Обеспечение микробиальной стабильности с помощью химических консервантов — наиболее простая и надежная технологическая операция. Однако при этом часто нарушается вкусовая гармония и ухудшается качество вина. Высокие дозы консерванта могут быть небезвредными для здоровья человека.
Для использования в виноделии консервант должен отвечать следующим требованиям:
подавлять или ингибировать микрофлору вина (дрожжи плесени, бактерии) и обеспечивать ею длительную биологическую стабильность;
быть не вредным для организма человека; на ею использование должно быть разрешение Минздрава;
не накапливаться в организме человека и не становиться токсичным при потреблении его в течение долгого времени малыми дозами;
не вызывать в организме человека аллергических реакций, не быть мутагенным и канцерогенным;
не действовать вредно на желудочную бактериальную флору человека;
не оказывать заметного ухудшающего действия на вкус, цвет и букет вин;
легко поддаваться количественному и качественному определению в винах с целью контроля за его содержанием
Механизм действия консервантов на микроорганизмы различен. Некоторые консерванты парализуют ту или иную клеточную функцию, действуя против одного или нескольких ферментов. Блокирование или разрушение группы, взаимодействующей с субстратом, ведет к замедлению или приостановке реакции. Другие консерванты вызывают дезорганизацию поверхностных структур нарушением активного обмена клетки с окружающей средой. Третьи парализуют развитие клетки, мешая почкованию.
Если консервант убивает дрожжи, его называют фунгицидом (Fungi — грибы, а дрожжи относятся к грибам), а если только мешает их размножению, то — фунгистатом. Один и тот же антисептик может быть при слабой дозе фунгистатическим, а при сильных дозах — фунгицидным. По действию на бактерии различают консерванты бактериоцидные и бактериостатические.
Диоксид серы
Это наиболее широко применяемый в виде газа (SO2), сернистой кислоты (H2SO3), метабисульфита калия (K2S2O5), бисульфита калия (K2HSO) антисептик, имеющий одновременно и антиоксидантное действие. В то же время диоксид серы при высокой дозе влияет на букет и вкус вина, а в больших дозах и небезвреден для человека. Широкие исследования по замене SO2 другим антисептиком пока не дали надежных результатов.
Острая токсичность SO2 определяемая как летальная доза для 50% животных, используемых и эксперименте, равна 3 г на 1 кг массы животного. Эта величина ставит SO2 в разряд слаботоксичных веществ. При длительном употреблении подсульфитированного вина, даже когда дневную дозу SO, доводили до 300 мг на 1 кг массы, не было отмечено никакой токсичности. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) установила допустимую дневную дозу потребления SO2 0,35 мг/кг, что в 40 раз ниже уровня безвредности. Для удовлетворения этого требования общее содержание диоксида серы не должно превышать 100 мг/л для вин массового употребления.
Основными правилами производства виноградных вин предусмотрено, что общее количество диоксида серы ь готовых винах всех типов не должно превышать 200 мг/л, в том числе свободного 20 мг/л (в столовых полусладких винах разрешается содержание свободного SO2 до 30 кг/л).
В некоторых странах максимально допустимое содержание равно 350 мг/л (США, Япония, Канада, Израиль, Аргентина) и даже 450 мг/л (Марокко, Испания).
В вине диоксид серы находится в свободном состоянии в виде аниона HSO3 - сернистой кислоты в равновесии с не большим количеством растворенного газа SO2, а также в связанном виде с альдегидами, сахарами, кетокислотами, антоцианами, белками, аминокислотами и др. Количество свободного SO2 зависит от температуры, рН и состава вина. При рН 3,8 свободный SO2 составляет 1% от общего, при рН 3,1—5%, а при рН 2,8—10%. Наиболее высокими антисептическими свойствами обладает свободный SO2. Чем выше температура и чем ниже рН, тем сильнее действует SO2. Предложен даже метод термической сульфитации, который сочетает нагревание вина с одновременным внесением SO2, при этом каждые 10 мг SO2 на 1 кг мезги при термообработке равны по экстрагирующей возможности расходу тепла 1,55—2,39 кДж/кг.
Основное количество SO2 связывается в винах с ацетальдегидом, пировиноградной и -кетоглутаровой кислотами. SO2 связывается также с глюкозой, арабинозой, арабаном, глюкозаном, ксилозаном, кето-5-фруктозой и кислотами: галактуроновой, гликуроновой, кето-2-глюконовой, дикето-2,5-глюконовой. С альдегидом SO2 образует альдегидсернистую кислоту, и альдегид выводится из среды. В этом случае при брожении могут образовываться дополнительные количества альдегида. Впоследствии альдегидсернистая кислота распадается на альдегид и SO2. Таким образом, при брожении сульфитированных соков могут получаться виноматериалы с повышенным содержанием, альдегидов.
Тиамин (витамин В1) входит в фермент кокарбоксилазу, которая декарбоксилирует кетокислоты. Поэтому внесение тиамина в вино производит сдвиг равновесия в сторону образования свободного SO2.
Антоцианы красного вина соединяются с SO2, при этом происходит частичное обесцвечивание и интенсивность окраски снижается. При дальнейшей выдержке соединение антоциан — SO, распадается и окраска вина восстанавливается. В результате взаимодействия с SO, антоцианы предохраняются от окисления, конденсации и выпадения в осадок.
На практике используется следующий метод: когда в белое столовое вино, уже содержащее сернистую кислоту, добавляют SO2, то 2/3 его остаются в свободном состоянии, а 1/3 связывается. Поэтому метод дробной сульфитации обеспечивает большее количество в вине свободного SO2, а следовательно, и повышает эффективность сульфитации.
Диоксид серы противодействует развитию всех микроорганизмов, защищает компоненты вина от окисления, снижает Eh, ингибирует оксидазы, не допуская оксидазного касса, и улучшает его качество, связывая ацетальдегид.
Диоксид серы применяется в виде газа непосредственно из металлических баллонов. Более распространен способ сульфитации 5—8%-ными водными растворами. Можно также применять таблетки метабисульфита калия, содержащего 57,6% SO2. Применение метабисульфита натрия не рекомендуется, так как при этом происходит обогащение вин натрием, содержание которого в винах в некоторых странах лимитируется.
Для предотвращения развития дрожжей высокое содержание свободного SO2 в вине должно быть 200—300 мг/л или общего 1200—1500 мг/л. Обеспечить биологическую стабильность полусухих и полусладких вин только с помощью SO2 трудно, так как необходимая для этого концентрация его выше допускаемой.
Для сульфитации сусла в целях предохранения его от забраживания и окисления при осветлении перед брожением доза SO2 составляет 100—150 мг/л. Если сусло перед осветлением охлаждают до 10—12°С, то количество диоксида серы снижается до 50—75 мг/л.
При брожении по красному способу количество SO2 в мезгу вносят в зависимости от температуры: при 15°С — 80 мг/кг, при 10—20°С — 100, при 21—25°С — 150 и при 26 С и выше — 180 мг/кг.
Применение бентонита, препарата высококонцентрированного диоксида кремния, полиакриламида и полиоксиэтилена при осветлении сусла позволяет снизить дозу SO2. Количество вносимого SO2 зависит и от степени поражения винограда серой гнилью: при 10% пораженного плесенью винограда доза SO, 100 мг/л, при 20% — 100-125, при 30% — 125-150, при 40% — 150-175, при 50% — 175-200, при 60% — 200-250, при 70% - 250-300 мг/л.
Диоксид серы, внесенный в сусло перед брожением, может выноситься углекислотой или связываться с компонентами вина и в дальнейшем при хранении не оказывать своего действия. Поэтому при первой переливке и затем при каждой технологической операции необходимо дополнительно вводить в вино 20—30 мг/л SO2. Даже небольшие дозы SO2 (75 мг/л) могут задержать яблочно-молочное брожение. Поэтому, если хотят своевременно провести биологическое кислотопонижение вина, проводят умеренную сульфитацию.
Сорбиновая кислота
Это вещество представляет собой белые игольчатые кристаллы, трудно растворимые в холодной воде и легко в горячей воде, спирте и эфире. Реагирует с растворами углекислых и двууглекислых солей щелочных и щелочно-земельных металлов, образуя хорошо растворимые соли — сорбаты.
Для использования в виноделии в разных странах разрешены следующие предельные дозы сорбиновой кислоты: 200 мг/л — Алжир, Австралия, Франция, Греция, Португалия, Румыния, Испания, Венгрия, Бразилия; 250 мг/л — Аргентина, ГДР; 300 мг/л — страны СНГ; 350 мг/л — Уругвай; 1 г/л — США, Финляндия; 2 г/л — Швеция, Польша, Дания.
Сорбиновая кислота в количестве 200—300 мг/л прекращает развитие дрожжей, в количестве 5 г/л убивает дрожжи, но бактериостатическое действие ее очень слабое. Размножение уксуснокислых и молочнокислых бактерий тормозится только дозой 1 г/л. Но 300 мг/л сорбиновой кислоты отрицательно влияют на вкус вина. Поэтому она не может предохранять вино от уксусного, молочнокислого и яблочно-молочного брожения. При наличии в вине дрожжей и уксуснокислых бактерий последние подавляются дрожжами за счет антагонизма, но при внесении сорбиновой кислоты дрожжи подавляются, а уксуснокислые бактерии начинают развиваться более активно.
Сорбат натрия содержит 83,5% сорбиновой кислоты, т. е. 200 г. сорбиновой кислоты соответствуют 240 г сорбата натрия.
При обработке сорбиновой кислотой сусла или вина под действием молочнокислых бактерий образуется сорбитол, который, взаимодействуя с этанолом, образует гераниевый эфир. Низкое содержание SO2 способствует этому процессу.
К недостаткам сорбиновой кислоты относятся негативное влияние на вкус, отсутствие бактериостатического действия на бактерии и образование в ряде случаев сорбата кальция, который вызывает появление кристаллических помутнений, постороннего гераниевого тона, поэтому применение сорбиновой кислоты в виноделии ограниченно.
Сусло, стабилизированное сорбиновой кислотой, необходимо сульфитировать до содержания SO2 общего не менее 100 мг/л.
Аллилгорчичное масло (АГМ) — бесцветная или слегка желтоватая жидкость с резким характерным запахом, хорошо растворяется в спирте. Основным компонентом ATM являются изотиоцианат аллила в количестве 94—99%. Это фитонцид горчицы с высокой антимикробной активностью. Он не затрагивает функцию брожения клетки, но энергию дыхания значительно ослабляет.
Синтетическое аллилгорчичное масло обладает также антисептическими свойствами. При неправильном хранении аллилгорчичного масла и передозировках в винах может появиться чесночный тон.
Рекомендуемые дозы: для столовых вин - 0,9 мг/л, для полусладких 1,2 мг/л3. АГМ в таких количествах, введенное перед розливом совместно с разрешенными в винодельческой промышленности дозами сернистой кислоты, оказывает фунги- и бактериостатическое действие на микроорганизмы и предохраняет вина, розлитые в бутылки от микробиологических помутнений на срок до 6 месяцев.
Горчичный порошок.
Действующим началом в горчичном порошке (горчице) является АГМ. Горчица обладает неприятным резким вкусом и запахом. Поэтому применение этого консерванта ограничено весьма небольшими дозами.
Целесообразно горчичный порошок применять в сочетании с сернистой кислотой (100—150 мг/л). Плесневые грибы очень легко переносят высокие дозы горчицы, дрожжи и бактерии более чувствительны, что в значительной степени обеспечивает микробиологическую стабильность вин при соблюдении температурного режима их хранения в торговой сети.
После длительного хранения вина тона горчицы во вкусе и аромате почти полностью исчезают. Однако, человек с развитым вкусом совершенно свободно улавливает в вине тона горчицы. Поэтому горчица может быть рекомендована при производстве только ординарных столовых вин, причем временно.
Органами здравоохранения применение в винодельческой промышленности АГМ и горчичного порошка в качества консервантов разрешено.
