Желатина, иногда называемая остеоколлом, не находится в полностью оформившемся виде в животных тканях. Ее получают путем длительного уваривания в автоклаве коллагеновых веществ (сухожилия, хрящи, шкура). В продажу желатина поступает в виде пластинок гибких листков, крошки, крупы, зерен, но главным образом в виде более или менее тонкого порошка, почти белого или слегка желто-коричневого. Похоже, что желатину начали применять для осветления вин позднее, чем другие оклеивающие материалы, которые были натуральными продуктами и использовались в своем природном состоянии. Промышленное производство ее относится к началу XVIII в. Именно потому, что желатина является препаратом промышленного типа, она является одним из наиболее изученных осветляющих средств (Ренчлер и Хойзер, 1955; Кэн, 1967; Бержере, 1963, 1974; Вухерпфенниг и сотрудники, 1972).
Получение и состав желатины.
Желатину получают путем глубокого гидролиза коллагена. Макромолекулярная единица щелочного коллагена имеет молекулярную массу около 300 000. Экстракцию осуществляют щелочью или кислотой, что наиболее часто делают в отношении желатин, применяемых для оклейки вин. Коллаген представляет собой очень гетерогенное вещество, и желатины, получаемые из различных видов сырья разными способами, в конечном счете, различаются по составу, свойствам и внешнему виду. В зависимости от термической обработки коллагена белки в большей или меньшей степени распадаются и представляют различные молекулярные массы. Если обработка длится при повышенной температуре, полученная желатина имеет низкую желатинирующую способность. Она затвердевает при охлаждении только в концентрированном растворе. И, наоборот, при кратковременной обработке и менее высокой температуре препарат проявляет сильные желатинирующие свойства. В старину говорили, что такие желатины содержат много глютина и, осаждая большее количество танина, больше подходят для оклейки вин. В действительности это не так, поскольку качество оклейки определяется не только количеством осажденного танина. К тому же не нужно упускать из виду тройную функцию оклейки: обеспечивать осветление флокуляцией и выпадением взвешенных частиц в осадок; фиксировать и уносить краситель, находящийся в коллоидном состоянии; фиксировать и выводить полифенолы, находящиеся в более или менее полимеризованном состоянии и способные придавать вину привкус терпкости.
Свойства препаратов желатины определяют физико-химическими измерениями, например, таких параметров, как прочность геля, выражаемая в специальных единицах, и вязкость. Желатинирование (гелеобразование) или вязкость раствора желатины не оказывают непосредственного влияния на оклейку вин. Но эти два параметра находятся в соответствии с другими свойствами, используемыми при оклейке, такими, как электрические заряды, явления адсорбции и выноса, образование хлопьев, их плотность и скорость осаждения.
Прочность (сила) геля, измеряемая в аппаратах Блума, показывает, какое сопротивление оказывает гель желатины, приготовленный в определенных условиях, для проникновения стержня диаметром 12,7 мм. При этом определяют массу в граммах, необходимую для углубления стержня точно на 4 мм. Промышленные образцы желатины имеют прочность от 50 до 300 ед., чаще всего от 100 до 200.
Вязкость определяют на растворе определенной концентрации, выдерживаемом при температуре 60°С, измеряя скорость истечения в пипетке вискозиметра. Вязкость промышленных желатин колеблется от 15 до 70 мпз.
В отношении аминокислот в состав желатин входят гликокол (22%), пролин (14%) и оксипролин (12%).
Контроль желатины, применяемой в виноделии.
Испытания следует проводить, придерживаясь следующих указаний. Раствор желатины в теплой воде не должен иметь неприятного запаха или вкуса. pH 1%-ного раствора желатины при 40°С должен быть между 4 и 7. После сушки при 100—105°С твердая желатина не должна давать потерь более 18%. Жидкая желатина должна содержать не менее 20% сухого вещества. Количество золы по отношению к сухому продукту не должно превышать 3%. Наиболее частыми металлическими примесями являются хром, железо, медь, цинк. Их содержание не должно превышать соответственно 2, 120, 35, 100 мг/кг. Общий азот должен быть выше 14% от массы сухой желатины. Содержание сернистого ангидрида должно быть меньше 0,5 г/кг для твердой желатины и 10 г/л для растворов.
В официальных инструкциях предусматривается показатель осаждения танином, который должен быть указан на этикетках продукта, определяемого по следующей методике.
а) Приготовление раствора для опыта. В 900 см3 раствора лимонной кислоты (5 г/л), приведенного к pH 3 добавлением нормального раствора соды, растворяют количество желатины, содержащее 0,727 г азота, добавляют 1 г хлористого натрия и доводят до 1 л раствором лимонной кислоты. Жидкую желатину промышленного производства разводят таким образом, чтобы получить растворы такого же титра, т. е. 0,727 г/л азота.
б) Определение количества осажденного танина. К 10 см3 предыдущего раствора, находящегося в 7 пробирках, добавляют возрастающие количества раствора чистого танина (100 г/л): 0,4; 0,75; 1; 1,5; 2; 2,5; 3 см3. Содержимое взбалтывают, оставляют на несколько часов для отстаивания и определяют, в какой пробирке новое добавление танина в прозрачную жидкость не вызывает больше осаждения. Количество осажденного танина может колебаться от 1 до 6 г на 1г чистой желатины. Оно тем больше, чем глубже гидролизована желатина.
Далее в тексте инструкции сказано: «Такой опыт позволяет установить количество танина, которое нужно применить, чтобы осадить все количество используемой желатины». В разделе «Состав клеевых осадков» доказывается, что в таком виде данное утверждение ошибочно, поскольку осаждение в условиях вина и в условиях этого простого раствора имеет совершенно различный характер.
Качество желатины в зависимости от ее молекулярной массы.
Для облегчения подготовки концентрированных растворов желатины для виноделия ее обычно подвергают гидролизу посредством более или менее длительного уваривания в солянокислой среде или даже ферментативным путем. Бержере (1974) производил оценку величины молекул различных желатин методом молекулярной фильтрации на геле из декстрана сетчатой структуры. Пищевые негидролизованные желатины, которые подходят для оклейки вин, имеют очень высокие молекулярные массы, достигающие 300 000 и выше. Желатина, растворимая на холоде, которую предлагают для оклейки, содержит в основном пептиды и полипептиды (молекулярная масса от 5000 до 10 000), тогда как в обычной желатине содержится большое количество фракций с молекулярной массой от 15 000 до 14 000. Большая часть молекул рыбьего клея имеет молекулярную массу 140 000. Бержере допускает, что белки с молекулярными массами, равными 40 000, легко осаждаются фенольными соединениями при их обычном процентном содержании. С другой стороны, для значений выше этих (для молекулярной массы от 10 000 до 15 000) большой избыток танина недостаточен для того, чтобы осадить их полностью. В этом заключается объяснение переоклейки. Если данная желатина оказывается переоклеивающей, это означает, что она состоит из гидролизованных белков с короткими цепями. Другие оклеивающие вещества — это натуральные белки, не подвергающиеся изменениям, с большой молекулярной массой, и, следовательно, они осаждаются полностью.
Из опыта следует, что хорошая желатина для обработки красных вин должна иметь довольно слабую прочность (от 80 до 100 ед.), но в то же время она не должна быть слишком рыхлой и оставлять мелкие, неосаждаемые в вине полипептиды. Чем меньше будет прочность ее, тем больше равная масса желатины увлекает с собой общих фенолов, лейкоантоцианов, коллоидного красителя, осаждаемого на холоде, взвешенных частиц различных примесей. И наоборот, желатина с длинной цепью, с высокой гелеобразующей способностью флокулирует плохо и не имеет хороших осветляющих свойств. Выбор хорошей желатины, в конечном счете, сводится к компромиссу между ее способностями флокулировать и адсорбировать.
Что касается применения желатины для белых вин, в отношении чего авторы воздерживаются от рекомендаций, поскольку в этом случае легко возникает переоклейка, то констатируют, что желатину для этой цели применяют в Шампани, Бургундии, Анжу. Однако вместо нее все чаще начинают применять оклеивающие средства, не влекущие за собой опасность переоклейки, например казеин, или проводят обработку желатиной совместно с бентонитом, который обеспечивает полную флокуляцию ее. В ФРГ желатину используют в сочетании с силикагелем (кизельзолем). Нужно отметить, что в некоторых особых случаях белых вин, богатых полисахаридами и устойчивых, когда они еще очень молоды, к любой другой форме оклейки, желатина (довольно высокие дозы) в смеси с небольшим количеством танина обеспечивает определенное осветление.
Вухерпфенниг и сотрудники (1972) рекомендуют использовать желатиновый раствор не ранее как через 5 ч после его приготовления. С другой стороны, длительная выдержка растворов желатины уменьшает в известной степени их осветляющие свойства.
Комбинированная оклейка кизельзоль — желатиной.
В ФРГ кизельзоль (силикагель SiO2) допущен к использованию как продукт, заменяющий танин при оклейке вин и напитков, вырабатываемых из различных фруктов (Шетцляйн и Зайлер, 1940). Кизельзоль (Байер) представляет собой коллоидный раствор двуокиси кремния в воде (30%). Это прозрачная, опалесцирующая жидкость, имеющая плотность 1,20 и pH около 9.
Кизельзоль применяют в смеси с желатиной для осветления вин, бедных танином, т.е. в первую очередь белых вин. Он не подходит для оклейки красных вин. Этот способ описан во многих работах, опубликованных в специализированных журналах (Кильхефер и Гунтер, 1941; Берингер и Якоб, 1962; Франк и Круг, 1968,.1969; Вухерпфеннинг и сотрудники, 1972, 1973).
Кизельзоль можно добавлять до или сразу же после внесения желатины. Используют желатины с низкой степенью прочности по Блуму (от 80 до 130). Отношение кизельзоль/желатина, обеспечивающее лучшее осветление, может быть от 5/1 до 20/1, практически от 5/1 до 10/1, т. е. оклейку с 5 г/гл желатины проводят в смеси с 25— 50 см3/гл 30%-ного раствора кизельзоля. Наиболее подходящие дозы следует определять в каждом отдельном случае контрольными опытами. Через две недели после оклейки вино снимают с осадка и фильтруют. Получаемые при этом клеевые осадки тяжелее и большего объема, чем в случае, когда используют танин и желатину, и легче отделяются при декантации. Последнюю нужно проводить очень осторожно, так как осадок во взвешенном состоянии быстро забивает фильтрующие поверхности.
Комбинированная оклейка кизельзоль — желатины делает вино совершенно прозрачным, особенно в тех случаях, когда вино богато слизистыми коллоидами и трудно осветляется, как, например, ликерные вина из винограда, пораженного серой гнилью. В этом случае можно не опасаться переоклейки, так как кизельзоль уносит с собой всю желатину.
