Страница 4 из 6
Отмечают, что некоторые вина с остаточным сахаром легко и самопроизвольно становятся средой, в которой развивается вторичное брожение. В других случаях, наоборот, завершение преобразования сахара происходит медленно и трудно даже после массированного засева дрожжами, аэрации и добавления аммиачных солей.
В этой связи уместно сообщить об одном лабораторном опыте, который хорошо показывает значение анаэробиоза в отношении трудностей повторного брожения. Высокосахаристое виноградное сусло (285 г/л) сбраживали на воздухе (в флаконах, закрытых ватными тампонами) и без доступа воздуха (в флаконах, закрытых заостренными трубками) при трех различных температурах. В табл. 3.12 показан ход брожения, которое во всех случаях прекращается раньше времени, оставляя большее или меньшее количество несброженного сахара.
Но целью этого эксперимента было исследовать сбраживаемость среды, полученной после первого брожения, для того чтобы уточнить роль анаэробиоза и температуры в этих разновременных остановках брожения. Вина, полученные в различных флаконах, были разбавлены водой и доведены до одинаковой концентрации (8° Боме и 8% об. спирта). Таким образом, эти различные среды сделали сравнимыми. В среды добавляли фосфат аммония, фильтровали и стерилизовали при 80°С, затем засевали дрожжевой разводкой, приготовленной из той же расы, что и в первом опыте, закрывали остроконечной трубкой и ставили в термостат при температуре 23°С. После этого сравнивали скорость сбраживания сахара и роста дрожжей в этих различных средах, а также в среде, приготовленной из того же сусла, имеющей такую же сахаристость и спиртуозность, но не подвергавшейся брожению (контроль).
Таблица 3.12
Результаты брожения сусла в зависимости от условий анаэробиоза и температуры
№ партии |
Условия аэрации |
Температура, °С |
Дни остановки брожения |
Число дрожжевых клеток в момент остановки брожения (1000 клеток иа 1 мм3) |
Сброженный сахар в момент остановки брожения, г/л |
|
На воздухе | |||||
|
Без доступа воздуха | |||||
| 205 | |||||
В табл. 3.13 представлены результаты дображивания. Из этой таблицы видно, что рассматриваемые среды можно разделить на две категории: а) те, которые бродят со скоростью того же порядка, как и контроль (I, II, III, VI), т. е. для которых первое брожение 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 первому брожению без доступа воздуха и при невысокой температуре. В первом случае основным фактором, ограничивающим брожение и вызывающим его остановку, была температура, во втором случае - анаэробиоз.
Таблица 3.13
Результаты дображивания сред, уже подвергавшихся первому брожению
№ варианта |
Число дрожжевых клеток (1000 клеток на 1 мм3) |
Сброженный сахар, г/л |
||
|
Контроль | ||||
В заключение можно сказать, что рост дрожжей в среде с остаточным сахаром и развитие нового брожения протекают намного медленнее, когда первое брожение происходит в условиях полного анаэробиоза; в то же время они не зависят от температуры (от 17 до 25°С), реализованной во время первого брожения. Высокая температура в анаэробных или аэробных условиях, при которой быстро и резко прекращается 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, является признаком изменения среды вследствие исчезновения ростовых веществ или образования антибиотиков. Эта гипотеза, сформулированная много лет тому назад, требует экспериментального подтверждения.
Было проведено исследование влияния содержания сахара и спирта на процесс брожения трех типов сред, приготовленных из того же сусла, как и в предыдущих экспериментах. Брожение проводили при одной и той же температуре (25°С) в условиях полного анаэробиоза. Сравнительные результаты приведены в табл. 3.14.
Влияние содержания сахара и спирта на брожение сусла
Таблица 3.14
| Исходная спиртуоз- ность, % об. |
Исходный сахар, г/л |
Конечное число дрожжей (1000 клеток на 1 им3) |
Сброженный сахар, г/л |
Конечная спиртуозность, % об. |
||||
|
226 (конт- | ||||||||
Во всех трех средах брожение прекратилось примерно на 16-й день. Из табл. 3.14 видно глубокое воздействие спирта и сахара на размножение дрожжей с самого начала, так что в среде, куда добавляли сахар, количество его, которое дрожжи могут сбродить, меньше того, которое сброжено в контрольной среде. Здесь, сахар выступает как лимитирующий фактор, не менее важный, чем спирт.
Кроме того, в опыте по вторичному брожению или в сравнительном опыте по сбраживаемости, проводившемся, как и предыдущий эксперимент, в суслах с добавлением сахара и спирта, вторичное брожение протекало труднее, чем в контрольном образце. Примерно такое же влияние сахара и спирта наблюдалось и в других экспериментах.
К этому следует добавить, что остановке брожения могут способствовать и другие причины. Отмечали в некоторых случаях остановки брожения при очень высокой концентрации красящих веществ. По наблюдениям авторов, при добавлении активированного угля (от 10 до 20 г/гл) зачастую также активируется дображивание белых вин с остановленным брожением.
Раздел «Домашнее виноделие»
Вино из винограда (стр. 20-31)
22. Брожение сусла
После отстаивания сусло разливается для брожения в бочки, которые устанавливаются правильными рядами на брусьях (лежнях) в бродильне. В этом помещении должна поддерживаться благоприятная для брожения вина температура — не ниже 12°С. Очень важно также, чтобы оно проветривалось. Бочки недоливаются суслом на 1/6-1/8 емкости во избежание потери вина при подъеме жидкости.
Брожение виноградного вина имеет три периода:
1. Первое и главное — бурное брожение. Оно начинается через несколько часов после помещения сусла в бродильные чаны, продолжительность 3-4 недели.
2. Тихое брожение молодого вина продолжается несколько месяцев, до весны.
3. Послеброжение, подвальное брожение, продолжается до трех лет.
Брожение сусла, т. е. превращение содержащегося в нем сахара в спирт, происходит под влиянием микроскопически малых растительных микроорганизмов — дрожжей, разлагающих сахар на спирт и углекислый газ выделяющийся из жидкости и вызывающий бурление ее. Микроорганизмы эти поступают в сусло с поверхности ягод.
Исследования показали, что существуют несколько пород этих дрожжей, обладающих различным внешним видом и отличающихся между собой по силе и быстроте вызываемого ими брожения, а также по тому, до какого предела они способны довести разложение сахара. Есть виды, доводящие брожение только до 5% спирта, вследствие чего остается сахар, благодаря присутствию которого могут развиться разные болезни вина.
Другие виды придают вину неприятный вкус, третьи весьма трудно выделяются из вина, вследствие чего оно остается мутным. Из всех видов дрожжей оказалась только одна раса, обладающая желaтельными свойствами, способная довести брожение до довольно высокого процента спирта и дать, таким образом, более прочный продукт.
Обыкновенно, когда сусло винограда предоставлено само себе, микроорганизмы, попавшие в него с кожицы и из воздуха, найдя здесь удобную для своего развития среду и достаточно питательных веществ, начинают проявлять свою жизнедеятельность и размножаться, между ними очень скоро разгорается борьба за существование, каждый вид старается подавить все другие.
Тот вид, который осилит, продолжает развиваться и дает определенный характер и направление изменениям в сусле, подавляет остальные микроорганизмы. Если более сильной окажется полезная раса дрожжей, способная довести брожение до конца, получится прочное и здоровое вино, и наоборот, если возьмет перевес вид со слабой перебраживающей способностью или болезнетворный грибок, получится продукт больной, негодный.
Изложенное показывает, как важно вести брожение при содействии не случайной смеси различных микроорганизмов, а определенной расы их — вида, и поэтому надо способствовать только его развитию. Для этого вводят в подготовленное для брожения сусло некоторое количество чистых дрожжей, находящихся в полном: развитии, чтобы не дать времени развиться другим возбудителям брожения.
Чистые дрожжи известной породы высеваются в небольшое количество сусла (примерно в 0,01 часть ожидаемого сбора), приготовленного за несколько дней, до сбора винограда из отборных и обмытых ягод. Брожение этой порции стараются обставить наиболее благоприятными условиями (в отношении температуры и пр.), чтобы вызвать быстрое размножение чистых дрожжей. Когда брожение этой порции в полном разгаре, вливают закваску в свежеприготовленное сусло, в котором сейчас же начинается брожение и предупреждается развитие микроорганизмов другого рода.
Практика показала, что при сбраживании на чистых дрожжах этот процесс идет гораздо успешнее, скорее заканчивается, и разложение сахара полнее, вследствие чего и качество получаемого вина улучшается. Даже не обращаясь к применению чистой культуры дрожжей, можно с успехом улучшить выделку вина, если прибавить к суслу (затору) закваску из местных дрожжей в полном развитии в чистом виде. Нужно для этого приготовить заранее, при благоприятных условиях закваску из вполне зрелых, чистых гроздей и влить эту бродящую массу в сусло до начала в нем брожения.
Закваска готовится следующим образом. За 7-8 дней до начала сбора винограда, в сухую погоду, собирают самые спелые ягоды. Их отделяют от гребней вручную или на терке, раздавливают и отжимают сок руками через мешочек из редкой ткани (ягоды не моют).
Отжатый сок наливают в бутылку или баллончик на 3/4 объема. Посуду закрывают ватной пробкой и ставят в темное помещение, где температура около 20—24°С. Если температура сока была ниже 20°С, его предварительно подогревают в эмалированной посуде. На второй или третий день начинается брожение. Как закваску сок употребляют на шестой день во время бурного брожения.
Количество закваски приготовляют в зависимости от количества сусла, предназначенного к сбраживанию. Для приготовления столовых вин требуется 1-2% закваски, десертных — 2-3% от поставленного на брожение сусла. Хранить закваску более 8-10 дней нельзя. Оставшуюся закваску необходимо вылить, в дальнейшем ее может заменить осадок хорошо бродящего вина.
В районах средней полосы России закваску для получения виноградного вина готовят из ягод, которые поспевают на 10-12 дней раньше винограда, но лучше использовать осадок бродящего плодово-ягодного вина.
Для правильного хода брожения имеет значение известное постоянство температуры в бродильном помещении. Значительные повышение и понижение температуры сказываются весьма неблагоприятно на ходе брожения. Низкая температура его ослабляет, дрожжи оседают на дно, высокая температура вызывает очень бурное брожение, температура бродящей жидкости слишком повышается, и брожение может приостановиться. Лучшая температура для брожения — 12°С.
Наблюдение за бродящим суслом должно быть очень внимательно. При бурном брожении отверстие бочек прикрывается чистым виноградным листом, и, если происходит выбрасывание жидкости из бочки, потеки необходимо смывать с бочки и пола, если он асфальтовый или деревянный, а если земляной — снимать слоем земли. Вылившаяся пена очень легко закисает или со слоем загнивает и, если, попав в вино, даст неприятный привкус, развивает уксусное скисание.
Как только бурное брожение начнет ослабевать, надо доливать бочку таким же вином, чтобы не оставлять слишком большого пустого пространства. Чем слабее становится брожение, тем полнее доливают бочку. Пока вино бродит и выделяющийся углекислый газ покрывает поверхность вина, оно в безопасности, но с ослаблением брожения воздух получает доступ, и на поверхности молодого вина с особенной быстротой развивается винная плесень, а иногда и уксусное скисание. Вот почему необходимо возможно полнее доливать вино, чтобы, когда брожение приостановится, вино совершенно наполняло бочку.
Чтобы не дать доступа воздуху во время окончания брожения и одновременно дать выход углекислому газу, бочки закрывают так называемыми бродильными шпунтами. Таковы стеклянные шпунты бр. Костеровых, имеющие внутренний канал, выходное отверстие которого закрывается каучуковым кольцом, обхватывающим шпунт по круговому желобку, и гидравлические шпунты.
Молодое вино вследствие быстрого выделения насыщающего его углекислого газа обнаруживает сильную усушку, потому доливки его следует делать часто.
Когда вино осветлится и дрожжи осядут на дно бочки, производят снимание с дрожжевого осадка. Оставлять вино на этом осадке дольше 2-3 недель не следует, так как мертвые дрожжи начинают разлагаться и сообщают вину неприятный вкус.
При приготовлении вина из винограда, испорченного грибными болезнями, брожение обязательно должно вестись на чистых дрожжах; закваска, приготовленная из них, должна быть внесена в сусло, сильно закупоренное предварительно серой, в котором таким: образом убиты попавшие туда нежелательные ферменты.
На практике часто приготовляют белое вино из красных сортов винограда. Выделка его основана на том, что сок виноградных ягод у громадного числа красных сортов не окрашен, красящие же вещества заключены в кожуре. Ясно, что все операции по переработке винограда должны совершаться так, чтобы по возможности меньше разрывать кожицу и препятствовать соку извлекать красящие вещества из нее.
Обыкновенно отделение от гребней и раздавливание ягод не производят, начинают виноделие прямо прессованием целых гроздей. В корзину пресса накладывают их невысоким слоем и сильного давления не производят.
При отстаивании сусло подвергают сильному закуриванию серой, чтобы избавиться от слабой окраски в розовый цвет, которая, несмотря на указанные предосторожности, все-таки приобретается напитком. В остальном выделка этих вин почти не отличается от обыкновенного производства белых вин.
Брожение сусла
Помещение, где устанавливаются емкости с суслом, должно хорошо проветриваться. Кроме того, в нем должна поддерживаться постоянная температура – не ниже 12 °С.
Чтобы в процессе брожения в сусле развивались только полезные микроорганизмы, в самом начале в него вводят некоторое количество чистых дрожжей. Для этого за несколько дней до сбора винограда из отборных и хорошо промытых ягод готовят сусло (примерно 1 % от предполагаемого сбора) и добавляют в него чистые дрожжи. Когда сусло забродит, закваску выливают в свежеприготовленное сусло. В этом случае брожение начинается сразу и препятствует развитию нежелательных микроорганизмов. Более того, использование чистых дрожжей ускоряет процесс брожения, способствует полному разложению сахара и позволяет получить вино высокого качества.
Закваску можно приготовить и из местных дрожжей, используя для этого отборные ягоды, собранные в сухую погоду. Немытые ягоды отделяют от гребней, вручную давят из них сок через полотняный мешочек. Сок при температуре не ниже 20 °С переливают в стеклянную емкость, не доливая до верха на 25 % от объема, закрывают пробкой из ваты и ставят в теплое помещение (20–24 °С). Через 2–3 дня начинается брожение, а примерно через 1 неделю закваска готовка к применению.
Использовать ее желательно сразу, потому что через 2–3 дня она теряет свои свойства. Что касается количества добавляемой в сусло закваски, то оно зависит от типа вина. Например, для столовых вин необходимо 1–2 % от объема, а для десертных – 2–3 %. В дальнейшем в качестве закваски можно использовать осадок хорошо бродящего вина. В средней полосе России закваску для виноградных вин рекомендуется готовить из ягод, поспевающих за 1–1,5 недели до винограда, или использовать осадок бродящего плодово-ягодного вина.
Бродящее сусло (особенно в период бурного брожения) требует к себе большого внимания, начиная с поддержания постоянной температуры в помещении и кончая чистым виноградным листом, которым закрывается отверстие в бочке. Если брожение настолько интенсивное, что происходит выбрасывание жидкости из бочки, ее надо немедленно смывать не только с бочки, но и с пола. Если же пол в помещении земляной, впитавшаяся в него жидкость снимается вместе с верхним слоем.
Как только бурное брожение завершается, бочку надо доливать, чтобы не было пустот. Пока вино выделяет в большом количестве углекислый газ, он предохраняет его от всевозможных вредных микроорганизмов. После того как объем газа уменьшается, в емкость с вином начинает поступать воздух, а вместе с этим развиваются винная плесень или уксусное скисание. Предохраняют вино от доступа воздуха бродильные затворы, которые одновременно позволяют углекислому газу выходить наружу. По завершению брожения, когда вино осветлится, а на дне бочки образуется осадок из дрожжей, вино снимают с осадка.
Из книги Самогон и другие спиртные напитки домашнего приготовления автора Байдакова ИринаБРОЖЕНИЕ Дрожжи состоят из продолговатых клеточек величиной в поперечном сечении примерно 0,006 мм. В виде микроскопических клеток дрожжевые грибки распространены в воздухе повсюду. Их присутствие составляет необходимое условие для брожения сусла. Если сусло пропустить
Из книги Все о спиртных напитках автора Дубровин ИванПОДГОТОВКА СУСЛА Как известно, почти все плоды и ягоды содержат больше кислоты, чем сахара. Сахар же необходим для изготовления хорошего вина. Именно поэтому нужно устранять кислотность и повышать содержание сахара.Устраняют кислотность, разбавляя сок чистой свежей
Из книги Настойки и наливки автора Дубровин ИванБРОЖЕНИЕ Брожение – очень важный этап в самогоноварении. От того, как пройдет брожение, иногда зависит качество получаемого продукта.Брожение представляет собой довольно сложную химическую реакцию. Чтобы реакция брожения прошла удачно, нужно соблюдать строгий
Из книги Консервирование, копчение, виноделие автора Нестерова Алла ВикторовнаБрожение сусла Со дня внесения дрожжевой разводки проходит 2–3 дня, когда сладкое сусло начинает бурно бродить, а через 25–30 дней брожение уже заканчивается. Начинается этап осветления молодого вина, длящийся 10–20 дней, при этом на дно выпадают дрожжи и осадок. Когда вино
Из книги Домашнее консервирование. Соление. Копчение. Полная энциклопедия автора Бабкова Ольга ВикторовнаБрожение сусла Со дня внесения дрожжевой разводки проходит 2–3 дня, когда сладкое сусло начинает бурно бродить, а через 25–30 дней брожение уже заканчивается. Начинается этап осветления молодого вина, длящийся 10–20 дней, при этом на дно выпадают дрожжи и осадок.Когда вино
Из книги Сами варим пиво пенное, квас, готовим чайный гриб автора Галимов Денис Рашидович Из книги Лучшие рецепты домашнего вина автора Кашин Сергей ПавловичПриготовление сусла Собранные ягоды давят, а затем, если они предназначены для приготовления белого вина, из них сразу же извлекают сок. Исключение делается только для винограда сорта рислинг и ему подобных, в которых большая часть ароматических веществ сосредоточена в
Из книги Домашнее пиво автора Кашин Сергей ПавловичЗаквашивание и брожение Выдержка, или процесс дображивания пива, содействует итоговому образованию потребительских качеств пива. Для этого незрелый напиток переливают в вакуумные закупоренные металлические танки, внутренний слой которых покрыт особым пищевым лаком.В
автора Кожемякин Р. Н.Приготовление квасного сусла Жидкое сусло для кваса делается из просеянной ржаной муки, густо замешанной на кипяченой воде и выдержанной 4 часа в теплом месте. Из приготовленного таким образом теста вымешиваются лепешки и выпекаются в духовке до небольшого подгорания.
Из книги Домашнее виноделие автора Панкратова А. Б.Квас из квасного сусла КомпонентыВода – 3 лСусло квасное – 6–7 столовых ложекСахар – 3–4 столовые ложкиДрожжи – 15 гХлеб черный – 1 небольшая корочкаВоду вскипятить, снять с огня, отлить 2 л, в которые и добавить сусло, перемешать и выдержать под крышкой 7–8 часов.В
Из книги Заготовки и соленья автораПодготовка сусла Во избежание обогащения вина металлами использование алюминиевой, железной, цинковой или медной посуды не допускается. Используемая посуда должка быть кислотоупорной (эмалированная, стеклянная, деревянная и т. п.).Отобранные после сортировки и
Из книги Консервирование для лентяек. Вкусные и надежные заготовки по-быстрому автора Кизима Галина АлександровнаБурное брожение и уход за ним Во время бурного брожения происходит превращение дрожжевыми грибками сахара в спирт и углекислый газ. При этом в бурном брожении различают два периода: 1) собственно бурное брожение и 2) главное брожение.При собственно бурном брожении,
Из книги автораТихое брожение и уход за ним Перелитое вино еще не совсем прозрачно. Оно содержит еще часть дрожжей и ничтожные количества сахара, не разложившегося во время бурного брожения. Кроме того, от соприкосновения с воздухом во время переливки из вина начинают выпадать до тех
Из книги автора Из книги автораКвас из готового сусла или сухой закваски 3 ст. л. сухой закваски или 5 ст. л. сусла, 4 ст. л. сахара, 10 г дрожжей, 6 л воды.1. Вскипятить воду, снять с огня, засыпать сухой закваски или влить сусла. Можно добавить по щепотке лекарственных трав. Накрыть крышкой и дать
Из книги автораБрожение Сусло разливают по бутылкам, заполняя их на три четверти объема и затыкают бутылки ватным тампоном, затем ставят в теплое помещение (с температурой не ниже 22–24 градусов).Сахар добавляют в сусло на четвертый, затем на седьмой и еще раз на десятый день
Спиртовое брожение виноградного сусла связано с превращениями не только усвояемых углеводов и аминокислот, но и всех основных групп веществ: органических кислот, фенольных соединений, эфирных масел, азотистых и минеральных веществ.
Сахара. Они почти отсутствуют в сухих столовых винах, а остаточный сахар (1,5-2,5 г/л) состоит главным образом из несбраживаемых пентоз. В других типах вин в зависимости от степени сбраживания сахаров остается больше. Пектиновые вещества распадаются. Остаются несбраживаемые сахара (пентозы) и часть полисахаридов.
Органические кислоты. Определяя величину рН, они регулируют интенсивность и направленность биохимических реакций внутри дрожжевой клетки. В процессе брожения происходит также превращение кислот, как содержащихся в сусле, так и образованных при брожении. Дрожжи способны окислять уксусную, янтарную и лимонную кислоты по циклу ди- и трикарбоновых кислот.
Вместе с тем с помощью изотопа углерода доказано, что винные дрожжи в определенных условиях превращают пировиноградную кислоту в уксусную, а также синтезируют из аминокислот и углеводов янтарную, молочную, яблочную, глиоксалевую, фумаровую, галактуроновую и другие кислоты. Изменение титруемой кислотности определяется ее первоначальным значением в сусле. При высокой кислотности сусла (низкий рН) она снижается в процессе брожения, а при низкой кислотности - повышается.
Количество летучих кислот возрастает в анаэробных условиях и уменьшается при брожении сусла в присутствии кислорода. В процессе брожения выпадают в осадок кальциевые и кислые калиевые соли винной кислоты, растворимость которых уменьшается с повышением концентрации спирта.
Фенольные соединения. Они также претерпевают значительные изменения. В начале брожения, когда в сусле имеется кислород, фенольные вещества окисляются и дают продукты, обусловливающие покоричневение; часть хинонов, образуя димеры, выделяется из раствора. Во время брожения наблюдается восстановление хинонов за счет глютатиона дрожжей; цвет бродящего сусла или забродившей мезги светлеет.
Кроме того, фенольные вещества вступают в реакцию с белками и выпадают в осадок; образуют комплексные соединения с железом, ацетальдегидом, ингибируют микроорганизмы. В процессе брожения сусла на мезге в связи с повышением спиртуозности среды усиливается экстрагирование фенольных веществ, в том числе антоцианов и нефлавоноидных ароматических фенолокислот. Брожение сусла на мезге за счет фенольных веществ, придает особый аромат и вкус винам.
Минеральные вещества. При спиртовом брожении сусла они интенсивно потребляются дрожжами: примерно 20-30 % их переходит в дрожжевую массу. Часть минеральных веществ, связывает свободные кислоты сусла, увеличивая его нетитруемую кислотность или выпадая в осадок.
Микроэлементы. Их присутствие в виноградном сусле необходимо для питания дрожжей; они используются дрожжевыми клетками для синтеза витаминов и ферментов, участвуют в белковом обмене.
Азотистые вещества. Подвергаются при брожении сусла наибольшим изменениям. Дрожжевые клетки ассимилируют от 30 до 50 % имеющегося азота, в первую очередь легкоусвояемые формы: соли аммония и аминокислоты. В период брожения высокомолекулярная фракция азотистых веществ осаждается образующимся спиртом. Выпадают в осадок и танно-белковые комплексы.
Установлено, что при аэрации сусла потребление азотистых веществ дрожжами возрастает. С повышением температуры брожения накапливается биомасса дрожжей, увеличивается вынос азотистых веществ из сусла.
К концу брожения начинается отмирание части дрожжевых клеток и вслед за этим наступает их автолиз (разложение). При пониженных температурах автолиза (10-20°С) вино обогащается аминокислотами, витаминами, ферментами, липидами дрожжей, веществами аромата (эфиры, терпеноиды, жирные кислоты). При температурах, способствующих развитию бактерий (25-30°С), происходит бактериальное разложение азотистого комплекса отмерших дрожжей, аромат и вкус вина ухудшаются вплоть до появления посторонних тонов.
Ароматические вещества. В составе ароматических веществ сусла, насчитывающих более 300 наименований, при брожении происходит резкая перестройка состава.
Дрожжевые клетки на стадиях размножения и логарифмического роста потребляют терпеновые соединения, но выделяют набор высших алифатических и ароматических спиртов (3-фенилэтанол, тирозол) и сложных эфиров, изменяющих аромат сусла: вместо ярких терпеновых ароматов сорта появляются сильные тона розы, цветов липы, акации, меда, свойственные ароматическим спиртам и их сложным эфирам. Фруктово-цветочный запах имеют этиловые эфиры масляной кислоты и ее гомологов. Так формируются цветочные тона столовых вин.
При высоких температурах брожения, приятно пахнущие компоненты улетучиваются, а при хранении в условиях доступа кислорода воздуха - необратимо окисляются. Поэтому на стадии брожения сусла и формирования виноматериалов необходимо соблюдать постоянную герметизацию, удаляя избыток СО2.
На образование веществ аромата, букета вина положительно влияет смена рас дрожжей, что широко используется в классическом итальянском и французском виноделии.
Витамины и ферменты. Изменение витаминного состава сусла определяется расой дрожжей и условиями брожения. В первый период брожения большинство витаминов сусла поглощается дрожжами, затем дрожжевые клетки начинают сами синтезировать витамины биотин, никотинамид, пиридоксин и др. На заключительном этапе формирования виноматериалов и выдержке вина на дрожжах происходит переход витаминов в вино.
При брожении сусла инактивируются окислительные ферменты, а в стадии голодания дрожжи выделяют в среду протеиназу, β-фруктофуранозидазу и другие ферменты. Избыточная сульфитация сусла перед брожением, обработка бентонитом и другими сорбентами значительно обедняют вино полезными витаминами и ферментами.
Основным фактором, влияющим на ход брожения, является температура. При повышении ее до 27-30 о С скорость брожения увеличивается, при температуре выше 30"С происходит массовое отмирание дрожжевых клеток, при 37-4СГС брожение прекращается и получаются недоброды, содержащие остаточный сахар, который создает благоприятные условия для развития болезнетворных микроорганизмов. Высокие температуры брожения нежелательны, кроме того, потому, что повышают интенсивность выделения пузырьков СО 2 , которые выносят из сусла летучие вещества, в том числе и ценные эфирные масла. С понижением температуры до 10-12"С, если при этом не применяются специально выделенные холодостойкие расы дрожжей, брожение идет очень медленно и сахар, как правило, полностью не дображивает.
Оптимальная технологическая температура брожения сусла в производстве белых столовых марочных вин и шампанских виноматериалов лежит в пределах 14-18"С. Для большинства вин, при получении которых не ставится дополнительные технологические условия, температура брожения сусла не должна превышать 20-22"С.
От температуры брожения сусла зависит состав получаемого вина. При повышенной температуре вследствие активации автолитических процессов виноматериалы в большей степени обогащаются летучими кислотами, альдегидами и азотистыми веществами, в них уменьшается количество высших спиртов и общих эфиров. Такие вина склонны к помутнениям, болезням, легче подвергаются переокислению. С понижением температуры брожения уменьшается титруемая кислотность виноматериала вследствие большого выпадения плохо растворимых солей винной кислоты (винного камня).
Температура влияет также на общую продолжительность брожения. Например, время, необходимое для выбраживания сахара при получении сухих вин, в среднем при температуре брожения 20-22°С 5-6 сут, при14-18°С 9-10 при 10 "С 20 суток и более.
Температура брожения зависит от количества выделяющейся при брожении теплоты, а также потерь теплоты за счет теплоотдачи через стенки бродильных емкостей. Величина теплоотдачи в свою очередь зависит от удельной площади поверхности бродильных резервуаров (площади поверхности, приходящейся на единицу их объема), коэффициента теплопроводности материала резервуара, температуры окружающего воздуха, скорости его движения и других факторов. Температурный режим брожения зависит также от способа ведения процесса и его аппаратурного оформления.
В винодельческой промышленности в настоящее время применяют три основных способа брожения виноградного сусла: стационарный, доливной и непрерывный.
Стационарный способ брожения состоит в том, что определенный объем сусла сбраживается с начала и до конца в одной бродильной емкости: бочке, буте, железобетонном или металлическом резервуаре.
Динамика стационарного брожения характеризуется наличием трех резко ограниченных периодов: начала забраживания, бурного брожения и затухания брожения. Эти периоды тесно связаны с концентрацией активных дрожжевых клеток в бродящем сусле и скоростью их роста (размножения).
Начальный период брожения соответствует фазе приспособления дрожжей к условиям среды, так называемой лаг-фазе, когда культура находится в начальной стадии развития. В этой стадии после внесения в сусло разводки дрожжей чистой культуры начинается разбраживание: благодаря большому содержанию в свежем сусле растворенного кислорода, питательных веществ, а также отсутствию спирта дрожжи быстро размножаются. Концентрация биомассы дрожжей при их влажности 75% доходит до 0,9% объема сусла.
Период бурного брожения характеризуется наибольшей скоростью процесса, сопровождается выделением большого количества СО 2 и теплоты и образованием обильной пены на поверхности сусла. Этому периоду соответствует фаза экспоненциального роста дрожжей, характеризующаяся наибольшей скоростью увеличения количества их клеток в среде.
Период затухания брожения соответствует фазе замедленного роста дрожжей с отрицательным ускорением, когда концентрация активных дрожжевых клеток в среде уменьшается вследствие их отмирания.
Брожение стационарным способом целесообразно проводить только в небольших емкостях, например в бочках, имеющих значительную удельную площадь поверхности (80-100 см7л), благодаря чему обеспечивается достаточная теплоотдача и температура бродящего сусла не превышает технологически допустимый уровень (рис. 4.1).
Стационарное брожение имеет следующие недостатки:
o значительную продолжительность непроизводственных периодов - начала забраживания и затухания брожения;
o неполное использование объема бочек или бродильных резервуаров, которые в период бурного брожения заполняются только на 2 / 3 - 3 / 4 их общего объема, чтобы избежать уноса сусла с образующейся пеной;
o потребность в большом количестве бродильных емкостей, что затрудняет и делает малопроизводительной работу с ними, требует больших производственных площадей, затрудняет контроль за ходом брожения.
Доливной способ брожения обеспечивает возможность проведения брожения в крупных резервуарах без принудительного охлаждения. Брожение доливным способом ведут в железобетонных, металлических и других крупных емкостях. Лучшие результаты по обеспечению оптимальной температуры брожения дает применение металлических резервуаров, стенки которых имеют большую теплопроводность. При доливном способе брожения существенное значение имеет также достаточно низкая начальная температура исходного сусла, которую можно обеспечить, проводя сбор винограда в наиболее прохладные периоды суток.
Доливной способ брожения состоит в том, что процесс ведут в одной емкости от начала до конца, но в отличие от стационарного способа брожение идет не в постоянном объеме исходного сусла, а при периодических доливках новых его порций. В таких случаях бродящая среда периодически пополняется питательными веществами, концентрация продуктов брожения уменьшается и температура бродящего сусла понижается.
В первую порцию свежего исходного сусла, поступающего в бродильный резервуар, вводят разводку чистой культуры дрожжей. Затем, когда брожение достаточно разовьется и станет бурным, начинают последовательно добавлять через определенные промежутки времени новые порции исходного сусла, но уже без дрожжевой разводки. Частота доливок и количество доливаемого каждый раз сусла зависят от конкретных условий.
Чем выше температура исходного сусла и окружающего воздуха, больше вместимость резервуара и хуже теплопроводность его стенок, тем меньшими порциями исходного сусла, но более часто проводят доливку бродильного резервуара.
Наиболее распространенными являются следующие схемы ведения брожения доливным способом.
1. В резервуар вносят дрожжевую разводку и сусло в количестве 30% общей вместимости резервуара. Через 2 сут, когда сусло бурно забродит, доливают вторую порцию свежего сусла в количестве 30%. Еще через 2 сут добавляют сусло до 80% вместимости резервуара.
2. После внесения дрожжевой разводки резервуар заполняют суслом до 50% его вместимости, затем через 2 сут - до 75%, еще через 4 суток до 87-88 % и, наконец, доливают полностью до рабочей вместимости.
3. Вначале резервуар заполняют суслом до 40% общей вместимости с внесением дрожжевой разводки, через 2 суток добавляют 20% сусла и через 4 сут - еще 20%. При любой схеме брожения доливным способом после окончания процесса резервуары полностью заполняют виноматериалом того же сорта и оставляют в покое для осветления.
Доливной способ брожения имеет следующие преимущества перед стационарным:
Уменьшается продолжительность непроизводительных периодов - начала забраживания и затухания бродильного процесса;
Понижается минимальный 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 искусственного охлаждения при брожении в крупных резервуарах;
Уменьшается расход разводки дрожжей чистой культуры.
Способ непрерывного брожения основан на ведении процесса в условиях регламентированного потока бродящего сусла. В таких условиях среда постоянно обновляется, при этом улучшаются условия питания дрожжевых клеток и они в течение более продолжительного времени находятся в активном состоянии. Расход сахара на рост и размножение дрожжей уменьшается, а выход спирта увеличивается.
При непрерывном брожении исключаются непроизводительные периоды разбраживания и дображивания.
Для брожения виноградного сусла непрерывным способом применяют сильные расы дрожжей чистой культуры, которые приспособлены к этим условиям. Брожение в потоке обеспечивает благоприятные условия для развития дрожжей чистой культуры вследствие подавления диких дрожжей, так как свежее сусло вводится в уже бродящее, содержащее свыше 4 % об. спирта.
При непрерывном способе брожение проходит в обедненной кислородом и обогащенной спиртом среде. Дрожжи в такой среде размножаются медленнее, и концентрация их в среде бывает более низкой, чем в условиях периодических способов брожения. Несмотря на это, обеспечивается достаточно большая скорость непрерывного брожения благодаря движению и обновлению среды, которые способствуют лучшему обмену веществ дрожжевых клеток, повышается бродильная активность дрожжей и увеличивается продолжительность их использования в процессе брожения.
В бродильных аппаратах непрерывного действия отмирающие дрожжевые клетки подвергаются плазмолизу и в дальнейшем автолизу. Чем выше температура, те активнее проходят автолитические процессы и виноматериал обогащается большим количеством азотистых веществ. Регулируя температуру брожения, можно в довольно широких пределах изменять содержание азотистых веществ в зависимости от дальнейшего назначения виноматериалов.
