Сульфитация и развитие молочнокислых бактерий — Поточные способы производства вина

Поточные способы производства вина

Содержание материала

Глава 5. ПОТОЧНЫЕ СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ВИНА
Поточный способ производства вина основан на принципе непрерывного брожения, принятого в некоторых отраслях бродильной промышленности из-за его преимуществ в скорости и равномерности протекания. Вначале думали, что таким образом можно разделить процесс производства вина по красному способу на две фазы — брожение и настаивание на мезге. Но эта исходная предпосылка была нереальной потому, что процессы брожения на мезге изучены пока недостаточно. В последнее время конструкторы бродильных емкостей отказались от такого разделения процесса производства вина. Сейчас можно сказать, что фактически виноделие в потоке, основанное на тех же принципах, представляет собой просто вариант классического способа виноделия.
В случае переработки больших количеств винограда, так называемого массового виноделия, а также при выработке вина одного типа и одного качества поточный способ виноделия обеспечивает решение проблем использования рабочей силы и оборудования и позволяет получать виноматериалы даже несколько улучшенного, качества.

НЕПРЕРЫВНОЕ БРОЖЕНИЕ

Брожение виноградного сусла в потоке, или непрерывное брожение, заключается в том, что в бродильную батарею вводят свежее сусло медленно, более или менее равномерно, с небольшими перерывами (рис. 5.1). Такой способ брожения имеет большие преимущества перед периодическим способом, прежде всего в отношении размножения дрожжей и микробиальной активности.
Известно, что периодические способы брожения включают несколько периодов размножения дрожжей для каждой бродильной установки: сначала латентный (скрытый) период, продолжительность которого зависит от степени обсемененности и условий (природа среды, температура, аэрация, сульфитация); 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 веществ и ингибирующим действием образующегося спирта. Следовательно, в отличие от непрерывного периодическое брожение представляет собой процесс, протекающий с равномерно замедленной скоростью. Дрожжи быстро оказываются здесь в условиях недостатка питательных веществ в среде, которая становится все более и более неблагоприятной для их развития. К тому же при брожении в больших объемах и температура может сильно изменяться. Забраживание может тормозиться при слишком низкой температуре. С другой стороны, в период бурного брожения температура может стать чрезмерно высокой.


Рис. 5.1. Схема установки для непрерывного брожения: 1, 2, 3, 4 — ферментаторы.

При непрерывном брожении условия размножения дрожжей на протяжении всего периода приготовления вина остаются постоянными. Регулируя объем и частоту внесения дрожжевой разводки, получают более многочисленные популяции дрожжей, которые всегда имеют одну и ту же ферментативную активность. Таким образом, непрерывное брожение представляет собой уравновешенную систему. Латентная фаза отсутствует. Кислород, сахара, ростовые вещества вносятся непрерывно, и дрожжи все время находятся в экспоненциальной фазе размножения. Кроме того, температура и содержание спирта в среде поддерживаются почти неизменяющимися.

Статья по теме:   Последействие гиббереллина на виноград

Классификация систем непрерывного брожения

Реми (1967) предложил классифицировать системы непрерывного брожения по биологическим, физическим или геометрическим характеристикам.
С биологической точки зрения различают следующие системы:
открытые, в которых дрожжи уносятся сброженным продуктом;
закрытые, в которых дрожжи полностью или частично остаются или поступают в замкнутой системе в бродильный чан (ферментатор). В этом случае дрожжи можно отделить и рекуперировать отстаиванием или центрифугированием. В действительности эта система не является закрытой, что могло бы повлечь слишком большое накапливание дрожжей.
С точки зрения физических характеристик две предыдущие системы могут быть подразделены на:
гомогенные, в которых бродяшая среда непрерывно перемешивается соответствующими механическими устройствами;
гетерогенные когерентные, характеризующиеся прогрессивными градиентами состояния брожения и концентрации дрожжей;
гетерогенные некогерентные, в которых состав среды и популяция дрожжей распределяются в зависимости от турбулентного движения и конвекции, вызываемыми выделением углекислого газа.
С точки зрения геометрических форм системы различают по числу сообщающихся резервуаров-ферментаторов:
простого действия — одиокорпусные установки, где брожение происходит в одном объеме;
множественного действия — многокорпусные установки, состоящие из ряда взаимносообщающихся ферментаторов, через которые последовательно циркулирует бродящее сусло.
На основе этих характеристик можно создать очень много разнообразных конструкций установок непрерывного брожения.

Исследование и применение метода непрерывного брожения

К настоящему времени в лабораториях проведено большое количество экспериментов по исследованию способов непрерывного брожения. Нетрудно сконструировать небольшие установки непрерывного действия, на которых можно точно определить действие различных факторов. Такие установки принадлежат или к категории одно-корпусных установок гомогенной системы (рис. 5.2), или же к категории трубчатых резервуаров гетерогенной когерентной системы (рис. 5.3). На аналогичных аппаратах Портно (1967, 1968, 1969) провел систематическое исследование различных параметров непрерывного брожения пивного сусла; на них было определено действие кислорода. На подобных аппаратах Фланзи и сотрудники (1966) исследовали влияние температуры и сульфитации на брожение виноградного сусла.


Рис. 5.2. Лабораторный чан для непрерывного брожения (Фланзи и сотрудники, 1966), выполненный:
а — из пластмассы (высота 50 см, диаметр 10 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 отбора образцов, подлежащих анализу; 4— пузырьковый затвор для выпуска углекислого газа; 5 — термометр, закрепленный в парафинированной корковой пробке, закрывающей цилиндр.

Непрерывное брожение применяли также для непрерывного культивирования микроорганизмов (Джейс, 1961), в спирто-водочной промышленности и особенно в пивоваренном производстве, где были достигнуты значительные успехи.


Рис. 5.3. Трубчатый ферментатор непрерывного действия лабораторного типа для сбраживания пивного сусла (Портно, 1967). Цифры на рисунке показывают места отбора проб для анализа.

Сульфитация и развитие молочнокислых бактерий — Поточные способы производства вина

Молочнокислое скисание поражает все вина, независимо от содержания сахара и спирта. Есть формы молочнокислых бактерий которые размножаются в жидкостях с содержанием спирта до 24 об.%.

Вино мутнеет, теряет блеск и прозрачность. Если покачивать бокал с таким вином, то в проходящем свете можно заметить особые шелковистые волны в жидкости, которые образуются благодаря скоплению бактерий.

Позже исчезает аромат, добавляется неприятный кисло-сладкий вкус и запах квашеной капусты, иногда мышиный тон или вкус прогорклости.

Статья по теме:   Вердо черный - виноград

Вызывают молочнокислое скисание вина примерно два десятка видов бактерий
рода Lactobacillus. Все они внешне похожи — это прозрачные палочки разной длины, реже шарики.

Эти бактерии анаэробны, развиваются без доступа кислорода.

Основная биохимическая реакция — молочнокислое брожение.
При расщеплении сахаров происходит не образование спирта как при обычном спиртовом брожении, а распад углеводов на молекулы молочной кислоты и некоторые посторонние вещества.

По продуктам брожения различают две группы лактобактерий:
— гомоферментативные, продуктом жизнедеятельности которых является только молочная кислота;
— гетероферментативные, эти половину сахара перебраживают в молочную кислоту, остальное в углекислый газ, спирт и глицерин;

При заражении бактериями первой группы повышается кислотность вина, а вот при наличии бактерий второй группы или при смешанной инфекции кроме молочной кислоты в вино поступают муравьиная, пропионовая и уксусная кислоты. Эти вещества имеют сильные посторонние запахи и вступают в нежелательные реакции с фруктовыми кислотами и ароматическими веществами, что разрушает вкус и аромат вина.

Некоторые виды способны подавлять жизнедеятельность спиртовых дрожжей, причём с киллер-эффектом.

Вино становится неприятного сладковато-кислого вкуса, даёт царапающие вкусовые ощущения при дегустации, исчезает характерный вкус и аромат, появляются посторонние запахи: скисших овощей, мышиный запах, прогорклого масла. Оно тусклое, загущенное, без блеска.

1. Тщательная мойка и чистка оборудования и тары при производстве вина.

2. сортировка и переборка винограда, удаляем гнилые ягоды перед отжимом, приступаем к переработке винограда сразу после уборки;

3. проверяем стартовые кондиции по сахару и кислотности;
размножение этих бактерий существенно замедляется в кислой среде, а при рН ниже 3,3 останавливается полностью;
При острой необходимости сусло или вино можно подкислить лимонной или винной кислотами. Этот приём особенно актуален при производстве вин из перезрелого винограда или из винограда столовых сортов.

4. Сульфитация полностью подавляет молочнокислые бактерии.
100 мг/л в сусле и 80 мг/л в вине — смертельная доза для этих микроорганизмов.

Поточные способы производства вина — История разработки поточного способа производства вина

Содержание материала

Первые установки непрерывного брожения для приготовления красных вин разработаны и предложены Кремаши в Аргентине в 1948 г. Критическое исследование этого способа провел Негр, который сообщал о непрерывных способах, осуществленных еще ранее путем настаивания на мезге (статической мацерации) раздробленного и сульфитиров энного винограда. При этом сусло направляли в первый элемент батареи чанов, через которую оно последовательно проходило. Способ Кремаши не получил распространения, которого от него ожидали, несомненно, лишь из-за несовершенства конструкции.
Французский инженер Ладус был первым, кто действительно осуществил
на практике процесс непрерывного брожения. 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 результатов 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 брожением в среду, содержащую 4% спирта, и смешивают с достаточным количеством вина. Этот способ был назван брожением суперкатр (свыше четырех).
2. Было бы предпочтительнее, также с теоретической точки зрения, отделять процесс мацерации, т.е. растворения веществ, содержащихся в кожице и семенах ягод, от процесса брожения, чтобы можно было регулировать каждый из них в отдельности.
В действительности установка, описанная Семишоном, и схема которой дана на рис. 5.4 в том виде, как ее воспроизвел Фаж-Боннери (1967), никогда не была реализована. Она усложняла процесс из-за большого числа необходимых бродильных чанов и трубопроводов для бродящих сусел.
Идеи Семишона никогда не были подтверждены экспериментальным путем. Особенно спорной кажется сейчас вторая идея, так как она не учитывает того факта, что повышение температуры, образование спирта и всплывание мезги, вызываемое выделением углекислого газа, создают наилучшие условия для селективной мацерации.
Фаж-Боннери (1963, 1967) определил, что для осуществления непрерывного брожения надо создать такую установку, которая позволяла бы изменять способ производства вина и контролировать все условия превращения винограда в вино. Принцип, который предложил Фаж-Боннери, привел к новому этапу в развитии этого способа, в частности к созданию металлического аппарата Вико, который на протяжении ряда лет испытывал Скаццола.

Статья по теме:   Вранац сорт винограда


Рис. 5.4. Схема процесса виноделия поточным способом с отделением фазы мацерации от фазы брожения, как ее представлял Семишон (1926) (по Фаж-Боннери, 1967):
1 — фаза мацерацнн; 1 — бункер для приемки винограда на 300 гл; 2— чан на 250 гл; 3 — чаны для мацерации на 135 гл каждый; 11 — фаза брожения; 4— холодильник; 5 —чан непрерывного брожения на 65 гл; 6 — чаны вместимостью 250 гл каждый для завершающей стадии брожения.

Имеются данные, что поточный способ производства вина успешно разрабатывается в Советском Союзе. Как сообщает Унгурян, Лебедев занимался исследованием этого способа с 1936 г. Герасимов уточнил его, используя идею бродильной колонны непрерывного действия. В Молдавии предложили батарею металлических резервуаров. Позднее Валуйко (ВНИИВиВ «Мага-рач») пришел к аналогичным результатам, как и Фаж-Боннери во Франции, — к созданию оригинальной установки непрерывного брожения по красному способу. К этому нужно еще добавить работы Агабальянца и Мержа-ниана по приготовлению игристых вин путем непрерывного брожения в закрытых резервуарах.
Поточный способ производства чаще применяется для приготовления красных вин, так как существующие установки, и это одно из их преимуществ, хорошо подходят для механизации работ по отделению сброженной мезги. Но поточный способ можно также приспособить и к производству белых вин, т. е. осуществить его в гомогенной системе без твердой фазы. Опыты по непрерывному брожению такого рода проводились в ряде лабораторий. Оуг и Америн (1968) использовали аппарат, состоящий из трех бродильных емкостей, установленных в виде батареи. По их мнению, такой способ вполне подошел бы для производства десертных вин. В литературе имеется описание ви-нификатора Реми (1967), который применим для непрерывного брожения при производстве белых вин, предназначенных для перегонки.
Наконец, известны и другие направления в разработке ферментаторов непрерывного действия, называемых автоматическими винификаторами. С помощью таких аппаратов стремятся прежде всего сократить продолжительность производства вина по красному способу за счет ускоренной экстракции красящих веществ механическим путем.

Источники:

http://vinograd.info/knigi/teoriya-i-praktika-vinodeliya/potochnye-sposoby-proizvodstva-vina.html
http://xn—-7sbabggic4ag6ardffh1a8y.xn--p1ai/molochnokisloe-skisanie.htm
http://vinograd.info/knigi/teoriya-i-praktika-vinodeliya/potochnye-sposoby-proizvodstva-vina-2.html

Ссылка на основную публикацию

Adblock
detector