1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. Производство- розовых вин- в России и за рубежом. Особенности
технологии- розовых -виноматериалов.-
В последние годы внимание потребителя привлекают розовые вина, отличающиеся оригинальной окраской, ароматом и гармоничным вкусом. Тип розового вина обусловлен переработкой винограда красных сортов или смеси красных и белых сортов, либо кратковременным контактом сусла с твердыми частями виноградной грозди. Особенностью химического состава розовых вин, отличающей их от белых, является присутствие небольшого количества антоцианов, а также повышенное содержание танинов и лейкоантоцианов. При выдержке розовые вина не улучшают свои органолептические характеристики, поэтому их потребляют в молодом возрасте.
Наиболее известные в мире розовые вина производят во Франции. Согласно литературным данным, розовые вина вырабатывают по нескольким технологическим схемам:
- дробление винограда с сульфитацией в дозе до 10 г/гл и кратковременная мацерация с последующим отделением сусла;
- углекислотная мацерация с периодом анаэробиоза от 12 до 72 часов ;
- переработка красных сортов винограда по белому способу;
- прессование целых гроздей винограда;
- одновременная переработка белых и красных сортов винограда (сепаж);
- выработка белых и красных виноматериалов с последующим их купажированием ;
Аналогичные приемы выработки розовых виноматериалов описывают в своих работах Палотта, Кастино, Маргери с сотр., Кадар, Пашти, Валуйко, Беглица, Шольц, Авакянц, Корань с сотр. и др.
Необходимыми условиями для проведения кратковременной мацерации являются:
- отсутствие в партии винограда, поступающего на переработку гроздей, пораженных серой гнилью; применение диоксида серы; относительно низкая температура; оптимальное время контакта. Применение различных доз диоксида серы от 50 до 100 мг/кг мезги не оказывает влияние на количество извлечённых фенольных веществ, в том числе, антоцианов. Проведение мацерации при различных температурах (10, 20, 32 ?C) приводит к получению виноматериалов, отличающихся по окраске и содержанию полифенолов. Оптимальной температурой, позволяющей получать высококачественные розовые вина, является 20? С. При изучении влияния продолжительности мацерации на качество розовых вин было отмечено, что при увеличении времени мацерации до 20 часов происходит энергичная экстракция антоцианов, что приводит к появлению ярко розово-красной окраски вина. При сокращении времени контакта содержание флавонов возрастает, в результате чего интенсифицируются реакции окисления, имеющие следствием покоричневение и преждевременно старение.
Полученные Кастино данные совпадают с результатами опытов Корань и Пашти с сотр., которые экспериментально подтвердили оптимальные режимы мацерации аборигенных сортов винограда Кадарка, Кекфранкош и Опорто при производстве розовых вин (температура мацерации 20 ?С, время проведения – 15 часов). Рекомендовано использовать виноград сорта Кадарка как основное сырье при выработке розовых виноматериалов кратковременной мацерации, а виноград сорта Кекфранкош – прессованием гроздей или углекислотной мацерацией. Также установлено, что интенсивность окраски определяется содержанием антоцианов, причем с ростом температуры происходит увеличение массовой концентрации антоцианов и интенсивность окраски возрастает.
Потере антоцианов способствует дображивание, происходящее при высокой температуре. В винодельческих странах Западной Европы в последние годы широко применяются способ выработки розовых виноматериалов методом углекислотной мацерации. Денатурация живых клеток кожицы протекает в два этапа: на первом (3-5 дней) идет процесс внутриклеточного брожения (до раздавливания ягод) под действием естественных ферментных систем; на втором – идет обычное спиртовое брожение (5-10 дней) в присутствии собственных винных дрожжей. В процессе анаэробиоза происходит внутриклеточное брожение: существенно изменяется содержание органических кислот – разложение яблочной кислоты, синтез янтарной, хинной и шикимовой кислот, а также глицерина и спиртов. Идет постоянное увеличение содержания растворимых азотистых соединений. Бескислородная среда и спирт разрушают структуру ягод, что способствует экстракция красящих веществ из кожицы и метаболизму азотистых веществ с накоплением ароматических продуктов. Испытание способа углекислотной мацерации в Венгрии показало, что использование углекислого газа для защиты от окисления позволяет получить высоко ароматические свежие розовые вина. Опыты, проведенные на юге Франции показали, что непродолжительная углекислотная мацерация приводит к получению розовых вин высокого качества. Содержание полифенолов было низким, а сортовой тон и розовая окраска долго сохраняли свою нарядность.
Испытания способа углекислотной мацерации в нашей стране не привели к положительным результатам из-за отсутствия соответствующего оборудования, позволяющего механизировать выгрузку полусброженной мезги с гребнями из резервуаров. Использования насосных агрегатов, перемещающих виноград без отделения гребней, возможно, будет способствовать внедрению этой технологии. Секция энологии научно-исследовательского центра виноградарства и виноделия Института сельскохозяйственной промышленности Университета Болоньи (Италия) провела исследования новых способов приготовления розовых вин. Кроме опытов по холодной мацерации мезги красного винограда испытан способ приготовления “белого базового” вина из красного винограда. Виноград подвергают дроблению, сусло обрабатывают бентонитом и активированным углем, сбраживают, получая продукт цвета “белой бумаги”. Этот продукт обладает хорошей кислотностью и особо тонким ароматом. Купажируя его с вином, полученном из того же сорта винограда различными способами виноделия по-красному, готовят розовое вино с требуемыми характеристиками окраски.
Такой же принцип заложен в основу технологии, разработанной Беглицей и Шольцем. По этой технологии в Молдове выпускают розовое столовое вино “Каушанское розовое” из сорта винограда Мерло. Авторы рекомендуют готовить белый базовый виноматериал и красный (антоциан содержащий) компонент нагреванием мезги в потоке 55…60 С. Виноматериалы хранят отдельно, проводя купажирование за месяц до выпуска с учетом продолжительности обработки и отдыха купажа.
Получение розовых виноматериалов методом прессования целых гроздей на различных прессах в настоящее время является одним из наиболее распространенных технологических приемов. Андре и сотр. показали, что прессование на горизонтальном прессе ведет к увеличению содержания полифенолов, которое возрастет с повышением давления, однако после перемешивания происходит снижение экстракции антоцианов и лейкоантоцианов при одновременном усилении желтоватого оттенка. Авторы предполагают, что происходит окисление полифенолов во время стекания сока. Последний цикл прессования приводит к значительному росту танинов. Для осветления сусла проводят его обработку бентонитом, хотя последний и не сколько уменьшает интенсивность окраски, но полученный оттенок является более ярким.
С целью интенсификации процессов экстракции красящих и фенольных, а также ароматических веществ в современной винодельческой практике особый интерес представляет термовинификация, т.е. нагревание мезги. Анализируя технологические режимы обработки мезги, Руссу и Валуйко Г.Г. пришли к выводу, что при нагревании мезги до 50? С получают вина, близкие к розовым по своим органическим характеристикам.
Отличной особенностью розовых вин является нарядная привлекательная окраска, которая в зависимости от вкуса потребителя имеет разнообразные оттенки от светло-оранжевой до вишнево-красной.
Во Франции, например, предпочитают розовые вина с розово-желтыми (персиковыми) оттенками, а в США наибольшим спросом пользуются вина, в цвете которых преобладают ярко-розовые оттенки. В нашей стране пока не сложились свои традиции в потреблении розовых вин ввиду незначительного объема производства этого вида винодельческой продукции. Многочисленными исследованиями установлено, что цвет вина (красного или розового) образуется благодаря определенному содержанию мономерных и полимерных форм фенольных соединений, которые переходят в вино в процессе переработки винограда. Ярко-красный цвет молодого вина с малиновым и фиолетовыми оттенками многие исследователи связывают с мономерными пигментами. По данным Маргери, в молодых виноматериалах их количество достигает 70%. В молодых винах с выраженными ярко-красными оттенками красные хромофоры преобладают над желтыми. По мере старения вина происходит изменение его окраски. Основная причина этого явления заключается в участии антоцианов в реакции полимеризации и конденсации.
У розовых вин, в отличие от красных, отмечается чрезвычайная склонность к окислительным процессам, которые изменяют их окраску и вкусовые качества. Окислительные процессы проходят как в тихих, так и в игристых винах, углекислота которых, как принято это считать, защищает их от действия кислорода. Таким образом, в литературе описаны многочисленные способы производства розовых вин. Отличительной особенностью всех принятых за рубежом схем является отсутствие купажирования белых и красных виноматериалов.
По различным литературным данным, массовая концентрация антоцианов в розовых винах составляет от 7 до 200 мг/дм3. Это свидетельствует о том, что нет единой точки зрения по рассматриваемому вопросу. К тому же, проблема регулирования количества антоцианов изучена недостаточна. Поэтому определение оптимального содержания антоцианов, а следовательно, и окраски, является важным вопросом при приготовлении розовых вин.
Данные, представленные в обзоре литературы, позволяют сделать следующие заключения.
Технология производства розовых вин, принятая в странах За¬падной Европы с винодельческими традициями, базируется на выработке розовых виноматериалов: методом прессования винограда красных сортов целыми гроздями, настаивания мезги, углекислотной мацерации, смешанной переработкой белых и красных сортов винограда. Купажная схема производства исключена.
1.2 Выбор, обоснование и описание принятой технологической схемы.
1.2.1. Обоснование принятой схемы.
Розовые столовые сухие вина характеризуются полнотой вкуса, приятной экстрактивностью и терпкостью, легкой горчинкою. Цвет розовых вин может варьировать от светло-розового до лососевого и зависит от выбранной технологии производства. Готовят их из красных сортов винограда. Лучшие сорта – Каберне Совиньон и Мерло. Ценными являются также сорта Мальбек, Пино черный, Рубиновый Магарача, Цимлянский черный, Хиндогны, Матраса.
Для возделывания винограда наиболее пригоден умеренно теплый, не слишком жаркий климат с суммой активных температур 3100-3600оС и умеренной среднесуточной температурой 18-20 оС. Лучшими почвами являются подзолистые морского климата и коричневые лесные с кислой и нейтральной реакцией. Наличие небольшого количества глины благоприятно для образования красящих веществ.
Готовые вина должны иметь следующий состав:
Этиловый спирт (естественного брожения) % об. 8,5-15
Остаточный сахар, г/100мл, не более 0,4
Титруемая кислотность, г/дм3, не менее 3,5
Летучие кислоты(в пересчете на уксусную), г/л, неболее 1,5
Общее содержание сернистой кислоты, мг/л, не более 200
Розовые столовые вина реализуют не ранее 1 января следующего за урожаем года. Показано, что лучше такие вина употреблять молодыми, так как в ходе выдержки происходит трансформация антоцианов с появлением коричневатых оттенков, что не благоприятно отражается на цвете напитка.
На территории виноградника до сбора винограда должны быть закончены все дорожные, строительные, агротехнические и другие работы. Оптимальная продолжительность сбора и переработки винограда 15-20 суток, температура воздуха для сбора урожая 15-20оС.
Сборщики собирают его в корзины, из которых затем осторожно высыпают в транспортную тару: автомобильные контейнеры или прицепные тракторные тележки. В настоящее время основным способом доставки винограда на переработку является бестарная перевозка с применением виноградных контейнеров, в которых слой винограда не превышает 60 см, что исключает сильное повреждение ягод. Наряду с контейнерами для доставки винограда на переработку применяют автомобили-самосвалы, поверхности кузовов которых имеют специальные покрытия и обложены пленкой, исключающей потери сока. В процессе перевозки виноград защищают от солнца, дождя и пыли.
Виноград должен быть доставлен на винзавод не позднее чем через 4 часа после его сбора, так как вытекающий из поврежденных ягод сок забраживает и закисает.
Количественная и качественная приемка.
Виноград принимают на переработку обычно в течение 10 часов в сутки. Доставляемый виноград принимают по количеству и качеству.
Количество каждой поступающей партии винограда определяют путем взвешивания на автовесах, установленных при въезде на винзавод, автомашины с виноградом и затем машины после разгрузки. Весы автоматически регистрируют массу винограда в таре и порядковый номер взвешивания с фиксацией этих данных на квитанции и табло.
При контроле качества поступающих партий винограда проверяют сорт винограда, примесь других сортов, степень повреждения и наличие гнилых ягод. Контроль этих показателей проводят перед взвешиванием. Затем из каждой автомашины отбирают среднюю пробу винограда для определения содержания сахара и титруемой кислотности, а также других показателей химического состава при необходимости. Средние пробы отбираются вручную или специальными пробоотборниками, которые устанавливают над автовесами. Пробоотборник имеет устройства для отбора пробы по всей высоте слоя винограда и отжатия сока из отобранной пробы. Пробоотборник обычно делает 3 погружения в различных местах, и полученный сок подается вакуум-насосом в автоматический рефрактометр для определения концентрации сахара и титрометр для измерения титруемой кислотности. Анализы средних проб винограда проводят чаще в лаборатории завода химическими методами по соответствующим методикам. Однако применение автоматических приборов значительно ускоряет и упрощает получение необходимых данных, которые регистрируются на квитанциях и табло одновременно с показаниями автовесов.
Виноград, соответствующий перерабатываемому сорту и удовлетворяющий кондициям (не менее 17 г/100 мл сахара и титруемая кислотность 6-9 г/л), принимают на переработку и выгружают в бункер-питатель, откуда он равномерно подается на дробление. Если на переработку одновременно поступают различные сорта винограда, их разгружают в отдельные приемные бункера. Вместимость каждого бункера должна быть такой, чтобы виноград находился в нем не более 30 минут.
Дробление и гребнеотделение.
Дробление ягод винограда проводят с целью облегчения выделения сока и повышения его выхода. После дробления ягод проницаемость их тканей резко увеличивается и диффузионные процессы ускоряются.
Степени измельчения ягод при дроблении выбирается в зависимости от требований, предъявляемых к составу вина того или иного типа. Исключают деформацию и дроблении семян, так как переход в сусло излишнего количества содержащихся в них веществ (конденсированных полифенолов) ухудшает вкусовые качества вина.
Отделение гребней от ягод является, как правило, обязательным, потому что из зеленых гребней в сусло могут перейти вещества, сообщающие вину неприятный травянистый привкус (гребневый привкус), а также дубильные вещества (полифенолы), придающие вкусу вина излишнюю грубость и терпкость. Однако, при переработке винограда на красные вина с недостаточным содержанием дубильных веществ рекомендуется добавлять в мезгу хорошо вызревшие гребни.
Гребни не отделяют только в редких случаях, например при получении некоторых высокоэкстрактивных вин специального типа, в основном в южных винодельческих районах, где гребни хорошо вызревают и содержат мало сока в своих клеточных тканях.
В процессе дробления винограда гребни смачиваются соком. Потери сока за счет уноса с гребнями составляют в среднем 2% (15% массы гребней).
В результате дробления ягод и отделения гребней получают два продукта: мезгу и гребневую массу. Полученную мезгу сульфитируют (лучше в потоке при перекачке). В зависимости от состояния винограда и температуры мезги берут дозы сернистого ангидрида от 50 до 200 мг на 1 кг винограда.
Согласно литературным данным, розовые вина вырабатывают по нескольким технологическим схемам:
- дробление винограда с сульфитацией в дозе до 10 г/гл и кратковременная мацерация с последующим отделением сусла;
- углекислотная мацерация с периодом анаэробиоза от 12 до 72 часов;
- переработка красных сортов винограда по белому способу ;
- прессование целых гроздей винограда;
- одновременная переработка белых и красных сортов винограда (сепаж);
- выработка белых и красных виноматериалов с последующим их купажированием. Однако, последний способ получения розовых виноматериалов является спорным, ввиду быстрого окисления фенольных веществ.
Для компановки линии по переработки винограда нами выбран способ переработки красных сортов винограда с настаиванием мезги от 10 до 12 часов, который имеет преимущества по сравнению с другими способами, так как не дает большого перетирания мезги и экстракции значительного количества фенольных веществ. С настаиванием мезги получают сусло и виноматериалы с ярко выраженными сортовыми признаками, с легким экстрактом и гармоничным розовым цветом.
Отделение сусла от мезги после настаивания производят на непрерывно действующих секционно-шнековых стекателях непрерывного действия фирмы Diemme (Италия) типа Frosvin, который имеет производительность 20 т/ч, дает выход сусла 55-57 дал/т. Качество сусла хорошее.
После отбора сусла-самотека на стекателях мезга поступает в двухшнековые прессы непрерывного действия, для отделения прессовых фракций сусла. II и III фракция идут на приготовление купажных ликерных виноматериалов.
Следующей технологической операцией при изготовлении розовых столовых виноматериалов является отстаивание виноградного сусла. При предварительном отстаивании удаляются из сусла муть и взвешенные частицы тканей виноградной ягоды, отрицательно влияющие на вкусовые качества вина.
Хорошее осветление сусла перед брожением является одним из важнейших технологических приемов, влияющих на повышение качества розовых столовых виноматериалов.
Для предупреждения забраживания сусла при отстаивании необходимо снижать температуру сусла до 10?C или добавлять консервант – сернистый ангидрид (50-75 мг/л).
Для ускорения и улучшения осветления и уменьшения содержания в сусле и вине азотистых веществ рекомендуется производить обработку их бентонитом в дозах 10-13 г/л.
При обработке сусла бентонитом становится возможным снизить дозу сульфитации на отстаивании.
Отстаивание продолжается 14-16 часов, после чего осветленное сусло перекачивается в бродильный резервуар.
При брожении сусла регулируют температуру и поддерживают ее на оптимальном уровне 14-18?C, чтобы избежать потерь ароматических веществ и предотвратить накопление избытка азотистых соединений, которые снижают устойчивость вин к помутнениям и заболеваниям. По этой же причине молодые сбродившие виноматериалы для розовых столовых вин своевременно и быстро отделяют от дрожжевых осадков, чтобы продукты автолиза дрожжевых клеток не переходили в вино.
Применяют следующие способы брожения: брожение в бочках; брожение в бочках с дображиванием в бутах или стальных эмалированных резервуарах; брожение в крупных емкостях с искусственным охлаждением; доливной способ брожения; брожение сусла под подушкой CO2.
Первые два способа брожения имеют ряд недостатков: значительную продолжительность непроизводительных периодов; неполное использование объема бочек или бродильных резервуаров, которые в период бурного брожения заполнятся только на 2/3-3/4 их общего объема; потребность в большом количестве бродильных емкостей, что затрудняет и делает малопроизводительной работу с ними; требует больших производственных площадей; затрудняет контроль за ходом брожения.
При брожении в крупных емкостях с искусственным охлаждением процесс брожения протекает с небольшой скоростью и имеет достаточно равномерный ход.
Доливной способ брожения обеспечивает возможность проведения процесса в крупных резервуарах без принудительного охлаждения.
Доливной способ брожения состоит в том, что процесс ведут в одной емкости от начала до конца, но в отличие от брожения в бочках брожение идет не в постоянном объеме исходного сусла, а при периодических доливках новых его порций.
Доливной способ брожения имеет следующие преимущества перед стационарным: уменьшается продолжительность непроизводительных периодов; понижается максимальный уровень температуры брожения вследствие периодических доливок бродящей среды свежим суслом, имеющим более низкую температуру, и уменьшения скорости брожения в результате снижения концентрации дрожжевых клеток в среде, разбавляемой свежим суслом; отпадает необходимость в применении искусственного охлаждения при брожении в крупных резервуарах; уменьшается расход разводки дрожжей чистой культуры.
Брожение сусла в потоке в настоящее время проводят в установках двух типов ВБУ-4н и БА-1, выпускаемых серийно машиностроительными заводами.
Универсальная автоматическая установка ВБУ-4н. Установка состоит из 14 (I-XIV) резервуаров, изготовленных из нержавеющей стали, вместимостью 1000 дал каждый. Все резервуары связаны между собой переливными трубами через трехходовые краны.
Резервуары I, II, IV и VIII имеют поплавковые реле и трубы подачи свежего сусла с обратными клапанами. Между I и II, II и III, IV и V, VIII и IX резервуарами установлены отборно-компенсационные бачки с клапанами, которые при помощи фланцев соединяются с газовым коллектором.
На горловинах бачков установлены электромагнитные клапаны для выпуска углекислого газа, которые соединяются с газовыми камерами I, II, IV и VIII резервуаров трубопроводами. На переливных трубах II, III, V и IX резервуаров установлены обратные клапаны.
Кнопки поплавковых реле связаны с магнитными пускателями насосов, подающих свежее сусло в соответствующие резервуары, и с соответствующими клапанами выпуска CO2.
Установка в целом состоит из четырех секций, органически связанных между собой. Первая секция включает в себя один резервуар (I) и предназначена для подбраживания сусла с целью получения десертных виноматериалов. Вторая секция состоит из двух резервуаров (II и III) и предназначена для подбраживания сусла для получения крепких виноматериалов. Третья секция состоит из четырех резервуаров (IV, V, VI и VII), её назначение – получение полусладких виноматериалов. Четвертая секция состоит из семи резервуаров (VIII – XIV). Здесь происходит брожение сусла для получения полусухих и сухих виноматериалов. Резервуары установки снабжены наружной спиралевидной рубашкой и могут быть использованы для обработки виноматериалов теплом и холодом.
В проектируемом цехе для приготовления розовых столовых виноматериалов в потоке непрерывным отъемно-доливным способом использована установка БА-1, состоящая из шести (I-VI) основных бродильных металлических резервуаров вместимостью 2000 дал каждый и пяти верхних напорных бачков вместимостью по 190 дал.
Сверху бродильные резервуары соединены трубами для перетока бродящего сусла и углекислого газа из резервуара в резервуар, а снизу через трехходовые краны они связаны трубопроводом, служащим для заполнения установки суслом и для её освобождения.
Промежуточные (переточные) бачки установлены сверху между основными бродильными резервуарами и соединены с каждым предыдущим резервуаром трубой подъема сусла, а с последующим – трубой гидрозатвора. Последний бродильный резервуар имеет трубу для отбора виноматериала.
Непрерывные циклы перемещения бродящего сусла из резервуара в резервуар, состоящие из двух периодов – отъема и долива, осуществляются под действием углекислого газа, образующегося при брожении.
Продолжительность циклов одинакова при установившемся режиме. Подача сусла постоянная и сахар на выходе меняется незначительно. Таким образом, углекислота, накапливающаяся в результате брожения, автоматически регулирует содержание сахара в виноматериале на выходе из установки.
Быстрый слив сусла из переточных бачков через трубы гидрозатвора в основные резервуары и отъем его из нижней части резервуара вызывает хорошее перемешивание бродящей массы. Благодаря интенсивному перемешиванию повышена теплоотдача от бродящей жидкости к хладоносителю. Теплообменные рубашки на резервуарах и трубах для подъема сусла позволяют поддерживать соответствующие температуры.
