охлаждения при наличии мути его снова фильтруют, затем охлажда- ют до —5°С в течение 6—10 дней. Вино фильтруют, нагревают до 50°С и вы- держивают при этой температуре в контакте с 0,1% дубовой стружки с умеренным проветриванием через оди- наковые промежутки времени. В СССР для стабилизации вин и улучшения их качества применяют тер- мическую обработку (Герасимов). В обычной практике констатируют, что вино в основном созревает летом и осветляется и стабилизируется глав- ным образом зимой. Идея этого спосо- ба заключается в том, что, осущест- вляя искусственно нагревание и охлаж- дение, можно ускорить созревание. Технически способ включает насыще- ние вина воздухом, в результате чего количество, растворенного кислорода достигает максимума, затем нагрев, охлаждение и аэрация, заканчиваю- щаяся фильтрованием при пониженной температуре. По мнению автора, орди- нарные вина не обнаруживают при- знаков созревания, тогда как вина вы- дающегося происхождения достигают степени созревания, аналогичной с ес- тественным старением. Эту разницу в поведении можно было бы объяснить присутствием в выдающихся винах эфирных масел, происходящих из ви- нограда тонких сортов и изменяющих- ся при обработке. Аэрирование вина при температуре пастеризации дало плохие результаты: происходила поте- ря букета и вкуса, появлялся привкус уваренности. Изменение окраски старых вин на кирпично-красную получается без ухудшения состава их путем окисления при температуре около 25°С с после- дующим добавлением сернистой кис- лоты 50 мг/л и более, которая связыва- ет образовавшийся альдегид и завер- шает изменение окраски. Вино должно присоединить от 20 до 25 см3/л кисло- рода, чтобы обеспечить нормальное превращение, и больше, если оно со- держит сернистую кислоту в свободном состоянии, которая также должна быть окислена. При дегустации вино выгля- дит более зрелым, более готовым. По аромату оно меньше похоже на моло- дое вино и больше напоминает выдер- жанное. Но нельзя сказать, что оно было лучше и более мягкое, бархати- стое, так как оно кажется более старым, чем необработанное вино, и имеет ме- нее выраженный вкус свежего вино- града. Но если разница в полученной окраске значительна, различие во вку- се между вцном обработанным и необ- работанным несущественно. г Контакт вина с дубовой стружкой в течение различного времени в зависи- мости от площади ее поверхности и температуры, например в течение не- скольких дней при 25°С или нескольких часов при 60°С, может усилить впечат- ление созревания и придать вину пол- ный вкус и некоторую бархатистость. Когда в красное вино помещают све- жую стружку дуба, ^предварительно, прокипяченную^чтобы удалить наибо- лее растворимые вещества, стружка сначала придает вину очень сильный привкус. Если стружку убрать и оста- вить вино отстаиваться, этот привкус свежего дерева исчезает через несколь- ко дней, быстрее при повышенной тем- пературе. Если же такую операцию повторить 458
несколько раз, вино приобретает при- знаки, очень похожие на наблюдаемые в винах, которые долго выдерживали в бочках. Важную роль играет качест- во древесины. Красные вина, выдер- жанные в бутылках при 30°С, приобре- тали за несколько недель или несколь- ко месяцев вкус пригорелости (тем бо- лее выраженный, чем выше их кислот- ность). Но эти привкусы не появля- лись, если вносилось вначале 50 мг/л сернистой кислоты или вино оставалось в контакте с дубовой клепкой даже без добавления сернистой кислоты. Кантарелли пытался получить вкус и окраску старого вина, используя окисляющие свойства некоторых дрож- жей, которые обладают способностью образовывать пленку на поверхности вина (в частности, некоторые расы Saccharomyces oviformis). Окислитель- ное действие дрожжей проявляется, прежде всего, в результате окисления спирта с образованием ацетальдегида, который, видимо, является исходным продуктом для большей части наблю- даемых превращений, оказывающих влияние на органолептические качест- ва вина своими летучими продуктами и на окраску путем конденсации крася- щих веществ. Было испытано много других мето- дов ускорения созревания с использо- ванием различных физических процес-, сов. Например, вина, подвергнутые об- работке ультразвуком, не показали никакого улучшения качества, ни даже какого-либо заметного изменения при анализе и дегустации. Инфракрасные лучи лишены химической активности и представляют собой простой источник теплоты. Они стерилизуют вино, нагре- вая его, но не способствуют ни созрева- нию, ни смягчению. Ультрафиолетовое излучение может вызвать интенсивные реакции восстановления. Они делают практически немедленным соединение с кислородом. Однако это излучение не вызывает ускорения созревания окраски красных вин, даже после на- сыщения их кислородом; к тому же ультрафиолетовые лучи поглощаются поверхностью вина и не проникают в его массу. Ультракороткие волны не обладают химической активностью и не изменяют ни внешнего вида, ни вку- совых характеристик вин. Способы, использующие метод электролиза, могут вызвать глубокие изменения. При погружении электродов в вино происходит выделение кислорода с окислением на аноде и выделение во- дорода с восстановлением на катоде. В зависимости от металла электродов они в большей или меньшей мере раст- воряются в вине. Но во всех случаях, не получается ничего похожего на со- зревание. Обобщение всех исследований по ус- корению созревания вин и других ал- когольных напитков методом физиче- ских обработок дано (Синглтон, 1962) в работе, выполненной в Калифорний- ском университете. В ней последова- тельно рассмотрены все традиционные обработки для ускоренного созревания посредством физических способов, а именно: перемешивание (механические и с помощью ультразвука), термиче- ская обработка (нагревание и охлаж- дение), обработки излучением (инфра- красным, ультрафиолетовым, ионизи- рующим), электрические обработки (электрическим током и нагреванием, электрическим током и выработкой озона, электролизом и окислением-вос- становлением, электродиализом, комп- лексными и другими обработками). В заключение автор констатирует, что все, что могло быть испытано, уже ис- пытано, и в конечном счете проблема очень сложна. Осуществить без труд- ностей процесс быстрого созревания^ которое было бы вообще полезно, по- ка еще невозможно. Но многие пробле- 459
мы осветления, стабилизации, стойкос- ти, коррекции, которые когда-то реша- ли только выдержкой, в настоящее время почти решены другими средст- вами, более быстро действующими и .надежными. ХРАНЕНИЕ ВИНА В ДЕРЕВЯННЫХ БОЧКАХ В течение длительного времени де- рево было единственным материалом, применяющимся для изготовления та- ры для хранения вина. Но древесина не относится к инертным материалам. Она вызывает изменение вина в такой степени, что часто рассматривается как необходимый элемент для, его нормаль- ного развития, особенно для красных вин высокого качества. Однако отсут- ствие герметичности, опасность загряз- нения и появления неприятных привку- сов после нескольких лет использова- ния деревянных бочек, трудности ухода за ними и особенно высокая себестои- мость выдержки вин в бочках обусло- вили постепенный переход к другим материалам (железобетон, металл). Это вызвало некоторые изменения в условиях превращения вина, которые заслуживают тщательного изучения, так как они оказывают влияние на ха- рактеристики конечного продукта. К тому же эти последствия следует' оценивать в зависимости от типа вина. Для белых вин хранение в деревянных бочках практикуют все меньше и мень- ше, и в настоящее время оно сохраня- ется только для выдержки некоторых высококачественных вин. Хранение красных вин в бочках применяется для многих вин крю, т. е. с названием, конт- ролируемым по месту происхождения. Но эти изменения включали переход от деревянных емкостей нёболыпой вместимости (200—250 л) к резервуа- рам из других материалов намного большего объема (до нескольких сот гектолитров). Последствия этих изме- нений многообразны. Действительно, в небольшом объеме жидкости осветле- ние путем осаждения взвешенных час- тиц, выход углекислого газа, проникно- вение кислорода и испарение происхо- дят быстрее и оказывают большее влияние на превращение вина незави- симо от воздействия дерева на вкус. Изменения вина в бочках Вторичные брожения (сбраживание последних следов сахара, яблочно-мо- лочное брожение) представляют, ско- рее, последний этап производства ви- на, чем первый этап созревания. По этой причине всегда нужно предусмат- ривать после главного брожения пе- риод завершения этих процессов в ча- не до переливки в бочку, которую сле- дует проводить после получения био- логической стабильности вина, за исключением случаев трудного яблоч- но-молочного брожения. Отсюда сле- дует, что вино больше не должно быть средой для развития микроорганизмов, если это неслабое дображивание сле- дующей весной следов сахара, появив- шегося при гидролизе глюкозидов. Но, если вино достаточно осветлено снятием с дрожжей, традиционное сульфитирование обычно предотвраща- ет такое повторное брожение. В винах из подогретой мезги такого гидролиза не наблюдается. Часто сравнивают созревание вина в деревянной бочке и в бутах большой вместимости или в железобетонных ре- зервуарах. В первый период вино в бочке имеет лучшие вид и вкус. Моло- дое вино быстрее развивается в малом объеме. После двух лет преимущество во вкусе переходит к вину в резервуа- ре, которое выдерживается более све- жим. В то же время констатируют, что молодое вино бывает мутным в резер- вуаре'дольше, чем в бочке. Самопроиз- 460
вольное осветление в большом объеме идет плохо; с одной стороны, очень ве- лико расстояние, которое частицы должны пройти при осаждении, с дру- гой— небольшая разница температуры в различных точках резервуара созда- ет конвекционные потоки, которые удерживают частицы во взвешенном состоянии. В то же время испарение практи- чески равно нулю. В частности, угле- кислый газ остается в вине, которое вследствие этого дольше сохраняет ха- рактер молодого вина. Отмечено содер- жание углекислого газа примерно 90 мг/л через 6 мес после переливки ви- на в бочку вместимостью 225 л, тогда как это же вино, хранившееся в резер- вуаре, при обычных переливках все еще содержало 425 мг/л углекислого газа, что оказывало значительное влия- ние на дегустационные характеристики обоих вин. Если от хранения в бочках перейти к хранению вин в резервуарах, то нуж- но компенсировать эти недостатки осветлением молодых вин путем цент- рифугирования или фильтрования, а также удаления углекислого газа, ко- торого часто можно достичь просто при открытой переливке. Предлагались различные способы удаления избыточ- ного углекислого газа перед выпуском молодых вин в .продажу. Барбет и Иррманн (1972) используют азот, инертный газ, , очень мало раствори- мый в вине, барботируя вино во время переливки. При этом углекислый газ, растворен- ный в вине, диффундирует в маленькие пузырьки азота. Хранение в деревянных бочках- не- большой вместимости включает также растворение кислорода, который участ- вует в превращении красящих веществ и в созревании. Но это не коренное различие, и оно может быть компенси- ровано для вин в больших емкостях проветриванием во время переливок, которые следует проводить возможно чаще. Авторы показали, что вина, ни- когда не находившиеся в деревянных бочках, претерпевают последующее старение в бутылках совершенно нор- мально. Когда-то существовал способ вы- держки вина в бочке в течение дли- тельного периода (обычно трех лет), иногда больше. Несомненно, что этот способ возник не из соображений ка- чества, а прежде всего из необходимос- ти получить стабильность и осветление вина и, в частности, обеспечить удале- ние сахаров и яблочной кислоты, осаж- дение дрожжей и бактерий, выделение углекислого газа, выпадение в осадок винного камня, белков и коллоидных красящих веществ. Когда все эти различные превраще- ния предоставляют их естественному ходу, они могут длиться годами, пока не завершатся. В настоящее время на- ши знания и средства позволяют соз- давать такие условия осветления и ста- билизации, что эти процессы могут за- вершаться по истечении всего лишь нескольких месяцев. Вследствие этого не имеет смысла продлевать период выдержки в бочке свыше одного года или максимум двух лет. При этом получается двойная выго- да: с точки зрения качества, потому что этого времени вполне достаточно для того, чтобы дерево отдало вину все элементы, которые способствуют улучшению его характеристик, а боль- шая продолжительность лишь повы- шает риск хранения вина в бочках и приводит к увеличению общей кислот- ности, летучей кислотности и этилаце- тата, появлению неприятных привку- сов; с точки зрения экономики, потому что уменьшаются потребность в рабо- чей силе для работы в подвале и поте- ри от испарения. 461
Переход веществ из древесины в вино * < Выделение клепкой растворимых ве- ществ в вино играет очень важную роль в процессе выдержки в бочках. Для изготовления винной тары были испытаны многие породы дерева, но только дуб оказался единственным ма- териалом, в котором сочетаются доста- точная мягкость для обработки со спо- собностью выделять в вино аромати- ческие вещества, придающие тонкость его органолептическим характеристи- кам. Детальное исследование роли дре- весины дуба в хранении вина провел Синглтон (1974). Дерево вносит свой вклад в создание вкуса и букета старых вин. Значитель- ное количество танина растворяется в вине во время выдержки. Подсчитано, что бочка вместимостью 225 л в тече- ние года отдает в вино 50 мг/л танина. Это обогащение вина танином бывает больше в новых бочках и может до- стигать 200 мг/л в течение первого года. Экстракцию дубильных веществ из дерева исследовали Синглтон и сотруд- ники (1971) и установили, что эти ве- щества не принадлежат к семейству флавоноидов — главных компонентов фенольных соединений винограда. Следует также подчеркнуть значение растворения ароматических веществ древесины дуба. В сложном букете вин, находившихся в новых бочках с момен- та их приготовления, находят ваниль- ный тон -С тонким ароматом дерева, который очень высоко ценится. Разу- меется, что и в этом случае экстракция бывает более значительной в новых бочках, постепенно ослабевая в после- дующие годы использования. Синглтон (1974) сообщил, что эфир- ный экстракт древесины дуба состав- ляет от 0,62 до 0,71% массы сухого дерева. После щелочного гидролиза этого экстракта из 100 г сухого дерева извлекают различные ароматические соединения: 18 мг ванилинового аль- дегида, 33 мг сиреневого альдегида, 36,5 мг ванилиновой кислоты, 59 мг си- реневой кислоты и 53 мг феруловой кислоты. Экстракцию ароматических альдегидов водно-спиртовыми раство- рами проводили Г имон и Кроуэлл (1968), которые их идентифицировали в водках, хранившихся в дубовых боч- ках. Присутствие этих кислот в вине весьма вероятно, и они, несомненно, представляют собой главный органо- лептический элемент, вносимый древе- синой в вино. Количество веществ, переходящих из дерева в вино, зависит от размеров емкости. Для того чтобы иметь реаль- ную эффективность, выдержку следует проводить в бочках небольшой вмести- мости (примерно 225—228 л), которые обеспечивают достаточно большую площадь поверхности по отношению к объему. Использование бутов или ре- зервуаров на несколько десятков гекто- литров не дает такого эффекта. Боль- шое значение имеет состояние дерева. 1 Новое дерево оказывает большее влия- ние, чем старое, даже малоиспользо- ванное. Новая древесина может в не- которых случаях вызвать слишком сильный привкус дуба, который может заглушать собственный букет вина. Через несколько лет использования бочка уже не приносит тонов древе- сины. Но дерево новой бочки содержит вяжущие дубильные и ароматические вещества, дающие неприятное ощуще- ние. Чтобы они не придавали вину по- сторонних привкусов, бочку обрабаты- вают кипящей водой или паром, или длительным содержанием в ней слегка сульфитированной воды. Если в бочке должно храниться старое вино, ее предварительно пропитывают хорошим вином в течение нескольких дней. Син- 462
глтон (1974) предлагает не обрабаты- вать бочки, а ограничивать их первое использование для хранения вина в те- чение относительно короткого срока. Это положение спорно, так как оно ис- ходит из допущения, что вещества, экстрагированные из дерева, благо- приятны для качества вина при усло- вии, если они не слишком концентри- рованы. Для придания вину характерных то- нов древесины без использования до- рогостоящего дубового дерева и дли- тельной выдержки Синглтон и Дрэй- пер (1961), Синглтон и сотрудники (1971) предложили добавлять в вино дубовую стружку из расчета от 1 до 10 г/л. Предлагали также экстракты из древесины. Известно, что характерный привкус, сообщаемый вину деревом, очень ясно выраженный в момент розлива в бу- тылки, в процессе последующей вы- держки постепенно исчезает. Но пока что нет точных критериев оценки, по- зволяющих судить об этом изменении. Потери вина от испарения Вследствие проницаемости деревян- ных бочек происходит испарение жид- кости, ведущее к уменьшению объема вина, которое составляет потери. Из 100 л молодого вина к моменту розлива остается около 90 л. Часто допускают, что древесина име- ет поры, обеспечивающие обмен с внешней средой. В действительности дерево, имея коллоидную природу, по- глощает жидкость и набухает с одной стороны, тогда как его поверхность, находящаяся в контакте с воздухом, высыхает. Это испарение не намного ниже в герметически закрытых бочках, чем в бочках открытых. Если в послед- них потери практически представляют- ся большими, то это потому, что откры- тое отверстие облегчает испарение, а частые доливки вызывают неизбежные потери вокруг шпунта. Интенсивность испарения изменяет- ся в зависимости от многих факторов. Определяя ее в течение года на боль- шом числе дубовых бочек вмести- мостью 225 л, авторы нашли, что по- тери составляют 1% в очень хороших подвалах, холодных и влажных; от 4 до 5%—в обычных подвалах; от 9 до 10%—в плохих подвалах, слишком больших, слишком теплых или слиш- ком сильно вентилируемых. В связи с этим определено, что наиболее подхо- дящая влажность воздуха должна быть примерно 92—95%. Прн более высокой влажности подвалы становят- ся чрезмерно сырыми, при низкой — • слишком сухими. Испарение зависит также от приро- ды и качества древесины, от ее толщи- ны. Оно намного больше у каштана, чем у дуба, и, по-видимому, находится в прямой зависимости от вязкости ви- на. При прочих равных условиях испа- рение тем больше, чем выше содержа- ние спирта, и, следовательно, чем ниже вязкость вина. Оно происходит в 2 ра- за быстрее для воды, чем для вин по- вышенной спиртуозности, вязкость ко- торых относится к вязкости воды как 2:1. Испарение через клепку бочек свой- ственно как воде, так и спирту и, воз- можно, также веществам, образующим ароматы новых вин и букеты старых. С одной стороны, спирт обладает боль- шей летучестью, чем вода, но с дру- гой— его молекула больше молекулы воды и труднее проходит через дерево. Фактически, если не считать некоторых особых случаев для водки, испарение спирта происходит быстрее, чем испа- рение воды, и содержание спирта при хранении в бочке уменьшается. Но во- преки тому, что можно было ожидать, испарение в большей степени уменьша- ется в хороших подвалах, где потери 463
меньше и влажность воздуха сдержи- вает испарение воды, но не спирта. Считают, что потери спирта за год при хранении вина в бочках в среднем составляют от 0,2 до 0,3% об., не счи- тая возможных потерь при переливке как в результате аэрации, так и при промывке бочек. В действительности уменьшение содержания спирта может значительно изменяться и достигать за три года 1% об. Такое уменьшение спиртуозности ви- на в сочетании с увеличением кислот- ности с течением времени ведет к сни- жению качества вин, которые теряют маслянистость и бархатистость, непо- средственно связанные с достаточным содержанием спирта и малой кислот- ностью. По этой причине не рекоменду- ется хранить вина в бочках более двух лет. Опасность хранения вина в бочке Разумеется, что, если вино слито в бочку до получения полной биологиче- ской стабильности (присутствие сбра- живаемого сахара или яблочной кис- лоты), можно всегда опасаться разви- тия анаэробных молочнокислых бакте- рий с образованием летучей кислотнос- ти и молочной кислоты (увеличение содержания нелетучих кислот). Одна- ко при современном уровне знаний и технических средств этого обстоятель- ства можно избежать. Но при хранении вина в бочке увели- чение общей и летучей кислотности, а также содержания этилацетата могут вызвать две причины: развитие уксус- нокислых бактерий возле шпунтового отверстия; просачивание вина через на- рушенную клепку. Такие превращения часто наблюда- ют в винах, хранящихся в положении шпунтом вверх. Они обусловлены раз- витием на поверхности вина или ча внутренних стенках бочки и шпунта ук- суснокислых бактерий, несмотря на, казалось бы, нормальные условия хра- нения. Эти неблагоприятные превраще- ния протекают медленно, на протяже- нии недель и месяцев, и поэтому их трудно заметить. Например, в бочках в течение года содержание летучих кислот повышалось всего до 0,05 г/л, когда они были закрыты деревянными шпунтами, обмотанными полотном, но оно возрастало до 0,2 г/л и более, ког- да применяли стеклянные притертые шпунты. Содержание этилацетата по- вышалось постепенно от 15—25 до 100 мг/л. Это увеличение было более значительным во втором случае, чем в первом. Проводившаяся в качестве ме- ры предосторожности частая чистка стеклянных шпунтов и промывка шпун- тового отверстия бочки раствором сер- нистой кислоты оказались недостаточ- ными. Еще лучше по мере завершения брожения возможно быстрее ставить бочки в положение шпунтом набок. Например, вина, хранившиеся таким образом в течение первого лета после сбора урожая, имели содержание лету- чих кислот около 0,5 г/л и этил ацета- та — около 100 мг/л. Эти же вина, хра- нившиеся целый год в бочке со стек- лянным шпунтом, содержали 0,6— 0,7 r/л летучих кислот и 130^160 мг/л этил ацетата. Следовательно, можно рекомендовать ставить бочки шпунтом набок с весны, следующей за урожаем, чтобы избежать проникновения возду- ха через шпунтовое отверстие. Предлагались также различные ти- пы барботеров, аналогичные тем, ко- торые применяют к бродильным емкос- тям, и предназначенные для предотвра- щения проникновения воздуха и в то же время не препятствующие возмож- ному выделению газа или расширению жидкости. Их использование в подва- ле иногда в количестве нескольких со- тен создает определенные трудности. Такие барботеры лучше приспособле- 464
ны для выдержки вина в чанах или в бочках. Также предлагали периодическую обработку ультрафиолетовыми лучами поверхности вина, частей бочки вокруг шпунта и самого шпунта, которые ув- лажняются вином и находятся в кон- такте с воздухом. Таким путем добива- ются стерилизации поверхностей и пол- ной защиты вина в резервуарах или в бочках, даже не совсем заполненных. Этот способ не разрешен законом. Од- нако применяемый таким образом к поверхностям, а не к массе вина, он не должен бы вызывать возражений. Но в этом случае его трудно применить к большому числу бочек. С другой сторо- ны, этот способ не вызывает труднос- тей и очень эффективен в виноделии для защиты плавающей шапки при от- крытом брожении. Может также случиться, что причи- ной появления в вине во время хране- ния уксусной кислоты и этилацетата является древесина бочек. Некоторые из них подолгу хранятся пустыми и, несмотря на окуривание сернистым га- зом, могут быть заражены бактериями. В одном из опытов две загрязненные бочки по 225 л наполнили водой с до- бавлением винной и сернистой кислот после предварительной промывки., Че- рез 2 мес анализ жидкости показывал содержание летучих кислот 0,3 и 0,4 г/л и содержание этилацетата '25 и 140 мг/л. Следовательно, в древесине содержались значительные количества уксусной кислоты (примерно 100 г на бочку), которая затем диффундирова- ла в жидкость, а также заметные ко- личества этилацетата. При хранении вина нужно особое внимание обращать на санитарное состояние бочек. Другой опыт заключался в том, что сравнивали поведение трех деревянных бочек по 225 л в хорошем санитарном состоянии, в которых незадолго до это- го хранилось вино, и трех таких же бочек, хранившихся в течение года пустыми с обычным окуриванием. Эти бочки наполняли раствором винной кислоты при pH 3 с добавлением 50 мг/л сернистой кислоты. Сравни- тельные анализы проводили по истече- нии 3 мес на этом же растворе, сохра- нявшемся в бутылке. Было установле- но легкое возрастание общей кислот- ности— от 0,7 до 1,6 г/л. Это повыше- ние кислотности, очень неблагоприятно отражающееся на качестве вин, види- мо, является результатом присутствия на внутренней поверхности стенок боч- ки винного камня или кислого тартра- та калия, который растворяется в жид- кости. Это большое неудобство в примене- нии бочек, бывших в употреблении; его можно до некоторой степени избежать, если новое вино хранить в течение пер- . вой зимы в чане, не переливая в бочку, так как именно в это время осаждает- ся основная масса битартрата. Нако- нец, был проведен количественный ана- лиз сульфатов: их количество, диффун- дировавшее в жидкости в трех бочках, которые были до этого под вином, сос- тавило от 170 до 240 мг/л (в сульфате калия), а в трех бочках, не использо- вавшихся в течение года, — от 650 до 780 мг/л. Этот факт объясняется неод- нократным окуриванием (примерно каждые 4 мес), вызывающим образо- вание серной кислоты при окислении сернистого ангидрида, что способствует повышению кислотности, ослаблению окраски и снижению экстрактивности. Другая опасность для вина при хра- нении его в деревянных бочках заклю- чается в появлении неприятных запа- хов и привкусов после нескольких лет их использования. В действительности старое дерево всегда бывает источни- ком заражения. Внутренняя поверх- ность стенок бочки трудно поддается чистке, особенно в углах и стыках клепки. Вино, пропитывающее бочку, 465
может стать очагом инфекции и не только для развития уксуснокислых бактерий, ведущих к образованию ле- тучей кислотности и этилацетата, но и для развития различных типов плесне- вых грибов, способных придать вину плохие привкусы. Эти плохие привкусы встречаются часто в одном и том же хозяйстве. Они могут повторяться из года в год, неза- метно усиливаясь. Наблюдается своего рода привыкание виноделов, ответст- венных за подвал, доходящее до такой степени, что им начинает даже нра- виться такой привкус. Характеристика вин, общая для данного хозяйства, ко- торую иногда объясняют особенностя- ми местности, в действительности есть не что иное, как привкус, сообщаемый вину из года в год плохо содержащи- мися винными емкостями. Такую же порчу вина можно наблюдать у вин, хранящихся в бутах или в бродильных чанах. Здесь легче выправить дело, по- скольку чистка и уход за ними значи- тельно проще. Посторонние привкусы у вина могут также быть результатом использования смолистого дерева для ремонта чана или бочки. Плохая тара может вызвать бочеч- ный привкус, вкус плохого дерева (в противоположность тонкому и ваниль- ному привкусу, которые отлично соче- таются с букетом тонких красных вин). Этот привкус плохого дерева в дейст- вительности порождается древесиной, пораженной плесенями. Известно не- сколько типов плесеней: с привкусом шампиньона; с привкусом пробки; со- общающая прогорклый вкус; с запа- хом травы, очень неприятным и не под- дающимся никакой обработке. Непри- ятные привкусы, придаваемые вину ис- порченным деревом при хранении в бочке, могут лишь усилиться в бу- тылке. Разумеется, что во избежание этого серьезного недостатка хранения вин в деревянных емкостях нужно обеспечи- вать тщательный уход за ними и всег- да стремиться держать их полными, так как бочки больше портятся, когда они пустые. Но какие бы меры предос- торожности ни принимались, использо- вание одной и той же бочки не может превышать 5 или 6 лет без риска вне- сения в вино неприятных привкусов, которые сводят на нет преимущества выдержки вина в бочке и улучшения его качества. То обстоятельство, что хранение вин в плохой бочкотаре ведет к появлению неприятных привкусов, делает необхо- димым ее довольно частое обновление. Значительные издержки, с которыми связана такая замена тары, представ- ляют собой основную причину отказа от этого способа хранения виномате- риалов. Но в любом случае лучше от- казаться от выдержки в бочках вооб- ще, чем использовать слишком изно- шенные или плохо содержащиеся дере- вянные бочки. Практика применения В заключение этого раздела, посвя- щенного хранению вина в деревянных бочках, авторы сочли необходимым привести в качестве примера наблюде- ния за вином, произведенным в райо- не Бордо из винограда сорта Мерло урожая 1966 г. (Риберо-Гайон, 1971). После полного завершения спиртово- го и яблочно-молочного брожения, т. е. в ноябре месяце того же 1966 г., это ви- но было помещено в разные бочки: в новую дубовую бочку бордоского типа вместимостью 225 л; в старую дубовую бочку бордоско- го типа вместимостью 225 л; в бочку из нержавеющей стали вмес- тимостью 125 л. По сравнению с дубовыми металли- ческая бочка, во-первых, не выделяет в вино никаких веществ, и, во-вторых, в 466
ней сводятся к минимуму поступление кислорода и испарение вина. В то же время нельзя приравнивать поведение вина в этой бочке к его поведению в _ металлическом или железобетонном резервуаре большой вместимости, по- тому что явления самопроизвольного осветления, отстаивания протекают в небольшой емкости быстрее, чем в большой. Результаты анализов подтверждают вышеизложенные замечания. В дере- вянной бочке наблюдается повышение содержания летучих кислот и этилаце- тата, а также общей кислотности. Но последняя зависит только от повыше- ния летучей кислотности в новой бочке. В старой бочке она намного больше и обусловлена прежде всего сульфата- ми, пропитавшими древесину. Что ка- сается окраски, то вино в металличес- кой бочке всегда бывает менее окра- шено, хотя оно и богаче антоцианами. Этот эксперимент позволил показать впервые при одинаковом pH и в отсут- ствие свободного сернистого ангидри- да изменение пропорции молекул анто- цианов, окрашенных в красный цвет. Этот факт подтвердили ,Сомерс и Ивенс (1974). Примерно в это же вре- мя авторы данной книги предложили объяснение этого превращения вмеша- тельством окислительно-восстанови- тельных явлений. Но наиболее интересные моменты об- суждения, безусловно, относятся к ор- ганолептической оценке. Красное вино, хранившееся в новых деревянных бочках, всегда обладает более тонким и в то же время более бо- гатым ароматом, более сложным и раз- витым букетом. Через несколько меся- цев после розлива в бутылки в букете, уже напоминающем старое вино, от- четливо ощущается ванильный тон древесины. На вкус это также наибо- лее сложное вино. После контакта с деревом на протяжении около 12 мес привкус дерева заглушает все другие тона. Но в дальнейшем это вино ста- новится гармоничным, привкус дерева растворяется среди других тонов. Оно делается более мужественным, чем другие, без преобладания вяжущего вкуса дубильных веществ. Вино, хранившееся в ранее исполь- зованной деревянной бочке, обладает запахами, напоминающими предыду- щее вино, но значительно менее выра- женными. Они не столь тонкие и при- дают вину несколько грубоватый ха- рактер. Разница с предыдущим вином намного более заметна на вкус. Отме- чают некоторые посторонние привкусы и бестельность, которые усиливаются во время хранения, все эти признаки связаны с увеличением кислотности. Вино, хранившееся в бочке из нер- жавеющей стали, характеризуется бо- лее медленным созреванием по сравне- нию с предыдущим. Для приобретения характеристик старого вина ему тре- буется намного больший срок, в то же время его окраска светлее. После года хранения оно имело менее сложный аромат, чем у предыдущих вин, но с более выраженными тонами свежего винограда. В последующем отмечается постепенное уменьшение интенсивнос- ти запаха и одновременно его обедне- ние в отношении оттенков. На вкус же, напротив, оно все время было более свежим, более тельным, более «круг- лым», более бархатистым, не имея в то же время столь большого комплекса привкусов, как первое вино. Из этого эксперимента были сдела- ны следующие выводы: 1) хранение красного вина в новых деревянных бочках ведет к улучшению органолептических характеристик в ре- зультате увеличения разнообразия и интенсивности запахов и привкусов. Это улучшение, по всей вероятности, тем значительнее, чем выше качество виноматериалов; 467
2) хранение в многократно исполь- зованных деревянных бочках может привести к появлению привкуса дере- ва, который способствует повышению качества. Но вместе с тем происходит повышение кислотности вследствие об- разования серной кислоты при окисле- нии сернистого ангидрида. Это подкис- ление может быть значительным и вы- зывать конечную резкость, которая сводит на нет все положительные ка- чества, приобретенные на других эта- пах; 3) при хранении в металлических емкостях, когда в вино не вносят ни- каких элементов и хранение обеспечи- вает максимальную изоляцию от досту- па воздуха, получают вино, менее бога- тое на запах и на вкус, но более барха- тистое, более маслянистое, более круг- лое, чем при хранении в деревянных, бочках. Общая и летучая кислотность и содержание этилацетата здесь ниже (табл. 14.11). В целом можно сказать, что хране- ние в деревянных бочках является сос- тавной частью традиционных и обяза- тельных процессов выдержки красных вин лучших марок. Однако, чтобы обеспечить максимальную эффектив- ность, ее следует осуществить в надле- жащих условиях. Таблица 14.11 Влияние способа хранения иа химический состав вииа (Риберо-Гайон, 1971) Дата pH Общая кислот- ность, г/л Летучие кислоты, г/л Этилаце- тат, мг/л ’ Сульфаты, г/л Танины, г/л J Антоци- аны, г/л Окраска интенсив- ность оттенок XI/66 VI/68 1/69 VI/69 1/70 IV/70 Внно, хранившееся в новых деревянных бочках 2,9 3,0 2,8 2,8 2,7 0,82 0,21 0,20 0,17 0,14 1,18 0,85 0,68 0,84 0,67 0,68 0,55 0,64 0,70 0,73 0,76 0,75 3,35 3,63 0,62 121 Вино, хранившееся в ранее использованных бочках XI/66 VI/68 1/69 VI/69 1/70 IV/70 3,15 4,02 0,56 121 1,26 2,9 3,1 2,8 2,9 2,8 0,82 0,22 0,19 0,16 0,12 1,18 0,69 0,73 0,77 0,64 0,62 0,55 0,62 0,60 0,68 0,72 0,72 Вино, хранившееся в бочке из нержавеющей стали XI/66 VI/68 1/69 VI/69 1/70 IV/70 0,46 2,9 3,0 2,8 2,9 2,7 0,82 0,32 0,20 0,18 0,17 1,18 0,53 0,55 0,65 0,52 0,48 0,55 0,76 0,81 0,74 0,87 0,87 Прежде всего бочки должны быть* хорошего качества, хорошо содержать- ся и не быть слишком изношенными, чтобы избежать излишнего повышения 468 общей кислотности, летучих кислот и этилацетата, а также возможных плес- невых привкусов. Идеальным решени- ем было использование во всех случа-
ях только новых бочек, помещая в них лишь часть урожая, если опасаются чрезмерного привкуса дерева. Таким путем не только получается макси- мальное улучшение органолептических характеристик, но и уменьшение риска порчи вина при выдержке в бочках, особенно большого при старой бочко- таре. Во всех случаях бочки не долж- ны использоваться больше 6 лет под- ряд. Если замена бочек на новые в та- кие сроки с экономической точки зре- ния невозможна, то лучше совсем от- казаться от выдержки вин в деревян- ных бочках. Первостепенное значение имеет хо- рошая закупорка бочек. Стеклянные шпунты не обеспечивают достаточной герметичности; их следует усаживать плотнее легкими ударами. Очень важ- но быстро устанавливать бочки в по- ложение шпунтом набок, так как при этом быстрее получаются и стабилиза- ция, и осветление. Наконец, нужно тщательно регули- ровать интенсивность свойств, прида- ваемых вину деревом, или временем выдержки в бочке, или же помещением в деревянную бочкотару лишь части урожая. Считают, что после выдержки от 18 мес до 2 лет качество вина боль- ше не улучшается. В наше время бес- полезно выдерживать вино в течение более продолжительного времени/так как необходимую стабилизацию вина сейчас можно обеспечить за несколько месяцев. Но в отношении важности характе- ристик, приобретаемых вином из дере- ва, известны две концепции: а) можно допустить, что чем легче вино, чем меньше оно имеет тела, тем больше оно должно приобрести ароматов и привку- сов дерева, чтобы компенсировать до некоторой степени их недостаточность в вине; б) с другой стороны, можно также считать, что наиболее мужест- венные, наиболее богатые вина лучше выдерживают привкусы и запахи де- рева, которые в этом случае могут быть более заметными. Второй подход, безусловно, является более правиль- ным. Привкус и аромат дерева долж- ны рассеяться, раствориться в собст- венных характеристиках вина без из- лишнего преобладания над ними. К этому можно добавить, что привкус дерева в красных винах в различных странах оценивается по-разному, его почти не добиваются в ФРГ, но он очень высоко ценится в США. ЛИТЕРАТУРА Almeida Н. de (1951 et 1952), Anais Inst. Vinho, Porto. Astruc H. (1901), Le vin, Gauthier—Vil- lars et Masson, Paris. Barbet J. et Irrmann R. (1972), 3е Symposium intern. d’CEnologie, Le Cap, Afrique du Sud, 21, 10 p. Berg H. W. (1963), ler Symposium intern, d1 CEnologie, Bordeaux, p. 247. Berthelot M. (1863), Chimie vegetale et agricole, t. IV, p. 319. Berthe l*o t M. et Pean Saint - Gilles (1862—1863), Ann. Chim. Phys., 65, 66, et 68. Bertrand A., Dubernet M. O. et Ribereau - Gayon P. (1975), C. R. Acad. Sci. serie D (a paraitre). В 1 a r e z C. (1916), Vins et spiritueux, 2е ed., M a 1 о i n e, Paris. Bremond E. (1951), Symposium Chimie et Industrie vitic., Alger. Bremond E. (1958), Ann. Ec. nat. agric., Alger, nov. C a n t a r e 1 1 i C. (1955), Rivista Vitic. Enol. Conegliano, 8, 221; et Biochimica applic., 2, 167. Ca n t ar ell i C. (1958), Ann. Fac. agrar., Universita Perugia, 13. Cordonnier R. (1956), Ann. TechnoL agric., 5, 75. Dubernet M. et Ribereau - Gay- on P. (1973), C. R. Acad. Sc., 277D, 975. D u с 1 a u x E. (1893), Ann. Inst. Pasteur, 7 537. D u с 1 a u x E. (1898), Traite de microbio- logie, t. IV, Masson, Paris. 469
Ferre L. et Michel A. (1947), C. R. Acad, agric., 33, 239. G а г о g 1 i о P. G. (1959), La nuova Enologia 1st. Indust, agrarie, Florence. Gayon U. (1895), Rev. Vitic., Ill, 585. Gayon U. (1903), Rev. Vitic., XXIX, 673 et 725; Soc. Sc. phys. nat., Bordeaux, 3. Gayon U. et Laborde J. (1912), Vins, Libr. Polytech. Beranger, Paris. Glories Y. (1971), Essais de determina- tion de 1 etat de condensation des tanins des vins rouges. These 3е cycle, Bordeaux. Glories Y. (1974), Conn. Vigne Vin, I, 57 et 4, 375. Guerassimov M. A. (1953), Vinodelie Vinograd., (URSS), 3» Guerassimov M. A. (1955), Vinodelie Vinograd., (URSS), 15(2), 8. 'Guymon J. F. e t Crowell E. A. (1968), Qualit. Plant. Mater, vege., 16, 320. Hennig K. (1951), Deutsche Wein Zei- tung. Hrazdina G. et Borzell A. J. (1971) Phytochem., 10, 2211. Huang N. J. (1955), J. Agricul. Food. Chem 3, 141. J u г d L. (1967), Tetrahedron Letters, 23, 1057. Jurd L. (1969), Amer. J. Enol. Vitic., 20, 191. Laborde J. (1918),-Rev. Vitic., 48, 225 et suiv. Lukton A., Chichester С. O. et Maxhinney G. (1956), Food Technol., 10, 425. Michel A. (1948), Ann. Falsif. Fraudes, 41, 49. Monti E. (1910 et 1924), 2е et 3е Congres intern, du Froid, Vienne et Milan. Pasteur L. (1866 et 1873), Etudes sur le vin, Paris, Ire et 2е edition. Pavlov - Grichine S. S. et Tcher- nov N. N. (1955), Vinodelie Vinograd. (URSS), 15(3), 12. Peynaud E. (1936), Ann. Ferment., (2), 367. Peynaud E. (1937), Ann. Ferment., (3), 242 et 310; Rev. Vitic., 86, 209 et suiv. Peynaud E. (1939), Rev. Vitic., 90, 321. Peynaud E. (1956), Ind. agric. alim., 73 253. Peynaud E. (1971), Connaissance et tra- vail du vin. CEnologie appliquee. Dunod. Paris. - Ribereau - Gayon J. (1931), Contri bution в 1 etude des oxidations et reductions dans les vins. These Sc. Phys. Bordeaux, et 2е edition (1933). Ribereau - Gayon J. (1947), Traite d CEnologie, Transformations et traitements, des vins, Beranger, Paris. Ribereau - Gayon J. (1949), Congres, intern. Etudes Viti—vinicoles, Turin. Ribereau - Gayon J. (1953), 7е Congr es intern, du Vin, Rome. Ribereau - Gayon J. (1955), Bull, intern. Vin, 296, 183. S Ribereau - Gayon J. et Gard- r a t J. (1956), C. R. Acad. Sci., 243, 788. Ribereau - Gayon J. et Pey- naud E. (1936), Bull. Soc. Chim., 3, 2325. Ribereau - Gayon J. et Pey- naud E. (1961), Traite d’CEnologie, t. 2, Beranger, Paris. Ribereau - Gayon J, et Ribe- reau - Gayon P. (1954), ler Congres intern. Industr. agric. Madrid. Ribereau - Gayon J. et Ribe- reau - Gayon P. (1958), Amer. J. Enol. Vitic., 9, 1. Ribereau - Gayon P. et Glori- es Y. (1971), C. R. Acad Sci., 273D, 2369. Ribereau - Gayon P. (1959), Recher- ches sur les anthocyanes des vegetaux. Ap- plication au genre Vitis. Libr. Gen. Enseigne- ment, Paris. Ribereau - Gayon P. (1971), Conn., Vigne Vin. 5, 87. Ribereau - Gayon P. (1973), Vitis., 12, 119. Ribereau - Gayon P. (1974), i n The Chemistry of Wine Making, A. D. Webb, ed., American Chemical Soc., Washing- ton. Rodopoulo K. (1955), Vinodelie Vino- _grad. (URSS) : 15(7), 31. R\i n о w s к a J. (1957), Przem. Spoz. (Po- logne), 11, 18, Schanderl H. (1950), Die Mi krobiolo- gie des Weines, Ulmer, Stuttgart. Seifert W. (1938), Die Chemie des Mostes und Weines. Diemer, Mayence. Segal В. C. et Segal R.,M. (1969), 470
Rev. Ferment. Alim. (Bruxelles), 1, 22. Singleton V. L. (1962), Hilgardia (Uni- versity of California).' Singleton V. L. (1974), in The Chemist- ry of Wine Making, A. D. Webb ed., Ame- rican Chemical Soc., Washington. Singleton V. L. ,et Draper D. E. (1961), Amer. J. Enol. Vitic., 12, 152. Singleton V. L., Sullivan A. R. et Kramer C. (1971), Amer. J. Enol. Vitic., 22, 161. Somers T. C. (1966), Nature, 209, 368. Somers T. C. (1968), Vitis, 7, 303 Somers T. C. (1971), Phytochemistry, 10,* 2175. Somers T. C. e t Evans M. E. (1974), J. Sci. Food Agric.. 25. 1369. Sondheimer E. (1953), J. Amer. Chem. Soc., 75, 1507. j Sondheimer E. et Kertesz Z. L (1953), Food Res., 18, 475. Sudraud P. (1958), Ann. Technol., Agric., 7, 203. T r i 1 1 a t A. (1907), Ann. Inst. Pasteur, 22, 704, 753 et 867. Von der Heide C. et Schmit- then n er F. (1922), Der Wein, Vieweg Brunswig.
ОБ ИЗДАНИИ В ПЕРЕВОДЕ НА РУССКИЙ ЯЗЫК ТРАКТАТА ПО ЭНОЛОГИИ «ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ВИНОДЕЛИЯ» Виднейшие французские энологи профессора Ж. Риберо-Гайон, Э. Пейно, П. Риберо-Гайон и П. Сюдро создали четырехтомную моно- графию «Теория и практика виноделия». Том 1 «Анализ и контроль вин» вышел во Франции в 1972 г., том 2 «Характеристика вин. Созре- вание винограда. Дрожжи и бактерии» — в 1975 г., том 3 «Виноделие. Превращения в винах» — в 1976 г. и том 4 «Осветление и стабилизация вин. Оборудование и аппаратура» — в 1977 г. В этом фундаментальном труде обобщены результаты длительных исследований Научного Цент- ра при Университете в Бордо, а также последние работы по виноделию ученых Франции и других стран. Четырехтомное издание французских энологов наравне с восьмитом- ной «Энциклопедией виноградарства и виноделия мира» профессора П. Гаролио (Италия, 1973 г.) является фундаментальным сводом зна- ний по всем основным вопросам теории и практики виноградарства и виноделия. Издательство «Пищевая промышленность» приняло к изданию на русском языке том 2, том 3 и том 4 трудов «Теория и практика вино- делия». Том 1 «Анализ и контроль внн», посвященный методам анализа вин, применяемым во Франции, для наших специалистов имеет чисто позна- вательный характер, так как в СССР используются другие методы ана- лиза и контроля вин. В связи с этим том 1 на русский язык не пере- веден. Том % «Характеристика вин. Созревание винограда. Дрожжи и бак- терии» издан на русском языке в 1979 г. В книге рассмотрены типы и качественные характеристики вин. Особое внимание обращено на про- цессы созревания винограда и нх влияние на качество вин, поскольку эти вопросы в настоящее время особенно актуальны. Значительная часть книги посвящена дрожжам — возбудителям спиртового брожения — и болезнетворным и полезным бактериям вина. Впервые приводится современная классификация дрожжей-и бактерий. Каждая глава сопровождается подробной библиографией. Том 3 «Способы производства вин. Превращения в винах» посвящен вопросам первичного виноделия в основном столовых вин, а также пре- вращениям вин в процессе хранения и созревания. В начале рассматри- ваются применяемые во Франции приемы исправления сусел: подсаха- ривание, подкисление, кислотопонижение и др. Подробно описываются процессы, происходящие в сусле до брожения, а также действующие при этом ферменты ягод винограда. Затем приводятся данные по суль- фитации, внесению чистой культуры дрожжей, контролю брожения. 472
В главе, посвященной виноделию по красному способу, рассматривают- ся приемы переработки винограда, современные устройства для броже- ния мезги, условия спиртового и яблочно-молочного брожения, способы мацерации мезги и извлечения экстрактивных, ароматических и феноль- ных веществ из мезгн. Приводятся поточные методы виноделия по крас- ному способу, а также приемы виноделия с углекислотной мацерацией. Подробно разбираются способы виноделия с термической обработкой мезги н винограда. Затем, рассмотрены процессы и аппараты по белому способу: пе- реработка винограда, защита сусла от окисления, осветление суслаг спиртовое и яблочно-молочное брожение. Кратко описывается техноло- гия приготовления розовых вин и вин специальных (крепких и десерт- ных) . Во второй части тома 3 подробно изложены процессы превращения вин: коллоидные явления в винах, различные помутнения вин и способы их предупреждения, процессы окисления и восстановления, а также естественные и ускоренные способы созревания вин. Каждая- глава книги сопровождается подробной библиографией. Том 4 «Осветление и стабилизация вин. Оборудование и аппарату- ра» посвящен вопросам вторичного виноделия: средствам консервиро- вания вин, способам осветления и достижения стабильности нх. Описа- но оборудование винодельческих предприятий для транспортировки, приемки, дробления винограда 11 гребнеотделення; для отделения сусла от мезгн; установки для брожения по белому и красному способам, для розлива вин в бутылки. Подробно рассмотрены методы применения сернистого ангидрида при хранении виноматериалов и продукты, заменяющие сернистый ан- гидрид. Описан перспективный метод применения инертных газов при хранении вина. Достаточно полно с теоретической и практической точек зрения рас- сматриваются проблемы осветления вин оклейкой, фильтрованием и центрифугированием. В разделе, посвященном способам стабилизации прозрачности, .изложены физические методы обработки вин против ме- таллических, коллоидных и кристаллических помутнений. Наибольший интерес представляет четвертая часть этого тома, где описаны транспортные емкости, оборудование для переработки вино- града, резервуары для брожения н хранения внн, линии розлива. В книге широко используются материалы французских и других за- рубежных исследователей. В СССР в последние годы проведены фундаментальные исследова- ния по научному обоснованию современного поточного крупномасштаб- ного производства виноградных вин. Поэтому описание классического виноделия Франции, приведенное в книге «Теория и практика виноде- лия», может быть использовано советскими виноделами с корректива- ми на наше современное оборудование н технологию. В целом четырехтомная монография французских ученых «Теория и практика виноделия» охватывает практически все стороны винодель- ческого производства — от химии и технологии до оборудования. Эта книга предназначена для инженерно-технических и научных работников винодельческой' промышленности, будет полезна студентам вузов.
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ........................ Часть первая СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ВИН Глава 1. Улучшение качества вино- града .............................. Перезревание ....................... Естественное увяливание........... Увяливание с подогревом ягод . . . Химические коррекции ....... Повышение сахаристости............ Изменения кислотности ............ Внесение танина .................. Литература ......................... Глава 2. Превращения в винограде . Оксидоредуктазы .................... Тирозиназа винограда ............. Лакказа гриба Botrytis cinerea . . Влияние различных факторов на ок- сидоредуктазы ........ Другие факторы.................... Практические рекомендации . . . . Потребление кислорода виноградными суслами и винами ................. Пероксидаза ........................ Пектолитические ферменты............ Природа и структура пектиновых ве- ществ ............................ Классификация пектолитических фер- ментов .... . . Факторы, влияющие на активность этих ферментов............... . , Технологическое значение пектолитн- 474 5 7 8 8 8 12 12 19 24 24 25 26 26 32 35 41 42 43 44 46 46. 48 49 ческих ферментов................. Протеазы .......................... Структура протеинов ............. Роль протеаз .................... Локализация активности протеаз в винограде ....................... Факторы, влияющие на активность протеаз ......................... Технологическое значение протеаз . . Литература ........................ Глава 3. Операции, общие для раз- личных способов производства вина . Введение Сульфитация мезги и сусла . . . . Сернистый ангидрид в виноделии Защита от окисления.............. Ингибирование и активация дрожжей Антагонизм между дрожжами и бак- териями ......................... Антагонизм дрожжей между собой . Экстрагирующая способность SO2 Влияние сульфитации на вкусовые качества вина ................... Условия применения сернистого ан- гидрида ......................... Применяемые дозы................. Техника сульфитации при производ- стве вина по красному способу . . Техника сульфитации при производст- ве вина по белому способу . . . . Применение чистой культуры дрожжей Влияние винных дрожжей на качест- во вин........................... 49 49 49 50 50 51 53 54 55 55 56 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 68 69
Трудности ингибирования диких дрож- жей ................................. 70 Использование дрожжевой разводки Sacch. oviformis..................... 71 Использование дрожжевой разводки Schizosaccharomyces ................. 73 Обогащение сусел чистыми культура- ми дрожжей.................... 75 Техника внесения дрожжей .... 76 Применение фосфата аммония в ви- ноделии ............................. 77 Контроль температуры ........... 78 Проблема регулирования температуры 78 Повышение температуры при броже- нии ................................. 79 Нагревание бродильных емкостей . 80 Определение температурь! брожения 81 Способы охлаждения бродящего сусла ............................... 82 Подогревание сусел и вин .... 84 Регулирование процесса брожения . . 86 Необходимость быстрого н полного сбраживания сахара............ 86 Определение плотности сусла ... 87 Причины прекращения брожения . 88 Повышенная температура и прекра- щение брожения ."............. 89 Анаэробиоз и прекращение броже- ния ................................. 90 Содержание сахара и прекращение брожения ............................ 92 Необходимые меры в случае прекра- щения брожения................... 92 Образование запахов сероводорода . 94 Литература ............................ 96 Глава 4. Производство вина по крас- ному способу....................... 97 Особенности способа ................... 97 Переработка винограда ................ 100 Приемка собранного винограда . . 100 Дробление виноградных ягод . . . -101 Отделение гребней от винограда . . 103 Наполнение бродильных чанов . . . 108 Чаны для брожения по красному спо- собу ................................. 108 Принципы устройства чанов для бро- жения на мезге .’................... 108 Открытый чан с плавающей шапкой . 109 Открытый чан с погруженной шап- кой ................................ 111 Закрытый чан с плавающей шапкой 112 Сравнение различных бродильных ча- нов ................................ 113 Чаны, снабженные специальным обо- рудованием ......................... 116 Автовинифнкатор Дюселье-Исмаи . 118 Аппарат Сюаве для экстрагирования 118 Проведение спиртового брожения . . 120 Виноделие в жаркий и холодный годы 120 Теоретические основы перекачивания. Кратковременная аэрация сусла . . 123 Техника перекачивания .............. 124 Определение момента окончания спир- тового брожения............... 126 Проведение, мацерации........... 127 Сущность процесса............. 127 Закономерности мацерации .... 128 Продолжительность мацерации . . 129 Факторы, влияющие на ослабление окраски после мацерации .... 130 Влияние перекачивания ............. 132 Влияние спирта .................... 132 Влияние температуры................ 133 Влияние сульфитации ............... 133 Влияние качества сырья............. 134 Продолжительность брожения на мезге .............................. 136 Спуск вина из чана и прессование мезгн .............................. 138 Сульфитация при спуске вина из чана. Испытания на устойчивость к окси- дазному кассу ..................... 142 Проведение яблочно-молочного броже- ния ................................ 144 Роль и значение яблочно-молочного брожения .......................... 144 Превращения в винах при яблочно- молочном брожении................... 146 Современные принципы производства вина ............................... 148 Условия яблочно-молочного брожения 149 Применение разводки чистых культур яблочно-молочных бактерий ... 153 Литература ........................... 161 Глава 5. Поточные способы произ- водства вина.......................... 163 475
Непрерывное брожение.............. Классификация систем непрерывного брожения ....................... Исследование и применение метода непрерывного брожения........... История разработки поточного способа производства вина................. Оборудование и методы поточного способа производства вина ........ Аппарат Ладус............... . . Аппарат Вико ................... Условия спиртового брожения . . . Температура брожения............ Подсчет и идентификация дрожжей Метаболизм спиртового брожения Условия мацерации ................ Сульфитация К развитие молочнокис- лых бактерий................ Экономические вопросы поточного спо- соба производства вина ........... Производительность оборудования Экономия площади и рабочей силы . Другие винифнкаторы и способы . . Аппарат Дефранчески............. Виннфикатор Падован............. Способ Рото .................... Заключение ................... Литература ....................... Глава 6. Производство вииа спосо- бом углекислотной мацерации .... История способа .................. Анаэробный метаболизм винограда . . Газообмен винограда с внешней сре- дой ...................... Внутриклеточное брожение: образо- вание этанола и вторичных продуктов Ароматические вещества и летучие продукты ................... Метаболизм яблочной кислоты . . . Изменения азотистых веществ .. . . Явления мацерации .............. Анаэробиоз в жидкой фазе .... Микробиология углекислотной маце- рации ............. Дрожжи ........... Молочнокислые бактерии.......... Приготовление вина способом углекис- лотной мацерации ................. 476 163 164 164 165 167 167 168 170 170 172 173 174 176 178 178 179 180 180 180 181 182 182 184 184 185 185 186 187 187 188 189 189 190 190 190 Загрузка чанов целыми гроздями . Состояние винограда хво время угле- кислотной мацерации .............. Вина-самотек н прессовые, вина . . Технологические приемы н контроль . Рабочая температура при производст- ве вина .......................... Органолептические характеристики вин, получаемых способом углекис- лотной мацерации .............. . Приготовление розовых вин способом углекислотной мацерации .......... Приготовление белых вин способом углекислотной мацерации . . . . Заключение ......................... Литература ......................., Глава 7. Производство вииа с подо- гревом винограда.................... Введение ....................... . Способы приготовления вина с подо- гревом винограда ................... Влияние нагревания мезгн красного ви- нограда на состав сусел н внн . . . Органические анионы и катионы , . Общая кислотность.................. Антоцианы ........................ Неокрашенные фенольные соеди- нения ............................ Азотистые соединения.............. Осветление вии ........ Органолептические характеристики Влияние нагревания мезги красного ви- нограда на микрофлору н процессы бро- жения .............................. Дрожжи ....................... . Бактерии ......................... Образование ацетальдегида . . . . Нагревание винограда водяным паром Оборудование.................. . Обработка паром здорового вино- града .................... . . . Обработка паром винограда с *пле- сенью ................... Заключение ...................; . . Литература.................. . . . Глава 8. Производство вина по бе- 191 лому способу........................... 191 192 192 193 194 194 195 196 196 197 198 198 201 203 203 204 205 209 209 211 212 213 213 216 218 219 22Q 221 222 224 226 228
Особенности способа ....... 228 Отсутствие мацерации и фракциони- рование сока ....................... 228 Различные типы белых вин . . . 229 Способы сбора винограда. Разнооб- разие сырья ......... 231 Выводы для практики........... 233 Извлечение сусла ..................... 235 Доставка винограда к местам пере- работки ............... 235 Последовательность переработки ви- нограда ............... 236 Дробление винограда ............... 237 Отбор сусла-самотека из мезги . . 239 Прессование мезги после отделения сусла-самотека ..................... 241 Сравнение различных систем прессо- вания .............................. 243 Защита от окисления................... 244 Опасности от кислорода.............. 244 Механизм окисления ................. 245 Основные методы защиты от окис- лений ............................' 247 Другие методы защиты.............. 248 Осветление сусла ................... 252 Значение и последствия операции . 252. Происхождение отстойного осадка в сусле .............................. 255 Очистка сусла отстаиванием . . . 257 Использование пектолитических фер- ментов для очистки сусла отстаива- нием ............................... 258 Очистка сусла центрифугированием . 260 Очистка сусла фильтрованием . . . 262 Корректирование сусел—обработка бен- тонитом . \.......................... 263 Проведение спиртового брожения . . 265 Температура брожения............. 265 Стимуляторы и ингибиторы брожения 266 Брожение в бочках'............... 267 Брожение в чанах................. 268 Завершение брожения. Снятие с дрож- жей и сульфитирование............ 269 Возможность яблочно-молочного броже- ния z ................................ 271 Особые проблемы производства ликер- ных вин по белому способу............. 274 'Развитие Botrytis cinerea на вино- градной ягоде (благородная гниль) . 274 Химические превращения винограда, ' вызываемые грибом Botrytis cinerea 278 Состав ликерных вин лучших марок 284 Извлечение сусла ................... 286 Защита от окисления. Обработка сусла .............................. 288 Проведение брожения................. 290 Специальные способы производства . вина .............................. 293 Литература ........................... 294 Глава 9. Производство розовых вин 295 Основные положения.................... 295 Белые вина с розоватым оттенком . 296 Розовые вина . ..................... 297 Интенсивность окраски и оттеиок .' . 298 Производство розовых вин способом прямого прессования................... 299 Производство розовых вин способом ко- роткой мацерации...................... 300 Литература........................... 301 Глава 10. Производство специаль- ных вин............................... 301 Игристые вина......................... 302 . Приготовление первичных виномате- риалов ............................. 302 Шампанизация........................ 307 * Метод шампанизации в бутылках . . 312 Метод шампанизации в закрытых ре- зервуарах (акратофорах)............. 314 Метод приготовления Асти Спуманте 316 Сладкие натуральные вина.............. 318 Переработка винограда .............. 320 Проведение брожения................. 321 Спиртование ........................ 321 Хранение и выдержка................. 322 Вино Порто (портвейны)................ 323 Хересные вина......................... 325 Сбор и переработка винограда . . . 326 Биологическое созревание под херес- ной пленкой . . . . ...... 327 Окислительное созревание вина типа Олоросо (душистое) ....... 329 ^Келтые вина Юры.................... 330 Вина из заизюмленного винограда . . 331 Литература............................ 332 477
Часть вторая ПРЕВРАЩЕНИЯ В ВИНАХ Глава 11. Коллоидные явления в ви- нах ................................. 334 Прозрачность и фнзнко-химнческая ста- бильность ........................... 334 Проблема прозрачности вин . . . 334 Природа прозрачности............... 335 Обзор общих сведений о коллоидах . 336 Классификация дисперсных систем . 336 Основные понятия.................’ 338 Классификация коллоидов .... 339 Структура коллоидов ............... 340 Свойства коллоидных растворов . 341 Понятие о коллоиде . .............. 343 Использование свойств коллоидов в производстве вина............... 344 Вино, раствор истинный и раствор коллоидный.................... 344 Прозрачное вино и мутное вино . . 345 Стабильность и флокуляция гидро- фобных коллоидов.............. 347 Электрический заряд частиц . . . 348 Стабильность и флокуляция гидро- фильных коллоидов............. 350 Белки как коллоиды............ 352 Взаимное осаждение коллоидов . . 352 Защитные коллоиды............. 353 Явления адсорбции............, . 356 Техника экспериментирования .... 358 Наблюдение и сравнение мутностей . 358 Помутнение и мутность......... 359 Электронный подсчет частиц . . . 362 Разделение взвешенных частиц фильт- рацией ...........................; 364 Разделение частиц в коллоидном ра- створе ультрафильтрацией . . . . 365 Современные способы ультрафильтра- ции и хроматографии на геле . . . 366 Разделение и идентификация коллои- дов вина электрофорезом....... 368 Работы последнего времени .... 370 Исследование прозрачности .... 370 Исследование белков сусла и вина . 370 Исследование коллоидов полисаха- ридной природы................ 371 Заключение.......................... 371 Литература...................... 372 478 Глава 12. Помутнение в винах . . 374 Общие замечания о металлических по- мутнениях ......................... 374 Осадки, содержащие трехвалентное же^ лезо . .............................. 375 Состояние железа в винах .... 376 Механизмы осаждения трехвалентно- го железа........................... 378 Стабильность комплексов, содержа- щих железо......................... 382 Другие виды железного касса . . . 386 Помутнения, вызываемые двухвалент- ной медью............................ 387 Признаки медного касса ............. 387 Механизм образования медного кас- са ................................. 388 Белковые помутнения в белых винах . 391 Белки вина.......................... 391 Влияние температуры и фенольных веществ на белковые помутнения . . 393 Необходимость обработки вина для удаления белков .................... 395 Осаждение красящих веществ в крас- ных винах........................ 396 Осадки при оксидазном кассе . . . 397 Осаждение виннокислых соединений . . 400 Природа осадков ..................... лии Битартрат калия (винный камень) . 401 Тартрат кальция (виннокислый каль- ций) .............................. 404 Другие помутнения.................... 405 4-OJ5 Литература........................... ™ Глава 13.. Процессы окисления и вос- становления в винах ................. Обогащение кислородом н окисление вина ............................ • • Растворение кислорода в вине . . Связывание растворенного кислорода Механизм окисления вина . . . Окислительно-восстановительные про- цессы и редокс-системы в вине . . . Общие сведения об окислительно-вос- становительных процессах . . . . Классификация окислительно-восста- новительных систем ................ Окислительно-восстановительные сис- темы вина 408 408 410 411 413 413 415 416
Окислительно-восстановительный потен- Образование этилацетата уксусными - циал вина........................... 420 Понятие о -потенциале окисления-вос- становления ........................ 420 Работы последнего времени об окис- лительно-восстановительных процес- сах в винах........................ 421 Окислительно-восстановительные про- цессы и вкусовые характеристики вин 423 Литература...................... 428 Глава 14. Созревание вии . ... 430 Введение....................... 430 Критика теории Пастера.......... 431 Роль окислительных и восстановитель- ных процессов....................... 432 Условия окисления вина в деревян- ных бочках . ... ...... 432 Условия окисления вина в бутылках 434 Развитие букета вина в бутылках пу- тем восстановления............ 435 Белые вина................... 437 Образование сложных эфиров в винах 437 Введение...................... 437 Закономерности образования слож- ных эфиров.......................... 438 Образование эфиров в простых раство- рах ................................ 440 Образование эфиров в винах . . . 440 бактериями......................... 441 Образование этилацетата дрожжами 442 Этилацетат в винах ....... 443 Удаление избытка этилацетата . ... 445 Превращения красящих веществ крас- ных вин............................. 446 Роль антоцианов и танинов в образо- вании цвета красных вин, молодых и старых............................. 447 Изменение антоцианов .............. 449 Конденсация танинов и сополимери- зация антоцианы — танины .... 453 Возможность гидролиза гликозидов антоцианов.................... 454 Коллоидное состояние красящих ве- ществ ........................... 456 Ускоренное созревание вин ........... 457 Хранение вина в деревянных бочках . 460 Изменения вина в бочках....... 460 Переход веществ из древесины в вино 462 Потери вина от испарения .... 463 Опасность хранения вина в бочке . 464 Практика применения ............... 466 Литература...................... 469 Об издании в переводе на русский язык трактата по энологии «Теория и практи- ка виноделия»........................ 472
Жан Риберо-Гайон Эмиль Пейно Паскаль Риберо-Гайон Пьер Сюдро ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ВИНОДЕЛИЯ Том 3. СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ВИН ПРЕВРАЩЕНИЯ В ВИНАХ Редактор И. Н. Кобчиков а. Художник М. В. Носов. Художест- венный редактор В. А. Чуракова. Технический редактор Н. Н. Зи- новьева. Корректоры 3. В. Коршунова, Н. П. Багма ИБ № 1366 Сдано в набор 14.01.80. Подписано в печать 08.07.80. Формат 70X90V16. Бумага типографская № 2. Литературная гарнитура. Высокая печать. Объем 30 п. л. Усл. п. л. 35,1. Уч.-изд. л. 39,07. Тираж 6000 экз. За- каз 55. Цена 3 руб. Издательство «Пищевая промышленность», 113035, Москва, М-35, 1-й Кадашевский пер., 12. Ярославский полиграфкомбинат Союзполиграфпрома при Государствен- ном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной тор- говли. 150014, Ярославль, ул. Свободы, 97.