Виноградное сусло подвергают спиртовому брожению в резервуарах периодического действия (бочках, бутах, амфорах, металлических цистернах) или в специальных установках непрерывного действия.
Брожение сусла в бочках (классический способ).
Несмотря на трудоемкость, позволяет получить высококачественную продукцию (благодаря участию компонентов дуба). Из-за незначительного объема температура бродящей среды никогда не повышается выше нормы. Сусло, снятое с отстоя, перекачивают в обработанные бочки, заполняя их на 80% объема (отъем оставляют для пены, которая всегда появляется при брожении). Предварительно в бочки помещают дрожжевую разводку (2% объема). Шпунтовые отверстия закрывают бродильными шпунтами с гидравлическим затвором, что способствует беспрепятственному бурлению в сульфитированном растворе диоксида углерода, он же обеспечивает стерильность брожения и долго сохраняет подушку газа над зеркалом вина.
Постепенно бочки доливают под шпунт здоровым вином аналогичного типа, сорта и цвета. В специальном журнале ведут записи, на каждую бочку наклеивают график брожения. Для повышения оборачиваемости тары дображивание ведут в резервуарах большой вместимости (крупных), поскольку при затухающем процессе температура среды значительно снижается и становится безопасной. Кроме того, в подобных резервуарах сокращаются потери вина, уменьшается трудоемкость операций.
Брожение сусла в резервуарах большой вместимости.
Чем крупнее объем резервуара, тем больше тепла накапливается в нем и тем сильнее повышается температура сусла. Поэтому ее поддерживают в оптимальном интервале, рекомендуемом для производства вина определенного типа. Если сусло сбраживают в крупных резервуарах, обладающих низкой теплопроводностью (излучение тепла), то в годы с теплой осенью пузырьки диоксида углерода уносят пары спирта и эфирных масел. Чтобы сократить эти потери, в бродильных отделениях предусматривают установки для улавливания спирта (спиртоловушки) и ароматических веществ.
Если на предприятиях нет условий для искусственного охлаждения сусла, применяют доливной (дробный) способ. В резервуар, заполненный суслом на одну треть, в стадии бурного брожения вносят новые порции свежего холодного сусла. Они поглощают часть тепла и тормозят процесс. Более того, свежее сусло начинает сбраживать от начальной спиртуозности не менее 4% об. (суперкатр). Значит, брожение пойдет исключительно на культурных расах дрожжей (дикие не выдерживают подобной крепости). Таким образом поддерживают и стерильность среды. С возрастанием крепости среды интенсивность брожения и температура падают. Медленное брожение позволяет получить вина с тонким и чистым сортовым ароматом, гармоничным мягким вкусом. Во время похолодания дробный способ играет обратную роль: в результате повышения температуры свежего сусла ускоряется забраживание.
На заводах первичного виноделия, оборудованных компрессорными холодильными установками, температуру бродящего сусла снижают подачей рассола в рубашки резервуаров или змеевиков, а также рециркуляцией сусла через теплообменники «труба в трубе». Температуру сусла неоднократно снижают на 2... 5°C. После подачи в резервуар сусла (30...60%) и ЧКД (2...3%) регулярно наблюдают за температурой, делая измерения через каждые 6 ч. Если она близка к предельно допустимой (22°C), то начинают охлаждение. Вместо рассола можно использовать холодную воду (10°C и ниже), что обходится дешевле. В помещениях температуру регулируют проветриванием в ночные часы.
Брожение сусла под давлением диоксида углерода основано на свойстве дрожжей терять активность при высоких показателях давления в резервуаре. При бурном брожении концентрация диоксида углерода и давление повышаются, в результате, дрожжи угнетаются, процесс становится регулируемым. Обычно брожение проводят в стальных резервуарах-танках вместимостью 2000 дал, испытанных на давление 1,2 МПа, при температуре 16... 18°С и давлении 0,3...0,5 МПа. Продолжительность процесса 20 ...30 сут. Быстрое оседание дрожжевых клеток на дно и потерю ими активности предотвращают сбраживанием сусла на наполнителях (насадках из буковой стружки). Равномерное распределение дрожжей по всему объему резервуара ускоряет процесс. Снижение концентрации дрожжей в среде более чем в десять раз снижает отходы на 0,5% и значительно ускоряет фильтрацию.
Непрерывное брожение сусла.
В результате непрерывного брожения значительно сокращаются продолжительность процесса и производственные площади, уменьшаются потери продукции. Для прогрессивного поточного брожения сусла объемнодоливным способом применяют аппарат БА-1 непрерывного действия.
Он предназначен для производства белых сухих виноматериалов. Из аппарата выходит недоброд (2,5 г/100 см3 остаточного сахара), который направляют в стационарные резервуары на дображивание. Бродящее сусло проходит через каждый из шести резервуаров вместимостью 2000 дал. Перемещают его под давлением двуокиси углерода, образующегося при брожении, через пять верхних переточных напорных бачков вместимостью 190 дал, установленных между резервуарами и снабженных отъемнодоливными трубами. Перед началом работы резервуары заполняют с конца, чтобы сахаристость сусла в первом составляла 12,5 г/100 см3, во втором — 8,5, в третьем — 6,2, в четвертом — 4,5, в пятом — 3,25, и в шестом — 2,5 г/100 см3. В первый резервуар каждые 20 мин автоматически подкачивают свежее сусло (100 дал), поддерживая производительность аппарата 300 дал/ч, или 7000 дал/сут.
Универсальная автоматическая установка ВБУ-4м представляет собой 14 резервуаров вместимостью по 1000 дал, соединенных переливными трубами, трехходовыми кранами и наружной спиралевидной охладительной рубашкой. Установка состоит из четырех секций: первая (один резервуар) — предназначена для подбраживания сусла при выработке десертных вин; вторая (два резервуара) — для подбраживания сусла для крепких вин; третья (четыре резервуара) — для получения полусладких виноматериалов; четвертая (семь резервуаров) —для приготовления столовых вин. Производительность каждой секции — 3000 дал/сут. Принцип работы установки ВБУ-4м такой же, как у аппарата БА-1.
Автоматическая батарея УНС-Э «Крымская» состоит из шести эмалированных резервуаров, предназначенных для сбраживания виноградного сусла в потоке под давлением диоксида углерода 0,25 МПа. Переток бродящего сусла совместно с диоксидом углерода проводят по единой коммуникации. Резервуары оборудованы рубашками для регулирования температуры брожения. Производительность батареи — около 6500 дал/сут при остаточном сахаре на выходе 2...4%.
Под давлением диоксида углерода виноматериалы из батареи направляют на дображивание в стационарные резервуары. Для переработки винограда в анаэробных условиях углерод брожения подают в накопители мезги, расположенные под дробилкой, и в сборники, находящиеся под стекателем и прессом.
