Обработку флокулянтами применяют для ускорения осветления вина и сусла. Наиболее широко для этой цели используется полиакриламид (ПАА), имеющий общую формулу
—СН2— СН СНг — СН —
I 1
CONH2 CONH2 J„
который вносят в вино при обработке его бентонитом или другими дисперсными минералами.
Комплексная обработка виноматериалов бентонитом с ПАА уменьшает продолжительность выдержки вина на осадке в среднем в 10 раз по сравнению с обработкой бентонитом без флоку-лянта. Значительно сокращается процесс деметаллизации вино-материала и последующего осветления в случае комплексной обработки ЖКС с бентонитом и полиакриламидом.
На эффект коагуляции бентонитовой суспензии и последующего осветления вина в присутствии ПАА влияют активная кислотность вина и продолжительность перемешивания. При рН выше 3,8 осветление проходит значительно хуже, чем при более низких величинах рН, свойственных виноградным винам.
Механизм совместного действия бентонита и полиакрил-амида состоит в том, что бентонит сорбирует на своих частицах различные вещества, а полиакриламид быстро выводит их в осадок с образованием крупных агрегатов. При сочетании дисперсного сорбента с флокулянтом, представляющим собой полиэлектролит, значительно ускоряется процесс образования твердой фазы, повышается прочность хлопьев, снижается расход сорбента. Для уменьшения потерь вина обработку проводят в таком режиме, при котором образуются компактные и легко фильтрующиеся осадки.
Для обработки виноматериалов готовят 0,5 %-ный раствор полиакриламида в воде, подогретой до 60 °С. С целью ускорения растворения смесь предварительно измельченного ПАА и воды интенсивно перемешивают. Вязкость полученного раствора должна быть в пределах 10—13 мПа-с при температуре 20 °С. Хранят раствор не более 3 сут; перед обработкой его разбавляют вином до концентрации 0,05 %. Дозировку бентонита и ПАА для каждой обработки устанавливают путем пробной оклейки, проводимой в лабораторных условиях по утвержденной инструкции.
При производственной обработке сначала в вино вводят необходимое количество бентонитовой суспензии, а затем, после перемешивания,—соответствующую дозу полиакриламида. Оптимальные дозировки ПАА составляют обычно 3—7 мг/л в зависимости от состава вина, характера мути и количества вносимого бентонита.
168
После внесения суспензии бентонита и раствора полиакриламида виноматериал хорошо перемешивают и оставляют в покое для осветления, которое обычно достигается через несколько часов. Осветлившийся виноматериал снимают с осадка декантацией.
Помимо полиакриламида рекомендовано применять также другие флокулянты: катионный флокулянт ВА-2, диметилами-нированный полиакриламид КФ-4 и др. Синтетический высокомолекулярный флокулянт КФ-4 способен непосредственно осветлять соки и вина без бентонита и желатина. Флокулянтами универсального действия являются полиоксиэтилен и его производные, которые непосредственно флокулируют мутящие частицы в вине в течение 1—2 ч с образованием плотного осадка.
Обработку ферментными препаратами (ФП), способствующими гидролизу высокомолекулярных соединений (пектина, белков, нейтральных полисахаридов), проводят с целью облегчения сокоотдачи мезги, увеличения выхода сусла, ускорения осветления сусла и молодых виноматериалов, а также стабилизации вин. В результате действия пектолитических ферментных препаратов общий выход сусла увеличивается в среднем на 2—3 %, а количество сусла-самотека — на 10—15% при соответствующем уменьшении прессовых фракций.
Ферментативная обработка вызывает существенные изменения физико-химических свойств сусла, обусловливая превращения фенольных веществ и полимеров, что положительно сказывается на качестве вин и дальнейшей их стабильности. В сусле и мезге в присутствии ФП проходит параллельно два процесса: гидролиз и экстрагирование. Количество полимеров в результате гидролиза уменьшается на стадиях осветления сусла, брожения и хранения виноматериалов. Вина быстрее осветляются и становятся более стабильными к помутнениям. Из ферментированных мезги и сусла получаются вина с высокими вкусовыми качествами, с чистым сортовым ароматом и хорошим внешним видом.
Если суммарное содержание полимеров в сусле не превышает 1,2 г/л, а пектина — 30 мг/л, то осветление сусла проходит достаточно интенсивно за счет содержащихся в нем нативных ферментов без внесения ферментных препаратов. При более высоком содержании в сусле полимеров внесение ФП становится необходимым.
В винодельческой промышленности применяют несколько препаратов с различной активностью п разным соотношением ферментных систем, входящих в их состав. При получении малоэкстрактивных легких вин рекомендованы препараты глубинного культивирования ГЮх. Для повышения экстрактивности и интенсивности цвета вин лучшие результаты дают препараты поверхностного культивирования ПЮх.
169
Технологическая эффективность применения ФП зависит от ряда факторов: активности препарата, величины рН, температуры обрабатываемого материала и др. Активность ферментных препаратов указывается в сопровождающих их сертификатах. Дозировки ФП, зависящие от его активности, устанавливают пробной обработкой.
Температурный оптимум действия ферментных препаратов 30—45 °С, рН 3—4, продолжительность ферментации 4—10 ч. Однако специальный подогрев мезги до этой температуры не является обязательным, так как препараты эффективны и при температуре 15—20 СС. Для ускорения процесса при такой температуре достаточно увеличить дозу препарата или продолжительность процесса.
При обработке сусла и виноматериалов используют суспензии ФП концентрацией от 1 до 10 %, которые готовят непосредственно перед внесением их в обрабатываемый материал. В сусло или мезгу перед ферментацией вводят SCb в количестве 50—120 мг/л в зависимости от температуры.
Для равномерного распределения ФП в обрабатываемом материале его вносят в виде раствора в сусле или вине точной концентрации с последующим тщательным перемешиванием или вводят в поток специальными дозаторами.
Обработка сорбиновой кислотой проводится для подавления развития дрожжей в нестойких винах и соках. Она обладает сильными фунгицидными свойствами по отношению к дрожжам и некоторым плесневым микроорганизмам, но практически не влияет на развитие молочно- и уксуснокислых бактерий. Поэтому сорбиновая кислота обеспечивает стабилизацию вин только к дрожжевым помутнениям и предотвращает забражи-вание нестойких вин и соков.
В виноделии используют сорбиновую кислоту СН3—СН = = СН—СН = СН—СООН с температурой плавления 133,5 °С, представляющую собой белые игольчатые кристаллы, растворимые в горячей воде, спирте и эфире, но плохо растворимые в холодной воде, соке и вине. Сорбиновую кислоту растворяют в спирте, готовя 10 %-ные растворы, или, что лучше, в щелочных растворах, получая соли — сорбаты натрия или калия. Быстрое введение концентрированного раствора сорбата натрия в вино вызывает кристаллизацию сорбиновой кислоты, поэтому раствор вводят постепенно при интенсивном перемешивании. Сорбиновую кислоту обычно применяют в дозах, не превышающих 200 мг/л, так как большее ее количество уже ощущается во вкусе.
При пользовании сорбатом натрия готовят его 5%-ный раствор, который выдерживают 1 сут и вносят в вино из расчета 48 мл раствора на 1 дал вина. Такая дозировка соответствует 240 мг сорбата натрия или 200 мг сорбиновой кислоты на 1 л вина.
170
Часто сорбиновую кислоту применяют в сочетании с диоксидом серы. При установлении дозировок сорбиновой кислоты и S02 учитывают состав вина, его микрофлору, температуру, тип резервуаров и продолжительность хранения. Дозировка сорбиновой кислоты должна быть тем большей, чем ниже содержание в вине спирта, выше содержание сахара и азотистых веществ, выше рН вина и больше концентрация в нем активных дрожжевых клеток. Содержание сорбиновой кислоты в вине контролируют, пользуясь колориметрическим методом.
Обработку метавинной кислотой применяют для задержки выпадения в вине нестойких солей винной кислоты (винного камня), в основном кислой калиевой соли.
Метавинная кислота —■ смесь полимеров винной кислоты — получается при нагревании D-винной кислоты до 170 °С. Она представляет собой твердый стекловидный продукт, хорошо растворимый в воде и обладающий большой гигроскопичностью. Главным полимером, входящим в метавинную кислоту, как полагают, является
СООН—СНОН СН СО
о 1
СО СН СНОН—СООН.
Механизм стабилизующего действия метавинной кислоты окончательно не установлен. Предполагают, что она адсорбируется на поверхности микрокристаллов винного камня и препятствует их дальнейшему росту. Считают, что метавинная кислота способствует комплексообразованию виннокислых солей. Метавинную кислоту рассматривают так же как растворимый катионит, работающий в статическом цикле.
В водных растворах метавинная кислота постепенно присоединяет воду и снова превращается в винную кислоту. Ее устойчивость в водных средах зависит от температуры: при 2—5 °С она гидролизуется в течение 10— 12 мес, при 14—16 °С — 6—7 мес, при 20 °С и выше — 2—3 мес. Этим срокам соответствует и ингибирующее действие метавинной кислоты в вине, после чего происходит выпадение винного камня.
Метавинную кислоту вводят в вино в количестве 80— 100 мг/л. Предварительно ее растворяют в небольшом количестве вина, а затем вносят в общую массу виноматериала, подлежащего обработке (стабилизации или осветлению). Можно применять соли метавинной кислоты: К, Na и Li, которые по эффективности действия не уступают свободной кислоте.
Метавинная кислота не изменяет вкуса и цвета вина, не влияет на его качество, но в вине, содержащем железа более 10 мг/л, при введении метавинной кислоты возникают помутнения. Такие вина необходимо предварительно подвергать деме-таллизации, например обрабатывать ЖКС.
Обработку поливинилпирролидоном (ПВП) проводят в том случае, если вина склонны к побурепию (оксидазному кассу),
171
а также к помутнениям, вызываемым окислением полифенолов и выпадением танидно-белковых соединений. Обработку вино-материалов ПВП проводят в дозах до 500 мг/л обычно совместно с обработкой другими стабилизирующими средствами: ЖКС, дисперсными минералами, белковыми материалами и др.
Поливинилпирролидон — полимер с общей формулой
_сн-сн2—
I
Nj Н2С С = О
Н2С СЩ]
л
представляющий собой белый аморфный порошок, хорошо растворимый
в воде и водно-спиртовых смесях. ПВП обладает повышенной способностью
к образованию водородной связи и осаждению с молекулами веществ, име
ющих подвижный атом водорода, в первую очередь с веществами феноль-
ной природы. Повышенная способность ПВП к образованию водородной
связи объясняется тем, что функциональная группа этого полимера
О О
II I / \
— С — N— находится в равновесии с ее полярной формой —C = N+=. Молекула ПВП в отличие от молекулы протеинов не содержит подвижного атома водорода.
Оптимальные дозы ПВП и других оклеивающих материалов, применяемых совместно с ним, в каждом отдельном случае устанавливают на основании пробной обработки, пользуясь специальной инструкцией. Вина, содержащие железа более 8 мг/л, предварительно обрабатывают ЖКС.
После обработки вин ПВП образуются мелкие, легкоподвижные осадки, которые при фильтрации могут проходить через фильтр-картон. Для формирования более плотной структуры осадков и ускорения осаждения хлопьев обработку ПВП совмещают с обработкой бентонитом.
При производственной обработке виноматериалов применяют минимальные дозы ПВП, которые, по данным пробной обработки, показали хорошие результаты. Для белых вин эти дозы находятся обычно в пределах 20—100 мг/л, для красных, содержащих повышенное количество фенольных веществ, доходят до 200—250 мг/л.
Обработку фитином применяют для удаления из вина избытка железа. При этом удается выделить до 80 % железа без изменения других компонентов.
Фитин представляет собой смесь кальциевых и магниевых солей различных инозитфосфорных кислот, в основном инозитгексафосфорной кислоты С6Нб(ОРОзН2)б- Он должен содержать не менее 39 % фосфорного ангидрида. Фитин — белый аморфный порошок, не имеющий запаха, почти нерастворимый в воде. Хорошо растворим в 10 частях 1 н. раствора соляной кислоты.
Количество фитина, необходимое для обработки вина, вычисляют исходя из того, что па 1 мг железа, содержащегося в 1 л вина, требуется 5 мг фитина. Фитин растворяют в 1 дал вина при перемешивании до получения однородной массы и затем раствор вносят в виноматериал, подлежащий обработке, с одновременной оклейкой желатином и танином или бентонитом. Вино перемешивают в течение 4 ч и выдерживают 12 сут.
Обработку трилоном Б (комплексоном III, хелатоном) применяют для стабилизации вин к помутнениям, вызываемым избытком металлов, для предотвращения потемнения вина и устранения некоторых пороков. Трилон Б представляет собой дву-натриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты:
НООС-СН2 ] ^.СН,—СООН
■2Н.О.
N —СН2—СН2 —N
/ \
NaOOC—СН, СН2—COONa
Трилон Б образует в вине прочные, хорошо растворимые комплексные соединения щелочноземельных и тяжелых металлов. Металлы из вина при этом не выводятся, но они блокируются и становятся неспособными к участию в образовании осадков.
Трилон Б применяют для обработки ординарных вин. Его вносят в вино из расчета 6—8 мг на 1 мг металла. Предварительно готовят 10%-ную суспензию трилона на вине и затем ее постепенно вводят в основную массу вина с тщательным перемешиванием в течение 30 мин.
Обработку двуводной тринатриевой солью нитрилотриметил-фосфоновой кислоты (НТФ) применяют для удаления из вина катионов тяжелых металлов на любой стадии технологического процесса.
НТФ — белый кристаллический порошок, иногда с голубоватым оттенком, хорошо растворим в воде и вине, имеет формулу СзИдОдИРзКаз • 2Н20.
В вине НТФ образует комплексы с железом, отличающиеся высокой прочностью и нерастворимостью. Для удаления из вина 1 мг железа требуется 4,8 мг НТФ. При расчете дозировки НТФ учитывают, что в вине после обработки должно оставаться не менее 3—5 мг/л железа, чтобы исключалась передозировка препарата.
Для обработки виноматериалов готовят рабочий раствор НТФ в небольших количествах вина или воды. Винный раствор НТФ готовят непосредственно перед его введением в вино, водный раствор НТФ может храниться до 15 сут. Эти растворы вводят в общее количество обрабатываемого виноматериала и тщательно перемешивают в течение нескольких часов. Обработанный виноматериал выдерживают на осадках 7—12 дней, контролируют на содержание остаточного железа, снимают с осадка и фильтруют.
172
173
Обработку НТФ в случае необходимости совмещают с оклейкой желатином и танином или обработкой бентонитом и желатином. При совмещенных обработках сначала в виномате-риал вводят НТФ, а затем, но не ранее чем через 2—3 ч, оклеивающие материалы.
Обработку виноматериалов пектиновыми веществами проводят с целью стабилизации вин к кристаллическим помутнениям и устранения пороков, обусловленных веществами, содержащими серу. Для обработки применяют производные полностью деметоксилированного пектина: пектовую кислоту, пектат натрия и пектат меди.
Пектиновые вещества действуют в вине как катиопиты. Водород карбоксильных групп и натрий катионитов замещаются в виноматериалах на катионы металлов, которые удаляются из обрабатываемого продукта. В результате обработки пектовой кислотой снижается рН вина и повышается титруемая кислотность. После обработки пектатом натрия наблюдается обратное действие: увеличение рН к снижение титруемой кислотности. Поэтому пектовую кислоту используют для обработки виноматериалов с высокими значениями рН, а пектат натрия — с низкими. Изменяя концентрацию вводимых в вино пектиновых сорбентов, можно целенаправленно регулировать катионный состав вин.
Важное преимущество пектовой кислоты и пектата натрия состоит в возможности удаления с их помощью из вина катионов не только калия и магния, но н кальция. Пектиновые сорбенты снижают также концентрацию в вине катионов железа, кремния, свинца и алюминия. Обработка пектатом меди устраняет сероводородный, меркаптанный и мышиный тона. При обработке вин пектовой кислотой наряду с удалением катионов калия, кальция и магния одновременно снижается концентрация белков и полифеноль-ных веществ.
Обработку виноматериалов пектиновыми веществами проводят в соответствии с указаниями специальной инструкции. Пектиновая кислота и пектат натрия могут быть использованы повторно после регенерации.
Обработка пектиновыми веществами может заменять в определенных случаях обработку виноматериалов холодом, основной целью которой также является стабилизация вин к кристаллическим помутнениям.
В НИИВиВ «Магарач» разработан способ комплексной стабилизации
вин, который основан на одностадийной обработке виноматериалов полуфункциональными органическими сорбентами: ферментными препаратами, поливинилпирролидоном, бентонитом, полиоксиэтиленом. При этом протео-литические ферментные препараты вызывают гидролиз белков до пептидов и аминокислот, а сорбенты обеспечивают удаление из вина белков, нестойких полифенолов и избытка кальция и железа. Последующая мембранная очистка путем ультрафильтрации делает вино стерильным и устойчиво прозрачным.
Комплексная обработка может быть совмещена с другими технологическими операциями. Ее проводят по специальной инструкции. Дозы сорбентов определяют пробной обработкой с последующим испытанием прозрачных образцов на стабильность по существующим тестам. Для производственной обработки выбирают самый простой вариант из давших хорошую стабильность вина к коллоидным помутнениям.
При производственной обработке в виноматериал вносят сначала ферментный препарат в виде 0,5%-ного раствора и после перемешивания выдерживают 2—7 сут в зависимости от температуры. Затем, если виномате-
174
риал нуждается в деметаллизации, вносят ЖКС или комплексон и через 4 ч бентонит и раствор желатина (по необходимости). Последним вводят полиоксиэтилен. Виноматериал с внесенными компонентами тщательно перемешивают, выдерживают 4 сут, снимают с осадка и фильтруют. Обработанное вино проверяют на розливостойкость.
л
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ВИН
Среди приемов, используемых для повышения стабильности вин и улучшения их органолептических качеств, важное место занимает термическая обработка. Тепло и холод применяют на всех этапах технологического процесса: для обработки винограда, мезги, сусла, для ускорения созревания вин, получения специальных типов вин, а также при розливе. В производстве игристых вин тепло и холод применяются при подготовке бродильной смеси, вторичном брожении, розливе готового шампанского. В коньячном производстве холод и тепло нашли применение для стабилизации коньяков, ускорения созревания коньячных спиртов.
Такое широкое распространение этих приемов объясняется тем, что нагревание и охлаждение, являясь чисто физическими приемами воздействия на вино, не связаны с внесением в него посторонних, не свойственных вину веществ. С другой стороны, эти приемы вызывают сложные физико-химические и биохимические процессы, многие из которых сходны с процессами, проходящими при созревании и старении вин в естественных условиях.
Обработка вин холодом применяется для придания им стабильности. Такая стабильность достигается за счет выделения в осадок при пониженных температурах составных веществ вина — тартратов, фенольных и азотистых соединений, полисахаридов, избыточное содержание которых может быть причиной помутнений.
Наиболее часто обработка холодом применяется для стабилизации вин к кристаллическим помутнениям, которые связаны главным образом с выделением тартратов. Растворимость этих солей в вине выше, чем в водно-спиртовых растворах (у тар-трата кальция, например, в 2—7 раз). Это обусловлено защитным действием содержащихся в винах веществ, особенно соединений, находящихся в коллоидном состоянии. Удаление этих веществ из вина, например, при оклейке, обработке бентонитом и др., может нарушить установившееся равновесие и привести к выпадению тартратов даже в ранее обработанном холодом вине. Это необходимо учитывать при комплексной обработке вин и проводить их охлаждение после обработки осветлителями.
При обработке холодом изменения химического состава вин находятся в зависимости от режима охлаждения. Так, при наиболее «жестком» способе обработки — охлаждении до температур, близких к точкам замерзания, и 10-суточном отстаивании
175
so to
Рис. 30. Влияние скорости термообработки на выделение из вина кислого тартрата калия:
/ — при нагревании; 2 — при охлаждении в течение 4 мин; 3 — при охлаждении в течение 4 ч; 4 — при охлаждении от 0 °С за 4 мин
отфильтровываются. При интенсивном охлаждении его выделение происходит быстро по всей массе вина, кристаллы получаются очень мелких размеров и трудно отфильтровываются. Постепенное охлаждение (в течение 4 ч) приводит к выделению примерно половины содержащегося в вине кислого тартрата калия (рис. 30, кривая 3).
Резкое охлаждение в течение 4 мин обусловливает почти полное удаление из вина растворенной соли (кривая 2). Это может быть объяснено тем, что при быстром охлаждении увеличивается количество центров кристаллизации. Скорость их образования значительно выше скорости роста самих кристаллов,
Таблица 6
на холоде — можно добиться снижения в вине содержания тартратов и фенольных веществ до 50 %, азотистых соединений— до 18—20 и веществ, находящихся в коллоидном состоянии,— до 25—30%- Экспериментальные данные, однако, показывают, что для придания винам стабильности такие воздействия минусовых температур не являются необходимыми. Больше того, они могут неблагоприятно сказаться на качестве, поскольку чрезмерное удаление из вина экстрактивных веществ обедняет его, что отражается на вкусовых особенностях и биологической стабильности вин. Недостатком является и то, что такие режимы приводят к необоснованно излишнему расходу холода и повышению стоимости обработки. Поэтому критерием при разработке режимов охлаждения принято не максимальное количество удаляемых веществ, а лишь такое, которое обеспечивает умягчение вкуса и сохранение вином стабильной прозрачности в течение гарантийного срока.
Улучшение вкуса вина и сохранение им стабильности в течение гарантийного срока хранения могут быть достигнуты.при быстром охлаждении до —4 ч—5 °С, 2-суточной выдержке при температуре охлаждения и последующей фильтрации. Температура и продолжительность охлаждения оказывают наибольшее влияние на количество удаляемых из вина тартратов. Феноль-ные и азотистые вещества менее чувствительны к режиму обработки, и их избыток может быть удален тщательной фильтрацией сразу же после охлаждения.
Значительное влияние на выделение тартратов оказывает также скорость охлаждения вина. Так, изучение процесса кристаллизации кислого тартрата калия, предварительно растворенного в вине, при охлаждении показало, что внешние изменения, претерпеваемые вином при медленном и быстром охлаждении, отличны друг от друга. При медленном охлаждении вино сравнительно долго сохраняет свою прозрачность. Появляющиеся кристаллы кислого тартрата калия, постепенно укрупняясь, медленно оседают, не влияя на прозрачность вина, и легко 176
Достарыңызбен бөлісу: |