СРЕДСТВА И СПОСОБЫ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ
Стерильный и горячий розлив
Стерильный розлив
В практике виноделия получили распространение методы так называемой «холодной» стерилизации и стерилизации вин при повышенной температуре (пастеризация вин в бутылках и горячий розлив). Такие виды обработки применяют для вин, склонных к образованию биологических помутнений, вызываемых развитием микроорганизмов, к которым относятся столовые вина (сухие, полусухие и полусладкие).
В наибольшей степени качество тонких высококачественных вин позволяет сохранить холодная стерилизация. Основная задача при этом обеспечить розлив стерильного вина в стерильных условиях, в предварительно простерилизованные бутылки, закрываемые стерильными укупорочными средствами.
Для стерилизации используют обеспложивающую фильтрацию вина через специальные фильтр-пластины или пленки (мембраны) из различных материалов.
Фильтрация проводится с использованием полупроницаемых полимерных мембран, размер пор которых можно подбирать в зависимости от целей и вида фильтрации (предварительно, финишной), свойств фильтруемого продукта, содержания в нем взвесей и других факторов (температура, давление и т.п.). При правильном выборе фильтрующих мембран этот прием фильтрации обеспечивает хорошее осветление, необходимую стабильность и снижение потери вина. Ультрафильтрация также гарантирует микробиологическую, коллоидную (в частности, к белковым помутнениям) стабильность вина и может быть использована для удаления из вин части высокомолекулярных фрагментов полисахаридов и полифенолов и их комплексных соединений.
Мембранная фильтрация чаще всего применяется для финишной фильтрации предварительно обработанных столовых виноматериалов с целью удаления микроорганизмов непосредственно перед их розливом в бутылки. В зависимости от микробиологического состояния виноматериала фильтрации через мембраны предшествует при необходимости тонкое фильтрование через фильтр-пластины. Фильтрация через мембраны осуществляется с использованием фильтрующих элементов (патронных или плоских). Более удобные в эксплуатации патронные фильтрующие элементы из полимеров.
Фторопластовые фильтроэлементы применяют для различных степеней фильтрации (в зависимости от технологического назначения), а именно: грубой - после первой переливки молодых виноматериалов для отделения дрожжей, грубых взвесей перед началом их обработки, а также шампанских виноматериалов (в случае необходимости) перед их отгрузкой заводам шампанских вин; тонкой - марочных виноматериалов в конце срока их выдержки; после завершения обработки ассамблированных и купажированных шампанских виноматериалов перед приготовлением тиражной смеси (производство игристых вин бутылочным способом) и бродильной смеси (производство игристых вин резервуарным способом); стерильной (ультрафильтрации) - обработанных виноматериалов перед их розливом в бутылки; после окончания вторичного брожения перед розливом игристых вин в бутылки (производство резервуарным способом). Следовательно, стерильная фильтрация надежно обеспечивает стабильность «тихих» и игристых вин к микробиологическим помутнениям.
Термическая инертность фторопласта позволяет использовать фильтроэлементы для фильтрации виноматериалов при любом технологически допустимом температурном режиме. Например, при обработке больных виноматериалов после пастеризации без их предварительного охлаждения.
Для стерилизации фильтрующих элементов можно применять любой способ в соответствии с ОСТ 42-21-2-85. При правильной эксплуатации фторопластовые фильтрующие элементы выдерживают больше циклов регенерации, т.е. их ресурс выше, чем ресурс фильтровальных мембран из других материалов.
Для дезинфекции мембран в течение 30 мин. через них пропускают воду температурой 80°С. Вода должна быть обессолена в ионообменниках и профильтрована через мембранный фильтр с порами диаметром не более 0,45 мк.
Как правило, розлив стерильного вина осуществляют в новые бутылки, так как оборотная посуда на современных высокопроизводительных линиях розлива практически не поддается стерилизации. В состав линий для стерильного розлива входят автоматы для стерилизации вымытых бутылок диоксидом серы с последующей их десульфитацией. Автомат устанавливают перед разливочной машиной. Время воздействия SO2 6—8 с, затем он вытесняется из бутылки стерильным воздухом. На некоторых линиях установлены газовые горелки для окончательной стерилизации горлышка бутылок непосредственно перед розливом.
Пробки также проходят обязательную стерилизацию в 2%-ном растворе диоксида серы.
Использование метода холодной стерилизации выдвигает необходимость строгого соблюдения стерильных условий на участках розлива (обычно отделяемых от общего цеха розлива), так как здесь производят нагнетание стерильного воздуха, тщательную обработку оборудования до и после каждой смены, организацию регулярного микробиологического контроля оборудования, вина, вспомогательных материалов и т. д. Все это требует значительных материальных и трудовых затрат, в связи с чем метод холодной стерилизации используется в основном на небольших предприятиях, выпускающих продукцию высокого качества.
Наибольшее распространение получили методы розлива при повышенной температуре: пастеризация разлитого и укупоренного вина в бутылках или горячий розлив.
Пастеризация вина в бутылках
Нагревание вина, разлитого в бутылки, происходит в специальных бутылочных пастеризаторах непрерывного действия, состоящих обычно из трех камер: в первой осуществляется предварительное нагревание для уменьшения силы теплового удара; во второй- нагревание до требуемой температуры (обычно до 50°С), здесь бутылки находятся 15—20 мин; в третьей — охлаждение вина на выходе из пастеризатора. Нагревание и последующее охлаждение вина осуществляется орошением бутылок водой определенной температуры.
Давление в бутылках при пастеризации обратно пропорционально начальному объему воздушной камеры. Так, при повышении температуры от 20 до 55°С и начальном объеме воздушной камеры 20 см3 давление достигает 220 кПа (рис. 12).
В процессе пастеризации наблюдается некоторое повышение концентрации паров спирта в газовой камере (от 16 мг/л при 20°С до 140-240 мг/л при 55°С), причем максимальная концентрация отмечается при наименьшем объеме камеры (рис. 13).
Рис. 12. Зависимость давления в воздушной камере бутылки от температуры при пастеризации:
1 — объем камеры при 20 С равен 20 мл; 2—25 мл; 3—30 мл
Рис. 13. Изменение концентрации паров спирта в воздушной камере бутылки при изменении температуры пастеризации:
1 — объем камеры при 20 С равен 20 мл; 2—25 мл; 3—30 мч; 4—20—30 мл при атмосферном давлении
Накопление паров спирта в воздушной камере бутылки способствует дополнительному стерилизующему воздействию на камеру и поверхность укупорочного средства, непосредственно соприкасающегося с вином. В результате этого отпадает необходимость в специальной стерилизации пробок. Такой же эффект наблюдается при горячем розливе.
Пастеризаторы выпускают различной производительности (3, 6, 9, 12 тыс. бутылок в час), но все они отличаются громоздкостью и повышенной энерго- и металлоемкостью. Немаловажное значение имеет и тот факт, что вино из разбитых бутылок безвозвратно теряется.
Для уменьшения безвозвратных потерь продукции необходимо осуществлять строгий контроль качества стеклотары и прочности укупорочных средств.
Наибольшее значение бутылочные пастеризаторы имеют при производстве игристых вин, так как позволяют максимально механизировать процесс розлива и оформления продукции, исключить трудоемкий процесс контрольной выдержки.
Горячий розлив.
Одним из наиболее эффективных средств предотвращения микробиологических помутнений для сохранения, а в некоторых случаях улучшения органолептических свойств является нагревание вина в процессе розлива. Разновидностью такой обработки является нагревание вина и розлив его в горячем состоянии в предварительно нагретые бутылки, которые сейчас же укупоривают и оставляют для остывания. Горячий розлив экономичен и позволяет снижать производственные затраты.
Горячий розлив в меньшей степени влияет на изменение качества вин, чем пастеризация в бутылках. Известно, что при нагревании жидкостей растворимость газов в них снижается. При горячем розливе в вине уменьшается содержание кислорода, что благоприятно сказывается на его качестве при хранении. Кроме того, горячий розлив можно проводить при температуре более умеренной, чем пастеризация в бутылках. Качество вина после горячего розлива во многом зависит от кислородного режима: с одной стороны, при нагревании перед розливом содержание растворенного кислорода уменьшается, с другой — интенсифицируются окислительные процессы, что может привести к выветриванию или появлению тонов окисленности, чему способствует также наличие в среде тяжелых металлов, катализирующих окислительные процессы.
Как известно, винные дрожжи выдерживают нагревание до 70°С, а споры — на 5—10°С выше. Молочнокислые и уксуснокислые бактерии при такой температуре гибнут. Плесени также неустойчивы к воздействию повышенных температур.
Однако кратковременное нагревание, предотвращая возникновение микробиальных заболеваний, по-разному отражается на органолептических свойствах вин различных типов. Так, для крепленых вин пастеризация в основном благоприятна, поскольку при нагревании ускоряются окислительные процессы и образуются высокомолекулярные соединения, обладающие повышенной стабильностью не только к микробиологическим помутнениям, но и к помутнениям коллоидного и кристаллического характера.
На красные столовые вина нагревание также оказывает положительное влияние. А на белые столовые вина жесткие температурные режимы действуют отрицательно. В них пропадает сортовой аромат, в окраске появляется склонность к покоричневению, во вкусе появляются выраженные тона окисленности. Это вызывает необходимость установления оптимальных температур для обработки вин различных типов (особенно белых столовых).
Рис. 14 Зависимость давления в воздушной камере бутылки от температуры охлаждения после горячего розлива:
1 — объем камеры при 20 С равен 20 мл; 2 - 25 мл; 3 - 30 мл
Выбор оптимальной температуры горячего розлива зависит от химического состава вина и степени стойкости его к помутнениям.
Температура 45—50°С является оптимальной для розлива белых вин. При этом обеспечивается их полная микробиологическая стойкость без заметного ухудшения качества.
Горячий розлив увеличивает также стойкость вин к обратимым коллоидным помутнениям.
Красные столовые вина рекомендуется разливать при температуре 55—60°С, крепленые — при 65°С. Важное значение при горячем розливе имеет выбор оптимального объема воздушной камеры в бутылках с вином. Объем сухого вина, нагретого до 50°С, при остывании до 20°С уменьшается в среднем на 5,7 мл в бутылках вместимостью 0,5 л и на 8 мл в бутылках вместимостью 0,7 л.
При остывании вина после горячего розлива в воздушной камере образуется разрежение, которое тем глубже, чем меньше начальный объем воздушной камеры. Так, при остывании от 55 до 20°С давление составляет только 0,26 кПа при конечном объеме воздушной камеры 20 см3 (рис. 14).
Таким образом, вина, подвергавшиеся горячему розливу или пастеризации, должны выдерживать все тесты на разливостойкость, поскольку при повышенной температуре создаются условия для выявления склонности их к различным помутнениям, особенно связанным с наличием термолабильных фракций белковых соединений.
