Физические процессы при выдержке виноматериалов

Основными физическими процессами при выдержке являются:

· Процесс осаждения, основанный на гравитационном разде­лении жидкой и твердой фаз, протекает при выдержке непрерывно. В большинстве случаев осаждению предшествуют или сопутствуют физико-химические процессы, в результате которых часть компонен­тов вина переходит в нерастворимое состояние и образует взвеси. Когда частицы взвесей достигают определенной величины, они посте­пенно оседают и вино осветляется. При длительной выдержке вина может быть достигнуто его хорошее естественное осветление в ре­зультате только гравитационного разделения.

· Испарение летучих компонентов вина в процессе выдерж­ки зависит от газо- и паропроницаемости материала технологических емкостей и их герметизации. Наименьшее испарение происходит из металлических емкостей и наибольшее - из деревянных.

При выдержке вин в деревянных емкостях идет обмен газов и паров между вином и окружающим воздухом через поры дубовой клеп­ки и протекают различные физические процессы: диффузионно-осмо­тические, капиллярные и другие. В результате этих процессов умень­шается количество виноматериала, понижается содержание в нем летучих компонентов и повышается концентрация экстрактивных ве­ществ.

Испарение увеличивается с повышением температуры и пони­жением относительной влажности воздуха. Оно зависит от строения и плотности древесины, из которой изготовлены технологические емкости.

При повышении температуры испарение увеличивается вследствие возрастания упругости паров летучих компонентов вина.

Скорость испарения при выдержке существенно зависит от поверхности испарения, Зона испарения определяется толщиной слоя древесины, из которой происходит активное испарение, т.е. зависит от глубины проникновения вина в поры клепки, обусловленной структурно-анатомическим строением древесины.

При выдержке столовых вин, для которых недопустимо наличие окисленных тонов во вкусе и букете, доступ кислорода воз­духа к виноматериалу исключают или максимально ограничивают, при этом скорости его поступления в виноматериал и связывания в нем уравновешиваются.

Если требуется ускорить созревание столовых винома­териалов, допускается при их выдержке кратковременная обработка теплом при температуре 35-40°С, обязательно в строгих анаэробных условиях.

Красные столовые вина в процессе выдержки в меньшей сте­пени оберегают от соприкосновения с воздухом, чем белые.

При выдержке виноматериалов для крепких вин создают благоприятные условия для протекания окислительных процессов. Выдержку этих виноматериалов ведут при более высокой температуре в аэробных условиях с дозированием кислорода в определенных количествах применяют продолжительную термическую обработку при температурах до 60-65°С и т.п. При таких условиях окислительные процессы проходят наиболее интенсивно и глубоко.

Операции, осуществляемые при выдержке

Для выдержки виноматериалов применяют различные техно­логические емкости: деревянные бочки и буты, металлические и железобетонные резервуары.

В зависимости от материала, из кото­рого изготовлены емкости, их величины, формы и степени гермети­зации обеспечиваются различные условия для прохождения в вине физико-химических и биохимических процессов, определяется про­должительность выдержки, необходимая для формирования типичных качеств данного вина, устанавливаются число, очередность и режимы обработок виноматериалов.

В процессе выдержки виноматериалов систематически прово­дят их доливки и переливки.

Доливка вина

Доливка вина имеет целью исключить возникновение над вином свободного пространства, заполненного воздухом, который мо­жет вызвать нежелательное излишнее окисление столового вина и развитие аэробных микроорганизмов в верхних его слоях.

Необходимость доливок вызывается тем, что объем вина в процессе выдержки уменьшается. Это явление называется усушкой. Величина усушки зависит от вместимости и материала технологи­ческой емкости, а также от внешних физических факторов, прежде всего от температуры.

При хранении и выдержке виноматериалов в подвальных и закрытых наземных помещениях подвального типа при средней температуре 15°С потери от усушки за год составляют (в %):

для бочек вместимостью до 120 дал 2,

для бутов свыше 120 дал 1,5,

для железобетонных емкостей 0,6,

для металлических резервуаров 0,4.

 

При выдержке виноматериалов в деревянной таре потери за счет усушки увеличиваются с повышением температуры на каждые 5°С на 0,3-0,5% в зависимости от вместимости тары.

Помимо усушки на уменьшение объема вина влияет выделе­ние из молодого виноматериала избытка растворенного в нем диокси­да углерода в течение первого месяца после окончания брожения.

Изменение температуры вина также влияет на его объем: при понижении температуры за счет сжатия вина в емкости может образо­вываться газовая камера, а при повышении температуры вследствие расширения вина может произойти его вытекание через неплотности.

Для предупреждения образования в технологических емкостях воздушных камер, исключения доступа к вину кислорода воздуха и развития в нем микроорганизмов доливки столовых вин должны произ­водиться систематически в определенные сроки. При установлении частоты доливок руководствуются следующим правилом: чем моложе виноматериал и чем меньше в нем содержится спирта, а также чем менее герметичны емкости и выше температура, тем чаще следует производить доливки.

Если температура не превышает 10-12°С, доливку столовых виноматериалов достаточно проводить один раз в неделю, при более высокой температуре - 2 раза.

Для доливки используют тот же виноматериал, что и доли­ваемый, или более обработанный. Нельзя доливать выдержанные виноматериалы более молодыми, чтобы не нарушать уже установив­шегося в них физико-химического равновесия и не обогащать нежела­тельной микрофлорой. Виноматериал, используемый для доливки, должен быть вполне здоровым, удовлетворять технологическим требованиям и соответствовать установленным для него кондициям. Такие виноматериалы предварительно подвергают химическому и микробиологическому анализам и дегустационной оценке.

Для доливки бочек и другой небольшой по объему винной тары используют специальные приспособления в виде чайника с длинным носиком. При доливке более крупных емкостей применяют электрона­сосы со шлангами с ручным или автоматическим отключением электропривода при наполнении вина до верхнего уровня.

На совре­менных винзаводах при выдержке больших партий вина или виномате­риала одного типа устанавливают систему автоматической доливки с напорного бачка, соединенного трубами со всеми резервуарами, уста­новленными на одном уровне. В бачке поддерживают постоянный уро­вень виноматериала и обеспечивают условия, неблагоприятные для развития микроорганизмов и попадания их в вино из воздуха.

В очень крупных резервуарах доливки не делают. Для предох­ранения виноматериала от окисления кислородом воздуха и исклю­чения развития нежелательных микроорганизмов на поверхность вина в больших емкостях наносят защитные слои специальных гермети­зирующих составов - герметиков. Герметики представляют собой вы­соковязкие, полностью нейтральные к вину, обладающие низкой погло­тительной способностью к кислороду и содержащие в своем составе антисептики, которые препятствуют развитию микроорганизмов. Гер­метики имеют меньшую плотность, чем вино, не растворяются в нем и образуют на поверхности вина сплошную защитную пленку.

Переливка

Переливка имеет своей целью отделить осветленный в резуль­тате выдержки или хранения виноматериала от выпадающих осадков, а также обеспечить оптимальный кислородный режим для формиро­вания и созревания вина. Первую часть задачи достигают снятием виноматериала с осадков декантацией или насосом, вторую - обеспе­чением контакта переливаемого вина с воздухом и введением опреде­ленных доз SO₂.

Первую переливку делают с целью снятия сбродившего мо­лодого виноматериала с дрожжевых осадков, удаления из него диокси­да углерода и насыщения воздухом.

До первой переливки в молодом виноматериале протекают физико-химические и биохимические процессы, следствием которых являются образование твердой фазы и выпадение осадков.

Для того, чтобы получился достаточно осветленный виноматериал, переливка должна проводиться только после оседания частиц и уплотнения их на дне емкости.

Молодой виноматериал, содержащий большое коли­чество взвесей, представляет собой полидисперсную суспензию, включающую в себя частицы различной величины, плотности и структуры. В этих случаях осадки неоднородны, они образуют несколь­ко слоев: на дне оседает плотный слой крупных частиц, а над ним находится более легкая муть.

Дрожжевые осадки имеют рыхлую структуру и собирают мелкие частицы взвесей в основном за счет адгезии. Спирт, образовавшийся при брожении, понижает раство­римость виннокислых солей, которые выпадают, давая кристалли­ческие осадки винного камня. Осадки винного камня кристаллические, несжимаемые, имеют большую плотность. Под влиянием спирта коагу­лируют и оседает на дно часть белков, выпадают пектиновые вещест­ва. В результате образуются аморфные, легкосжимаемые осадки. Диоксид углерода, растворенный в молодом виноматериале, посте­пенно выделяется, и в вино диффундирует кислород воздуха, вызы­вающий окислительные процессы, что также способствует выделению осадков.

Время первой переливки устанавливают по состоянию винома­териала. В сухих виноматериалах должен отсутствовать сахар, кото­рый является источником развития болезнетворных микроорганизмов, а процесс осветления вина должен быть в значительной мере закон­ченным. При высоких кислотности и спиртуозности и низкой температуре вина (не выше 12°С) первую переливку можно производить в более поздние сроки.

После первой переливки остаются жидкие дрожжевые осадки, содержащие 50-60% виноматериала, который после средней сульфи­тации отделяют фильтрацией, центрифугированием или прессова­нием в двойных мешках. Плотные дрожжевые осадки, содержащие значительное количество солей винной кислоты, поступают в перера­ботку для получения виннокислой извести, из которой затем получают винную кислоту.

После первой переливки вино продолжает формироваться. В нем проходят окислительно-восстановительные процессы, в резуль­тате которых образуются нерастворимые вещества. Фенольные соединения взаимодействуют с белками, трансформируются молеку­лы пектина, образуются фосфаты железа и другие вещества различ­ной природы и структуры, которые выпадают в осадок. Эти процессы идут на протяжении продолжительного периода времени, поэтому для отделения образующихся осадков проводят несколько последова­тельных переливок. Число и сроки их зависят от типа, состава и состояния вина. В относительно большом числе переливок нуждаются вина с повышенным содержанием экстрактивных веществ, в том чис­ле красные.

Вторую переливку проводят обычно в феврале - марте, до наступления теплого периода, когда осадки не взмучиваются выде­ляющимся диоксидом углерода и не идет дображивание. К этому вре­мени виноматериал хорошо осветляется. Если виноматериал к этому периоду недостаточно осветлился, это значит, что брожение не закон­чилось, т.е. в вине есть остаточный сахар, или наличие в вине нежела­тельной микрофлоры. При значительном помутнении вина и неблаго­приятных данных микробиологического анализа переливку не делают, а принимают меры для дображивания остаточного сахара и осадки отделяют затем фильтрацией.

Третью переливку проводят в августе-сентябре

Четвер­тую — в декабре.

Для обеспечения полного отделения виноматериалов от осад­ков при переливках необходимо соблюдать следущие требования:

• снимать вино с осадка без взмучивания, выбирая наиболее подходящий способ (сифоном, насосом или сливом через кран) в зависимости от вместимости и типа емкости, характера осадков, типа виноматериала и его возраста;

• переливки производить в наиболее прохладное время, когда химические реакции проходят в вине медленно;

• выбирать для переливки дни с высоким и устойчивым баро­метрическим давлением, когда газы, растворенные в вине, не выде­ляются и не взмучивают осадок;

• избегать проведения переливки в ветреную погоду, когда в воздухе много пыли.

Для выполнения второй технологической цели переливок -насыщения виноматериала кислородом воздуха и регулирования окислительно-восстановительных процессов в вине - руководствуются следующими общими положениями:

· На начальной стадии обработки виноматериала, когда необходимо интенсифицировать окислитель­ные процессы в нем, при переливке обеспечивают максимальное соприкосновение виноматериала с воздухом. Для этого проводят открытые переливки, которые иногда сопровождают проветриванием или аэрацией. Проветривание обеспечивают сливанием вина па­дающей струей в подставу, аэрацию - в специальных аэраторах, где поток вина смешивается с воздухом.

· Аромат и вкус вина после открытых переливок могут несколько ухудшаться, так как часть ароматических веществ улетучивается. Поэтому вместо открытых переливок целесообразно дозировать не­обходимое количество воздуха с помощью специальных аэраторов, исключающих потери ароматических веществ.

· На втором году выдержки и в дальнейшем переливки проводят с ограниченным доступом воздуха. При переливке же тонких белых вин контакт их с воздухом исключают совсем уже со второй или тре­тьей переливки. Такие переливки называются закрытыми. Для ускорения созревания высокоэкстрактивных вин, особенно красных, закрытые переливки начинают только со второго года.

· Для выбора способа переливок руководствуются степенью окисленности вина и принимают во внимание его тип. При этом определяют содержание в виноматериале растворенного кислорода.

Окислительно-восстановительные процессы регулируют при переливках также путем большей или меньшей сульфитации виноматериалов, руководствуясь следующими правилами:

· Малую дозировку SO₂ (порядка 20-30 мг/дм³) применяют для сульфитации молодых виноматериалов с повышенной кислотностью, чтобы не препятст­вовать развитию в них биологического кислотопонижения.

· Среднюю дозу SO₂ (40-50 мг/дм³) применяют при переливке нормальных молодых виноматериалов, полученных из зрелого винограда.

· Высокие дозы SO₂ (60-70 мг/дм³) вносят в малоокисленные вина, а также в вина, склонные к заболеваниям и порокам.

· При сульфитации красных вин дозы SO₂ уменьшают на 1\₂- ²/₃ по сравнению с дозами суль­фитации белых вин.

· Дозы SO2, уменьшают также при каждой последую­щей переливке на ¹/₃ или на 1/₂.

· Вследствие большого разнообразия отдельных виноматериалов вопрос о дозировках диоксида серы в каждом случае должен решаться более точно с учетом состава, степени окисленности, возраста, типа вина, склонности его к порокам и болезням и других условий.

· При закрытых переливках выдержанных разливостойких вин с уже сложившимися качествами сульфитацию не проводят.

· Технологические условия и эффективность выдержки в значи­тельной мере зависят от емкостей, в которых проходит этот процесс.

 

Деревянные (дубовые) емкости Главными особенностями бочек и бутов являются их отно­сительно небольшая вместимость, значительная удельная поверх­ность, газопроницаемость стенок и возможность извлечения раство­римых веществ из дубовой клепки.

Выдержка в деревянных емкостях обеспечивает получение вин высокого качества, но имеет ряд недостатков:

• окслительно-восстановительные процессы проходят нерав­номерно в различных по глубине слоях вина;

• исключается возможность точного учета и регулирования кислородного режима, что приводит к большой неоднородности ка­чества получаемого вина;

• в деревянных емкостях происходят большие потери вина в основном за счет его испарения;

• выдержка в бочках связана с большими затратами ручного труда.

Условия выдержки в крупных герметизированных резер­вуарах, стенки которых практически непроницаемы для воздуха, существенно отличаются от условий выдержки в деревянных емкос­тях.

В крупных резервуарах выдержка проходит между переливками в бескислородных условиях при низком уровне ОВ-потенциала, и процесс созревания вина сильно замедляется.

При выдержке виноматериалов в металлических и железо­бетонных резервуарах необходимо регулировать кислородный режим и ход окислительно-восстановительных процессов в соответствии с техно­логическими требованиями в зависимости от типа вина и конкретных условий его производства.

Ход окислительно-восстановительных процессов в крупных резервуарах регулируют различными способами:

- периодически про­водимыми открытыми переливками;

- введением в вино определенных дозированных количеств кислорода или воздуха;

- специальными способами (автоматизированными и поточными) для обеспечения прохождения восстановительно-окислительных процессов на задан­ном уровне.

Дозы кислорода, необходимые для созревания вин различного типа, зависят от температуры и химического состава виноматериалов, содержания в них общего и аминного азота, фенольных соединений, альдегидов, диоксида серы, концентрации водородных ионов и др. Чем ниже рН вина, тем большие дозы кислорода требуются для его созревания. В условиях низкой температуры допустимо повышенное содержание растворенного кислорода в вине.

Общее количество кислорода при выдержке виноматериалов в крупных герметизированных резервуарах также зависит от типа вина, температуры и других условий. Наиболее низкие дозы требуются при выдержке столовых виноматериалов, наиболее высокие - крепких. Общая доза кислорода, например, за весь период выдержки для столовых вин составляет 30-35, портвейнов - 50-65, мадеры -150-300 мг/дм^:>.

Общее количество кислорода, необходимое для всего периода выдержки виноматериала, вносят последовательно несколькими пор­циями. Величина каждой дозы зависит от содержания в вине феноль­ных и азотистых веществ, диоксида серы и рН. Разовые дозы кислорода повышают при высоком содержании SO₂ и фенольных веществ и при низком рН и малом количестве азотистых веществ. Если температура выдержки ниже 15°С, разовые дозы кислорода также повышают.

В начальный период выдержки вводят большое количество кислорода и процесс ведут при относительно высоком уровне ОВ-потенциала. К концу выдержки дозы кислорода уменьшают и ОВ-потенциал понижается.

После введения всего необходимого количества кислорода выдержку виноматериалов продолжают до полного его потребления и понижения ОВ-потенциала до минимального уровня - порядка 250-270 мВ. В зависимости от температуры и типа вина продолжи­тельность такой выдержки в бескислородных условиях колеблется от 20-30 сут до 1,5-2 мес. Кислород, попадающий в виноматериалы при технологических обработках, проводимых в период выдержки, учитывают как входящий в общую его дозировку.

Если требуется выдерживать или хранить вина в бескис­лородных условиях, технологические емкости герметизируют или пок­рывают поверхность вина герметиками.

Общий срок выдержки марочных вин зависит от типа вина и условий прохождения окислительно-восстановительных и других про­цессов. Для сухих столовых и мускатных вин он не менее 1,5 лет, считая с 1 января следующего за урожаем года. Для крепких и неко­торых десертных вин - до 2,5-3 и более лет.

 

Тара для выдержки вина

Деревянная тара

Бочки изготавливают вместимостью от 5 до 60 дал. Бочки изготавливаются из древесины дуба, выросшего на тощих почвах и в засушливых местностях. Согласно ГОСТа бочки изготавливают вместимостью 50, 100, 150, 200, 300, 350, 400, 550, и 600 л. Для изготовления бочек допускается только сухая клепка, имеющая влажность не более 20%.

Буты изготавливаются из того же материала и требования к нему те же, что и для бочек. Круглые буты изготовляют вместимостью

300,500,600,700,800, 1000, 1200, 1500 и 2000 дал.

Овальные буты изготавливают вместимостью 300, 500,600, 700, 800 и 1000 дал.

Чаны имеют форму усеченного конуса с углом расхождения 8-10°. В зависимости от назначения чан может иметь люк, верхнее и нижнее ложные днища, форточное отверстие, размещенное в стороне от люка, и отверстие в самом люке. Чаны изготавливают вмести­мостью 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1500 и 2000 дал.

Металлические резервуары

Металлические резервуары обычно имеют цилиндрическую форму со сферическими днищами. Они изготавливаются отечествен­ными машиностроительными заводами Украины, России и Грузии.

Железобетонные резервуары

Железобетонные резервуары строятся прямоуюльнои или цилиндрической формы. Их вместимость от 1000 до 15000 и более дал. Для покрытия внутренней поверхности применяют стеклянную плитку, которая укладывается на цементе, а также эпоксидные смолы или лакокрасочные материалы. Резервуары оборудуются мерными стеклами, люками и арматурой для залива, слива и декантации освет­ленной части виноматериала.

С целью использования резервуаров для купажирования вино­материалов и оклейки их оборудуют механическими мешалками.

Резервуары стальные эмалированные типа РГЭ