§ 4. Обработка мезги до прессования
Вслед за дроблением важнейшая операция переработки винограда — обработка мезги. На твердую фазу (мезгу) воздействуют специальными приемами, обеспечивающими отмирание растительных тканей и ускорение экстрагирования. В результате сусло обогащается растворимыми веществами (ароматическими, экстрактивными, полифенолами, белками, аминокислотами и др.), находящимися в кожице, семенах и гребнях. Они участвуют в сложении цвета, букета и вкуса вин. Данные вещества переходят в сусло только из деградированных клеток. Частично процесс наступает при механическом раздавливании ягод, транспортировании и прессовании мезги, однако этого недостаточно для некоторых сортов. Чтобы облегчить отбор сусла из мезги и повысить его выход из единицы сырья, применяют разнообразные технологические приемы.
Настаивание сусла на мезге (мацерация).
Технологический прием выдержки мезги в реакторах с мешалкой, где под воздействием различных факторов происходит деструкция клеток кожицы, в которых находится основная часть ароматических веществ. Настаивание мезги сопровождается биохимическими процессами: окислительными и ферментативными. Твердые фракции несут на себе большую группу ферментов и микроорганизмов в активной форме. Ферменты О-дифенолоксидаза, каталаза и другие вызывают окисление дубильных и красящих веществ свободным кислородом до хинонов. Фенольные вещества кожицы частично переходят в сусло, однако часть их вследствие окисления и конденсации выпадает в осадок. Активность окисленных ферментов в таких случаях снижают сульфитацией мезги и подачей в емкость после заполнения диоксида углерода (углекислотная мацерация). Нельзя направлять на настаивание мезгу из винограда, пораженного гнилью более чем на 10%.
При настаивании мезги гидролитические ферменты приводят к распаду части полифенолов, белков, пектиновых веществ с образованием легкорастворимых продуктов, что снижает вязкость сока. Гидролиз коллоидных веществ в сусле и мезге облегчает отделение жидкой фазы от твердой, увеличивает общий выход сусла, которое затем легче осветляется.
Рис. 6. Настойник-стекатель мезги камерного типа:
1 — заслонка люка выгрузки мезги; 2 — резервуар; 3 — перфорированная стенка; 4 — смотровой люк; 5 — патрубок отвода СО2; 6 — наклонная стенка; 7 — патрубок для отбора сусла-самотека.
Биохимические процессы стимулируют прохождение физико- химических процессов, в частности диффузии. Вещества кожицы переходят в сусло до тех пор, пока не наступает равновесие. Скорость диффузии зависит от температуры, степени перемешивания, размеров частиц кожицы, доз диоксида серы и продолжительности настаивания, а выбор параметров режима настаивания мезги — от типа получаемого продукта, качества сырья и требований технологических инструкций.
Для белых сокоматериалов и столовых вин практикуют кратковременное (2...4 ч) настаивание мезги при температуре 14... 16 °C. Для мускатных и токайских вин, когда необходимо извлечь преимущественно ароматические вещества, мезгу настаивают 18...24 ч при температуре 18...20 °C, перемешивая три-четыре раза по 15 мин. При производстве Мадеры, Портвейна, Марсалы настаивание ведут в более жестком режиме: 36 ч и более при температуре 25...30 °C. Это нужно для максимальной экстракции фенольных, азотистых и экстрактивных веществ.
После сульфитации (75... 100 мг/дм3) мезгу направляют в настойники-стекатели камерного типа, работающие в статическом режиме. В них совмещаются настой и отбор сусла-самотека высокого качества (рис. 6). Для десертных вин мезгу настаивают в дубовых чанах, реакторах РСЭ pH 16-1-30, установках БРК-ЗМ, УКС-ЗМ, ВЭКД-5, перемешивая три-четыре раза в сутки по 15...20 мин.
Нагревание мезги.
Мезгу или целые грозди винограда обрабатывают теплом, разрушая тем самым ткани кожицы. Термообработку чаще практикуют для винограда красных сортов. Она ускоряет диффузию фенольных веществ из кожицы в сусло. В результате денатурации и сжатия протоплазмы антоцианы клетки переходят в жидкую среду, создавая густо окрашенное сусло. С повышением температуры мезги идет деструкция окислительных ферментов, поэтому побурение продукта уменьшается, однако разрушение других ферментных систем несколько задерживает созревание вин. Наравне с экстракцией красящих веществ при нагревании происходят биохимические процессы: вначале идет активная ферментация мезги, затем гидролитические процессы. Среди последних важны инверсия сахарозы, гидролиз белков до аминокислот, распад протопектина, выпадение в осадок части фенольных веществ.
Мезгу обязательно нагревают до оптимальной температуры (50...70 °C). Следят, чтобы распределение тепла по всей массе было равномерным. Перегрев или пригорание недопустимы, иначе произойдет карамелизация продукта. Нагретую мезгу выдерживают определенное время для диффузии, затем перемешивают в режиме, исключающем перетирание и обогащение сусла взвесями. На прессование мезгу подают в охлажденном виде.
На процесс экстракции компонентов кожицы влияют также экологические и технологические факторы: сортовые особенности, качество и биохимический состав сырья, район произрастания, механические воздействия (степень измельчения и перемешивания мезги), физические (степень и продолжительность нагрева), химические (сульфитация). Все параметры режима выбирают в зависимости от типа получаемого продукта.
Для получения красных столовых вин сульфитированную мезгу выдерживают до 1 ч при температуре 60...65 °C с последующим охлаждением. При выработке столовых красных полусладких вин бродящее сусло нагревают до температуры 50... 55 °C и выдерживают 2 ч. Самую высокую температуру нагрева мезги (65...80 °C) и самое продолжительное настаивание (4... 12 ч) предусмотрены при производстве красных десертных вин типа Кагор.
Нагревают мезгу в механизированных аппаратах периодического действия: установке БРК-3М, реакторах-термосбраживателях РСЭ pH 16-1-30. Они снабжены рубашкой для подачи пара и змеевиком-мешалкой. По окончании нагрева в рубашки подают холодную воду для охлаждения мезги до температуры 30 °C. Из установки БРК-3М, не останавливая работы мешалок, стекшую мезгу разгружают через нижний люк и по шнековому транспортеру направляют в пресс. Из реактора-термо- сбраживания мезга всасывается насосом ПМН-28 и направляется в стекатель.
Поточный нагрев мезги проводят в мезгоподогревателях ППНД-10А (шнекового типа). В этом случае пар поступает в рубашку, а через пустотелый вал — в шнек-змеевик. В трубчатых подогревателях ВПМ-20 создается хороший теплообмен благодаря перемешиванию массы лопастными мешалками.
Ферментация.
Обработка мезги ферментными препаратами (ФП) заключается в искусственном добавлении к экстрагируемой массе специальных катализаторов, вызывающих ферментативные процессы. Ее цель — ускорить гидролиз белков и полисахаридов. В результате увеличиваются экстрактивность и интенсивность окраски, облегчается прессование, повышается выход сусла-самотека (на 10...20%), уменьшается вязкость жидкой фазы, благодаря чему продукт легче фильтруется.
Количество очищенного ФП (порошок серого цвета) составляет примерно 0,0005...0,03% от массы мезги. Точную дозу устанавливают пробной обработкой.
Наибольшей активности ФП достигает при температуре 35...40 °C. Мезгу сульфитируют (75...100 мг/дм3), затем при постоянном перемешивании дозатором (в потоке) или послойно (в резервуар) ФП в виде 1...10%-й суспензии вносят в сусло. Мезгу ферментируют и настаивают 3...5 ч (сокоматериалы) или 12...36 ч (столовые красные вина). При переработке винограда применяют препараты глубинного культивирования как пектолитические (расщепляющие пектиновые вещества), так и протеолитические (расщепляющие белок).
Обработка электротоком.
Предусматривает воздействие на клеточную ткань током высокой или низкой частоты (электроплазмолиз). В результате увеличивается проницаемость клеточных оболочек и облегчается диффузия экстрактивных веществ из кожицы в сусло. Данную операцию совмещают с дроблением ягод, где валики носят противоположные заряды. Появление высоких локальных давлений, кавитационных явлений и электролиза на границе жидкой и твердой фаз приводят к их диспергированию и интенсификации процессов диффузии. Благодаря этому количество разрушенных клеток повышается в четыре раза и моментально обеспечивается такой же эффект, как при нагревании мезги до температуры 70 °C.
